গবেষণা দেখায় যে তরল-তরল পর্যায় বিচ্ছেদ অ্যামাইলয়েড ফাইব্রিল গঠনের একটি অগ্রদূত নয়, পার্কিনসন রোগের একটি প্যাথলজিকাল হলমার্ক। পরিবর্তে, প্রোটিন ফোঁটা একত্রিত প্রোটিন দ্রবীভূত করতে সাহায্য করতে পারে। গবেষণাটি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে উন্নত বিজ্ঞানপ্রোটিন একত্রিতকরণের সাথে যুক্ত নিউরোডিজেনারেটিভ রোগ সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করে এবং নতুন চিকিত্সা বিকাশে সহায়তা করে।
তেলে ভিনেগার যোগ করুন এবং ঝাঁকান: তেলের ফোঁটা তৈরি হয়। তরল-তরল পর্যায় বিভাজনের ধারণাটি দৈনন্দিন জীবনে ইতিমধ্যেই পরিচিত, কিন্তু কোষে এর উপস্থিতি জীববিজ্ঞানের অন্যতম আলোচিত বিষয় হয়ে উঠেছে।
পনেরো বছর আগে, এটি আবিষ্কৃত হয়েছিল যে প্রোটিন অণুগুলি ফোঁটাতে ঘনীভূত হতে পারে এবং বাইরের ঝিল্লির প্রয়োজন ছাড়াই সাইটোপ্লাজম থেকে আলাদা হতে পারে। রাউন্ডওয়ার্ম ভ্রূণে, প্রোটিন এবং আরএনএ ছোট ছোট ফোঁটা তৈরি করতে পাওয়া গেছে যা প্রাথমিক বৃদ্ধির পর্যায়ে জেনেটিক উপাদান পরিচালনা করতে সহায়তা করে।
আবিষ্কারটি কোষ সম্পর্কে চিন্তা করার একটি নতুন উপায় তৈরি করেছে। বিবর্তনীয় অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে, তরল-তরল ফেজ বিচ্ছেদ অত্যন্ত কার্যকরী হতে পারে। এই ধরনের ফোঁটা কোষগুলিকে অণুকে আলাদা করতে এবং জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। এখন, গবেষকরা এই সম্ভাবনাটি আবিষ্কার করেছেন, এবং তারা সেগুলি সর্বত্র খুঁজে পাচ্ছেন: নিউক্লিয়াসে, ডিএনএ সংগঠিত করতে সাহায্য করে, এমআরএনএ রক্ষা ও নিয়ন্ত্রণ করতে স্ট্রেস গ্রানুল গঠন করে এবং মাইক্রোটিউবুলসের শেষে স্মার্ট আণবিক আঠালো হিসাবে কাজ করে যা নিউক্লিয়াসকে অবস্থান করে। কোষ বিভাজন।
তাদের কার্যকরী তাত্পর্য ছাড়াও, ফোঁটাগুলিও রোগের সাথে যুক্ত। অ্যালঝাইমার এবং পারকিনসন্স রোগের মতো প্রোটিন সমষ্টি গঠনের দ্বারা চিহ্নিত নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের জন্য, প্রোটিন ফোঁটাগুলি প্যাথলজিকাল প্রোটিন একত্রিতকরণের পূর্বসূরী বলে মনে করা হয়।
তত্ত্বের পিছনে ধারণাটি হল যে ফোঁটাগুলি নির্দিষ্ট প্রোটিনকে কেন্দ্রীভূত করতে পারে, যা তাদের একত্রিতকরণ পয়েন্টের দিকে ঠেলে দিতে পারে। অসংখ্য পর্যবেক্ষণ দেখায় যে কিছু নির্দিষ্ট অবস্থা যেমন লবণের ঘনত্ব বা পিএইচ, প্রোটিন একত্রিতকরণ এবং জমাট উভয়কেই উন্নীত করে। তবে, দুটি সংযুক্ত কিনা বা না, বা প্রকৃতপক্ষে কিভাবে, নিশ্চিত করা হয়নি।
এখন, একত্রিতকরণ এবং তরল-তরল পর্যায় বিচ্ছেদের মধ্যে সম্পর্কের সবচেয়ে ব্যাপক অনুসন্ধানে, পল শেরার ইনস্টিটিউট পিএসআই-এর নেতৃত্বে একটি গবেষণা দল খুঁজে পেয়েছে যে ড্রপলেট গঠন একত্রিতকরণের কারণ হয় না; পরিবর্তে, এটি বাধা দেয়।
পাঁচশ শর্ত
গবেষকরা আলফা-সিনুকলিন (ɑSyn) অধ্যয়ন করেছেন, যা একসাথে অ্যামাইলয়েড ফাইব্রিল তৈরি করে যা শেষ পর্যন্ত পারকিনসন রোগের রোগীদের কোষের মৃত্যুর কারণ হয়।
একত্রিতকরণ এবং ফোঁটা গঠনের মধ্যে প্রকৃত যোগসূত্র নির্ধারণের জন্য, গবেষকরা পদ্ধতিগতভাবে বিভিন্ন অবস্থার অধীনে ɑSyn প্রোটিনের আচরণ অধ্যয়ন করেছেন: প্রোটিনের ঘনত্ব, লবণের ঘনত্ব, এবং একটি জটিল আণবিক পরিবেশের অনুকরণকারী ক্রাউডিং এজেন্টের বিভিন্ন ঘনত্বের উপস্থিতি। . প্রতিটি বিভিন্ন pH মান নিয়ে অধ্যয়ন করা হয়েছিল।
মোট, গবেষকরা পাঁচ শতাধিক বিভিন্ন শর্ত অধ্যয়ন করেছেন। প্রতিটি ক্ষেত্রে, তারা চার মাস ধরে ফোঁটা গঠন বা একত্রিত হওয়ার অগ্রগতি ট্র্যাক করেছে, হালকা মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে নিয়মিত বিরতিতে ছবি তুলছে।
অনেক শর্ত অধ্যয়ন করার জন্য, গবেষকরা সুইস লাইট সোর্স এসএলএস-এর রোবোটিক ক্রিস্টালাইজেশন সরঞ্জাম ব্যবহার করেছেন। এই কৌশলটি সাধারণত এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি পরীক্ষার জন্য প্রোটিন স্ফটিক প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়।
একটি বড় সুবিধায় থাকা এবং বিমলাইন বিজ্ঞানীদের সাথে কাজ করা আমাদের বিভিন্ন কোণ থেকে এই সমস্যাটির সাথে যোগাযোগ করতে দেয়।
রেবেকা স্টার্নকে-হফম্যান, পিএসআই পোস্টডক্টরাল ফেলো এবং গবেষণার প্রথম লেখক
“আশ্চর্যের বিষয় হল, ক্রিস্টালোগ্রাফাররা ইতিমধ্যেই জানতেন যে প্রোটিনগুলি দীর্ঘ সময়ের মধ্যে ফোঁটা তৈরি করতে পারে। নিখুঁত স্ফটিকের জন্য তাদের অনুসন্ধানে এটি আরও একটি বিষয় ছিল,” জিংহুই লুও, একজন পিএসআই বিজ্ঞানী যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন।
এই ম্যাক্রো গল্পটি পরিপূরক করার জন্য, গবেষকরা সুইস লাইট সোর্স এসএলএস-এ ছোট-কোণ এক্স-রে স্ক্যাটারিং (SAXS) পরিমাপ ব্যবহার করেছেন এবং মাইক্রোস্কোপিক চিত্রটি বোঝার জন্য সিমুলেশনগুলি সম্পাদন করেছেন।
তেলে ভিনেগার এবং দুধে ভিনেগার ভিন্ন প্রক্রিয়া।
সতর্কতামূলক পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে স্থিতিশীল ফোঁটা বা প্রোটিন একত্রিতকরণের অবস্থাগুলি একই নয়। প্রথাগত তত্ত্বের বিপরীতে যে সমষ্টিগুলি ফোঁটা হিসাবে শুরু হয়, গবেষকরা দেখতে পান যে αSyn-এ ফোঁটা এবং সমষ্টি বিভিন্ন প্রোটিন, লবণ এবং ভিড়ের অবস্থার অধীনে স্বাধীনভাবে গঠিত হয়।
সময়ের সাথে সাথে, গবেষকরা শিখতে পারেন যে ফোঁটাগুলি আসলে সমষ্টিতে বিবর্তিত হয় কিনা। উত্তর হল: একশত বিশ দিন পরেও তারা আসেনি। প্রকৃতপক্ষে, ফাইব্রিলে একত্রিতকরণকে উন্নীত করা থেকে অনেক দূরে, ফোঁটাগুলির বিপরীত প্রভাব রয়েছে বলে মনে হচ্ছে। দীর্ঘায়িত ইনকিউবেশনের সময়, ফাইব্রিলগুলি, যা পূর্বে অপরিবর্তনীয় বলে মনে করা হত, ফোঁটায় রূপান্তরিত হয়।
“এই পর্যবেক্ষণ পরামর্শ দেয় যে, নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, ফোঁটা কঠিন সমষ্টি গঠন প্রতিরোধে কার্যকরী ভূমিকা পালন করে,” লুও বলেছিলেন। সাইটোসল-তরল পর্যায় বিচ্ছেদ সম্পর্কে বর্তমান উপলব্ধি এটিকে ফাংশনের সাথে যুক্ত একটি উচ্চ বিকশিত বৈশিষ্ট্য হিসাবে দেখে, যেখানে একত্রিতকরণ, বিশেষ করে αSyn-এর, রোগের সাথে যুক্ত। “এই দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি একটু আশ্চর্যজনক হবে যদি প্রোটিন ফোঁটা প্রোটিন একত্রিতকরণের অগ্রদূত হয়,” তিনি পরামর্শ দেন।
SAXS পরিমাপের পাশাপাশি সিমুলেশন এবং সিকোয়েন্স বিশ্লেষণগুলি ব্যবহার করে, গবেষকরা তাদের পর্যবেক্ষণ করা পার্থক্যগুলি বুঝতে সক্ষম হন: একত্রীকরণ প্রাথমিকভাবে একক প্রোটিন অণুর লেজের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার কারণে ঘটে, যখন তরল-তরল পর্যায় বিচ্ছেদ ঘটে বিভিন্ন প্রোটিন অণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার কারণে। মধ্যে মিথস্ক্রিয়া কারণে ঘটে.
এই আবিষ্কারটি তেল এবং জলের সাথে তুলনা করুন: তেলে ভিনেগার যোগ করুন এবং তেল ফোঁটা তৈরি করে। প্রোটিন আকারে দুধ এবং শক্ত সমষ্টিতে ভিনেগার যোগ করুন। যদিও ভিনেগার উভয় ক্ষেত্রেই অপরাধী, তবে একত্রিতকরণ এবং ফোঁটা গঠন নিয়ন্ত্রণকারী প্রক্রিয়াগুলি সম্পূর্ণ আলাদা।
নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের নতুন আণবিক বোঝাপড়া
প্রোটিন একত্রিতকরণ এবং তরল-তরল পর্যায় বিভাজনের মধ্যে জটিল আন্তঃপ্রক্রিয়ার একটি গভীর উপলব্ধি শুধুমাত্র পারকিনসন্স রোগের জন্যই প্রাসঙ্গিক নয় বরং প্রোটিন একত্রিতকরণ দ্বারা চিহ্নিত অন্যান্য নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের ক্ষেত্রেও প্রাসঙ্গিক, যার মধ্যে রয়েছে আলঝেইমার রোগ, হান্টিংটন রোগ এবং ক্রুটজফেল্ট-জ্যাকব রোগ। এটি, ঘুরে, নতুন চিকিত্সার দিকে পরিচালিত করতে পারে।
উৎস:
জার্নাল রেফারেন্স:
স্টার্নকে-হফম্যান, আর., ইত্যাদি. (2024)। α-synuclein-এর পর্যায় বিচ্ছেদ এবং একত্রীকরণ বিভিন্ন লবণের অবস্থার অধীনে পৃথক হয়। উন্নত বিজ্ঞান. doi.org/10.1002/advs.202308279.
