যুগান্তকারী প্রযুক্তি পৃথক জিনের কার্যকারিতার উপর নতুন আলো ফেলতে পারে। কিভাবে? তাদের উপর একটি আলো জ্বলজ্বল করে.
কিছু সময়ের জন্য, স্বতন্ত্র জিনের অভিব্যক্তি অধ্যয়নরত গবেষকরা স্বল্প সময়ের মধ্যে কাজ করতে বাধ্য হয়েছেন, কারণ তারা যে কোষগুলি নিরীক্ষণ করে তারা জিনের বিভিন্ন সেটের মধ্যে ক্রমাগত টগল করে। যদিও প্রতিটি কোষে জীবের সম্পূর্ণ জিনোম থাকে, তবে যে কোনো সময়ে শুধুমাত্র একটি ভগ্নাংশ প্রকাশ করা হয় এবং মাত্র এক মিনিট পরে, সেই মুহূর্তে প্রকাশিত জিনের সেট আমূল ভিন্ন হতে পারে।
এখন, বিজ্ঞানীরা অবশেষে এই ক্ষণস্থায়ী জিনগুলি সঠিকভাবে অধ্যয়ন করতে সক্ষম হয়েছেন। ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (এমআইটি) এবং ব্রড ইনস্টিটিউটে তৈরি একটি নতুন প্রযুক্তি কোষের উপর আলো জ্বালিয়ে পৃথক জিনের অভিব্যক্তিকে বিরক্ত করতে পারে।
নতুন গবেষণা টুল, যা "অপ্টোজেনেটিক্স" নামক একটি কৌশলে উদ্ভূত হয়, কোষের মধ্যে আরএনএ নির্দেশাবলী পরিচালনা করতে হালকা-সংবেদনশীল প্রোটিন ব্যবহার করে। এটি বিজ্ঞানীদের প্রায় সাথে সাথে নির্দিষ্ট জিন সক্রিয় বা দমন করতে দেয়।
"কোষের খুব গতিশীল জিনের অভিব্যক্তি মোটামুটি সংক্ষিপ্ত টাইমস্কেলে ঘটছে, কিন্তু এখনও পর্যন্ত জিনের অভিব্যক্তিকে বিরক্ত করার জন্য যে পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করা হয় সেগুলি সেই গতিশীলতার কাছাকাছিও যায় না," বলেছেন সিলভানা কোনারম্যান, এমআইটির একজন স্নাতক শিক্ষার্থী।
"সেই জিন-অভিব্যক্তি পরিবর্তনের কার্যকরী প্রভাবকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, আমাদের স্বাভাবিকভাবে ঘটতে থাকা গতিবিদ্যার সাথে যতটা সম্ভব ঘনিষ্ঠভাবে মেলাতে সক্ষম হতে হবে," তিনি চালিয়ে যান।
এই গতিবিদ্যাকে আনুমানিক করে, নতুন প্রযুক্তি জিনগুলিকে নির্দিষ্ট ফাংশনের সাথে লিঙ্ক করার জন্য ভবিষ্যতের প্রচেষ্টায় অপরিহার্য প্রমাণ করতে পারে, বিশেষ করে মেমরি এবং শেখার মতো জ্ঞানীয় ফাংশনের সাথে প্রাসঙ্গিক। উপরন্তু, সিস্টেমটি গবেষকদের "এপিজেনেটিক পরিবর্তন" বা ডিএনএ এর আশেপাশের প্রোটিনের রাসায়নিক পরিবর্তনগুলি অধ্যয়ন করতে সহায়তা করবে।
প্রযুক্তি পরীক্ষা করার জন্য, বিজ্ঞানীরা নিউরন এবং জীবন্ত প্রাণীর প্রায় 30 টি ভিন্ন জিনকে লক্ষ্য করেছিলেন। আলোর একটি একক স্পন্দন নির্গত করে, সিস্টেমটি একটি অত্যন্ত জটিল জৈবিক প্রক্রিয়া শুরু করে, যার ফলে বিভিন্ন উপাদান কোষের মধ্যে ডিএনএ অনুলিপি শুরু করতে প্রতিক্রিয়া জানায়। দলটি আবিষ্কার করেছে যে প্রতি মিনিটে একবার আলো জ্বালিয়ে, তারা এই প্রতিলিপিটি পছন্দসই সময়ের জন্য বজায় রাখতে পারে, এইভাবে পূর্ববর্তী সময়ের সীমা অতিক্রম করে।
স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটির বায়োইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের অধ্যাপক কার্ল ডিসেরথ উল্লেখ করেছেন যে সিস্টেমের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উদ্ভাবন হল বৈজ্ঞানিকভাবে প্রকৌশলী জিনের বিপরীতে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া জিনের প্রতিলিপি নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা।
"আপনি, সুনির্দিষ্ট সময়ে, একটি নির্দিষ্ট জেনেটিক লোকাস নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন এবং দেখতে পারেন যে সবকিছু কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়, উচ্চ অস্থায়ী নির্ভুলতার সাথে," তিনি বলেছিলেন।
এইভাবে প্রযুক্তিটি নির্দিষ্ট জিনের গতিশীলতা আনুমানিক করার জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পদ্ধতির প্রতিশ্রুতি দেয় এবং পরবর্তীকালে আমাদের জিনোম প্রকাশ করার জন্য প্রোগ্রাম করা হয় এমন পৃথক ফাংশনগুলি অধ্যয়ন করে। যাইহোক, মানব কোষে 20,000 জিন থাকলে, একটি বরং দীর্ঘ রাস্তা সামনে পড়ে থাকতে পারে।
