Cultura RM এক্সক্লুসিভ/গ্রেগরি এস. পলসন/গেটি ইমেজ
টার্ডিগ্রেড হল মাইক্রো-প্রাণী যারা কঠিনতম পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকতে পারে: চরম চাপ, চরম তাপমাত্রা, বিকিরণ, ডিহাইড্রেশন, অনাহার-এমনকি বাইরের মহাকাশের শূন্যতার সংস্পর্শেও। টোকিও ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা এখন ব্যাখ্যা করার পদ্ধতিটি চিহ্নিত করেছেন যে কীভাবে টার্ডিগ্রেড বিশেষ করে চরম ডিহাইড্রেশন থেকে বাঁচতে পারে। নতুন কাগজ পিএলওএস বায়োলজি জার্নালে প্রকাশিত – একটি প্রোটিন যা শুকনো কোষগুলিকে রক্ষা করার জন্য একটি প্রতিরক্ষামূলক জেলের মতো নেটওয়ার্ক গঠন করে।
যেমনটি আমরা আগেই জানিয়েছি, ১৭৭৩ সালে জার্মান প্রাণীবিদ জোহান গোয়েজে প্রাণীদের প্রথম বর্ণনা করেছিলেন। তাদের ডাব করা হয়েছিল। tardigrade মধ্যে (“ধীর গতির” বা “ধীরে হাঁটার”) চার বছর পরে, একজন ইতালীয় জীববিজ্ঞানী লাজারো স্পালানজানি। এর কারণ টার্ডিগ্রেডগুলি ভালুকের মতো কাঠের দিকে ঝোঁক। যেহেতু তারা প্রায় কোথাও বেঁচে থাকতে পারে, তারা অনেক জায়গায় পাওয়া যেতে পারে: গভীর সমুদ্রের পরিখা, লবণ এবং মিঠা পানির পলি, গ্রীষ্মমন্ডলীয় রেইন ফরেস্ট, অ্যান্টার্কটিক, কাদা আগ্নেয়গিরি, বালির টিলা, সৈকত এবং লাইকেন এবং শ্যাওলা। (তাদের আরেকটি নাম হল “মস শূকর।”)
যখন তাদের আর্দ্র আবাসস্থল শুকিয়ে যায়, তবে, টার্ডিগ্রেডগুলি “টুন” নামে পরিচিত একটি অবস্থায় চলে যায় – এক ধরনের স্থগিত অ্যানিমেশন, যা প্রাণীরা 10 বছর পর্যন্ত থাকতে পারে। যখন জল আবার প্রবাহিত হতে শুরু করে, জল ভাল্লুকগুলি পুনরায় হাইড্রেট করার জন্য এটি শোষণ করে এবং জীবিত অবস্থায় ফিরে আসে। তারা প্রযুক্তিগতভাবে এর সদস্য নয় চরমপন্থী জীবের শ্রেণী যেহেতু তারা সহ্য করার মতো চরম পরিস্থিতিতে এতটা উন্নতি করে না; প্রযুক্তিগতভাবে, তারা শ্রেণীর অন্তর্গত চরম সহনশীল জীবের। কিন্তু তাদের কঠোরতা টারডিগ্রেডকে বিজ্ঞানীদের জন্য একটি প্রিয় গবেষণা বিষয় করে তোলে।
উদাহরণস্বরূপ, এক 2020 অধ্যয়ন তাদের মধ্যে 20 মিলিয়ন বছরের বিবর্তনীয় ব্যবধান থাকা সত্ত্বেও জল ভাল্লুকের স্বতন্ত্র চালচলন তাদের আকারের 500,000 গুণ কীটপতঙ্গের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। এবং 2019 সালে, একটি ইসরায়েলি মহাকাশযান একটি তুন রাজ্যে ক্ষুদ্র প্রাণীদের নিয়ে চাঁদে অবতরণ করেছিল, যার ফলে ধারণা করা হয়েছিল যে টার্ডিগ্রেডগুলি প্রভাব থেকে বেঁচে থাকতে পারে।
এস তানাকা এট আল।, 2022
হায়রে, এটা একটা কুকুর অত্যন্ত অসম্ভাব্য লাকি টার্ডিগ্রেড বেঁচে গেছে, একটি গবেষণা অনুযায়ী ব্রিটিশ বিজ্ঞানীদের দ্বারা গত বছর প্রকাশিত. তারা বেশ কয়েকটি টার্ডিগ্রেডকে একটি টিউন অবস্থায় রাখে এবং একটি ফাঁকা নাইলনের বুলেটে একবারে দুই থেকে চারটি রাখে। পরবর্তীতে, বিজ্ঞানীরা a ব্যবহার করে ক্রমবর্ধমান গতিতে একটি বালির লক্ষ্যবস্তুতে টার্ডিগ্রেডগুলি নিক্ষেপ করেছিলেন দুই-পর্যায়ের হালকা গ্যাস বন্দুক। ফলাফল: জল ভাল্লুকগুলি প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 900 মিটার (ঘণ্টায় 3,000 কিলোমিটার) এবং 1.14 গিগাপাস্কাল (GPa) পর্যন্ত ক্ষণস্থায়ী শক চাপ থেকে বেঁচে থাকতে পারে। (এর বাইরে, তারা কেবল মাশ হয়ে যায়।) ল্যান্ডারটি প্রতি সেকেন্ডে কয়েকশ মিটার বেগে বিধ্বস্ত হতে পারে, তবে এটির ধাতব ফ্রেমের আঘাতে ভূপৃষ্ঠে আঘাতের ফলে 1.14 GPa এর উপরে “ভালভাবে” চাপ তৈরি হবে, গবেষকরা বিজ্ঞানকে বলেছেন.
এই সর্বশেষ গবেষণায় সবচেয়ে প্রাসঙ্গিক একটি 2017 কাগজ প্রদর্শন করে যে টার্ডিগ্রেডগুলি আক্ষরিক অর্থে তাদের কোষগুলিকে একটি কাচের মতো ম্যাট্রিক্সে স্থগিত করতে একটি বিশেষ ধরণের বিশৃঙ্খলাযুক্ত প্রোটিন ব্যবহার করে যা ক্ষতি প্রতিরোধ করে। গবেষকরা এটিকে “টারডিগ্রেড-নির্দিষ্ট অভ্যন্তরীণভাবে বিকৃত প্রোটিন” (টিডিপি) বলে অভিহিত করেছেন। অন্য কথায়, কোষগুলি ভিট্রিফাইড হয়ে যায়। একটি টার্ডিগ্রেড প্রজাতির যত বেশি টিডিপি জিন থাকে, তত দ্রুত এবং দক্ষতার সাথে এটি টিউন অবস্থায় যায়। উত্তর ক্যারোলিনা বিশ্ববিদ্যালয়ের হিসাবে, চ্যাপেল হিল, জীববিজ্ঞানী টমাস বুথবি সেই সময়ে আরসকে বলেছিলেন:
আমরা যা মনে করি তা হচ্ছে মূলত, টার্ডিগ্রেডগুলি শুকিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে তারা এই বিশৃঙ্খল প্রোটিনগুলি তৈরি করছে। এই প্রোটিনগুলি মূলত টার্ডিগ্রেড কোষের সাইটোপ্লাজম পূরণ করে এবং শুকিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে কোষের মধ্যে একটি গ্লাসযুক্ত ম্যাট্রিক্স তৈরি করে। টার্ডিগ্রেড কোষের সমস্ত ডেসিকেশন-সংবেদনশীল জিনিস (প্রোটিন, নিউক্লিক অ্যাসিড, ঝিল্লি) এই ম্যাট্রিক্সের ছিদ্রগুলিতে আটকে যায়, মূলত একটি প্রতিরক্ষামূলক কাচের মতো আবরণে আবদ্ধ থাকে। এই এনক্যাপসুলেশন ডেসিকেশন-সংবেদনশীল জৈবিক উপাদানের উন্মোচন, ফেটে যাওয়া, ভাঙ্গন এবং/অথবা একত্রিত হওয়াকে বাধা দেয়। একবার সিস্টেমে জল যোগ করা হলে, এই গ্লাসযুক্ত ম্যাট্রিক্স তৈরি করে এমন বিকৃত প্রোটিনগুলি আবার দ্রবণে গলে যায়, কোষের সমস্ত সুরক্ষিত অংশগুলিকে পিছনে ফেলে।
তবে, গত বছর জাপানি বিজ্ঞানীদের আরেকটি দল এটিকে “ভিট্রিফিকেশন“অনুমান প্রশ্নের মধ্যে, পরীক্ষামূলক তথ্য উদ্ধৃত করে পরামর্শ দেয় যে 2017 এর ফলাফলগুলি প্রোটিনের জল ধরে রাখার জন্য দায়ী করা যেতে পারে। এই সর্বশেষ সমীক্ষা সেই কাউন্টার হাইপোথিসিসকে সমর্থন করে। “আমাদের ডেটা ফিলামেন্ট/জেল গঠনের উপর ভিত্তি করে একটি অভিনব ডেসিকেশন সহনশীলতা প্রক্রিয়ার পরামর্শ দেয়,” নতুন গবেষণার লেখক লিখেছেন।
“যদিও আমরা জানি যে সমস্ত জীবনের জন্য জল অপরিহার্য, কিছু টার্ডিগ্রেড কয়েক দশক ধরে সম্ভাব্যভাবে এটি ছাড়া বাঁচতে পারে। কৌশলটি হল ডিহাইড্রেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন তাদের কোষগুলি কীভাবে এই চাপের সাথে মোকাবিলা করে। বলেছেন সহ-লেখক তাকাকাজু কুনিদা টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের। “এটা মনে করা হয় যে পানি যখন একটি কোষ ছেড়ে যায়, তখন কিছু ধরণের প্রোটিন অবশ্যই কোষটিকে শারীরিক শক্তি বজায় রাখতে সাহায্য করবে যাতে এটি ভেঙে না যায়। বিভিন্ন ধরণের পরীক্ষা করার পরে, আমরা দেখতে পেয়েছি যে সাইটোপ্লাজমিক-প্রচুর তাপ দ্রবণীয় (CAHS) প্রোটিন, যা টার্ডিগ্রেডের জন্য অনন্য, তাদের কোষগুলিকে ডিহাইড্রেশন থেকে রক্ষা করার জন্য দায়ী।”
এই পরিস্থিতিতে, CAHS প্রোটিনগুলি কাজ শুরু করে যখন তারা অনুভব করে যে তাদের এনক্যাপসুলেটিং কোষ ডিহাইড্রেটেড হয়ে গেছে, জেলের মতো ফিলামেন্ট তৈরি করে (একটি গ্লাসী ম্যাট্রিক্সের বিপরীতে) যখন তারা শুকিয়ে যায়। এই ফিলামেন্টগুলি, ঘুরে, নেটওয়ার্ক গঠন করে যা কোষের জল ছাড়াই কাঠামোগত আকৃতি বজায় রাখে। যখন টার্ডিগ্রেড রিহাইড্রেট হয়, তখন ফিলামেন্টগুলি ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, এটি নিশ্চিত করে যে কোষটি জল ফিরে পাওয়ার সাথে সাথে চাপ বা ক্ষতিগ্রস্থ না হয়।
CAHS প্রোটিনগুলি জেলের মতো ফিলামেন্ট তৈরি করে যা মানব সংস্কৃতির কোষ হিসাবে ডিহাইড্রেশনের মধ্য দিয়ে যায়।
A Tanaka এবং T Kunieda, 2022
কুনিদা এবং সহকর্মীরা প্রোটিন জিনগুলিকে পোকামাকড় এবং মানব সংস্কৃতির কোষগুলিতে বিভক্ত করেছিলেন। এটি প্রাথমিকভাবে চ্যালেঞ্জিং ছিল যেহেতু কোষগুলিকে মাইক্রোস্কোপের নীচে দৃশ্যমান হওয়ার জন্য দাগ দিতে হয়েছিল। বেশিরভাগ দাগ দেওয়ার পদ্ধতিগুলি জল-ভিত্তিক সমাধানগুলির জন্য কল করে এবং জলের ঘনত্ব ছিল একটি মূল পরিবর্তনশীল যা এই গবেষণার জন্য নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। তারা একটি মিথানল-ভিত্তিক সমাধানে দাগকে অন্তর্ভুক্ত করে সমস্যার সমাধান করেছে। ফলাফল: CAHS প্রোটিনগুলি পোকামাকড়ের কোষগুলিতে একই আচরণ প্রদর্শন করে এবং এমনকি মানব কোষে সীমিত কার্যকারিতাও দেখায়, পরামর্শ দেয় যে এই বৈশিষ্ট্যটি টার্ডিগ্রেড কোষে সীমাবদ্ধ নাও থাকতে পারে।
অন্যান্য সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে, ফলাফলগুলি একদিন দীর্ঘ সময়ের জন্য জৈবিক উপাদান সংরক্ষণের জন্য নতুন পদ্ধতির দিকে নিয়ে যেতে পারে, যা নির্দিষ্ট ওষুধ বা ভ্যাকসিনের বালুচর বা এমনকি পুরো অঙ্গ প্রতিস্থাপনের জন্য অপেক্ষা করতে পারে।
DOI: PLOS জীববিদ্যা, 2022। 10.1371/journal.pbio.3001780 (DOI সম্পর্কে)।
