বুধবার, ১৯ জুন ২০২৪, ৪ আষাঢ় ১৪৩১
দেশ রূপান্তর

প্রাণের সৃষ্টি রহস্য সমাধানে বিজ্ঞানীদের রোমাঞ্চকর অভিযাত্রা (২য় পর্ব)

আপডেট : ১৯ অক্টোবর ২০২২, ০৪:৩১ পিএম

ডিএনএ আবিষ্কারে যেভাবে পাল্টে গেল বিজ্ঞানীদের চিন্তার জগত

১৯৫০ এর দশকের শুরুর দিকেই বিজ্ঞানীরা ‘আমাদের প্রাণ সরাসরি ঈশ্বরের দান’ বহুদিনের পুরনো এই ধারণা থেকে সরে আসতে থাকেন। তার পরিবর্তে তারা প্রাণ কীভাবে নিজে নিজেই প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্টি হলো সেই রহস্য উন্মোচনে আগ্রহী হয়ে উঠলেন। এবং যুগান্তকারী ওই পরীক্ষার জন্য অবশ্যই স্ট্যানলি মিলারকে ধন্যবাদ। বিজ্ঞানীরা প্রাণের উৎস অন্বেষণে মিলারের পরীক্ষা থেকে ভবিষ্যৎ গবেষণার রসদ পেয়ে গেলেন।

মিলার যখন ভিন্ন ভিন্ন বস্তু থেকে প্রাণের উপাদান বানাতে ব্যস্ত ছিলেন তখন কিছু বিজ্ঞানী জীন কীসের তৈরি তা খুঁজতে গবেষণারত ছিলেন। ইতিমধ্যেই বিজ্ঞানীরা প্রাণকোষের অনেকগুলো অনুজীবকে চিহ্নিত করতে পেরেছেন। চিনি (Sugar), চর্বি (Fat), আমিষ (Proteins), নিউক্লিক অ্যাসিড, যেমন- ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড বা সংক্ষেপে ডিএনএ আবিষ্কার হয়ে গেছে এতদিনে।

আজকে আমরা নিশ্চিতভাবেই জানি ডিএনএ আমাদের জীন বহন করে। কিন্তু ডিএনএ আবিষ্কার ১৯৫০ এর দশকের বিজ্ঞানীদের জন্য একটা বড় আঘাত ছিলো। কারণ এর আগে তারা আমিষের (Proteins) জটিল গঠন দেখে সেটাকেই জীন ভেবেছিলেন।

১৯৫২ সালে আলফ্রেড হারশে এবং মার্থা চেস বিজ্ঞানীদের সেই ভুল ভেঙ্গে দেন। তারা ওয়াশিংটনের কার্নেগি ইনস্টিটিউটে শুধু প্রোটিন আর ডিএনএ বহনকারী ক্ষুদ্র ভাইরাস নিয়ে গবেষণা করছিলেন। পুনরুৎপাদনের জন্য ভাইরাসটি ব্যাকটেরিয়ার মাঝে সংক্রামিত হতে হবে। পরীক্ষায় দেখা গেল সংক্রামক ভাইরাস থেকে শুধু ডিএনএ ব্যাকটেরিয়ার মধ্যে প্রবেশ করেছে কিন্তু প্রোটিন বাইরেই রয়ে গেল। ফলে পরিষ্কার করেই বুঝা গেল, ডিএনএ-ই হলো জীন বা বংশগতির মৌলিক উপাদান।

হারশে এবং মার্থা চেস এর এই আবিষ্কারের পর এবার ডিএনএ কীভাবে কাজ করে এবং তার গঠন কেমন তা আবিষ্কারের জন্য বিজ্ঞানীদের মধ্যে প্রতিযোগিতা শুরু হয়ে গেলো। পরের বছরই ডিএনএ রহস্যের সমাধান করে ফেললেন কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটির ফ্রান্সিস ক্রিক এবং জেমস ওয়াটসন। দীর্ঘ পরিশ্রমসাধ্য গবেষণায় তাদেরকে সাহায্য করেন রোজালিন্ড ফ্রাঙ্কলিন।

তাদের আবিষ্কার ছিলো ২০ শতকের সবচেয়ে বড় বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারগুলোর একটি। প্রাণের উৎপত্তির রহস্য সমাধানে চলমান গবেষণার গতিপথও বদলে দিলো এই আবিষ্কার। কারণ তাদের এই আবিষ্কার জীবন্ত কোষের ভেতরে লুকিয়ে থাকা অবিশ্বাস্য এক জটিলতার রহস্য উন্মোচন করে ফেলে।

ক্রিক এবং ওয়াটসন বুঝতে পেরেছিলেন ডিএনএ হলো দুটো প্যাঁচানো মইয়ের সদৃশ বস্তু, যারা আবার নিজেদের মধ্যেও সর্পিল আকৃতিতে জড়িয়ে থাকে। প্যাঁচানো মইয়ের দুই প্রান্ত নিউক্লিওটাইড নামের মলিকিউল দিয়ে গঠিত। ডিএনএ’র গঠন ব্যাখ্যা করে কীভাবে আমাদের কোষ ডিএনএকে অনুসরণ করে। অন্যভাবে বলা যায়, ডিএনএ উন্মোচন করে কীভাবে বাবা-মা তাদের জীন বা বংশগতির প্রতিলিপি তৈরি করে এবং পরবর্তী প্রজন্মের মাঝে তা ছড়িয়ে দেয়।

জীবনের শুরু থেকেই এই প্রক্রিয়ায় বাবা-মা তাদের সন্তানদের মাঝে জীবনের বৈশিষ্ট্য প্রবাহিত করতে থাকে। ক্রিক এবং ওয়াটসন আবিষ্কার করলেন সেই আদি এককোষী ব্যাকটেরিয়া থেকে কীভাবে ধাপে ধাপে বংশগতির প্রতিলিপি তৈরি করে প্রাণীজগত আজকের অবস্থানে এসে পৌঁছেছে।

ক্রিক এবং ওয়াটসন ১৯৫৩ সালে তাদের গবেষণালব্ধ এই নতুন জ্ঞান বিজ্ঞান সাময়িকী ‘নেচার’-এ প্রকাশ করেন। ক্রিক এবং ওয়াটসনের আবিষ্কারের ফলে পরের বছরগুলোতে জৈবরসায়নবিদ বিজ্ঞানীরা ডিএনএ ঠিক কী তথ্য বহন করে সেটার আদ্যোপান্ত খুঁজতে ব্যস্ত হয়ে পড়লেন। তারা দেখতে চাইলেন কীভাবে ডিএনএ-তে সংরক্ষিত তথ্য জীবন্ত কোষে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্য দিয়ে প্রাণের গহীনে লুকিয়ে থাকা রহস্য প্রথমবারের মতো উদঘাটিত হতে চলেছে।

জানা গেল ডিএনএ-র একটাই কাজ। কোনো কোষের ভেতরে থাকা ডিএনএ সেই কোষকে বলে দেয় কীভাবে প্রোটিন তৈরি করতে হবে। প্রোটিন ছাড়া আপনার খাদ্য হজম হবে না, আপনার হৃদযন্ত্র বন্ধ হয়ে যাবে এবং আপনি নিশ্বাস নিতে পারবেন না।

কিন্তু ডিএনএ থেকে প্রোটিন উৎপাদনের প্রক্রিয়া এতটাই জটিল যে, তা দেখলে বিস্ময়ে হতবাক হয়ে যেতে হয়। ফলে যে কারো পক্ষে প্রাণের উৎস কী ব্যাখ্যা করতে যাওয়াটা আরো কঠিন হয়ে পড়ল। কারণ এত জটিল প্রক্রিয়া কীভাবে একা একা শুরু হয়েছিল তা কল্পনা করাটাও বিজ্ঞানীদের জন্য দুরূহ হয়ে উঠলো।

প্রতিটি প্রোটিনই মূলত অ্যামাইনো অ্যাসিডের বিশাল শেকল এবং একটা বিশেষ শৃঙ্খলার বাঁধনে তারা পরস্পরের সঙ্গে আবদ্ধ। অ্যামাইনো অ্যাসিডের ক্রম নির্ধারণ করে দেয় প্রোটিনের ত্রিমাত্রিক আকার এবং এর কাজ।

সর্পিল ডিএনএ’র ভেতরে প্রাণের প্রয়োজনীয় তথ্য সাংকেতিক আকারে লিপিবদ্ধ থাকে। সুতরাং যখন একটা কোষকে কোনো নির্দিষ্ট প্রোটিন সৃষ্টি করতে হয় তখন সে অ্যামাইনো অ্যাসিডের শেকলের নাগাল পেতে তার ডিএনএ’র মধ্যে সংরক্ষিত জীন থেকে প্রয়োজনীয় তথ্য বিশ্লেষণ করতে শুরু করে।

তবে এখানে একটা টুইস্ট আছে। ডিএনএ প্রাণের জন্য খুব গুরুত্বপূর্ণ। তাই কোষ ডিএনএ-কে সংরক্ষণ করতে নিরাপদে জমিয়ে রাখে। যে জন্য কোষ ডিএনএ’র তথ্যকে প্রতিলিপি করে আরএনএ (রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড) অণুতে স্থানান্তর করে। আরএনএ হলো ডিএনএ’র ক্ষুদ্র অংশ। ডিএনএ’র তুলনায় আরএনএ অণু ছোট। ডিএনএ’র সর্পিল মইতে আরএনএ’র একটামাত্র সূতার মতো প্রান্ত থাকে। আরএনএ’র মধ্যে সংরক্ষিত তথ্য প্রোটিনে পরিণত হয় এবং প্রচুর পরিমাণ ‘রাইবোসোম’ প্রোটিন গঠন করে। প্রতিটি জীবিত কোষে এই সৃষ্টি প্রক্রিয়া চলতে থাকে। এমনকি অতি সাধারণ ব্যাকটেরিয়াও এই প্রক্রিয়ার বাইরে নয়। খাবার এবং নিঃশ্বাস নেওয়ার মতোই গুরুত্বপূর্ণ এই প্রক্রিয়া।

ফলে প্রাণের উৎস ব্যাখ্যা করতে গেলে আমাদের অবশ্যই ডিএনএ, আরএনএ এবং রাইবোসোম প্রোটিন এই তিন উপাদানের জটিল মিথষ্ক্রিয়া বুঝতে হবে। কীভাবে তাদের উৎপত্তি হলো, কেমন করেই বা তারা পরস্পর সংগঠিত হয়ে কাজ শুরু করে। এই আবিষ্কারের পর প্রথম প্রাণ গঠিত হয়েছিল আরএনএ দিয়ে এই ধারণা বিজ্ঞানে খুব প্রভাবশালী মতবাদ হিসেবে হাজির হয়।

ক্রিক এবং ওয়াটসনের এই আবিষ্কারের পর হঠাৎ করেই যেন ওপারিন এবং হালডেনের ধারণা সাদামাটা প্রতীয়মান হয়ে গেল। একই সাথে মিলারের যে যুগান্তকারী পরীক্ষার মাধ্যমে উৎপন্ন হয়েছিল অ্যামাইনো অ্যাসিড, যা দিয়ে প্রোটিন সৃষ্টি সম্ভব; সেটাকেও মনে হলো অসম্পূর্ণ এবং ভাসাভাসা।

জন সাদারল্যান্ড বলেন, ‘ডিএনঅএ থেকে আরএনএ, আরএনএ থেকে প্রোটিন, জীনের ভেতরে এই যে জটিল রাসায়নিক কাণ্ড-কারখানা তা আমাদেরকে বিস্ময়ে বিমূঢ় করে দেয়। আমাদের ভাবিয়ে তোলে, কীভাবে আমরা প্রাণকোষের ভেতরে থাকা এই উপাদানগুলো প্রাণশূন্য বস্তু থেকে একসঙ্গে সৃষ্টি করে দেখাবো এবং প্রমাণ হাজির করবো যে, এই যে এভাবেই প্রাণের উৎপত্তি হয়েছিলো পৃথিবীতে?

এ পর্যন্ত আলোচিত বিজ্ঞানীদেরকে যদি ধরি প্রাণের উৎস গবেষণার রাস্তা তৈরি করেছেন তাহলে ব্রিটিশ রসায়নবিদ লেজলি ওরগেলকে বলতে হবে প্রথম বিজ্ঞানী যিনি সেই রাস্তায় হাঁটা শুরু করেন। লেজলি ওরগেলই প্রথম ক্রিক এবং ওয়াটসনের ডিএনএ’র মডেল নিয়ে গবেষণা শুরু করেন। ১৯৬৮ সালে লিখিত এক গবেষণাপত্রে তিনি দাবি করেন, প্রাণের শুরুতে প্রোটিন বা ডিএনএ কিছুই ছিলনা। প্রাণ সৃষ্টি হয়েছিল পুরোপুরি আরএনএ দিয়ে এবং ফ্রান্সিস ক্রিক নিজেও ওরগেলের এই দাবীকে সমর্থন করেন।

ওরগেলের দাবি যদি সঠিক হয়, তাহলে প্রথম আরএনএ মলিকিউলের অবশ্যই অভিযোজন ক্ষমতা থাকতে হবে এবং তাকে নিজেই নিজের প্রতিরূপ তৈরি করতে পারতে হবে।

প্রাণের যাত্রা শুরু হয়েছিল আরএনএ দিয়ে এই ধারণা এখন বিজ্ঞানে খুবই প্রভাবশালী ধারণা। কিন্তু জন্ম দিয়েছে কিছু বৈজ্ঞানিক তর্কযুদ্ধের, যেসব আজ অবধি চলছে।

প্রাণের যাত্রা শুরু হয়েছিল আরএনএ দিয়ে, এই দাবি করেই ওরগেল ক্ষান্ত হননি, তিনিই সবার আগে প্রস্তাব করেন আরএনএ নিজেকে নিজেই পুনরুৎপাদন করতে পারে, যা প্রাণের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। অন্যভাবে বলা যায় তিনি শুধু প্রাণ কীভাবে সৃষ্টি হয়েছিল সেটাই বলেননি, প্রাণ আসলে কী এই প্রশ্নেরই প্রায় সমাধান করে ফেলেছেন। কিন্তু এ পর্যায়ে বিজ্ঞানীরা প্রাণের সৃষ্টি রহস্য নিয়ে আবার দুই ভাগে বিভক্ত হয়ে গেলেন।

অনেক জীববিজ্ঞানী ওরগেলের ‘প্রাণ নিজেই নিজের প্রতিরূপ তৈরি করে’ দাবীর সাথে সহমত পোষণ করলেন। ডারউইনের বিবর্তনবাদের সারাংশ ছিল নিজের অসংখ্য প্রতিরূপ বা সন্তান জন্মদানের মাধ্যমেই শুধু প্রাণী নিজের বংশ রক্ষা করতে পারে।

কিন্তু প্রাণের অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলোও সমানভাবে জরুরি মনে হলো। যেমন প্রাণ বেঁচে থাকার জন্য একটি জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে ঘটতে থাকা রাসায়নিক বা বিপাকীয় প্রক্রিয়াও (মেটাবোলিজম) বটে। বেঁচে থাকতে হলে চারপাশের পরিবেশ থেকে শক্তি সঞ্চয় করতে হয়। আবার অনেক জীববিজ্ঞানী মনে করেন, প্রাণের প্রথম বৈশিষ্ট্য হলো এর ভেতরে চলমান রাসায়নিক বা বিপাকীয় প্রক্রিয়া (মেটাবোলিজম) এবং প্রাণের নিজের প্রতিরূপ তৈরি করার ক্ষমতা (বংশগতি বা জীন) তৈরি হয়েছে অনেক পরে। এখান থেকেই বিতর্ক ও বিভক্তির শুরু।

১৯৬০ সাল থেকে শুরু করে আজ পর্যন্ত বিজ্ঞানীরা প্রাণের উৎপত্তি নিয়ে গবেষণায় দুই দলে বিভক্ত। ‘জীব কোষের ভেতরে চলমান রাসায়নিক বা বিপাকীয় প্রক্রিয়া নাকি বংশগতি তথা নিজের প্রতিরূপ তৈরি করার সক্ষমতা প্রথমে সৃষ্টি হয়েছে’ এই প্রশ্নই বিজ্ঞানীদেরকে দুই ভাগে বিভক্ত করে দেয়।

ওদিকে তৃতীয় আরেকদল বিজ্ঞানী বললেন, প্রাণ সৃষ্টিতে প্রথমেই জীব কোষের উপাদানগুলোকে জড়ো হতে হয়েছে। উপাদানগুলো জড়ো হওয়া ছাড়া কোষের ভেতরে চলমান রাসায়নিক বা বিপাকীয় প্রক্রিয়াও শুরু হওয়া সম্ভব নয়। তাদের মতে প্রাণ সৃষ্টিতে প্রথমেই একটি কোষের প্রয়োজন, যে কোষের কথা ওপারিন এবং হালডেন কয়েক দশক আগেই জোরালোভাবে বলে গেছেন। যা হয়তো চর্বি জাতীয় স্বচ্ছ তরল পর্দায় আবৃত ছিল।

প্রাণের উৎপত্তি সংক্রান্ত এই তিনটি ধারণা নিয়ে আজও বিজ্ঞানীদের মধ্যে তর্ক-বিতর্ক এবং গবেষণাগারে পরীক্ষা-নিরীক্ষা চলছে। বিজ্ঞানীরা নিজেদের ধারণার স্বপক্ষে নিরন্তর গবেষণা করছেন, এমনকি অনেক সময় অন্ধভাবে নিজেদের মতের পক্ষে যুক্তি উপস্থাপনও করছেন। প্রায়ই দেখা যায় একদল বিজ্ঞানী আত্মপক্ষ সমর্থন করে অন্য বিজ্ঞানীদেরকে নির্বোধ বলতেও দ্বিধা করছেন না। ফলে প্রাণের উৎপত্তি নিয়ে বিজ্ঞানসভার বিতর্ক সাংবাদিকদের পত্রিকার চটকদার কলাম আর সাধারণ পাঠকদের মুখরোচক গল্পেও পরিণত হয়েছে।

ওরগেলকে ধন্যবাদ। তিনি প্রথম ধারণা দিলেন বংশগতি নয় বরং প্রাণের যাত্রা শুরু হয়েছিল আরএনএ দিয়ে। তারপর এলো ১৯৮০-র দশক, জীব বিজ্ঞানের চমক লাগানো আবিষ্কারের যুগ। যার ফলে আরএনএ তত্ত্ব (হাইপোথিসিস) আরো জোরালো হল।

বিবিসি আর্থ-প্রকাশিত মাইকেল মার্শাল এর লেখা ’The secret of how life on earth began’ অবলম্বনে এই লেখা)

পরের পর্বে পড়ুন- নিজের প্রতিরূপ সৃষ্টিতে সক্ষম প্রথম অণুজীবের সন্ধানে

আরও পড়ুন...

প্রথম পর্ব- প্রাণের সৃষ্টি রহস্য সমাধানে বিজ্ঞানীদের রোমাঞ্চকর অভিযাত্রার গল্প

প্রাণের সৃষ্টি রহস্য সমাধানে বিজ্ঞানীদের রোমাঞ্চকর অভিযাত্রা (৩য় পর্ব)

প্রাণের উৎসের সন্ধানে সমুদ্রের তলদেশে অভিযান (৪র্থ পর্ব)

পূর্ণাঙ্গ প্রাণকোষ সৃষ্টির প্রচেষ্টায় বিজ্ঞানীদের অক্লান্ত পরিশ্রম (৫ম পর্ব)

সর্বশেষ সর্বাধিক পঠিত আলোচিত