একটি নতুন গবেষণায় দেখা গেছে যে দুটি প্রজাতির কৃমি 20 মিলিয়ন বছর আগে সাধারণ পূর্বপুরুষের কাছ থেকে বিভক্ত হওয়া সত্ত্বেও তারা তাদের জিনগুলি চালু এবং বন্ধ করার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে অনুরূপ প্যাটার্নগুলি ধরে রেখেছে।
জার্নালের 19 ই জুন সংখ্যায় অনুসন্ধানগুলি প্রদর্শিত হবে বিজ্ঞান।
“এই বিবর্তনীয় দূরত্বের সাথে এটি কেবল লক্ষণীয় ছিল যে আমাদের জিনের প্রকাশের নিদর্শনগুলিতে এই জাতীয় সংহতি দেখা উচিত,” সিয়াটলের ওয়াশিংটন স্কুল অফ মেডিসিন বিশ্ববিদ্যালয়ের জিনোম সায়েন্সেসের অধ্যাপক এবং কাগজের সহ-সিনিয়র লেখক ড। রবার্ট ওয়াটারস্টন বলেছেন। “আমি অবাক হয়েছি যে সবকিছু কতটা ভাল করে রেখেছে।”
ওয়াটারস্টন বলেছিলেন, জিনের প্রকাশের নিদর্শনগুলি অপরিবর্তিত থাকার ঝোঁক ছিল – বা বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞানীরা যাকে সংরক্ষিত বলে – যখন কোনও পরিবর্তন অনেক কোষের ধরণের প্রভাব ফেলতে পারে, ওয়াটারস্টন বলেছিলেন।
“যদি জিনটি জীবজগত জুড়ে বিভিন্ন কোষে বিস্তৃতভাবে প্রকাশ করা হয় তবে অভিব্যক্তি পরিবর্তন করা কঠিন হতে পারে,” তিনি বলেছিলেন। “তবে যদি জিনের এক্সপ্রেশনটি একক কোষের ধরণের বা কয়েকটি কোষের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে তবে সম্ভবত এটি সফল হতে পারে।”
জিনের এক্সপ্রেশন যখন দুটি কৃমিগুলির মধ্যে বিভক্ত হয়ে যায়, তখন পরিবর্তনগুলি বিশেষ কোষের ধরণের ক্ষেত্রে ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, পেশী বা অন্ত্রের মতো মৌলিক ফাংশনগুলিতে জড়িত কোষগুলিতে এক্সপ্রেশন নিদর্শনগুলি সংরক্ষণের ঝোঁক থাকে, অন্যদিকে কৃমির পরিবেশে সংবেদনশীল এবং সাড়া দেওয়ার সাথে জড়িত আরও বিশেষায়িত কোষগুলিতে এক্সপ্রেশন নিদর্শনগুলি বিচ্যুত হওয়ার সম্ভাবনা বেশি ছিল।
“উদাহরণস্বরূপ, নিউরোনাল ফাংশন সম্পর্কিত জিনগুলি আরও দ্রুত বিচ্যুত বলে মনে হচ্ছে – সম্ভবত নতুন পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য পরিবর্তনগুলি প্রয়োজন ছিল – তবে আপাতত এটি অনুমান,” পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পেরেলম্যান স্কুল অফ মেডিসিন বিভাগের পোস্টডক্টোরাল ফেলো ক্রিস্টোফার আরএল লার্জ বলেছেন। বড় তার পিএইচডি অর্জন করেছে ইউডাব্লু স্কুল অফ মেডিসিন থেকে জিনোম সায়েন্সে।
গবেষণায়, গবেষকরা দুটি মাটি-বাসকারী বৃত্তাকার কৃমিগুলিতে জিনের প্রকাশের নিদর্শনগুলির সাথে তুলনা করেছেন, Caenorhabditis এলিগানস এবং Caenorhabditis Brigsae। উভয় প্রজাতি বিকাশের অধ্যয়নের জন্য আদর্শ: এগুলি ছোট, প্রায় এক মিলিমিটার দীর্ঘ; সরল, সম্পূর্ণরূপে বিকশিত হলে প্রায় 550 কোষ দ্বারা গঠিত; এবং স্বচ্ছ। এই বৈশিষ্ট্যগুলি বিজ্ঞানীদের তাদের কোষগুলি বিভক্ত এবং বাস্তব সময়ে বিকাশের অনুমতি দেয়। গুরুত্বপূর্ণভাবে, এই কৃমিগুলি তাদের প্রায় 20,000 জিনের অনেকগুলি মানুষ সহ আরও জটিল জীবের সাথে ভাগ করে দেয়।
উভয় কৃমিগুলির সমস্ত কোষ চিহ্নিত এবং ম্যাপ করা হয়েছে। 20 মিলিয়ন বছর বিবর্তন সত্ত্বেও, দুটি কৃমি প্রায় এক-এক-এক-একের চিঠিপত্রের সাথে প্রায় একই রকমের দেহের পরিকল্পনা এবং কোষের ধরণগুলি ধরে রাখে যা তাদের তুলনার জন্য আদর্শ বিষয় করে তোলে।
অধ্যয়নের লক্ষ্যটি ছিল দুটি কৃমির প্রতিটি কোষে জিনের প্রকাশের তুলনা করা যখন তারা তাদের সাধারণ পূর্বপুরুষের কাছ থেকে বিভক্ত হওয়ার পর থেকে কী পরিবর্তন হয়েছিল তা নির্ধারণ করার জন্য।
এটি করার জন্য, গবেষকরা একক সেল আরএনএ সিকোয়েন্সিং নামে একটি কৌশল ব্যবহার করে ভ্রূণ বিকাশের বিভিন্ন পর্যায়ে প্রতিটি কোষে ম্যাসেঞ্জার আরএনএর মাত্রা পরিমাপ করেছিলেন।
ম্যাসেঞ্জার আরএনএ বা এমআরএনএ, সক্রিয় জিন থেকে কোষের প্রোটিন তৈরির যন্ত্রপাতিগুলিতে প্রোটিন তৈরির নির্দেশাবলী বহন করে। একটি জিন থেকে এমআরএনএ উচ্চ স্তরের ইঙ্গিত দেয় যে এটি সক্রিয় রয়েছে। নিম্ন স্তরের অর্থ এটি নিষ্ক্রিয়।
একক-সেল আরএনএ সিকোয়েন্সিং কৌশলটির সাথে, গবেষকরা কৃমির ভ্রূণের বিকাশের সময় পৃথক কোষগুলির পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করেছিলেন যখন থেকে ভ্রূণটি 28 বেশিরভাগ অবিচ্ছিন্ন কোষের বল ছিল যখন বেশিরভাগ কোষের ধরণগুলি তাদের নিকটবর্তী চূড়ান্ত আকারে বিকশিত হয়েছিল, এমন একটি প্রক্রিয়া যা প্রায় 12 ঘন্টা সময় নেয় যা প্রায় 12 ঘন্টা সময় নেয়
“আমরা ১৯ 1970০ এর দশক থেকে উন্নয়নের বিবর্তন নিয়ে অধ্যয়ন করছি,” এই গবেষণার সহ-সিনিয়র লেখক পেন জিনোম ফ্রন্টিয়ার্স ইনস্টিটিউটের জীববিজ্ঞানের অধ্যাপক এবং ড। জুনহিয়াং কিম বলেছেন। “তবে এই প্রথমবারের মতো আমরা দুটি পৃথক জীবের প্রতিটি কোষে উন্নয়নের তুলনা করতে সক্ষম হয়েছি।”
কিম বলেছিলেন যে কিছু জিনের অভিব্যক্তি সংরক্ষণ করা হয়েছিল তা অবাক করার মতো ছিল না, কারণ কৃমির দেহগুলি কতটা অনুরূপ। তবে এটি অবাক করার মতো ছিল যে যখন পরিবর্তনগুলি হয়েছিল, তখন এই পরিবর্তনগুলি শরীরের পরিকল্পনায় কোনও প্রভাব ফেলেনি বলে মনে হয়েছিল।
গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে যে জিনের এক্সপ্রেশন নিদর্শনগুলি প্রজাতির মধ্যে পৃথক হলেও কেন তা এখনও ব্যাখ্যা করে না, পেরেলম্যান স্কুল অফ মেডিসিনের জেনেটিক্সের সহযোগী অধ্যাপক ডাঃ জন আইজাক মারে এবং গবেষণার তৃতীয় সিনিয়র লেখক বলেছেন।
“এটি বলা শক্ত যে আমরা যে কোনও পার্থক্য লক্ষ্য করেছি তা বিবর্তনীয় অভিযোজনের কারণে বা কেবল জেনেটিক ড্রিফ্টের ফলাফলের কারণে হয়েছিল, যেখানে পরিবর্তনগুলি এলোমেলোভাবে ঘটে,” তিনি বলেছিলেন। “তবে এই পদ্ধতির ফলে আমাদের বিবর্তন সম্পর্কে অনেক উত্তর না দেওয়া প্রশ্নগুলি অন্বেষণ করার অনুমতি দেবে।”
এই অধ্যয়নটি জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটস (এইচডি 105819, এইচজি 010478, এইচজি 1007355) এবং জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন (পিআরএফবি 2305513) দ্বারা সমর্থিত ছিল।