জিনোম স্থিতিশীলতা: ডিএনএ মেরামতের জটিল প্রক্রিয়া আবিষ্কার হয়েছে
তারিখ: ফেব্রুয়ারী ৫, ২০২০
সূত্র: টরন্টো বিশ্ববিদ্যালয়
ডিএনএ মেরামত, জিনোম স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে সহায়তা করে; ফলস্বরূপ কোষগুলি কাজ করতে দেয় এবং সমস্ত জীবের স্বাস্থ্যের উন্নীত করে। ডাবল স্ট্র্যান্ড ডিএনএ ভাঙ্গা বিশেষত কোষগুলির জন্য বিষাক্ত এবং গবেষকরা কয়েক দশক ধরে নিয়েছিলেন যে এই ভাঙ্গা ডিএনএগুলি নির্দেশ ছাড়াই কোষের নিউক্লিয়ায় ভেসে বেড়ায়, যতক্ষণ না তারা অন্যান্য সেলুলার পরিবর্তনগুলি ট্রিগার করে দেয় বা কোনও ফিক্সার প্রক্রিয়াতে না ঘটে।
২০১৫ সালে করিম মেখাইল এবং তার ল্যাব দেখিয়েছিল যে ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএটি মোটর প্রোটিনের 'অ্যাম্বুলেন্স' দ্বারা ডিএনএ'র হাসপাতালে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে, 'নিউক্লিয়ায় কিছু মেরামতের উপাদান সমৃদ্ধ অঞ্চলগুলি। গবেষকরা পরে ইউ অফ টি এরোস্পেস ইঞ্জিনিয়ারদের সাথে কাজ করে দেখিয়েছিলেন যে একক ডাবল-স্ট্র্যান্ড ভাঙ্গার পরে ডিএনএ সুতার মতো মাইক্রোটিউবুলসের দীর্ঘ 'অটোবাহন' দিয়ে মেরামত করার জন্য ভ্রমণ করে, যা চলমানও রয়েছে।
বর্তমান গবেষণায়, মেখাইল এবং প্রধান লেখক রোকসনে ওশিদারি অনেকগুলি ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ভাঙ্গার সাথে ইস্ট এর কোষগুলির দিকে খেয়াল করে দেখিয়েছেন যে ডিএনএ মেরামত প্রোটিনের সমন্বয়ে অল্প ধরনের মাইক্রোটুব্লু ফিলামেন্ট এবং তরল জাতীয় ড্রপলেটসর মধ্যে সমন্বয় করে একটি ডিএনএ মেরামতের কেন্দ্র তৈরি এবং কার্য সম্পাদন করতে সক্ষম করে
 |
| Postdoctoral fellow Roxanne Oshidari and Professor Karim Mekhail |
"এই বিভিন্ন জায়গাতে সংশোধিত প্রোটিনগুলি অল্প পারমাণবিক মাইক্রোটিউবুলসের ক্রিয়া মাধ্যমে বড় বড় মেরামত-কেন্দ্রস্থল তৈরি হয় ড্রপলেটসগুলিতে একত্রিত হয়ে।"
তেল-জাতীয় বৃহত আকারের এই ছোট ফোঁটাটি তখন মাকড়সার মতো আচরণ করে, মেখাইল বলেছে যে তারা-আকৃতির ফিলামেন্টের একটি ওয়েবের ছুটে বেড়ানো হয় যেটি দীর্ঘতর অটোবাহনে শিকলে বান্ধিয়া আটকাইয়া রেখে ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএকে ডিএনএ হাসপাতালে স্থানান্তরিত করতে পারে।
"জার্নাল নেচার কমিউনিকেশনস" ফেব্রুয়ারী ৫-এ এই ফলাফলগুলি প্রকাশ করেছে।
মিখাইল মেরামত প্রক্রিয়াতে ড্রপলেটসগুলির ভূমিকা পরিমাপ ও বোঝার জন্য টি, মেকানিকাল অ্যান্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের U of T এর অধ্যাপক নাসের আগ্রগ্রিজের কাছে ফিরেছেন। টি-এর মাল্টি-ফেজ ফ্লো এবং স্প্রে সিস্টেমের ল্যাব-এর U of T চালাচ্ছেন অ্যাগ্রগ্রিজ সম্পর্কে মেখাইল বলেছেন, "আপনি তরল গতিবিদ্যায় আরও দক্ষতার জন্য জিজ্ঞাসা করতে পারেননি এবং তিনি কেবল রাস্তা পেরিয়ে ছিলেন।"
মেখাইল আগ্রগ্রিজের কাছে ড্রপলেটসগুলির একটি ভিডিও এনেছিলেন, যিনি এটি তার অফিসের একটি বড় পর্দায় প্রদর্শন করেছিলেন এবং নিশ্চিত করেছেন যে তরল গতিশীলতা স্বচ্ছন্দভাবে চলাফেলা করতে দেখা গেছে। তবে জীববিজ্ঞান-পদার্থবিজ্ঞানের বিভাজন জুড়ে যোগাযোগ চ্যালেঞ্জিং ছিল।
অ্যাগ্রগ্রিজ বলেছেন, "তারা কী করে তা বোঝা শুরুতে খুব কঠিন ছিল কারণ আমাদের পারিভাষিক শব্দাবলী একেবারে আলাদা।"
তিনি এবং মেখাইল যখন ড্রপলেটসগুলি কীভাবে আচরণ করেছিলেন তা বর্ণনা করার জন্য সরল ভাষা ব্যবহার করেছিলেন, তবে, বিষয়গুলি বোধগম্য হতে শুরু করে। আশগ্রিজ বলেছেন, "আমরা ড্রপলেটসগুলির প্রাকৃতিক দিকগুলিতে মনোনিবেশ করেছি।"
"পদার্থবিজ্ঞান যা তাদের গতি এবং গতিশীলতার কারণ হয়ে আছে তা আমাদের সাধারণ ভাষায় পরিণত হয়েছে।"
কয়েক মাস আলোচনা এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষার পরে, কম্পিউটার সিমুলেশনগুলি বারবার ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল যে সংক্ষিপ্ত তন্তুগুলি পিস্টনের মতো চলবে, নিউক্লিওপ্লাজমে চাপ কমাবে এবং একটি শোষণ প্রভাব তৈরি করবে যা ড্রপলেটসগুলির সংশ্লেষের দিকে পরিচালিত করে। মেখাইল এবং তার দল তাদের ল্যাবটিতে সন্ধানের বিষয়টি নিশ্চিত করেছে।
"বিভিন্ন দৃষ্টিভঙ্গি সহ লোকদের একত্রিত করা সত্যিকারের বোঝার সদ্ব্যবহার করা যেতে পারে এবং করিমের দৃষ্টি ও উদ্যোগের জন্য কৃতিত্বের সাথে এই কাজটি একটি ভাল উদাহরণ ছিল।"
মেখাইল এবং তার দল বায়োকেমিস্ট্রি বিভাগের ইউ টি টি অধ্যাপক হিউন কেট লি এবং হ্যালি ওয়ায়টের সাথে মেরামত ড্রপলেটসগুলি আরও গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য উদ্ঘাটিত করেছিল,
এমন একটি প্রক্রিয়াতে মেখাইল "খেলনা দিয়ে খেলার" উপমা দিয়েছিলেন। তারা বহু পরীক্ষার মধ্য দিয়ে ড্রপলেটসগুলি চালিয়েছিল, একে অপরের বিরুদ্ধে ঝাঁকিয়ে পড়া এবং তাদের আচরণ পর্যবেক্ষণ করেছিল, যা পেট্রি ডিশ এবং কোষগুলিতে খুব মিল ছিল।
সবচেয়ে অবাক করা অনুসন্ধানটি ড্রপলেট ফিউশন বেশ কয়েকটি চক্রের পরে এসেছিল, গবেষকরা জানিয়েছেন। "এটি খুব উদ্ভট এবং সম্পূর্ণ অপ্রত্যাশিত ছিল, আমি এখনও সেই দিনটি মনে করি," মেখাইল বলেছেন।
ওশিদারী লক্ষ্য করেছেন যে বৃহত ড্রপলেটসগুলি, ফিলামেন্ট বিল্ডিং ব্লকের অভ্যন্তরীণ ঘনত্বের সূচনা করে, একধরণের স্ব-আন্তঃসংযোগকারী ইট রাস্তা তৈরি করতে বাধ্য করে, যা মাকড়সার জালগুলির সাথে একসাথে ডিএনএকে দীর্ঘতর অটোবাহান তন্তুতে প্রবেশ করতে দেয়।
ডিএনএ ক্ষতিগ্রস্থ সাইটগুলি দেখার সময় জটিল প্রক্রিয়াটি সহজেই মিস করা যায়, মেখাইল বলেছেন, মূলত কারণ ক্ষেত্রের মধ্যে চিত্রগুলি অত্যন্ত স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরিণত হয়েছে। ইতিমধ্যে যা দেখা গেছে তা দেখতে বেশিরভাগ সফ্টওয়্যার সেট আপ করা হয়েছে। "আমরা পর্যবেক্ষণের পুরানো পদ্ধতির উপর নির্ভর করতে পারি না," তিনি বলেছেন। "আমাদের আমাদের সফ্টওয়্যারটি আপডেট করতে হবে এবং যখন প্রয়োজন হবে তখন সিমুলেশন দ্বারা পরিচালিত মানব চোখের সাথে ফিরে যেতে হবে"
Story Source:
Materials provided by the University of Toronto. Originally written by Jim Oldfield. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
- Roxanne Oshidari, Richard Huang, Maryam Medghalchi, Elizabeth Y. W. Tse, Nasser Ashgriz, Hyun O. Lee, Haley Wyatt, Karim Mekhail. DNA repair by Rad52 liquid droplets. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-14546-z
No comments: