ম্যারিল্যান্ড: গবেষকরা ব্যবহার করেছেন মানুষের রেটিনা একটি পেট্রি ডিশে জন্মানো কিভাবে একটি শাখা আবিষ্কার করতে ভিটামিন এ বিশেষ কোষ তৈরি করে যা আমাদের লক্ষ লক্ষ দেখতে দেয় রংএকটি প্রতিভা যে কুকুরবিড়াল এবং অন্যান্য স্তন্যপায়ী প্রাণীর অভাব।
পিএলওএস বায়োলজিতে প্রকাশিত ফলাফলগুলি বর্ণান্ধতা, বয়স-সম্পর্কিত দৃষ্টিশক্তি হ্রাস এবং ফটোরিসেপ্টর কোষের সাথে যুক্ত অন্যান্য রোগের বোঝা বাড়ায়।
জীববিজ্ঞানের সহযোগী অধ্যাপক লেখক রবার্ট জনস্টন বলেছেন, “এই রেটিনাল অর্গানয়েডগুলি আমাদের প্রথমবারের মতো এই খুব মানব-নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করার অনুমতি দিয়েছে।”
“কী আমাদের মানুষ করে তোলে, কী আমাদের আলাদা করে তোলে সে সম্পর্কে এটি একটি বিশাল প্রশ্ন।”
তারা এটাও দেখায় যে কীভাবে জিন মানুষের রেটিনাকে বিশেষ রঙ-সংবেদনশীল কোষ তৈরি করতে শেখায়, যা বিশেষজ্ঞরা থাইরয়েড হরমোন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত বলে ধারণা করেছিলেন।
অর্গানয়েডের সেলুলার বৈশিষ্ট্যগুলি সামঞ্জস্য করে, গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে রেটিনোইক অ্যাসিড নিয়ন্ত্রণ করে যে একটি শঙ্কু লাল বা সবুজ আলো সেন্সিং করতে বিশেষজ্ঞ কিনা।
শুধুমাত্র স্বাভাবিক দৃষ্টিশক্তি সম্পন্ন মানুষ এবং ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রাইমেট লাল সেন্সর বিকাশ করে।
কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীরা ভেবেছিলেন যে একটি মুদ্রা টস প্রক্রিয়ার মাধ্যমে লাল শঙ্কু গঠিত হয় যেখানে কোষগুলি এলোমেলোভাবে সবুজ বা লাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য অনুধাবন করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ – এবং জনস্টনের দলের গবেষণা সম্প্রতি ইঙ্গিত দিয়েছে যে প্রক্রিয়াটি থাইরয়েড হরমোনের মাত্রা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে।
পরিবর্তে, নতুন গবেষণা পরামর্শ দেয় যে চোখের মধ্যে রেটিনোয়িক অ্যাসিড দ্বারা সংগঠিত ঘটনার একটি নির্দিষ্ট ক্রম অনুসারে লাল শঙ্কু বাস্তবায়িত হয়।
দলটি দেখেছে যে অর্গানয়েডগুলির প্রাথমিক বিকাশে উচ্চ মাত্রার রেটিনয়িক অ্যাসিড সবুজ শঙ্কুর উচ্চ অনুপাতের সাথে সম্পর্কযুক্ত।
একইভাবে, নিম্ন স্তরের অ্যাসিড রেটিনার জেনেটিক নির্দেশাবলী পরিবর্তন করে এবং পরবর্তীতে বিকাশের সময় লাল শঙ্কু তৈরি করে।
“এটি এখনও কিছু এলোমেলোতা থাকতে পারে, কিন্তু আমাদের বড় অনুসন্ধান হল যে আপনি বিকাশের প্রথম দিকে রেটনোইক অ্যাসিড তৈরি করেন,” জনস্টন বলেছিলেন।
“এই শঙ্কু কোষগুলি কীভাবে তৈরি হয় তা শেখার এবং বোঝার জন্য এই সময়টি গুরুত্বপূর্ণ।”
সবুজ এবং লাল শঙ্কু কোষগুলি অপসিন নামক একটি প্রোটিন ছাড়া উল্লেখযোগ্যভাবে একই রকম, যা আলো শনাক্ত করে এবং মস্তিষ্ককে বলে যে লোকেরা কী রঙ দেখে।
বিভিন্ন অপসিন নির্ধারণ করে যে একটি শঙ্কু সবুজ বা লাল সেন্সর হবে, যদিও প্রতিটি সেন্সরের জিন 96 শতাংশ অভিন্ন থাকে।
একটি যুগান্তকারী কৌশলের মাধ্যমে যা অর্গানয়েডগুলিতে সেই সূক্ষ্ম জেনেটিক পার্থক্যগুলিকে চিহ্নিত করেছে, দলটি 200 দিনের মধ্যে শঙ্কু অনুপাতের পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করেছে।
“কারণ আমরা অর্গানয়েডগুলিতে সবুজ এবং লাল কোষের জনসংখ্যা নিয়ন্ত্রণ করতে পারি, আমরা পুলটিকে আরও সবুজ বা আরও বেশি লাল হতে ঠেলে দিতে পারি,” বলেছেন লেখক সারাহ হ্যাডিনিয়াক, যিনি জনস্টনের ল্যাবে ডক্টরাল ছাত্র হিসাবে গবেষণা পরিচালনা করেছিলেন এবং এখন ডিউক বিশ্ববিদ্যালয়ে।
“রেটিনোইক অ্যাসিড ঠিক কীভাবে জিনের উপর কাজ করছে তা খুঁজে বের করার জন্য এর প্রভাব রয়েছে।”
গবেষকরা 700 প্রাপ্তবয়স্কদের রেটিনাতে এই কোষগুলির ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত অনুপাতকে ম্যাপ করেছেন।
মানুষের মধ্যে সবুজ এবং লাল শঙ্কু অনুপাত কিভাবে পরিবর্তিত হয়েছে তা নতুন গবেষণার সবচেয়ে আশ্চর্যজনক ফলাফলগুলির মধ্যে একটি ছিল, হ্যাডিনিয়াক বলেছেন।
বিজ্ঞানীরা এখনও পুরোপুরি বুঝতে পারছেন না কিভাবে সবুজ এবং লাল শঙ্কুর অনুপাত কারো দৃষ্টিকে প্রভাবিত না করে এত ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।
যদি এই ধরণের কোষগুলি মানুষের বাহুর দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করে তবে বিভিন্ন অনুপাতগুলি “আশ্চর্যজনকভাবে ভিন্ন” বাহু দৈর্ঘ্য তৈরি করবে, জনস্টন বলেছিলেন।
ম্যাকুলার ডিজেনারেশনের মতো রোগ সম্পর্কে বোঝার জন্য, যা রেটিনার কেন্দ্রের কাছে আলো-সংবেদনশীল কোষগুলির ক্ষতি করে, গবেষকরা অন্যান্য জনস হপকিন্স ল্যাবগুলির সাথে কাজ করছেন।
লক্ষ্য হল কিভাবে শঙ্কু এবং অন্যান্য কোষগুলি স্নায়ুতন্ত্রের সাথে লিঙ্ক করে সে সম্পর্কে তাদের বোঝার গভীরতা।
জনস্টন বলেন, “ভবিষ্যৎ আশা হচ্ছে এই দৃষ্টি সমস্যায় আক্রান্ত ব্যক্তিদের সাহায্য করা।”
“এটি ঘটার আগে একটু সময় লাগবে, কিন্তু শুধু জেনে রাখা যে আমরা এই বিভিন্ন ধরনের কোষ তৈরি করতে পারি তা খুবই আশাব্যঞ্জক।”
পিএলওএস বায়োলজিতে প্রকাশিত ফলাফলগুলি বর্ণান্ধতা, বয়স-সম্পর্কিত দৃষ্টিশক্তি হ্রাস এবং ফটোরিসেপ্টর কোষের সাথে যুক্ত অন্যান্য রোগের বোঝা বাড়ায়।
জীববিজ্ঞানের সহযোগী অধ্যাপক লেখক রবার্ট জনস্টন বলেছেন, “এই রেটিনাল অর্গানয়েডগুলি আমাদের প্রথমবারের মতো এই খুব মানব-নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করার অনুমতি দিয়েছে।”
“কী আমাদের মানুষ করে তোলে, কী আমাদের আলাদা করে তোলে সে সম্পর্কে এটি একটি বিশাল প্রশ্ন।”
তারা এটাও দেখায় যে কীভাবে জিন মানুষের রেটিনাকে বিশেষ রঙ-সংবেদনশীল কোষ তৈরি করতে শেখায়, যা বিশেষজ্ঞরা থাইরয়েড হরমোন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত বলে ধারণা করেছিলেন।
অর্গানয়েডের সেলুলার বৈশিষ্ট্যগুলি সামঞ্জস্য করে, গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে রেটিনোইক অ্যাসিড নিয়ন্ত্রণ করে যে একটি শঙ্কু লাল বা সবুজ আলো সেন্সিং করতে বিশেষজ্ঞ কিনা।
শুধুমাত্র স্বাভাবিক দৃষ্টিশক্তি সম্পন্ন মানুষ এবং ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রাইমেট লাল সেন্সর বিকাশ করে।
কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীরা ভেবেছিলেন যে একটি মুদ্রা টস প্রক্রিয়ার মাধ্যমে লাল শঙ্কু গঠিত হয় যেখানে কোষগুলি এলোমেলোভাবে সবুজ বা লাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য অনুধাবন করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ – এবং জনস্টনের দলের গবেষণা সম্প্রতি ইঙ্গিত দিয়েছে যে প্রক্রিয়াটি থাইরয়েড হরমোনের মাত্রা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে।
পরিবর্তে, নতুন গবেষণা পরামর্শ দেয় যে চোখের মধ্যে রেটিনোয়িক অ্যাসিড দ্বারা সংগঠিত ঘটনার একটি নির্দিষ্ট ক্রম অনুসারে লাল শঙ্কু বাস্তবায়িত হয়।
দলটি দেখেছে যে অর্গানয়েডগুলির প্রাথমিক বিকাশে উচ্চ মাত্রার রেটিনয়িক অ্যাসিড সবুজ শঙ্কুর উচ্চ অনুপাতের সাথে সম্পর্কযুক্ত।
একইভাবে, নিম্ন স্তরের অ্যাসিড রেটিনার জেনেটিক নির্দেশাবলী পরিবর্তন করে এবং পরবর্তীতে বিকাশের সময় লাল শঙ্কু তৈরি করে।
“এটি এখনও কিছু এলোমেলোতা থাকতে পারে, কিন্তু আমাদের বড় অনুসন্ধান হল যে আপনি বিকাশের প্রথম দিকে রেটনোইক অ্যাসিড তৈরি করেন,” জনস্টন বলেছিলেন।
“এই শঙ্কু কোষগুলি কীভাবে তৈরি হয় তা শেখার এবং বোঝার জন্য এই সময়টি গুরুত্বপূর্ণ।”
সবুজ এবং লাল শঙ্কু কোষগুলি অপসিন নামক একটি প্রোটিন ছাড়া উল্লেখযোগ্যভাবে একই রকম, যা আলো শনাক্ত করে এবং মস্তিষ্ককে বলে যে লোকেরা কী রঙ দেখে।
বিভিন্ন অপসিন নির্ধারণ করে যে একটি শঙ্কু সবুজ বা লাল সেন্সর হবে, যদিও প্রতিটি সেন্সরের জিন 96 শতাংশ অভিন্ন থাকে।
একটি যুগান্তকারী কৌশলের মাধ্যমে যা অর্গানয়েডগুলিতে সেই সূক্ষ্ম জেনেটিক পার্থক্যগুলিকে চিহ্নিত করেছে, দলটি 200 দিনের মধ্যে শঙ্কু অনুপাতের পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করেছে।
“কারণ আমরা অর্গানয়েডগুলিতে সবুজ এবং লাল কোষের জনসংখ্যা নিয়ন্ত্রণ করতে পারি, আমরা পুলটিকে আরও সবুজ বা আরও বেশি লাল হতে ঠেলে দিতে পারি,” বলেছেন লেখক সারাহ হ্যাডিনিয়াক, যিনি জনস্টনের ল্যাবে ডক্টরাল ছাত্র হিসাবে গবেষণা পরিচালনা করেছিলেন এবং এখন ডিউক বিশ্ববিদ্যালয়ে।
“রেটিনোইক অ্যাসিড ঠিক কীভাবে জিনের উপর কাজ করছে তা খুঁজে বের করার জন্য এর প্রভাব রয়েছে।”
গবেষকরা 700 প্রাপ্তবয়স্কদের রেটিনাতে এই কোষগুলির ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত অনুপাতকে ম্যাপ করেছেন।
মানুষের মধ্যে সবুজ এবং লাল শঙ্কু অনুপাত কিভাবে পরিবর্তিত হয়েছে তা নতুন গবেষণার সবচেয়ে আশ্চর্যজনক ফলাফলগুলির মধ্যে একটি ছিল, হ্যাডিনিয়াক বলেছেন।
বিজ্ঞানীরা এখনও পুরোপুরি বুঝতে পারছেন না কিভাবে সবুজ এবং লাল শঙ্কুর অনুপাত কারো দৃষ্টিকে প্রভাবিত না করে এত ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।
যদি এই ধরণের কোষগুলি মানুষের বাহুর দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করে তবে বিভিন্ন অনুপাতগুলি “আশ্চর্যজনকভাবে ভিন্ন” বাহু দৈর্ঘ্য তৈরি করবে, জনস্টন বলেছিলেন।
ম্যাকুলার ডিজেনারেশনের মতো রোগ সম্পর্কে বোঝার জন্য, যা রেটিনার কেন্দ্রের কাছে আলো-সংবেদনশীল কোষগুলির ক্ষতি করে, গবেষকরা অন্যান্য জনস হপকিন্স ল্যাবগুলির সাথে কাজ করছেন।
লক্ষ্য হল কিভাবে শঙ্কু এবং অন্যান্য কোষগুলি স্নায়ুতন্ত্রের সাথে লিঙ্ক করে সে সম্পর্কে তাদের বোঝার গভীরতা।
জনস্টন বলেন, “ভবিষ্যৎ আশা হচ্ছে এই দৃষ্টি সমস্যায় আক্রান্ত ব্যক্তিদের সাহায্য করা।”
“এটি ঘটার আগে একটু সময় লাগবে, কিন্তু শুধু জেনে রাখা যে আমরা এই বিভিন্ন ধরনের কোষ তৈরি করতে পারি তা খুবই আশাব্যঞ্জক।”
