1990 সালে সূচনা হওয়ার পর থেকে, হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট জেনেটিক্স সম্পর্কে আমাদের বোঝার ক্ষেত্রে অগ্রগতির দিকে পরিচালিত করেছে। এপ্রিল 2003 সালে, বিজ্ঞানীরা মানুষের ডিএনএ তৈরি করে এমন 3 বিলিয়ন রাসায়নিক বেস জোড়ার ক্রম নির্ধারণ করার পরে প্রকল্পটি সম্পূর্ণ ঘোষণা করা হয়েছিল। আফসোস, জিনোমের সংগঠনকে নিয়ন্ত্রণকারী শারীরিক নিয়ম সম্পর্কে অনেক প্রশ্ন থেকে যায়। তাদের মধ্যে প্রশ্ন হল কিভাবে মাধ্যাকর্ষণ পৃথিবীর জীবনকে প্রভাবিত করে, ঠিক মাইটোকন্ড্রিয়াল স্তর পর্যন্ত।
নিউ ইয়র্ক ইউনিভার্সিটি (এনওয়াইইউ) এর সেন্টার ফর সফট ম্যাটার রিসার্চের গবেষকদের নেতৃত্বে একটি নতুন গবেষণায় মহাকাশযানের প্রভাব কমাতে সাহায্য করার জন্য এই প্রশ্নটির সমাধান করার চেষ্টা করা হয়েছে। তাদের কাজের পিছনে রয়েছে মানব কোষের উপর মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব প্রকাশ করার জন্য একটি মাইক্রোগ্রাভিটি পরিবেশ তৈরি করার একটি উদ্ভাবনী কৌশল। এই গবেষণার দুটি লক্ষ্য রয়েছে: মানব জিনের উপর মাধ্যাকর্ষণ প্রভাবকে বিচ্ছিন্ন করা এবং জিনোম কীভাবে শূন্য মাধ্যাকর্ষণে কাজ করে তা দেখানো।
আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে (ISS) কয়েক দশকের অভিযানের জন্য ধন্যবাদ, বিজ্ঞানীরা শিখেছেন যে মহাকাশে দীর্ঘ সময় মানব দেহতত্ত্বকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে পেশী অ্যাট্রোফি, হাড়ের ঘনত্ব হ্রাস, দৃষ্টি সমস্যা এবং কার্ডিওভাসকুলার এবং কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের উপর প্রভাব। নাসার বিখ্যাত টুইনস স্টাডিও প্রকাশ করেছে যে মাইক্রোগ্রাভিটি জেনেটিক স্তরে নভোচারীদের প্রভাবিত করে। এই প্রভাবগুলির সম্পূর্ণ পরিমাণ এখনও জানা যায়নি, আরও গবেষণার প্রয়োজন বাড়াচ্ছে।
অভিন্ন যমজ মহাকাশচারী, স্কট এবং মার্ক কেলি, নাসার টুইনস স্টাডির বিষয়। স্কট (ডান) এক বছর মহাকাশে কাটিয়েছেন যখন মার্ক (বাম) নিয়ন্ত্রণ বিষয় হিসাবে পৃথিবীতে ছিলেন। গবেষকরা মানবদেহে মহাকাশ ভ্রমণের প্রভাব দেখেছেন। ক্রেডিট: নাসা
মানব জিনোমের তাৎপর্য থাকা সত্ত্বেও, আমরা এখনও এর সংস্থাকে নিয়ন্ত্রণকারী শারীরিক নীতিগুলি পুরোপুরি বুঝতে পারি না। যা জানা যায় তা হল যে এর গঠনটি অত্যন্ত জটিল, একটি মাত্র 10 মাইক্রোমিটার আকারের একটি ক্ষুদ্র কোষের নিউক্লিয়াসের ভিতরে প্যাক করা দুই মিটার ডিএনএ অণুতে এনকোড করা এক-মাত্রিক ক্রম নিয়ে গঠিত। এটি আরও জানা যায় যে এর গঠনটি সরাসরি এর কার্যকারিতার সাথে সম্পর্কিত এবং বিচ্যুতিগুলি ক্যান্সার এবং বিকাশজনিত অক্ষমতার মতো রোগের কারণ হতে পারে।
নিউ ইয়র্ক বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যা বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক আলেকজান্দ্রা জিডোভস্কা ব্যাখ্যা করেছেন:
পৃথিবীতে, মাধ্যাকর্ষণ ভূমিকা আকর্ষণীয়-এটি সবকিছুর উপর একটি ধ্রুবক যান্ত্রিক চাপ। আমরা জানতে চেয়েছিলাম পৃথিবীতে এখানে জিনোমের সংগঠন এবং কাজ করার ক্ষেত্রে মহাকর্ষের ভূমিকা কী। এটি উন্মোচন করার জন্য, আপনাকে একটি শক্তি হিসাবে মাধ্যাকর্ষণ অপসারণ করতে হবে, তাই আমরা আমাদের পরীক্ষায় শূন্য মাধ্যাকর্ষণ সিমুলেট করেছি। পৃথিবীর বাইরে, মাধ্যাকর্ষণ অভাবের প্রশ্নটিও বাধ্যতামূলক: মহাকাশে মানুষের জিনোম কীভাবে প্রভাবিত হবে? আমরা মনে করি মহাকাশ ভ্রমণ কীভাবে আমাদের প্রভাবিত করে তা আরও ভালভাবে বোঝার জন্য আমাদের অনুসন্ধানগুলি কার্যকর হতে পারে।
তাদের পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য, NYU গবেষকরা একটি র্যান্ডম পজিশনিং মেশিন (RPM) ডিজাইন এবং তৈরি করেছেন যা নভোচারীরা প্রশিক্ষণের জন্য ব্যবহার করেন। যন্ত্রটিকে জীবন্ত কোষের সংস্কৃতির খাবারের সাথে যুক্ত করা হয়েছিল, যা একটি ত্রিমাত্রিক পথ অনুসরণ করে দুটি ভিন্ন অক্ষ বরাবর ঘোরানো হয়েছিল। এটি দলটিকে কোষের সংস্কৃতির মধ্যে জিনগুলিকে চিত্রিত করতে এবং তারা মাইক্রোগ্র্যাভিটির প্রতি কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানায় তা নোট করার অনুমতি দেয়।
গবেষকরা মাইক্রোগ্র্যাভিটি অনুকরণ করতে এবং তরল প্রবাহ কমানোর জন্য 3D অ্যালগরিদমও তৈরি করেছেন, যা সাধারণত পৃথিবীতে 3D ঘূর্ণন পরীক্ষার সময় উদ্ভূত হয় কিন্তু মাইক্রোগ্রাভিটিতে অনুপস্থিত। এই প্রবাহ কোষগুলিকে কীভাবে প্রভাবিত করবে তা তদন্ত করার জন্য তারা অ্যালগরিদমও তৈরি করেছে। এই উদ্ভাবনগুলি প্রবাহ এবং কোষের সমষ্টি গঠন উভয়ই হ্রাসের দিকে পরিচালিত করেছিল, যা পূর্ববর্তী গবেষণায় মাইক্রোগ্রাভিটির প্রভাবগুলিকে অস্পষ্ট করেছিল।
সিমুলেটেড মাইক্রোগ্রাভিটি বা তরল প্রবাহের 24 ঘন্টা এক্সপোজারের পরে, বিজ্ঞানীরা প্রতিটি অবস্থার অধীনে কোষগুলি পর্যবেক্ষণ করতে উন্নত ইমেজিং কৌশল ব্যবহার করেছিলেন। তারপরে তারা একটি বিশদ বিশ্লেষণ পরিচালনা করার জন্য চিত্রগুলির স্ট্রিম রেকর্ড করে, কোষ এবং তাদের নিউক্লিয়াসের পরিবর্তনগুলি লক্ষ করে, সেইসাথে জিনোমের সংগঠন, গতিবিদ্যা এবং সিমুলেটেড মাইক্রোগ্রাভিটি দ্বারা প্ররোচিত সম্ভাব্য ডিএনএ ক্ষতির পরিবর্তনগুলি লক্ষ্য করে।
ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সির নভোচারী সামান্থা ক্রিস্টোফোরেটি 2014 সালে আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে মাইক্রোগ্রাভিটি সায়েন্স গ্লোভবক্সের সাথে কাজ করে। কৃতিত্ব: NASA
সামগ্রিকভাবে, ফলাফলগুলি দেখায় যে মাইক্রোগ্রাভিটি কোষের নিউক্লিয়াসের আয়তন বাড়ায়, নির্দেশ করে যে মাধ্যাকর্ষণ এটিকে হ্রাস করে। তারা আরও ইঙ্গিত করেছে যে প্রবাহের সংস্পর্শে কোষগুলি দীর্ঘায়িত হয়। এই পরিবর্তনগুলি সত্ত্বেও, কোষের পারমাণবিক খামের বেধ এবং গঠন অপরিবর্তিত ছিল, পরামর্শ দেয় যে মাধ্যাকর্ষণ এই বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ন্যূনতম প্রভাব ফেলে। কোষের নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরে থাকা জিনোমটি 24-ঘন্টা এক্সপোজারের পরে তার শারীরিক সংগঠন এবং গতি বজায় রাখে।
সামগ্রিকভাবে, দলটি খুঁজে পেয়েছে যে সিমুলেটেড মাইক্রোগ্রাভিটির একটি দিনব্যাপী এক্সপোজার বরং সূক্ষ্ম পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে, তবে মনে রাখবেন যে এটি সময়ের সাথে সাথে প্রসারিত হতে পারে। গবেষকরা আরও দেখিয়েছেন যে মাইক্রোগ্র্যাভিটি ডিএনএ ক্ষতির কারণ হয় না, তবে কোষগুলি প্রবাহের সংস্পর্শে আসার সময় ক্ষতি হয়েছিল। জিডোভস্কা বলেছেন:
আমাদের ডেটা দেখায় যে জিনোম, এর সংগঠন এবং গতিবিদ্যা অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী এবং 24 ঘন্টা পরে মাধ্যাকর্ষণ বা এর অভাব দ্বারা প্রভাবিত হয় না বলে মনে হয়। একইভাবে, এই ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে মানব জিনোমের শারীরিক সংগঠন তুলনামূলক সময়সীমার তুলনায় বাইরের মহাকাশে সামান্য পরিবর্তন হতে পারে। যাইহোক, এই ধরনের পরিবর্তনগুলি দীর্ঘ এক্সপোজারের সময় ঘটতে পারে এবং মহাকাশে ঘটতে থাকা DNA ক্ষতির কারণে।
এই গবেষণাটি জিনোম সংস্থার মৌলিক অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে এবং পৃথিবীতে জীবন নিয়ন্ত্রণে মাধ্যাকর্ষণ ভূমিকা হাইলাইট করে। ফলাফলগুলি উত্সাহজনক, যা দেখায় যে আমাদের জিনোম যান্ত্রিক চাপের বিরুদ্ধে অত্যন্ত শক্তিশালী এবং গুরুতর পরিবর্তন ছাড়াই মাইক্রোগ্রাভিটির এক্সপোজার সহ্য করতে পারে। তবুও, মাইক্রোগ্রাভিটির দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব নিয়ে গবেষণা করার ক্ষেত্রে এই পরীক্ষাটি আইসবার্গের অগ্রভাগ। চাঁদ, মঙ্গল গ্রহ এবং তার বাইরের জায়গায় ভবিষ্যতের দীর্ঘ-মেয়াদী মিশনের জন্য প্রভাবের পরিসর বোঝা অপরিহার্য।
গবেষকদের ফলাফল বর্ণনা করে গবেষণাপত্রটি প্রকাশিত হয়েছিল বিজ্ঞান অগ্রগতি.
আরও পড়া: নিউ ইয়র্ক ইউনিভার্সিটি, সায়েন্স অ্যাডভান্সেস
