2024 সালের ফিজিওলজি বা মেডিসিনে নোবেল পুরষ্কার দেওয়া হয়েছে ভিক্টর অ্যামব্রোস (ম্যাসাচুসেটস মেডিকেল স্কুল বিশ্ববিদ্যালয়) এবং গ্যারি রুভকুন (হার্ভার্ড মেডিকেল স্কুল/ম্যাসাচুসেটস জেনারেল হাসপাতাল) তাদের মাইক্রোআরএনএ-এর যুগান্তকারী আবিষ্কার এবং ট্রান্সক্রিপশনাল জিনে এর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার জন্য। তাদের কাজ একটি নতুন প্রক্রিয়া উন্মোচন করেছে যার দ্বারা জিনের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রিত হয়, জেনেটিক ফাংশন সম্পর্কে আমাদের বোঝার পুনর্নির্মাণ।
বিজয়ীদের সম্পর্কে
ভিক্টর অ্যামব্রোস 1953 সালে নিউ হ্যাম্পশায়ারের হ্যানোভারে জন্মগ্রহণ করেন। তিনি 1979 সালে এমআইটি থেকে তার পিএইচডি অর্জন করেন এবং 1979 থেকে 1985 সাল পর্যন্ত সেখানে পোস্টডক্টরাল গবেষণা পরিচালনা করেন। 1985 সালে হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ে তার গবেষণাগার প্রতিষ্ঠার পর, তিনি পরবর্তীতে ডার্টমাউথ মেডিকেল স্কুলে যোগদান করেন (1992-2010) এবং মেডিক্যাল বিশ্ববিদ্যালয়ের মেডিক্যাল স্কুলে 1979-2002-এর সাথে। কখন থেকে
গ্যারি রুভকুন 1952 সালে ক্যালিফোর্নিয়ার বার্কলেতে জন্মগ্রহণ করেন। তিনি 1982 সালে হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয় থেকে পিএইচডি লাভ করেন এবং 1982 থেকে 1985 সাল পর্যন্ত এমআইটিতে পোস্টডক্টরাল কাজ সম্পন্ন করেন। তিনি 1985 সালে হার্ভার্ড মেডিকেল স্কুল এবং ম্যাসাচুসেটস জেনারেল হাসপাতালে তার গবেষণাগার প্রতিষ্ঠা করেন, যেখানে তিনি তার গবেষণা চালিয়ে যান।
জিন নিয়ন্ত্রণের রহস্য
আমাদের ক্রোমোজোমগুলি আমাদের শরীরের প্রতিটি কোষের জন্য ব্লুপ্রিন্ট সংরক্ষণ করে, তবুও বিভিন্ন কোষের ধরন, যেমন পেশী এবং স্নায়ু কোষ, নাটকীয় কার্যকরী পার্থক্য প্রদর্শন করে। এই বৈপরীত্যটি জিন নিয়ন্ত্রণের কারণে ঘটে-প্রক্রিয়া যা নিশ্চিত করে যে প্রতিটি কোষ তার কার্যকারিতার সাথে প্রাসঙ্গিক জিনগুলিকে সক্রিয় করে, অন্যান্য জিনগুলিকে নিষ্ক্রিয় রাখে৷ অ্যামব্রোস এবং রুভকুন বিশেষভাবে উদ্বিগ্ন ছিল যে কীভাবে বিভিন্ন কোষের বিকাশ ঘটে এবং RNA, মাইক্রোআরএনএ (miRNA) এর একটি অভিনব শ্রেণী আবিষ্কার করে, যা এই নিয়ন্ত্রণে মূল ভূমিকা পালন করে।
তাদের বৈপ্লবিক আবিষ্কার জিন নিয়ন্ত্রণের একটি সম্পূর্ণ নতুন নীতি প্রকাশ করেছে, যেটি মানুষ সহ বহুকোষী জীবের বিকাশ এবং কার্যকারিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। আজ, এটি জানা যায় যে মানব জিনোম 1,000 টিরও বেশি বিভিন্ন মাইক্রোআরএনএ এনকোড করে, তাদের কাজের গভীর গুরুত্বকে বোঝায়।
জিন নিয়ন্ত্রণের একটি নতুন মাত্রা
এই বছরের নোবেল পুরষ্কারটি জিনের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে এমন কোষগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়ার আবিষ্কারকে তুলে ধরে। ঐতিহ্যগতভাবে, জিনের অভিব্যক্তি ডিএনএ থেকে মেসেঞ্জার আরএনএ (mRNA) তে জেনেটিক তথ্যের প্রবাহ হিসাবে বোঝা যায়, যা পরে প্রোটিনে অনুবাদ করা হয়। যাইহোক, অ্যামব্রোস এবং রুভকুন একটি নিয়ন্ত্রক পদক্ষেপ উন্মোচন করেছেন যা ট্রান্সক্রিপশনের পরে ঘটে, যেখানে ক্ষুদ্র আরএনএ অণু, যেমন মাইক্রোআরএনএ, প্রভাব ফেলে যে এমআরএনএগুলি প্রোটিনে অনুবাদ করা হয়।
1960 এর দশক থেকে, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেছিলেন যে তারা জিন নিয়ন্ত্রণের প্রক্রিয়াগুলিকে অনেকাংশে উন্মোচন করেছে, বিশেষ করে ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর{1}} প্রোটিনের ক্রিয়া যা mRNA উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ করে। কিন্তু 1993 সালে, অ্যামব্রোস এবং রুভকুন মাইক্রোআরএনএ জড়িত একটি নতুন স্তরের নিয়ন্ত্রণ আবিষ্কার করে এই দৃষ্টিভঙ্গিকে চ্যালেঞ্জ করেছিলেন, যা শীঘ্রই প্রজাতি জুড়ে একটি অত্যন্ত সংরক্ষিত এবং অপরিহার্য জৈবিক প্রক্রিয়া হিসাবে স্বীকৃত হবে।
একটি ক্ষুদ্র কীট, একটি প্রধান অগ্রগতি
1980-এর দশকের শেষের দিকে, অ্যামব্রোস এবং রুভকুন ছিলেন রবার্ট হরভিটজের গবেষণাগারে পোস্টডক্টরাল গবেষক, যিনি 2002 সালে প্রোগ্রামড সেল ডেথ নিয়ে কাজ করার জন্য নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন। তাদের মডেল জীব ছিল নিমাটোডCaenorhabditis elegans-একটি ক্ষুদ্র কীট, মাত্র 1 মিমি লম্বা, বিশেষ কোষ যেমন নিউরন এবং পেশী কোষ সহ। এটি বহুকোষী জীবের বিকাশ অধ্যয়নের জন্য এটিকে একটি আদর্শ মডেল করে তুলেছে।
অ্যামব্রোস এবং রুভকুন দুটি জিনের প্রতি বিশেষভাবে আগ্রহী ছিল,lin-4এবংlin-14, যা এই কৃমিগুলিতে বিকাশমূলক প্রক্রিয়াগুলির সময় নিয়ন্ত্রণ করতে উপস্থিত হয়েছিল। অ্যামব্রোসের পূর্ববর্তী গবেষণা পরামর্শ দিয়েছে যেlin-4নেতিবাচকভাবে নিয়ন্ত্রিতlin-14, কিন্তু প্রক্রিয়াটি অস্পষ্ট ছিল। পদ্ধতিগত বিশ্লেষণের মাধ্যমে, অ্যামব্রোস এটি আবিষ্কার করেছিলেনlin-4একটি অস্বাভাবিকভাবে সংক্ষিপ্ত আরএনএ অণু তৈরি করেছিল যা প্রোটিনের জন্য কোড করার ক্ষমতার অভাব ছিল।
একই সাথে রুভকুন কিভাবে পড়াশুনা করছিলlin-14নিয়ন্ত্রিত এবং পাওয়া গেছে যেlin-4উৎপাদনে বাধা দেয়নিlin-14mRNA কিন্তু পরিবর্তে এর অনুবাদ অবরুদ্ধ করেছেlin-14প্রোটিন মধ্যে তারা বুঝতে পেরেছিল যে এই সংক্ষিপ্ত আরএনএ থেকেlin-4তে একটি পরিপূরক ক্রম বাঁধাই ছিলlin-14mRNA, এর উৎপাদন প্রতিরোধ করেlin-14প্রোটিন
একটি নতুন নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়া
তাদের যুগান্তকারী আবিষ্কার ছিল যেlin-4আরএনএ, পরে একটি মাইক্রোআরএনএ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ, এমআরএনএ-তে পরিপূরক অনুক্রমের সাথে আবদ্ধ হয়ে জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে, প্রোটিনে এর অনুবাদ নিয়ন্ত্রণ করে। পোস্টের এই নতুন ফর্ম-ট্রান্সক্রিপশনাল রেগুলেশন জিন এক্সপ্রেশনে জটিলতার একটি অপ্রত্যাশিত স্তর যুক্ত করেছে।
যদিও তাদের 1993 সালের আবিষ্কার প্রাথমিকভাবে সন্দেহের সাথে দেখা হয়েছিল-অনেকে বিশ্বাস করেছিল যে এটি নির্দিষ্ট ছিলগ. এলিগানসএবং মানুষের সাথে প্রাসঙ্গিক নয়{0}}তাদের অনুসন্ধানগুলি শীঘ্রই আকর্ষণ লাভ করে৷ সাত বছর পরে, রুভকুন একটি দ্বিতীয় মাইক্রোআরএনএ আবিষ্কার করেন,let-7, যা, অসদৃশlin-4, পশু রাজ্য জুড়ে অত্যন্ত সংরক্ষিত ছিল. এই উদ্ঘাটনটি ব্যাপক আগ্রহ জাগিয়েছিল এবং কয়েক বছরের মধ্যে, শত শত মাইক্রোআরএনএ সনাক্ত করা হয়েছিল।
microRNAs: বড় প্রভাব সহ ক্ষুদ্র অণু
আমরা এখন জানি যে মাইক্রোআরএনএগুলি মানুষের মধ্যে 1,000 টিরও বেশি জিন দ্বারা প্রকাশ করা হয়, যা সমস্ত বহুকোষী জীবের জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণে মূল ভূমিকা পালন করে। তারা লক্ষ্য এমআরএনএ-তে পরিপূরক ক্রমগুলির সাথে আবদ্ধ হয়, হয় তাদের অনুবাদকে বাধা দেয় বা তাদের অবক্ষয়কে প্রচার করে। লক্ষণীয়ভাবে, একটি একক মাইক্রোআরএনএ একাধিক জিন নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যখন একটি জিন বেশ কয়েকটি মাইক্রোআরএনএ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে, যা একটি অত্যন্ত সমন্বিত জিন নিয়ন্ত্রক নেটওয়ার্কের অনুমতি দেয়।
মাইক্রোআরএনএ আবিষ্কারের গভীর জৈবিক তাৎপর্য রয়েছে। এটা এখন স্পষ্ট যে মাইক্রোআরএনএ ছাড়া, কোষ এবং টিস্যু স্বাভাবিকভাবে বিকাশ করতে পারে না। অস্বাভাবিক মাইক্রোআরএনএ নিয়ন্ত্রণ ক্যান্সার, জন্মগত শ্রবণশক্তি হ্রাস এবং হাড়ের ব্যাধির মতো রোগের সাথে যুক্ত। মাইক্রোআরএনএ উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় এনজাইম Dicer1-এর মিউটেশন, DICER1 সিন্ড্রোম সৃষ্টি করে, যা একাধিক ধরনের ক্যান্সারের সাথে যুক্ত একটি বিরল অবস্থা।
স্থায়ী প্রভাব সহ গ্রাউন্ডব্রেকিং গবেষণা
অ্যামব্রোস এবং রুভকুনের কাজ জিন নিয়ন্ত্রণের গবেষণায় একটি নতুন সীমান্ত খুলে দিয়েছে। তাদের অনুসন্ধানগুলি একটি অভিনব প্রক্রিয়া প্রকাশ করেছে যা জটিল জীবের বিবর্তনকে আকার দিয়েছে। তাদের গবেষণা শুধুমাত্র সেলুলার উন্নয়ন সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করেনি বরং ব্যাহত জিন নিয়ন্ত্রণের কারণে সৃষ্ট রোগের চিকিৎসার জন্য নতুন পদ্ধতির পথও প্রশস্ত করেছে।
তাদের মৌলিক গবেষণাপত্র, প্রকাশিতসেল1993 সালে এবংপ্রকৃতি2000 সালে, আধুনিক জেনেটিক গবেষণার ভিত্তি হয়ে উঠেছে।
