কৃত্রিম ন্যূনতম কোষ: চিকিৎসা গবেষণার জন্য পর্যাপ্ত জীবন তৈরি করা

ইমেজ ক্রেডিট:
চিত্র ক্রেডিট
iStock

কৃত্রিম ন্যূনতম কোষ: চিকিৎসা গবেষণার জন্য পর্যাপ্ত জীবন তৈরি করা

কৃত্রিম ন্যূনতম কোষ: চিকিৎসা গবেষণার জন্য পর্যাপ্ত জীবন তৈরি করা

উপশিরোনাম পাঠ্য
বিজ্ঞানীরা চিকিৎসা অধ্যয়নের জন্য নিখুঁত নমুনা তৈরি করতে কম্পিউটার মডেলিং, জেনেটিক এডিটিং এবং সিন্থেটিক বায়োলজি একত্রিত করেন।
    • লেখক:
    • লেখকের নাম
      কোয়ান্টামরুন দূরদর্শিতা
    • ডিসেম্বর 23, 2022

    অন্তর্দৃষ্টি সারসংক্ষেপ

    জীবনের প্রয়োজনীয় জিনিসগুলি অন্বেষণ করে, বিজ্ঞানীরা ন্যূনতম কোষ তৈরি করতে জিনোমগুলিকে হ্রাস করছেন, জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় মূল ফাংশনগুলি প্রকাশ করে৷ এই প্রচেষ্টাগুলি অপ্রত্যাশিত আবিষ্কার এবং চ্যালেঞ্জের দিকে পরিচালিত করেছে, যেমন অনিয়মিত কোষের আকার, আরও পরিমার্জন এবং জেনেটিক অপরিহার্য বিষয়গুলি বোঝার প্ররোচনা দেয়। এই গবেষণা ওষুধের বিকাশ, রোগ অধ্যয়ন এবং ব্যক্তিগতকৃত ওষুধে সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন সহ সিন্থেটিক জীববিজ্ঞানে অগ্রগতির পথ প্রশস্ত করে।

    কৃত্রিম ন্যূনতম কোষের প্রসঙ্গ

    কৃত্রিম ন্যূনতম কোষ বা জিনোম মিনিমাইজেশন হল একটি ব্যবহারিক সিন্থেটিক জীববিজ্ঞান পদ্ধতি যা বোঝার জন্য কিভাবে প্রয়োজনীয় জিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া গুরুত্বপূর্ণ শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়ার জন্ম দেয়। জিনোম মিনিমাইজেশন একটি ডিজাইন-বিল্ড-টেস্ট-লার্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে যা মডুলার জিনোমিক সেগমেন্টের মূল্যায়ন এবং সংমিশ্রণের উপর নির্ভর করে এবং ট্রান্সপোসন মিউটাজেনেসিস (এক হোস্ট থেকে অন্য হোস্টে জিন স্থানান্তর করার প্রক্রিয়া) জিন মুছে ফেলার জন্য সহায়তা করে। এই পদ্ধতিটি প্রয়োজনীয় জিনগুলি খুঁজে বের করার সময় পক্ষপাত কমিয়ে দেয় এবং বিজ্ঞানীদের জিনোম এবং এটি কী করে তা পরিবর্তন, পুনর্নির্মাণ এবং অধ্যয়ন করার সরঞ্জাম দেয়।

    2010 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ভিত্তিক J. Craig Venter Institute (JVCI) এর বিজ্ঞানীরা ঘোষণা করেন যে তারা Mycoplasma capricolum ব্যাকটেরিয়াটির DNA সফলভাবে নির্মূল করেছেন এবং এটিকে কম্পিউটার-উত্পাদিত DNA দিয়ে প্রতিস্থাপিত করেছেন অন্য ব্যাকটেরিয়া, Mycoplasma mycoides এর উপর ভিত্তি করে। দলটি তাদের নতুন জীবের শিরোনাম করেছে JCVI-syn1.0, বা সংক্ষেপে ‘সিনথেটিক’। এই জীবটি ছিল পৃথিবীতে প্রথম স্ব-প্রতিলিপিকারী প্রজাতি যা কম্পিউটারের পিতামাতাকে নিয়ে গঠিত। এটি বিজ্ঞানীদের বুঝতে সাহায্য করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল যে কোষ থেকে শুরু করে জীবন কীভাবে কাজ করে। 

    2016 সালে, দলটি JCVI-syn3.0 তৈরি করেছে, একটি এককোষী জীব যা সাধারণ জীবনের অন্য যেকোন পরিচিত রূপের তুলনায় কম জিন সহ (JVCI-syn473 এর 1.0 জিনের তুলনায় মাত্র 901 জিন)। যাইহোক, জীবটি অপ্রত্যাশিত উপায়ে কাজ করেছিল। সুস্থ কোষ উৎপাদনের পরিবর্তে, এটি স্ব-প্রতিলিপির সময় অদ্ভুত আকৃতির তৈরি করে। বিজ্ঞানীরা বুঝতে পেরেছিলেন যে তারা স্বাভাবিক কোষ বিভাজনের জন্য দায়ী সহ মূল কোষ থেকে অনেকগুলি জিন সরিয়ে ফেলেছে। 

    বিঘ্নিত প্রভাব

    সম্ভাব্য সবচেয়ে কম জিন সহ একটি সুস্থ জীব খুঁজে বের করার জন্য সংকল্পবদ্ধ, ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (MIT) এবং ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (NIST) এর জীবপদার্থবিদরা 3.0 সালে JCVI-syn2021 কোড রিমিক্স করেছিলেন। তারা একটি তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল। JCVI-syn3A নামে নতুন রূপ। যদিও এই নতুন কোষে মাত্র 500টি জিন রয়েছে, গবেষকদের কাজের জন্য এটি একটি নিয়মিত কোষের মতো আচরণ করে। 

    বিজ্ঞানীরা কোষটিকে আরও দূর করার জন্য কাজ করছেন। 2021 সালে, M. mycoides JCVI-syn3B নামে পরিচিত একটি নতুন সিন্থেটিক জীব 300 দিনের জন্য বিকশিত হয়েছিল, এটি প্রমাণ করে যে এটি বিভিন্ন পরিস্থিতিতে পরিবর্তন করতে পারে। জৈব প্রকৌশলীরাও আশাবাদী যে একটি আরও সুগমিত জীব বিজ্ঞানীদের জীবনকে তার সবচেয়ে মৌলিক স্তরে অধ্যয়ন করতে এবং রোগগুলি কীভাবে অগ্রসর হয় তা বুঝতে সাহায্য করতে পারে।

    2022 সালে, Urbana-Champaign, JVCI এবং জার্মানি-ভিত্তিক Technische Universität Dresden-এর ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীদের একটি দল JCVI-syn3A-এর একটি কম্পিউটার মডেল তৈরি করেছে। এই মডেলটি সঠিকভাবে এর বাস্তব-জীবনের এনালগের বৃদ্ধি এবং আণবিক কাঠামোর পূর্বাভাস দিতে পারে। 2022 সালের হিসাবে, এটি একটি কম্পিউটার সিমুলেট করা সবচেয়ে সম্পূর্ণ সম্পূর্ণ সেল মডেল ছিল।

    এই সিমুলেশনগুলি মূল্যবান তথ্য প্রদান করতে পারে। এই ডেটাতে কোষ চক্রের বিপাক, বৃদ্ধি এবং জেনেটিক তথ্য প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। বিশ্লেষণটি জীবনের নীতিগুলি এবং অ্যামিনো অ্যাসিড, নিউক্লিওটাইড এবং আয়নগুলির সক্রিয় পরিবহন সহ কোষগুলি কীভাবে শক্তি গ্রহণ করে তার অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। ন্যূনতম কোষ গবেষণা বৃদ্ধি অব্যাহত থাকায়, বিজ্ঞানীরা আরও ভাল সিন্থেটিক জীববিজ্ঞান ব্যবস্থা তৈরি করতে পারেন যা ওষুধের বিকাশ, রোগ অধ্যয়ন এবং জেনেটিক থেরাপি আবিষ্কার করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

    কৃত্রিম ন্যূনতম কোষের প্রভাব

    কৃত্রিম ন্যূনতম কোষের বিকাশের বিস্তৃত প্রভাব অন্তর্ভুক্ত হতে পারে: 

    • গবেষণার জন্য স্ট্রিপ-ডাউন কিন্তু কার্যকরী জীবন ব্যবস্থা তৈরি করতে আরও বিশ্বব্যাপী সহযোগিতা।
    • বর্ধিত মেশিন লার্নিং এবং কম্পিউটার মডেলিং ব্যবহার জৈবিক কাঠামো ম্যাপ করতে, যেমন রক্তের কোষ এবং প্রোটিন।
    • উন্নত কৃত্রিম জীববিজ্ঞান এবং মেশিন-অর্গানিজম হাইব্রিড, বডি-অন-এ-চিপ এবং লাইভ রোবট সহ। যাইহোক, এই পরীক্ষাগুলি কিছু বিজ্ঞানীদের কাছ থেকে নৈতিক অভিযোগ পেতে পারে।
    • কিছু বায়োটেক এবং বায়োফার্মা ফার্মগুলি দ্রুত ট্র্যাক ড্রাগ এবং থেরাপি উন্নয়নের জন্য সিন্থেটিক বায়োলজি উদ্যোগে প্রচুর বিনিয়োগ করছে।
    • জেনেটিক এডিটিংয়ে উদ্ভাবন এবং আবিষ্কারের বর্ধিত কারণ বিজ্ঞানীরা জিন সম্পর্কে আরও শিখছেন এবং কীভাবে সেগুলিকে ম্যানিপুলেট করা যায়।
    • বৈজ্ঞানিক অখণ্ডতা এবং জনসাধারণের আস্থা উভয়ই সুরক্ষিত করে নৈতিক অনুশীলনগুলি নিশ্চিত করতে জৈবপ্রযুক্তি গবেষণায় বর্ধিত প্রবিধান।
    • কৃত্রিম জীববিজ্ঞান এবং কৃত্রিম জীবন গঠনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে নতুন শিক্ষা ও প্রশিক্ষণ কর্মসূচির উত্থান, পরবর্তী প্রজন্মের বিজ্ঞানীদের বিশেষ দক্ষতায় সজ্জিত করা।
    • ব্যক্তিগতকৃত ওষুধের দিকে স্বাস্থ্যসেবা কৌশলগুলি পরিবর্তন করুন, কৃত্রিম কোষ এবং কৃত্রিম জীববিজ্ঞান ব্যবহার করে দর্জি-তৈরি চিকিত্সা এবং ডায়াগনস্টিকস।

    বিবেচনা করার প্রশ্ন

    • আপনি যদি সিন্থেটিক বায়োলজি ক্ষেত্রে কাজ করেন তবে ন্যূনতম কোষের অন্যান্য সুবিধা কী?
    • সিন্থেটিক বায়োলজিকে এগিয়ে নিতে সংস্থা এবং প্রতিষ্ঠানগুলি কীভাবে একসাথে কাজ করতে পারে?

    অন্তর্দৃষ্টি রেফারেন্স

    এই অন্তর্দৃষ্টির জন্য নিম্নলিখিত জনপ্রিয় এবং প্রাতিষ্ঠানিক লিঙ্কগুলি উল্লেখ করা হয়েছে: