একটি আণবিক থার্মোমিটার দেখতে কেমন? এই প্রশ্নটি প্রথম নজরে মনে হতে পারে তার চেয়ে অনেক বেশি জটিল। স্পষ্টতই, কোষ দ্বারা ব্যবহৃত "থার্মোমিটার", যা কোষের প্রোটিওমের স্থায়িত্ব বজায় রাখতে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, এটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর এবং বিশেষ প্রোটিনের একটি সিস্টেম - চ্যাপেরোনস, সহ। হিট শক প্রোটিন যা শুধুমাত্র তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে সাড়া দেয় না (এই শ্রেণীর প্রোটিনের আবিষ্কৃত ফাংশনগুলির মধ্যে এটিই প্রথম), কিন্তু কোষের ক্ষতিকারী অন্যান্য শারীরবৃত্তীয় প্রভাবগুলির জন্যও।
চ্যাপেরোন হল এক শ্রেণীর প্রোটিন যার প্রধান কাজ হল ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিনের সঠিক তৃতীয় কাঠামো পুনরুদ্ধার করা, সেইসাথে প্রোটিন কমপ্লেক্সের গঠন ও বিয়োজন।
চ্যাপেরোন সিস্টেম কোষের জীবদ্দশায় ঘটে যাওয়া ক্ষতির প্রতি সাড়া দেয় এবং রাইবোসোমাল "অ্যাসেম্বলি লাইন" থেকে ত্রি-মাত্রিক কাঠামোতে নেমে আসা অ্যামিনো অ্যাসিড চেইনগুলির সঠিক ভাঁজ - ভাঁজ নিশ্চিত করে। এই সিস্টেমের সুস্পষ্ট গুরুত্ব থাকা সত্ত্বেও, দীর্ঘকাল ধরে এর গবেষণায় জড়িত বিশেষজ্ঞদের কেউই এমনকি ধরে নেননি যে এই আণবিক থার্মোমিটারটিও কোষের এক ধরণের "যৌবনের ফোয়ারা" এবং এর অধ্যয়নটি এটি দেখার সুযোগ দেয়। একটি নতুন, পূর্বে অজানা দিক থেকে রোগের সংখ্যা।
প্রোটিন, যা জিনোমের কার্যকারিতার প্রধান পণ্য, শুধুমাত্র গঠন গঠন করে না, তবে সমস্ত কোষ, টিস্যু এবং অঙ্গগুলির কার্যকারিতা নিশ্চিত করে। অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্সের সংশ্লেষণের প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যর্থতার অনুপস্থিতি; প্রোটিন অণুর গঠন, সমাবেশ এবং পরিবহন, সেইসাথে ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিন অপসারণ পৃথক কোষ এবং সমগ্র জীব উভয়ের স্বাস্থ্য বজায় রাখার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ দিক। প্রোটিনগুলি "আণবিক মেশিন" গঠন এবং কার্যকরী কাজের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদান যা জৈব সংশ্লেষণের প্রক্রিয়াগুলি নিশ্চিত করে, একটি প্রক্রিয়া যা শরীরের দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। অনেক সমস্যার কারণ হল প্রোটিন ভাঁজ করার মৌলিক প্রক্রিয়ার লঙ্ঘন। তাপ শক প্রোটিন এবং চ্যাপেরোন দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা "OTK" এর কাজের লঙ্ঘন, ত্রুটিগুলির উপস্থিতি এবং সঞ্চয়ের দিকে পরিচালিত করে। এই ত্রুটিগুলি আণবিক প্রক্রিয়াগুলির কার্যকারিতা ব্যাহত করে, যা বিভিন্ন রোগের বিকাশের দিকে পরিচালিত করতে পারে। নিউরনে এই জাতীয় ত্রুটির ঘটনাটি সত্যই ভয়ানক পরিণতিতে পরিপূর্ণ, যা মাল্টিপল স্ক্লেরোসিস, সেইসাথে হান্টিংটন, পারকিনসন এবং আল্জ্হেইমার রোগের মতো নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের বিকাশ দ্বারা প্রকাশিত হয়।
Ferruccio Ritossa দ্বারা 1962 সালে আবিষ্কৃত, তাপ শক প্রতিক্রিয়াকে ফলের মাছিগুলির লালা গ্রন্থি কোষে ঘন বস্তাবন্দী ক্রোমোজোমগুলির সংগঠনে তাপমাত্রা-প্ররোচিত পরিবর্তন হিসাবে বর্ণনা করা হয়, যা তথাকথিত "ব্লোটিং" গঠনের দিকে পরিচালিত করে। এই ধরনের ফোলাগুলি, যা মাইক্রোস্কোপের নীচে তুলোর বলের মতো দেখায়, ক্রোমোজোমের ঘন বস্তাবন্দী অঞ্চলগুলির মধ্যে স্যান্ডউইচ করা হয়, এছাড়াও ডাইনিট্রোফেনল, ইথানল এবং স্যালিসিলিক অ্যাসিড লবণের সংস্পর্শে এসে উপস্থিত হয়।
ক্রোমোজোম ফুলে যাওয়া নতুন ট্রান্সক্রিপশন অঞ্চলে পরিণত হয়েছে যা তাদের সংঘটনের কয়েক মিনিটের মধ্যে নতুন মেসেঞ্জার আরএনএগুলির সংশ্লেষণ শুরু করে। এই প্রক্রিয়ার প্রোটিন পণ্যগুলি এখন ব্যাপকভাবে হিট শক প্রোটিন হিসাবে পরিচিত, যার মধ্যে সবচেয়ে ভাল অধ্যয়ন হল Hsp90 এবং Hsp70। এই পরিবারের প্রোটিনগুলি অ্যামিনো অ্যাসিড চেইনের ভাঁজ নিয়ন্ত্রণ করে এবং সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর কোষে ভুলভাবে গঠিত প্রোটিন অণুগুলির উপস্থিতি রোধ করে।
1970-এর দশকের শেষের দিকে এবং 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে, বিজ্ঞানীরা সংশ্লিষ্ট প্রোটিন সিকোয়েন্স এনকোডিং মেসেঞ্জার RNA-এর সংখ্যা বাড়ানোর জন্য একটি উদ্ভাবনী সেলুলার বায়োকেমিস্ট্রি কৌশল ব্যবহার করে প্রথম ড্রোসোফিলা হিট শক জিন ক্লোনিং করতে সফল হন। সেই সময়ে, বিশেষজ্ঞদের মতামত ছিল যে তাপ শক প্রতিক্রিয়া শুধুমাত্র ড্রোসোফিলা জীবের বৈশিষ্ট্য ছিল। এই পর্যায়ে, রিচার্ড মরিমোটো তাপ শক প্রোটিন গবেষণায় তার প্রথম অবদান রাখেন। তিনি বহুকোষী জীব থেকে ডিএনএর একটি বিস্তৃত সংগ্রহ সংগ্রহ করেন এবং দক্ষিণী ব্লটিং পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রমাণ করেন যে তাদের সকলেই গঠনে Hsp70 জিনের প্রায় অভিন্ন অ্যানালগ রয়েছে। একই সময়ে, উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের জিম বারডওয়েল এবং বেটি ক্রেগ ডিএনএকে জিন শনাক্ত করেন, যেটি এইচএসপি70-এর একটি অ্যানালগ, এসচেরিচিয়া কোলি জিনোমে। এই ইস্যুটির আরও বিশদ অধ্যয়নের ফলাফল ছিল যে তাপ শক জিনগুলি জীবন্ত বিশ্বের পাঁচটি রাজ্যের প্রতিনিধিদের জিনোমে এমন একটি আকারে উপস্থিত রয়েছে যা বিবর্তনের সময় পরিবর্তিত হয়নি।
পরবর্তী ঘটনাগুলির শৃঙ্খলে পরবর্তী অগ্রগতি ছিল ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলির একটি পরিবারের সনাক্তকরণ যা তাপ শক প্রতিক্রিয়ার প্রথম ধাপের সূচনাকে নিয়ন্ত্রণ করে। এই কাজে মরিমোটোর গ্রুপ সহ বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের বিভিন্ন গবেষণা দল জড়িত। বিজ্ঞানীরা দেখিয়েছেন যে কোষের তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে এই ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলির আকারে পরিবর্তন ঘটে, যা তাপ শক জিনের প্রবর্তকদের সাথে তাদের আবদ্ধতাকে সহজ করে, যা তাপ শক প্রোটিনের সংশ্লেষণ শুরু করে। তদুপরি, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে, খামির, ফলের মাছি এবং নেমাটোড ক্যানোরহাবডিটিস এলিগানের বিপরীতে, যেগুলির হিট শক জিনের জন্য শুধুমাত্র একটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর রয়েছে, মানব কোষে এই জাতীয় তিনটি কারণ রয়েছে। অধ্যয়ন করা জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণের এই ধরনের একটি জটিল স্কিম বিজ্ঞানীদের তাদের বহুবিধ কার্যকারিতার ধারণার দিকে পরিচালিত করেছিল, যার জন্য আরও অধ্যয়ন প্রয়োজন।
আরও গবেষণায় দেখা গেছে যে তাপ শক প্রোটিন নিজেই ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করে যা কোষের নিউক্লিয়াসে তাদের উত্পাদন শুরু করে। এটি আরও স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে তাপ শক প্রোটিনগুলি আণবিক চ্যাপেরোনগুলির কার্য সম্পাদন করে - তারা অ্যামিনো অ্যাসিড চেইনের ভাঁজ নিয়ন্ত্রণ করে, প্রোটিন অণুর সঠিক স্থানিক গঠনের গঠন নিশ্চিত করে এবং এই প্রক্রিয়ার ব্যর্থতাগুলি সনাক্ত করে এবং দূর করে। এইভাবে, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে কোষের থার্মোমিটার শুধুমাত্র তাপমাত্রা পরিমাপ করে না, তবে কোষে অস্বাভাবিকভাবে গঠিত এবং ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিনের উপস্থিতিও নিরীক্ষণ করে। হিট শক এবং অন্যান্য স্ট্রেসগুলি কোষকে অস্বাভাবিক প্রোটিন দিয়ে প্লাবিত করে, যার জন্য চ্যাপেরোনগুলি এই প্রোটিনগুলিকে আবদ্ধ করে এবং হিট শক ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর-1 (Hsf1) ছেড়ে দেয়। এই ফ্যাক্টরের অণুগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ট্রিমার (তিনটি অণুর কমপ্লেক্স) গঠন করে যা জিনোমের সংশ্লিষ্ট অঞ্চলে আবদ্ধ হয়, যা ফলস্বরূপ তাপ শক প্রোটিনের সংশ্লেষণকে ট্রিগার করে। প্রতিক্রিয়া নীতির দ্বারা প্রয়োজনীয় স্তরে তাপ শক প্রোটিনের ঘনত্বের পরবর্তী বৃদ্ধি Hsf1 ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের ট্রান্সক্রিপশনাল কার্যকলাপকে দমন করে।
কোষের লাইনে তাপ শক প্রোটিনের কার্যকারিতা নিয়ে গবেষণা গবেষকদের সম্ভাবনাকে মারাত্মকভাবে সীমিত করে, কারণ এটি সারা শরীর জুড়ে সংঘটিত পরিবর্তনের তথ্য প্রদান করেনি। তাই 1999 সালের দিকে, মরিমোটো এবং তার সহকর্মীরা একটি নতুন মডেল, C.elegans রাউন্ডওয়ার্মে স্যুইচ করার সিদ্ধান্ত নেন। তারা বিশেষ করে 1994 সালে প্রকাশিত ম্যাক্স পেরুৎজের কাজ দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিল, যিনি দেখেছিলেন যে একটি গুরুতর নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের কারণ - হান্টিংটন রোগ - হান্টিংটিন নামক একটি জিনের একটি নির্দিষ্ট মিউটেশন। এই মিউটেশনটি অ্যামিনো অ্যাসিড গ্লুটামিনের দীর্ঘ চেইন থেকে একটি অতিরিক্ত টুকরা ধারণকারী প্রোটিন বৈকল্পিকের সংশ্লেষণের দিকে নিয়ে যায়, দৃশ্যত স্বাভাবিক ভাঁজ প্রক্রিয়াকে ব্যাহত করে। নিউরনে এই জাতীয় অস্বাভাবিক প্রোটিন অণুগুলির একত্রিতকরণ হান্টিংটন রোগের বিকাশের দিকে পরিচালিত করে। গবেষকরা পরামর্শ দিয়েছেন যে প্রোটিনগুলির অধ্যয়ন যাদের অণুর গঠন পলিগ্লুটামিন বা অনুরূপ কারণগুলির অভিব্যক্তির কারণে ব্যাহত হয় তা আণবিক থার্মোমিটারের ক্রিয়াকলাপ বুঝতে সাহায্য করবে।
অপ্রয়োজনীয় পলিগ্লুটামিন ক্রম ধারণকারী প্রোটিনের নিউরন এবং পেশী কোষে অভিব্যক্তির প্রাণী মডেল তৈরি করার প্রক্রিয়ায়, গবেষকরা দেখতে পেয়েছেন যে এই জাতীয় প্রোটিনের একত্রিতকরণ এবং সংশ্লিষ্ট বিষাক্ততার মাত্রা তাদের দৈর্ঘ্য এবং জীবের বয়সের সমানুপাতিক। এটি তাদের ধারণার দিকে নিয়ে যায় যে ইনসুলিন-মধ্যস্থতা সংকেত পদ্ধতির দমন যা শরীরের জীবনকাল নিয়ন্ত্রণ করে পলিগ্লুটামিন-ধারণকারী প্রোটিনগুলির একত্রিতকরণের প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করতে পারে। আরও অধ্যয়নের ফলাফলগুলি প্রস্তাবিত সম্পর্কের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছে এবং এটিও প্রমাণ করেছে যে জীবের জীবনকালের উপর Hsf1 ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের কার্যকারিতার প্রভাব একটি ইনসুলিন-নির্ভর সংকেত প্রক্রিয়া দ্বারা মধ্যস্থতা করে। এই পর্যবেক্ষণগুলি স্পষ্ট করেছে যে তীব্র চাপের পরিস্থিতিতে জীবের বেঁচে থাকার জন্য এবং কোষের কার্যকারিতা এবং জীবনকালকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করে এমন প্রোটিনের বিষাক্ত প্রভাবগুলির ধ্রুবক নিরপেক্ষকরণের জন্য তাপ শক প্রতিক্রিয়া সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
একটি পরীক্ষামূলক মডেল হিসাবে জীবন্ত প্রাণীর ব্যবহার বিজ্ঞানীদের গবেষণাকে সম্পূর্ণ নতুন স্তরে নিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেয়। তারা সেই প্রক্রিয়াগুলিতে মনোযোগ দিতে শুরু করে যার দ্বারা শরীর আণবিক স্তরে বাইরে থেকে আগত তথ্য উপলব্ধি করে এবং সংহত করে। যদি মানসিক চাপ বার্ধক্য প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে, তবে এটি অনুমান করা যৌক্তিক যে তাপ শক প্রোটিন, যা চেহারা সনাক্ত করে এবং কোষে ক্ষতিগ্রস্থ প্রোটিন জমা হতে বাধা দেয়, বার্ধক্যজনিত প্রভাবগুলির বিকাশকে ধীর করতে যথেষ্ট সক্ষম।
একত্রিত হওয়ার প্রবণ প্রোটিন জমা হওয়ার সাথে সম্পর্কিত অনেক রোগ বার্ধক্যজনিত লক্ষণগুলির দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং প্রোটিন অণু গঠনের ব্যাধিগুলির উপর ভিত্তি করে সমস্ত রোগ বার্ধক্যের সাথে সম্পর্কিত, এটি পরামর্শ দেয় যে তাপমাত্রা-সংবেদনশীল মেটাস্টেবল প্রোটিনগুলি তাদের কার্যকারিতা হারায়। সময়. শরীরের বয়স হিসাবে. প্রকৃতপক্ষে, C. elegans-এর উপর পরীক্ষায় দেখা গেছে যে Hsf1 ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর, সেইসাথে অন্যান্য কোষ প্রতিরক্ষা ব্যবস্থার দ্বারা সৃষ্ট প্রক্রিয়াটির কার্যকারিতা, শরীর পরিপক্ক হওয়ার প্রায় সাথে সাথেই বিবর্ণ হতে শুরু করে। যাইহোক, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর Hsf1 সক্রিয়করণ প্রোটিন অণুর স্থিতিশীলতার ব্যাঘাত রোধ করতে পারে (প্রোটিওস্টেসিস)।
সম্ভবত এই পর্যবেক্ষণ, যা খুব চমকপ্রদ সম্ভাবনার পরামর্শ দেয়, এটি আরও জটিল বহুকোষী প্রাণীর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়, তবে সমস্ত জীবিত জিনিস প্রোটিন দিয়ে তৈরি, তাই উচ্চ মাত্রার সম্ভাবনার সাথে রাউন্ডওয়ার্মের উপর পরীক্ষায় প্রাপ্ত ফলাফলগুলি বিজ্ঞানীদের মানুষের প্রক্রিয়া বুঝতে সাহায্য করতে পারে। বার্ধক্য
তবে এখানেই গল্পের শেষ নেই। প্রফেসর মরিমোটোর নেতৃত্বে সাম্প্রতিক কাজের ফলাফলগুলি প্রোটিওস্ট্যাসিস সংশোধন করার প্রক্রিয়াগুলির অস্তিত্ব নির্দেশ করে যেগুলি Hsf1 ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের কার্যকারিতায় সরাসরি হস্তক্ষেপের প্রয়োজন হয় না। গবেষকরা সি. এলিগানস মিউট্যান্টের একটি ক্লাসিক্যাল জেনেটিক স্ক্রীনিং পরিচালনা করার সিদ্ধান্ত নেন, যা পেশী কোষে প্রোটিন অণু গঠনের প্রক্রিয়ার লঙ্ঘন প্রদর্শন করে। ফলস্বরূপ, তারা দেখতে পান যে এই প্রক্রিয়াটিকে প্রভাবিত করে মিউটেশনটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর জিনের মধ্যে রয়েছে যা নিউরোট্রান্সমিটার গামা-অ্যামিনোবুটারিক অ্যাসিড (GABA) উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ করে। GABA উত্তেজক নিউরোট্রান্সমিটারের কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করে এবং পেশীর স্বর নিয়ন্ত্রণ করে। একটি মজার তথ্য হল যে GABA-মধ্যস্থতামূলক প্রক্রিয়াগুলির স্থায়িত্বের যে কোনও ব্যাঘাত হাইপারস্টিমুলেশনের দিকে পরিচালিত করে, পোস্টসিনাপটিক পেশী কোষগুলিকে অস্তিত্বহীন চাপের প্রতিক্রিয়া জানাতে বাধ্য করে, যা প্রোটিন অণু গঠনে ব্যাঘাত ঘটায়। অন্য কথায়, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে নিউরনের কার্যকলাপ শরীরের অন্যান্য কোষের আণবিক থার্মোমিটারের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে, যা উদীয়মান চিত্রটিকে আরও জটিল করে তোলে।
যদি এই প্রক্রিয়াটি মানুষের মধ্যে প্রসারিত হয়, তবে সম্ভবত বিজ্ঞানীরা নিউরনগুলিকে প্রভাবিত করার একটি পদ্ধতি বিকাশ করতে সক্ষম হবেন, যা কঙ্কালের পেশী কোষগুলিতে তাপ শক প্রোটিন সক্রিয় করতে এবং পেশী ডিস্ট্রফি এবং মোটর নিউরনের অন্যান্য রোগের লক্ষণগুলি দূর করতে সহায়তা করবে। সম্ভবত, এই প্রক্রিয়াগুলির ম্যানিপুলেশনগুলি বার্ধক্যের সাথে সম্পর্কিত ক্ষতিগ্রস্থ প্রোটিনগুলির জমাকে নিয়ন্ত্রণ করাও সম্ভব করবে। যাইহোক, দুর্ভাগ্যবশত, সবকিছু আমাদের পছন্দ মতো সহজ নয়। C. elegans এর শরীরে, সমস্ত প্রাপ্তবয়স্ক সোম্যাটিক কোষে তাপ শক প্রতিক্রিয়ার বিকাশ এক জোড়া নিউরন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। মনে হচ্ছে এই নিউরনগুলির কার্যকলাপ এবং প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া কোষ এবং টিস্যুগুলিকে তাদের নির্দিষ্ট চাহিদা অনুযায়ী তাপ শক প্রোটিনগুলিকে সক্রিয় করতে দেয়। আসল বিষয়টি হ'ল বিভিন্ন টিস্যু প্রোটিন জৈব সংশ্লেষণের বিভিন্ন কার্যকলাপের পাশাপাশি বাহ্যিক প্রভাবের বিভিন্ন তীব্রতা এবং প্রকৃতির দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। অতএব, তাপীয় শক প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি সর্বজনীন পদ্ধতি নীতিগতভাবে অসম্ভব।
তাদের কাজের ফলাফল এবং প্রতিশ্রুতিশীল ধারণাগুলির সাথে সজ্জিত, মরিমোটো এবং তার বেশ কয়েকজন সহকর্মী প্রোটিওস্ট্যাসিস থেরাপিউটিকস কোম্পানি প্রতিষ্ঠা করেন, যার লক্ষ্য হল থেরাপিউটিক ছোট অণুগুলি সনাক্ত করা যা ভুল আকৃতির প্রোটিন অণুগুলির জমা হওয়ার রোগগত প্রভাবগুলিকে সংশোধন করতে পারে। এই পদ্ধতিটি মোটামুটি উচ্চ মাত্রার ঝুঁকির সাথে যুক্ত, যেহেতু অনেক ম্যালিগন্যান্ট রোগে তাপ শক প্রোটিনের মাত্রা বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, মরিমোটো এবং তার সহযোগীরা বিশ্বাস করেন যে তারা যে দিকটি বিকাশ করছে তাতে উপেক্ষা করার খুব বেশি সম্ভাবনা রয়েছে।
লেখক সম্পর্কে
প্রফেসর রিচার্ড মরিমোটো, তার ডক্টরাল গবেষণামূলক গবেষণার পরে, তাপ শক প্রোটিনের কার্যকারিতা এবং বার্ধক্যে তাদের ভূমিকা অধ্যয়নের জন্য তার পুরো কাজটি নিবেদিত করেছিলেন। ডাঃ ম্যাট মেসেলসনের নির্দেশনায় হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটিতে মরিমোটো তার নির্বাচিত দিকনির্দেশনায় প্রথম পদক্ষেপ নেন। রিচার্ড মরিমোটো বর্তমানে ইভানস্টন, ইলিনয়ের নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির রাইস ইনস্টিটিউট ফর বায়োমেডিকাল রিসার্চের পরিচালক এবং ম্যাসাচুসেটসের কেমব্রিজে প্রোটিওস্ট্যাসিস থেরাপিউটিকসের প্রতিষ্ঠাতা সদস্য।
ইভজেনিয়া রিয়াবতসেভা
পোর্টাল "ইটারনাল ইয়ুথ" দ্য সায়েন্টিস্টের উপর ভিত্তি করে: রিচার্ড মরিমোটো,
উচ্চ তাপমাত্রার প্রভাবের অধীনে কাঠামোগত এবং কার্যকরী পরিবর্তন।উচ্চ-তাপমাত্রার এক্সপোজার প্রাথমিকভাবে ঝিল্লির তরলতাকে প্রভাবিত করে, যার ফলে তাদের ব্যাপ্তিযোগ্যতা বৃদ্ধি পায় এবং কোষ থেকে জলে দ্রবণীয় পদার্থের মুক্তি ঘটে। ফলস্বরূপ, অনেকগুলি কোষের কার্যকারিতা, বিশেষ করে তাদের বিভাজনের একটি বিশৃঙ্খলা দেখা দেয়। সুতরাং, যদি 20 ° C তাপমাত্রায় সমস্ত কোষ মাইটোটিক বিভাজনের প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, 38 ° C - প্রতি সপ্তম এবং 42 ° C - শুধুমাত্র প্রতি পাঁচশত কোষে।
ঝিল্লি লিপিডের তরলতা বৃদ্ধি, অতিরিক্ত উত্তাপের সময় ঝিল্লির গঠন এবং কাঠামোর পরিবর্তনের কারণে, ঝিল্লি-আবদ্ধ এনজাইমগুলির কার্যকলাপের ক্ষতি এবং ETC কার্যকলাপের ব্যাঘাত ঘটায়। প্রধান শক্তি-উৎপাদন প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে - সালোকসংশ্লেষণ এবং শ্বসন, সালোকসংশ্লেষণের ETC হল সবচেয়ে সংবেদনশীল, বিশেষ করে ফটোসিস্টেম II (PS II)। সালোকসংশ্লেষণ এনজাইমগুলির জন্য, সালোকসংশ্লেষণের C3 চক্রের প্রধান এনজাইম, RuBP কার্বক্সিলেস, অতিরিক্ত উত্তাপের জন্য বেশ প্রতিরোধী।
অত্যধিক গরমের ফলে উদ্ভিদের জল ব্যবস্থার উপর একটি লক্ষণীয় প্রভাব রয়েছে, দ্রুত এবং উল্লেখযোগ্যভাবে শ্বাস-প্রশ্বাসের হার বৃদ্ধি করে। ফলে গাছে পানির ঘাটতি রয়েছে। তাপ এবং উচ্চ সৌর দ্রবণের সাথে খরার সংমিশ্রণ ফসলের উপর সর্বাধিক নেতিবাচক প্রভাব ফেলে, সালোকসংশ্লেষণ, শ্বাস-প্রশ্বাস এবং জলের শাসন, খনিজ পুষ্টির শোষণ ব্যাহত করে।
তাপ শক ক্ষতির আণবিক দিক.তাপ কোষে প্রাথমিকভাবে প্রোটিনের ক্ষতি করে, বিশেষ করে এনজাইম, ডি নভো প্রোটিন জৈব সংশ্লেষণ প্রক্রিয়াকে ব্যাহত করে, এনজাইমের কার্যকলাপকে বাধা দেয় এবং বিদ্যমান প্রোটিনের অবক্ষয় ঘটায়। ফলস্বরূপ, চাপের সময় এবং পরবর্তী মেরামত উভয় সময়ে কোষের কার্যকারিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ এনজাইমগুলির পুলগুলি অদৃশ্য হয়ে যেতে পারে। বেশিরভাগ মূল উদ্ভিদ এনজাইম হল থার্মোলাবিল, যার মধ্যে রয়েছে RuBisCO, catalase এবং SOD। উচ্চ তাপমাত্রায় IF কমে যাওয়ার প্রধান কারণ RuBisCO-এর বাধা। তাপ বার্লি, গম এবং আলুতে সুক্রোজকে স্টার্চে রূপান্তর করার ক্ষমতাকেও বাধা দেয়, যা নির্দেশ করে যে রূপান্তর শৃঙ্খলে এক বা একাধিক এনজাইম তাপ দ্বারা দৃঢ়ভাবে বাধা দেয়। গমের এন্ডোস্পার্মে দ্রবণীয় স্টার্চ সিন্থেসের কার্যকলাপের উপর তাপের প্রত্যক্ষ প্রভাব, ভিট্রো এবং ভিভো উভয় ক্ষেত্রেই স্টার্চ জমে দমন করে।
উচ্চ তাপমাত্রা বেশ কয়েকটি উদ্ভিদ প্রজাতিতে ক্যাটালেসের কার্যকলাপকে বাধা দেয়, যখন অন্যান্য অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট এনজাইমগুলির কার্যকলাপকে বাধা দেওয়া হয়নি। রাইতে, ক্যাটালেসের ক্রিয়াকলাপের পরিবর্তনগুলি বিপরীতমুখী ছিল এবং তাপ বন্ধ হওয়ার পরে কোনও দৃশ্যমান ক্ষতি বাকি ছিল না, যখন শসাতে, ক্যাটালেস কার্যকলাপের পুনরুদ্ধার ধীর হয়ে যায় (ধীর হয়ে যায়) এবং এর সাথে ক্লোরোফিল বিবর্ণতা ছিল, যা আরও উল্লেখযোগ্য অক্সিডেটিভ ক্ষতি নির্দেশ করে। উচ্চ তাপমাত্রায় (৩৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস) উৎপন্ন ভুট্টার চারাগুলিতে, এসওডি কার্যকলাপ অপেক্ষাকৃত কম তাপমাত্রার (১০ ডিগ্রি সেলসিয়াস) তুলনায় কম ছিল।
তাপ ঝিল্লির অখণ্ডতা লঙ্ঘন করেছে, যার ফলে আয়ন এবং সমাধানগুলিতে তাদের ব্যাপ্তিযোগ্যতা বৃদ্ধি পেয়েছে। একই সময়ে, সালোকসংশ্লেষণ, শ্বসন এবং আত্তীকরণ পরিবহনের মেমব্রেন-সম্পর্কিত এনজাইমগুলির কার্যকলাপ ব্যাহত হয়েছিল। তাপ ইআর মেমব্রেন ফসফোলিপিডের ফ্যাটি অ্যাসিড স্যাচুরেশনের মাত্রা বাড়িয়ে দেয়। তীব্র তাপের পরিস্থিতিতে, এর ঝিল্লিগুলি বেছে বেছে ক্ষতিগ্রস্থ হয়েছিল, যার ফলে mRNA (3-অ্যামাইলেজ। একইসাথে, ঝিল্লির মাধ্যমে পদার্থের তাপ-প্ররোচিত ফুটো প্রধান সেলুলার অংশগুলির রেডক্স সম্ভাবনাকে প্রভাবিত করে, যার ফলে, গতিপথ ব্যাহত হয়। কোষের মৃত্যু পর্যন্ত বিপাকীয় প্রক্রিয়া।
অক্সিডেটিভ স্ট্রেস সম্প্রতি উদ্ভিদের উপর তাপের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নেতিবাচক প্রভাব হিসাবে স্বীকৃত হয়েছে। তাপ রঙ্গক দ্বারা শোষিত সৌর বিকিরণের পরিমাণ এবং সাইটোক্রোমের মাধ্যমে ইলেকট্রন পরিবহনের মধ্যে ভারসাম্যহীনতা সৃষ্টি করে - একটি প্রক্রিয়া যাকে ফোটোইনহিবিশন বলা হয়। অতিরিক্ত শক্তি অক্সিজেনে স্থানান্তরিত হতে পারে, যা ROS গঠনের দিকে পরিচালিত করে। কোষের অক্সিডেটিভ ক্ষতির প্রধান অঞ্চল হল মাইটোকন্ড্রিয়া এবং ক্লোরোপ্লাস্ট, যেখানে ইলেক্ট্রন পরিবহন ব্যাহত হয়। ক্লোরোপ্লাস্টে, উচ্চ-তাপমাত্রার চাপ সালোকসংশ্লেষণের আলোক বাধা সৃষ্টি করে এবং ক্যাটালেসের নিষ্ক্রিয়তা ঘটায়, যা ROS সঞ্চয় এবং ক্লোরোফিলের বিবর্ণকরণের দিকে পরিচালিত করে। ফটোসিস্টেম II তাপের ক্রিয়াকলাপের জন্য সবচেয়ে সংবেদনশীল হিসাবে স্বীকৃত, যা PS II কমপ্লেক্সের কার্যকরী উপাদানগুলির বিচ্ছিন্নতার দিকে পরিচালিত করে এবং সেই অনুযায়ী, PS I এবং PS II এর মধ্যে ইলেক্ট্রন পরিবহনের ব্যাঘাত, ইলেক্ট্রন প্রবাহের বৃদ্ধি। আণবিক অক্সিজেন, এবং ROS গঠন. ফলস্বরূপ, FI হ্রাস পায়, যা তাপের প্রভাবে ফলন হ্রাসের প্রধান কারণ।
তাপ শক প্রোটিন.তাপমাত্রা বৃদ্ধির প্রতিক্রিয়ায় হিট শক প্রোটিন (এইচএসপি) এর সংশ্লেষণ 1974 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল। এটি উচ্চ এবং নিম্ন উদ্ভিদ সহ সমস্ত ধরণের জীবন্ত প্রাণীর বৈশিষ্ট্য। সমস্ত জীবের এইচএসপি পলিপেপটাইডের একটি বৃহৎ সেট দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যা সাধারণত আণবিক ওজন অনুসারে নামকরণ করা হয়, যা কিলোডাল্টন (কেডিএ) তে প্রকাশ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, 70 kDa এর আণবিক ওজনের এইচএসপিকে এইচএসপি 70 বলা হয়। কোষের জীবনে এইচএসপির উল্লেখযোগ্য ভূমিকা তাদের বিবর্তনের উচ্চ রক্ষণশীলতার দ্বারা প্রমাণিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, এইচএসপি 70 এর বিবর্তনে পৃথক সাইটগুলি ব্যাকটেরিয়া এবং মানুষের মধ্যে 90% এর বেশি সমতা বজায় রাখে। উদ্ভিদ এইচএসপি উচ্চ আণবিক ওজন (110-60 kDa) এবং কম আণবিক ওজন (35-15 kDa) প্রোটিনের একটি গ্রুপ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। উদ্ভিদের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল কম আণবিক ওজনের এইচএসপির বহুগুণ এবং তাপ শক (এইচএস) এর সময় তাদের সংশ্লেষণের উচ্চ তীব্রতা।
এইচএসপি সংশ্লেষণ হল একটি স্ট্রেস প্রোগ্রাম যা তাপ শক দ্বারা শুরু হয় এবং যখন তাপমাত্রা স্বাভাবিকের চেয়ে 8-10 °সে বেড়ে যায় তখন ঘটে। এইভাবে, বার্লি পাতায়, সর্বাধিক এইচএসপি সংশ্লেষণ 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসে এবং ধানের পাতায়, 45 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছায়। একটি কোষের স্বাভাবিক জীবনকে স্ট্রেস প্রোগ্রামে স্যুইচ করার মধ্যে জিনোম পুনঃপ্রোগ্রামিং অন্তর্ভুক্ত রয়েছে জিনগুলির প্রকাশকে বাধা দেওয়ার সাথে যুক্ত যার কার্যকলাপ স্বাভাবিক অবস্থায় জীবনের বৈশিষ্ট্য এবং HS জিনের সক্রিয়করণ। উদ্ভিদ কোষে, এমআরএনএ এনকোডিং এইচএসপিগুলি স্ট্রেস শুরু হওয়ার 5 মিনিট পরে সনাক্ত করা হয়। এছাড়াও, স্বাভাবিক অবস্থার মতো পলিসোম সংশ্লেষণকারী প্রোটিনগুলির একটি বিচ্ছিন্নতা এবং HSPs সংশ্লেষণকারী পলিসোমগুলির গঠন রয়েছে। এইচএসপি সংশ্লেষণের দ্রুত সক্রিয়করণ শুধুমাত্র ট্রান্সক্রিপশন (আরএনএ থেকে ডিএনএ থেকে সংশ্লেষণ) নয়, অনেক ঘটনার সমন্বয়ের ফলে অনুবাদ (এমআরএনএ থেকে প্রোটিনের সংশ্লেষণ)ও অর্জিত হয়। হিট শক প্রোটিন অনুবাদ ফ্যাক্টর এবং রাইবোসোমাল প্রোটিনের পরিবর্তনের সাথে যুক্ত শক হওয়ার আগে কোষে সংশ্লেষিত mRNA-তে পরিবর্তন আনে। উপরন্তু, HSP mRNAs প্রচলিত প্রোটিনের mRNA থেকে আলাদা। HS-এর ফলস্বরূপ, প্রচলিত প্রোটিনগুলির সংশ্লেষণের একটি দুর্বলতা এবং তারপরে একটি বন্ধ হয়ে যায় এবং প্রোটিন সংশ্লেষণের যন্ত্রের এইচএসপিগুলির সংশ্লেষণে একটি সুইচ হয়, যা শুরু হওয়ার 15 মিনিটের মধ্যে কোষে পাওয়া যায়। এইচ.এস. সর্বাধিক সংশ্লেষণ 2-4 ঘন্টা পরে পরিলক্ষিত হয়, তারপর এটি হ্রাস পায়।
বিভিন্ন HSP-এর সংশ্লেষণ বিভিন্ন তাপমাত্রায় ঘটে। ক্লোরোপ্লাস্টে, উচ্চ আণবিক ওজনের HSP-এর সংশ্লেষণ 34-42°C এর পরিসরে সক্রিয় হয়, 44°C-তে দুর্বল হয়ে পড়ে এবং 46°C-তে তীব্রভাবে কমে যায়। কম আণবিক ওজন এইচএসপিগুলির সংশ্লেষণের আবেশ বিশেষভাবে 40-42 ডিগ্রি সেলসিয়াসে লক্ষণীয় ছিল। রুবিস্কো সংশ্লেষণের উল্লেখযোগ্য বাধা শুধুমাত্র 44 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় ঘটেছে। প্রায় সমস্ত শনাক্ত করা এইচএসপি ক্লোরোপ্লাস্ট নিউক্লিয়াসে এনকোড করা হয়, সাইটোপ্লাজমে সংশ্লেষিত হয় এবং তারপর ক্লোরোপ্লাস্টে স্থানান্তরিত হয়, যেখানে তারা এইচএসের সময় একটি প্রতিরক্ষামূলক কাজ করে। তাপ শক শেষ হওয়ার পরে, এইচএসপি সংশ্লেষণ বন্ধ হয়ে যায় এবং স্বাভাবিক তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে কোষের বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রোটিনগুলির সংশ্লেষণ পুনরায় শুরু হয়। একই সময়ে, এইচএসপি এমআরএনএগুলি স্বাভাবিক তাপমাত্রায় কোষগুলিতে দ্রুত হ্রাস পায়, যখন প্রোটিনগুলি নিজেরাই অনেক বেশি সময় ধরে থাকতে পারে, দৃশ্যত গরম করার জন্য কোষের প্রতিরোধের বৃদ্ধি প্রদান করে। এইচএসে কোষের দীর্ঘায়িত এক্সপোজার সাধারণত এইচএসপি সংশ্লেষণকে দুর্বল করে এবং বন্ধ করে দেয়। এই ক্ষেত্রে, HSP জিন এক্সপ্রেশন নিয়ন্ত্রণের প্রক্রিয়াগুলি প্রতিক্রিয়া নীতি অনুসারে সক্রিয় করা হয়। কোষে এইচএসপি জমা হওয়ার ফলে তাদের জিনের কার্যকলাপ কমে যায়। এটা সম্ভব যে এইভাবে কোষটি প্রয়োজনীয় স্তরে এইচএসপির পরিমাণ বজায় রাখে, তাদের অতিরিক্ত উত্পাদন রোধ করে।
একটি নিয়ম হিসাবে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির প্রতিক্রিয়া হিসাবে, সংশ্লিষ্ট প্রোটিনগুলি সংশ্লেষিত হয়, যা শরীরের তাপীয় স্থিতিশীলতা বৃদ্ধিতে অবদান রাখে। এইচএসপির প্রতিরক্ষামূলক ভূমিকা একটি আণবিক চ্যাপেরোনের মডেল দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে (ইংরেজি থেকে অনুবাদ করা হয়েছে - গাইড, একজন তরুণ ব্যক্তির পরামর্শদাতা)। চরম পরিস্থিতিতে, এইচএসপিগুলি নির্দিষ্ট ম্যাক্রোমোলিকিউলস, সেলুলার স্ট্রাকচারের কার্যকারিতার "যত্ন করে", ক্ষতিগ্রস্থ উপাদানগুলি থেকে কোষগুলিকে মুক্তি দেয়, যা সেলুলার হোমিওস্ট্যাসিস বজায় রাখতে দেয়। অন্যান্য প্রোটিনের সাথে HSP 70 এর মিথস্ক্রিয়া ATP/ADP অনুপাতের উপর নির্ভর করে। এটা বিশ্বাস করা হয় যে এডিপির সাথে কমপ্লেক্সে এইচএসপি 70 উদ্ভাসিত প্রোটিনকে ধরে রাখে এবং এটিপির সাথে এডিপি প্রতিস্থাপনের ফলে এইচএসপি 70 এর সাথে কমপ্লেক্স থেকে এই প্রোটিনটি মুক্তি পায়।
এই মডেল অনুসারে, HSP নিম্নলিখিত প্রক্রিয়াগুলি প্রদান করে কোষের তাপীয় স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে: প্রোটিনের স্থানীয় কাঠামোর শক্তি-নির্ভর স্থিতিশীলতা; হাইপারথার্মিয়ার অবস্থার অধীনে অলিগোমেরিক কাঠামোর সঠিক সমাবেশ; অর্গানেলের ঝিল্লির মাধ্যমে পদার্থের পরিবহন; অনুপযুক্তভাবে একত্রিত ম্যাক্রোমোলিকুলার কমপ্লেক্সগুলির বিচ্ছিন্নতা; বিকৃত ম্যাক্রোমোলিকুলস থেকে কোষের মুক্তি এবং ইউবিকুইটিনের সাহায্যে তাদের অন্তর্ভুক্ত মনোমারগুলির পুনঃব্যবহার। ইউবিকুইটিন হল কম আণবিক ওজনের তাপ শক প্রোটিন, যার সাথে একটি পলিপেপটাইড যোগ করলে এটি প্রোটিসের জন্য লক্ষ্যবস্তু করে তোলে। এটি প্রোটিনের জন্য এক ধরণের "মৃত্যুর চিহ্ন"। তাদের সাহায্যে, এইচএসের ক্রিয়াকলাপের ফলে ক্ষতিগ্রস্থ এবং অসম্পূর্ণ প্রোটিনগুলি কেটে ফেলা এবং অপসারণ করা হয়।
টিএস-এ HSP-এর প্রতিরক্ষামূলক কার্যকারিতার পক্ষে বেশ কয়েকটি তথ্য সাক্ষ্য দেয়। বিশেষ করে, এটি দেখানো হয়েছে যে এইচএসের সময় নির্দিষ্ট ইনহিবিটরদের দ্বারা প্রোটিন সংশ্লেষণ বন্ধ করা, যখন এইচএসপি সংশ্লেষণ ঘটে, কোষের মৃত্যুর দিকে নিয়ে যায়। উচ্চ তাপমাত্রায় প্রাথমিক স্বল্পমেয়াদী এক্সপোজার দ্বারা কোষগুলিকে শক্ত করা যেতে পারে, তাদের তাপীয় স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে। এই ধরনের শক্ত হওয়ার শর্তগুলি এইচএসপি সংশ্লেষণের আবেশনের শর্তগুলির সাথে মিলে যায়। মজার বিষয় হল, উদ্ভিদে এইচএসপির সংশ্লেষণ শুধুমাত্র এইচএসকে প্ররোচিত করে না, উদাহরণস্বরূপ, ক্যাডমিয়াম লবণ এবং আর্সেনাইটও প্ররোচিত করে, যার সাহায্যে কোষের তাপের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। এটি জোর দেওয়াও গুরুত্বপূর্ণ যে জিন গঠনের পরিবর্তনগুলি (মিউটেশন) যা এইচএসপি সংশ্লেষণকে ব্যাহত করে তা তাপের জন্য কোষের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। চাপের অধীনে প্রতিটি এইচএসপির নির্দিষ্ট ফাংশনের আরও অধ্যয়ন টিএস-এ প্রতিরক্ষামূলক বৈশিষ্ট্যগুলির গঠন এবং কার্যকারিতার আণবিক প্রক্রিয়াগুলিকে ব্যাখ্যা করা সম্ভব করবে।
বেশিরভাগ এইচএস প্রোটিনের কোষে সম্পর্কিত প্রোটিন থাকে, যা ক্রমাগত স্বাভাবিক তাপমাত্রায় বা অনটোজেনির নির্দিষ্ট পর্যায়ে সংশ্লেষিত হয়। দেখা যাচ্ছে যে এই প্রোটিনগুলি, বিশেষ করে এইচএসপি 70, অন্যান্য প্রোটিনের সাথে সংযুক্ত করে, যার ফলে তাদের উদ্ভাসিত হয় এবং তাদের একত্রিত হওয়া রোধ করে। পরেরটি প্রোটিনটিকে তার কার্যকরী কার্যকলাপের জন্য প্রয়োজনীয় স্থানীয় গঠন অর্জন থেকে বাধা দিতে পারে। ক্লোরোপ্লাস্ট, মাইটোকন্ড্রিয়া এবং ER-এর ঝিল্লির মধ্য দিয়ে তাদের অনুপ্রবেশের জন্য HSP-এর সাহায্যে প্রোটিনের উদ্ভাসন প্রয়োজন। যেহেতু ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে প্রোটিন একত্রিতকরণ তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, তাই এই অবস্থার অধীনে HSP 70 সংশ্লেষণের সক্রিয়করণ প্রোটিনকে অপরিবর্তনীয় ক্ষতি থেকে রক্ষা করবে। এইচএসপিগুলি সমস্ত কোষের অংশগুলিতে উপস্থিত থাকে, বিশেষত নিউক্লিয়াস এবং নিউক্লিওলিতে, যেখানে তারা টিএসের সময় জমা হয়। এইচএসপি 70 ঝিল্লির মাধ্যমে সাইটোপ্লাজমে সংশ্লেষিত ক্লোরোপ্লাস্ট এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল প্রোটিনগুলির অগ্রদূতের উত্তরণকে উত্সাহ দেয়, এই অর্গানেলগুলির জৈবজননে ভূমিকা পালন করে। HSP 60, এছাড়াও চ্যাপেরোনের সাথে সম্পর্কিত, একে চ্যাপেরোনিনও বলা হয়। এই প্রোটিনগুলি সেলুলার প্রোটিনের চতুর্মুখী কাঠামোর সঠিক সমাবেশ নিশ্চিত করে, যেমন সালোকসংশ্লেষণের মূল এনজাইম, রুবিসকো, আটটি বড় এবং আটটি ছোট সাবুনিট নিয়ে গঠিত। চ্যাপেরোনের গোষ্ঠীতে এইচএসপি 90ও রয়েছে, যা তাদের রিসেপ্টরগুলির সাথে স্টেরয়েড হরমোনের একটি জটিল গঠনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উপরন্তু, এইচএসপি 90 কিছু প্রোটিন কাইনেস সহ কমপ্লেক্স গঠন করে, তাদের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে। হিসাবে জানা যায়, প্রোটিন কাইনেসগুলি বিভিন্ন ধরণের সেলুলার প্রোটিন ফসফরিলেট করে, তাদের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে।
30 টিরও বেশি কম আণবিক ওজন (15-35 kDa) এইচএসপি উদ্ভিদে পাওয়া গেছে, প্রধানত সাইটোপ্লাজমিক হিট শক গ্রানুলে স্থানীয়করণ করা হয়েছে যা HS এর সময় প্রদর্শিত হয় এবং এর পরে অদৃশ্য হয়ে যায়। তাদের প্রধান কাজ হল "প্রি-শক" এমআরএনএগুলিকে রক্ষা করা, যা শক শেষ হওয়ার পরে প্রোটিন সংশ্লেষণের জন্য পরবর্তীটি ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। কম আণবিক ওজনের এইচএসপি অন্যান্য বগিতেও পাওয়া যায়, বিশেষ করে, ক্লোরোপ্লাস্টে। এটা বিশ্বাস করা হয় যে তারা এইচএস থেকে থাইলাকয়েড ঝিল্লি রক্ষা করে, যেখানে সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ের প্রক্রিয়াগুলি স্থানীয়করণ করা হয়।
কিছু উদ্ভিদে, বিশেষ করে পরাগ গঠনের সময় HSP-এর গঠনমূলক (অ-প্ররোচিত) সংশ্লেষণ পাওয়া গেছে। এটা সম্ভব যে প্রিসক এইচএসপিগুলি টিএস-এ এর তাপীয় স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে। এইচএসপি ছাড়াও, তাপ অন্যান্য শ্রেণীর প্রোটিনের অভিব্যক্তিকে প্ররোচিত করে, বিশেষ করে ক্যালমোডুলিন।
তাপ শক অধীনে বিপাক.এইচএসের ক্রিয়াকলাপের অধীনে উদ্ভিদ বিপাকের খুব কম লক্ষ্যযুক্ত গবেষণা রয়েছে এবং এই পরীক্ষাগুলিতে এইচএস এবং খরা উভয়ই প্রায়শই একই সাথে কাজ করে। এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, যেহেতু খরা এবং এইচএসের সংমিশ্রণে উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়া পৃথক চাপের প্রতিক্রিয়ার চেয়ে আলাদা। এইভাবে, সম্মিলিত চাপের মধ্যে, উদ্ভিদগুলি সুক্রোজ, মল্টোজ, ট্রেক্যালোজ, ফ্রুক্টোজ এবং গ্লুকোজ সহ বেশ কয়েকটি দ্রবণীয় শর্করা জমা করে। খরার ক্রিয়ায়, প্রোলিন জমা হয়, যখন HS-এর ক্রিয়ায়, সেইসাথে HS এবং খরার সংমিশ্রণে, প্রোলিন উদ্ভিদে জমে না। TS অবস্থার অধীনে, প্রোলিন বা এর মধ্যবর্তী (পাইরোলিন-5-কারবক্সিলেট) বিষাক্ত, তাই প্রোলিন একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ অসমোলাইট হিসাবে উপযুক্ত নয়। এইচএস এবং খরার একযোগে কর্মের সাথে, গ্লুটামিনের সামগ্রী তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। স্পষ্টতই, যখন প্রোলিন জৈব সংশ্লেষণকে বাধা দেওয়া হয়, তখন গ্লুটামেট গ্লুটামিনে রূপান্তরিত হয়। একই সময়ে, জিন এনকোডিং স্টার্চ ব্রেকডাউন এবং লিপিড জৈব সংশ্লেষণ সক্রিয় হয়, এবং হেক্সোকিনেস, গ্লুকোজ-6-ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেস, ফ্রুক্টোকিনেস এবং সুক্রোজ-ইউডিপি-গ্লুকোসিলট্রান্সফেরেজ এনকোডিং জিনের প্রকাশও বৃদ্ধি পায়। এটি ট্রান্সক্রিপশনাল স্তরে জিনের অভিব্যক্তিতে পরিবর্তন যা কার্বোহাইড্রেট বিপাকের পুনঃপ্রোগ্রামিংয়ের প্রধান কারণ।
অ্যারাবিডোপসিস চারাগুলিতে এইচএসের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, পিএএ এবং পিভিসি থেকে প্রাপ্ত বেশ কয়েকটি অ্যামিনো অ্যাসিড এবং অ্যামাইডের (অ্যাসপারাজিন, লিউসিন, আইসোলিউসিন, থ্রোনাইন, অ্যালানাইন এবং ভ্যালাইন) পুলের আকারে একটি সমলয় বৃদ্ধি প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। এছাড়াও, কার্বোহাইড্রেটের বিষয়বস্তু বৃদ্ধি পেয়েছে: মল্টোজ, সুক্রোজ, গ্যালাকটিনল, মায়োইনোসিটল, রাফিনোজ এবং মনোস্যাকারাইডস, কোষ প্রাচীরের পূর্বসূরী। ইতিমধ্যে 6 ঘন্টা পরে, বি-অ্যালানাইন, গ্লিসারল, মাল্টোজ, সুক্রোজ এবং ট্রেক্যালোজের ঘনত্ব বৃদ্ধি পেয়েছে।
সালোকসংশ্লেষণ, শ্বাসপ্রশ্বাস এবং শ্বসন।উদ্ভিদে CO2 এবং H2O বিপাকের নিয়ন্ত্রণের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত একটি সূচক হল স্টোমাটাল পরিবাহিতা। অসংখ্য তথ্য নির্দেশ করে যে উচ্চ তাপমাত্রা স্টোমাটাল বন্ধ করে দেয়, যা জলীয় বাষ্প চাপের ঘাটতি এবং পাতার শ্বাস-প্রশ্বাসের তাপমাত্রা নির্ভরতার পরোক্ষ প্রতিক্রিয়া হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। এইভাবে, স্টোমাটা আংশিক বন্ধ হয়ে যাওয়া অন্তঃকোষীয় CO2 ঘনত্বের বৃদ্ধির একটি ফলাফল। যাইহোক, স্টোমাটা কাঙ্খিত বন্ধ হওয়ার ফলে সালোকসংশ্লেষণ হ্রাস পায় না, যেহেতু স্টোমাটাল পরিবাহিতা এবং IF এর তাপমাত্রা নির্ভরতা একত্রিত হয় না। এইভাবে, তাপমাত্রায় স্টোমাটাল পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায় যেখানে সালোকসংশ্লেষণ অপরিবর্তনীয়ভাবে বাধাপ্রাপ্ত হয়।
যদিও স্টোমাটাল পরিবাহিতা IF কে সরাসরি প্রভাবিত করে বলে মনে হয় না, তবে এটি ট্রান্সপিরেশন নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করে, যা পাতার তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার তাপ সহনশীলতাকে প্রভাবিত করে। কিছু ফসলের ফসলে, পর্যাপ্ত আর্দ্রতা সরবরাহ সহ, থার্মোরগুলেশনের কারণে বাতাসের তাপমাত্রা ফসলের উপরে থাকা বায়ুর তাপমাত্রার চেয়ে প্রায় 8 °সে কম হতে পারে। একই সময়ে, যখন মাটির আর্দ্রতার ঘাটতি হয়, তখন বিপরীত চিত্র লক্ষ্য করা যায় - ফসলের পাতার তাপমাত্রা পরিবেষ্টিত বায়ুর তাপমাত্রাকে প্রায় 15 ডিগ্রি সেলসিয়াস ছাড়িয়ে যায়, যা FI-এর উপর জলের ঘাটতির নেতিবাচক প্রভাবকে বাড়িয়ে তোলে।
গম এবং বেশিরভাগ C3 ফসলে নেট সালোকসংশ্লেষণের তীব্রতা 15-30 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে বেশ স্থিতিশীল। এই তাপমাত্রা সীমার নীচে এবং উপরে, প্রতিটি ডিগ্রির জন্য IF 5-10% কমে যায় (চিত্র 3.1)। 15-30 ডিগ্রি সেলসিয়াস রেঞ্জে নেট সালোকসংশ্লেষণের তুলনামূলকভাবে সামান্য পরিবর্তন এই সত্যটি আড়াল করবে না যে স্থূল সালোকসংশ্লেষণ আসলে তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, পুরো উদ্ভিদের আইডি একযোগে বৃদ্ধি এবং বিশেষ করে আলোক শ্বাসের কারণে, নেট সালোকসংশ্লেষণের তীব্রতা সামান্য পরিবর্তিত হয়।
এই বিষয়ে C3 এবং C4 ফসলের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে, C4 প্রজাতির নেট সালোকসংশ্লেষণের সর্বোত্তম তীব্রতা উচ্চ তাপমাত্রায় (30-40 °C) পরিলক্ষিত হয়। তাদের ফটোরেসপিরেশন নগণ্য, যার ফলস্বরূপ ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে CO2 ফিক্সেশন বৃদ্ধি ফটোরেসপিরেটরি খরচ দ্বারা মুখোশিত হয় না। প্রকৃতপক্ষে, C3 প্রজাতির তুলনায় C4 প্রজাতিতে নেট সালোকসংশ্লেষণের উচ্চতর তাপমাত্রা সর্বোত্তম পূর্বের উচ্চ তাপমাত্রায় নিম্ন শ্বাস-প্রশ্বাসের খরচ দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। তাদের সালোকসংশ্লেষণ যন্ত্রের অপরিবর্তনীয় পরিবর্তনগুলি শুধুমাত্র তখনই লক্ষ্য করা যায় যখন তাপমাত্রা 40 °C অতিক্রম করে, প্রধানত TS ক্রিয়া শুরু হওয়ার কয়েক মিনিটের মধ্যে PS II ক্ষতির কারণে, যা ফলনের উপর একটি নির্ধারক প্রভাব ফেলে।
তাপ শক তাপ শক- তাপ শক।
উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার পরে শরীরের চাপের অবস্থা, বিশেষ করে, T.sh.পলিপ্লয়েডি প্ররোচিত করতে ব্যবহৃত হয়<প্ররোচিত পলিপ্লয়েডি> প্রধানত জল-প্রজননকারী প্রাণীদের মধ্যে (মাছ, ঝিনুক): জলের তাপমাত্রা 2-20 মিনিটের জন্য 29-33 o সেন্টিগ্রেডে উন্নীত হয়। (সাধারণ ইনকিউবেশন তাপমাত্রা সাধারণত 15-20 o সেন্টিগ্রেড হয়) 3-10 মিনিট পরে। (ট্রিপ্লয়েডির আবেশ) বা 20-40 মিনিটের পরে। (টেট্রাপ্লয়েডি আনয়ন) নিষিক্তকরণের পরে; এছাড়াও সক্ষম T.sh.নির্দিষ্ট তাপ শক প্রোটিনের কার্যকলাপ বিশ্লেষণ করুন<তাপ শক প্রোটিন>, পাফ কার্যকলাপ<puffing> ড্রোসোফিলায় (এই ক্ষেত্রে T.sh. 41-43 o C এ)।
(সূত্র: "জেনেটিক টার্মের ইংরেজি-রাশিয়ান ব্যাখ্যামূলক অভিধান"। আরেফিভ ভি.এ., লিসোভেনকো এলএ, মস্কো: ভিএনআইআরও পাবলিশিং হাউস, 1995)
অন্যান্য অভিধানে "তাপ শক" কী তা দেখুন:
তাপ শক- * সিপাল শক * তাপ শক উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার কারণে শরীরের চাপযুক্ত অবস্থা। টি. শ. ব্যবহৃত: ক) মাছ, মোলাস্কে পলিপ্লয়েডি (দেখুন) প্ররোচিত করতে, to = 29 33 ° С (এর পরিবর্তে ... ... জেনেটিক্স। বিশ্বকোষীয় অভিধান
তাপ শক- উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার পরে শরীরের চাপের অবস্থা, বিশেষ করে, T.sh। এটি প্রধানত জল-প্রজননকারী প্রাণীদের (মাছ, মোলাস্ক) মধ্যে পলিপ্লয়েডি প্ররোচিত করতে ব্যবহৃত হয়: জলের তাপমাত্রা 2-20 মিনিটের জন্য 29-33 o সেন্টিগ্রেডে উন্নীত করা হয়। ... ... প্রযুক্তিগত অনুবাদকের হ্যান্ডবুক
তাপ শক- Syn.: তাপ ক্লান্তি. এটি ঘটে যখন একটি অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় হৃৎপিণ্ডের জাহাজের অপর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়ার কারণে অতিরিক্ত গরম হয়, বিশেষত প্রায়শই মূত্রবর্ধক গ্রহণকারী বয়স্ক ব্যক্তিদের মধ্যে বিকাশ ঘটে। দুর্বলতা দেখায়... মনোবিজ্ঞান এবং শিক্ষাবিদ্যার বিশ্বকোষীয় অভিধান
ওভারহিটিং এবং হিট শক- মধু অতিরিক্ত উত্তাপ (থার্মাল সিনকোপ, থার্মাল প্রস্ট্রেশন, থার্মাল কোলাপস) এবং হিট স্ট্রোক (হাইপারপাইরেক্সিয়া, সানস্ট্রোক, শরীরের অতিরিক্ত গরম) হল উচ্চ পরিবেশগত তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত শরীরের রোগগত প্রতিক্রিয়া ... ... রোগের হ্যান্ডবুক
- (ইঞ্জি. এইচএসপি, হিট শক প্রোটিন) হল কার্যত অনুরূপ প্রোটিনের একটি শ্রেণী, যার অভিব্যক্তি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বা কোষের উপর চাপ সৃষ্টিকারী অন্যান্য পরিস্থিতিতে বৃদ্ধি পায়। তাপীয় প্রোটিন এনকোডিং জিনের বর্ধিত প্রকাশ ... ... উইকিপিডিয়া
চারটি অভিন্ন p53 প্রোটিন অণু নিয়ে গঠিত একটি টেট্রামার। তারা অলিগোমারাইজেশনের জন্য দায়ী ডোমেন দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত হয় (পাঠ্য দেখুন)। p53 (p53 প্রোটিন) হল একটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর যা কোষ চক্রকে নিয়ন্ত্রণ করে। একটি অ-পরিবর্তিত অবস্থায় ... ... উইকিপিডিয়া
যদি তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, জীবিত প্রাণী "তাপ শক প্রোটিন" নামক অদ্ভুত যৌগ তৈরি করে এর প্রতিক্রিয়া করে। একজন ব্যক্তি এভাবেই প্রতিক্রিয়া দেখায়, এইভাবে একটি বিড়াল প্রতিক্রিয়া দেখায়, যে কোনও প্রাণী এভাবেই প্রতিক্রিয়া দেখায়, যেহেতু এটি জীবন্ত কোষ নিয়ে গঠিত। যাইহোক, শুধুমাত্র তাপমাত্রা বৃদ্ধিই ক্ল্যামাইডিয়া এবং অন্যান্য প্রজাতির তাপ শক প্রোটিনের সংশ্লেষণকে উস্কে দেয় না। প্রায়শই গুরুতর চাপের পরিস্থিতি উস্কে দেয়।
সাধারণ জ্ঞাতব্য
যেহেতু হিট শক প্রোটিনগুলি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে শরীর দ্বারা উত্পাদিত হয়, সেগুলি সাধারণত উত্পাদিত যৌগগুলির থেকে বিভিন্ন উপায়ে পৃথক হয়। তাদের গঠনের সময়কাল প্রধান প্রোটিন পুলের অভিব্যক্তি দমন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা বিপাকের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
HSP-70 eukaryotes, DnaK prokaryotes - এটি এমন একটি পরিবার যেখানে বিজ্ঞানীরা তাপ শক প্রোটিনগুলিকে একত্রিত করেছেন যা সেলুলার স্তরে বেঁচে থাকার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এর মানে হল এই যৌগগুলির জন্য ধন্যবাদ, কোষটি এমন পরিস্থিতিতেও কাজ করতে পারে যেখানে চাপ, তাপ এবং একটি আক্রমনাত্মক পরিবেশ এটিকে প্রতিরোধ করে। যাইহোক, এই পরিবারের প্রোটিনগুলি স্বাভাবিক অবস্থায় ঘটতে থাকা প্রক্রিয়াগুলিতেও অংশগ্রহণ করতে পারে।
মাইক্রোস্কোপিক স্তরে জীববিজ্ঞান
যদি ডোমেনগুলি 100% অভিন্ন হয়, তবে ইউক্যারিওটস, প্রোক্যারিওটগুলি 50% এর বেশি সমজাতীয়। বিজ্ঞানীরা প্রমাণ করেছেন যে প্রকৃতিতে, সমস্ত প্রোটিন গ্রুপের মধ্যে, এটি 70 কেডিএ এইচএসপি যা সবচেয়ে রক্ষণশীল। 1988 এবং 1993 সালে এই বিষয়ে নিবেদিত অধ্যয়ন করা হয়েছিল। সম্ভবত, অন্তঃকোষীয় প্রক্রিয়ায় তাপ শক প্রোটিনের অন্তর্নিহিত চ্যাপেরোন কার্যকারিতার মাধ্যমে ঘটনাটি ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।
কিভাবে এটা কাজ করে?
যদি ইউক্যারিওটস বিবেচনা করা হয়, তবে এইচএসপি জিনগুলি তাপ শকের প্রভাবে প্ররোচিত হয়। যদি কিছু কোষ চাপের অবস্থা এড়িয়ে যায়, তাহলে ফ্যাক্টরগুলি নিউক্লিয়াসে উপস্থিত থাকে, সাইটোপ্লাজম মনোমার হিসাবে। এই ধরনের যৌগের ডিএনএ বাঁধাই কার্যকলাপ নেই।
চাপযুক্ত অবস্থার সম্মুখীন হলে, কোষটি নিম্নরূপ আচরণ করে: Hsp70 বন্ধ হয়ে যায়, যা বিকৃত প্রোটিন উৎপাদন শুরু করে। এইচএসপি ট্রাইমার গঠন করে, কার্যকলাপটি তার চরিত্র পরিবর্তন করে এবং ডিএনএকে প্রভাবিত করে, যা শেষ পর্যন্ত কোষের নিউক্লিয়াসে উপাদানগুলির সঞ্চয়ের দিকে পরিচালিত করে। প্রক্রিয়াটি চ্যাপেরোন ট্রান্সক্রিপশনের একাধিক বৃদ্ধি দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। অবশ্যই, যে পরিস্থিতিটি এটিকে উস্কে দিয়েছে তা সময়ের সাথে সাথে চলে যায় এবং এটি হওয়ার সময়, Hsp70 আবার HSP-তে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে। ডিএনএ-এর সাথে যুক্ত কার্যকলাপ ম্লান হয়ে যায়, কোষ এমনভাবে কাজ করতে থাকে যেন কিছুই হয়নি। ঘটনাগুলির এই ক্রমটি মরিমোটো দ্বারা পরিচালিত এইচএসপি-র গবেষণায় 1993 সালের প্রথম দিকে প্রকাশিত হয়েছিল। যদি জীব ব্যাকটেরিয়া দ্বারা প্রভাবিত হয়, তাহলে HSPs সাইনোভিয়াল মেমব্রেনে মনোনিবেশ করতে পারে।
কেন এবং কেন?
বিজ্ঞানীরা প্রকাশ করতে সক্ষম হয়েছিলেন যে কোষের জন্য বিভিন্ন নেতিবাচক, জীবন-হুমকির পরিস্থিতির প্রভাবের ফলে এইচএসপিগুলি গঠিত হয়। বাইরে থেকে স্ট্রেসফুল, ক্ষতিকর প্রভাবগুলি অত্যন্ত বৈচিত্র্যময় হতে পারে, কিন্তু একই রকমের দিকে নিয়ে যায়। এইচএসপির কারণে, কোষটি আক্রমণাত্মক কারণের প্রভাবে বেঁচে থাকে।
জানা যায়, এইচএসপিগুলো তিনটি পরিবারে বিভক্ত। উপরন্তু, বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে হিট শক প্রোটিনের অ্যান্টিবডি রয়েছে। এইচএসপি গ্রুপে বিভাজন করা হয় আণবিক ওজন বিবেচনায় নিয়ে। তিনটি বিভাগ: 25, 70, 90 kDa। যদি একটি জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে একটি স্বাভাবিকভাবে কার্যকরী কোষ থাকে, তবে তার ভিতরে অবশ্যই একে অপরের সাথে মিশ্রিত বিভিন্ন প্রোটিন থাকবে, অনেকটা একই রকম। এইচএসপিকে ধন্যবাদ, বিকৃত প্রোটিন, সেইসাথে ভুলভাবে ভাঁজ করা, আবার একটি সমাধান হতে পারে। যাইহোক, এই ফাংশন ছাড়াও, কিছু অন্যান্য আছে.
আমরা কি জানি এবং আমরা কি মনে করি
এখন পর্যন্ত, ক্ল্যামাইডিয়ার হিট শক প্রোটিন, সেইসাথে অন্যান্য HSP, সম্পূর্ণরূপে অধ্যয়ন করা হয়নি। অবশ্যই, প্রোটিনের কিছু গোষ্ঠী রয়েছে যার সম্পর্কে বিজ্ঞানীদের কাছে মোটামুটি প্রচুর পরিমাণে ডেটা রয়েছে এবং এমন কিছু রয়েছে যা এখনও আয়ত্ত করা বাকি রয়েছে। কিন্তু এখন বিজ্ঞান এমন একটি স্তরে পৌঁছেছে যেখানে জ্ঞান আমাদের বলতে অনুমতি দেবে যে অনকোলজিতে, হিট শক প্রোটিন আমাদের শতাব্দীর সবচেয়ে ভয়ঙ্কর রোগগুলির একটি - ক্যান্সারকে পরাস্ত করার জন্য সত্যিই একটি কার্যকর হাতিয়ার হতে পারে।
বিজ্ঞানীদের কাছে HSP Hsp70-এ সর্বাধিক পরিমাণ ডেটা রয়েছে, যা বিভিন্ন প্রোটিন, সমষ্টি, কমপ্লেক্স, এমনকি অস্বাভাবিকগুলির সাথে আবদ্ধ হতে পারে। সময়ের সাথে সাথে, এটিপি সংযোগের সাথে রিলিজ ঘটে। এর মানে হল যে কোষে একটি দ্রবণ আবার উপস্থিত হয় এবং প্রোটিনগুলি যেগুলি একটি ভুল ভাঁজ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে গেছে সেগুলি আবার এই অপারেশনের শিকার হতে পারে। হাইড্রোলাইসিস, এটিপি-এর সংযোগ - যে প্রক্রিয়াগুলি এটি সম্ভব করেছে।
অসঙ্গতি এবং নিয়ম
জীবন্ত প্রাণীর জন্য তাপ শক প্রোটিনের ভূমিকাকে অত্যধিক মূল্যায়ন করা কঠিন। যেকোনো কোষে সবসময় অস্বাভাবিক প্রোটিন থাকে, যার ঘনত্ব বাড়তে পারে যদি এর জন্য বাহ্যিক পূর্বশর্ত থাকে। সাধারণ গল্পটি অতিরিক্ত গরম বা সংক্রমণ। এর মানে হল যে কোষের জীবন অব্যাহত রাখার জন্য, এটি একটি বৃহত্তর পরিমাণ এইচএসপি তৈরি করা জরুরি। ট্রান্সক্রিপশন মেকানিজম সক্রিয় হয়, যা প্রোটিন উৎপাদন শুরু করে, কোষ পরিবর্তিত অবস্থার সাথে খাপ খায় এবং কাজ করতে থাকে। যাইহোক, ইতিমধ্যে পরিচিত মেকানিজম সহ, অনেক কিছু আবিষ্কার করা বাকি আছে। বিশেষত, ক্ল্যামাইডিয়ার তাপ শক প্রোটিনের অ্যান্টিবডিগুলি বিজ্ঞানীদের কার্যকলাপের জন্য একটি বড় ক্ষেত্র।
এইচএসপি, যখন পলিপেপটাইড চেইন বৃদ্ধি পায় এবং তারা নিজেদেরকে এমন পরিস্থিতিতে খুঁজে পায় যা এটির সাথে যোগাযোগ করা সম্ভব করে তোলে, অনির্দিষ্ট একত্রীকরণ এবং অবক্ষয় এড়ানো সম্ভব করে। পরিবর্তে, ভাঁজ স্বাভাবিকভাবে ঘটে, প্রয়োজনীয় চ্যাপেরোনগুলি প্রক্রিয়ায় জড়িত থাকে। Hsp70 অতিরিক্তভাবে ATP-এর অংশগ্রহণে পলিপেপটাইড চেইন উন্মোচনের জন্য প্রয়োজন। এইচএসপির মাধ্যমে, এটি অর্জন করা সম্ভব যে অ-মেরু অঞ্চলগুলিও এনজাইমের প্রভাবের অধীন।
এইচএসপি এবং ওষুধ
রাশিয়ায়, এফএমবিএ বিজ্ঞানীরা এটি তৈরি করতে হিট শক প্রোটিন ব্যবহার করে একটি নতুন ওষুধ তৈরি করতে সক্ষম হন। ক্যান্সারের নিরাময়, বিজ্ঞানীদের দ্বারা উপস্থাপিত, ইতিমধ্যেই সারকোমাস এবং মেলানোমাস দ্বারা প্রভাবিত পরীক্ষামূলক ইঁদুরের প্রাথমিক পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছে। এই পরীক্ষাগুলি আমাদের আত্মবিশ্বাসের সাথে বলতে দেয় যে অনকোলজির বিরুদ্ধে লড়াইয়ে একটি উল্লেখযোগ্য পদক্ষেপ এগিয়ে গেছে।
বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দিয়েছেন এবং প্রমাণ করতে সক্ষম হয়েছেন যে তাপ শক প্রোটিন একটি ওষুধ, বা বরং, একটি কার্যকর ওষুধের ভিত্তি হয়ে উঠতে পারে, মূলত এই কারণে যে এই অণুগুলি চাপের পরিস্থিতিতে গঠিত হয়। যেহেতু এগুলি মূলত কোষের বেঁচে থাকা নিশ্চিত করার জন্য দেহ দ্বারা উত্পাদিত হয়, তাই এটি পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে, অন্যান্য এজেন্টগুলির সাথে সঠিক সংমিশ্রণে, এমনকি একটি টিউমারের সাথে লড়াই করা যেতে পারে।
HSP একটি অসুস্থ শরীরে রোগাক্রান্ত কোষ শনাক্ত করতে এবং তাদের মধ্যে DNA-এর ভুলের সঙ্গে মানিয়ে নিতে ওষুধটিকে সাহায্য করে। আশা করা হচ্ছে যে নতুন ওষুধটি যে কোনো সাব-টাইপ ম্যালিগন্যান্ট রোগের জন্য সমানভাবে কার্যকর হবে। এটি একটি রূপকথার মত শোনাচ্ছে, কিন্তু ডাক্তাররা আরও এগিয়ে যান - তারা অনুমান করে যে নিরাময়টি একেবারে যে কোনও পর্যায়ে পাওয়া যাবে। সম্মত হন, ক্যান্সার থেকে এমন একটি তাপ শক প্রোটিন, যখন এটি সমস্ত পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয় এবং এর নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে, মানব সভ্যতার জন্য একটি অমূল্য সম্পদ হয়ে উঠবে।
রোগ নির্ণয় ও চিকিৎসা করুন
আধুনিক ওষুধের আশা সম্পর্কে সবচেয়ে বিস্তারিত তথ্য ডঃ সিম্বার্টসেভ দিয়েছিলেন, যারা ওষুধ তৈরিতে কাজ করেছিলেন তাদের একজন। তার সাক্ষাত্কার থেকে, কেউ বুঝতে পারে যে বিজ্ঞানীরা ওষুধটি তৈরি করেছেন এবং কীভাবে এটি কার্যকারিতা আনতে হবে। উপরন্তু, হিট শক প্রোটিন ইতিমধ্যে ক্লিনিকাল ট্রায়াল পাস করেছে বা এখনও এগিয়ে আছে কিনা তা নিয়ে সিদ্ধান্ত নেওয়া যেতে পারে।
পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, যদি শরীর চাপযুক্ত অবস্থার সম্মুখীন না হয়, তবে BP উত্পাদন একটি ব্যতিক্রমী ছোট আয়তনে সঞ্চালিত হয়, তবে এটি বাহ্যিক প্রভাবের পরিবর্তনের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। একই সময়ে, একটি স্বাভাবিক মানব দেহ এত পরিমাণ এইচএসপি তৈরি করতে সক্ষম হয় না যা উদীয়মান ম্যালিগন্যান্ট নিউওপ্লাজমকে পরাস্ত করতে সাহায্য করবে। "কি হবে যদি HTS বাইরে থেকে চালু করা হয়?" - বিজ্ঞানীরা চিন্তা করেছেন এবং এই ধারণাটিকে গবেষণার ভিত্তি তৈরি করেছেন।
এটা কিভাবে কাজ করা উচিত?
একটি নতুন ওষুধ তৈরি করতে, গবেষণাগারে বিজ্ঞানীরা জীবিত কোষগুলির জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত কিছু পুনরায় তৈরি করেছেন যাতে HSP উত্পাদন শুরু হয়। এর জন্য, একটি মানব জিন প্রাপ্ত হয়েছিল, যা সর্বাধুনিক সরঞ্জাম ব্যবহার করে ক্লোনিং করা হয়েছিল। ল্যাবরেটরিতে অধ্যয়ন করা ব্যাকটেরিয়া পরিবর্তিত হয় যতক্ষণ না তারা স্বাধীনভাবে বিজ্ঞানীদের দ্বারা পছন্দসই প্রোটিন তৈরি করতে শুরু করে।
গবেষণা চলাকালীন প্রাপ্ত তথ্যের ভিত্তিতে, বিজ্ঞানীরা মানবদেহে এইচএসপির প্রভাব সম্পর্কে সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন। এটি করার জন্য, আমাদের একটি কাঠবিড়ালি সংগঠিত করতে হয়েছিল। এটি করা মোটেও সহজ নয়: আমাদের গ্রহের কক্ষপথে নমুনা পাঠাতে হয়েছিল। এটি এই কারণে যে পার্থিব পরিস্থিতি স্ফটিকগুলির সঠিক, অভিন্ন বিকাশের জন্য উপযুক্ত নয়। কিন্তু মহাকাশ পরিস্থিতি ঠিক সেই স্ফটিকগুলি পেতে দেয় যা বিজ্ঞানীদের প্রয়োজন ছিল। তাদের নিজ গ্রহে ফিরে আসার পর, পরীক্ষামূলক নমুনাগুলি জাপানি এবং রাশিয়ান বিজ্ঞানীদের মধ্যে বিভক্ত করা হয়েছিল, যারা তাদের বিশ্লেষণটি গ্রহণ করেছিল, যেমন তারা বলে, এক সেকেন্ড নষ্ট না করে।
এবং তারা কি খুঁজে পেয়েছে?
এখন পর্যন্ত, এই দিকে কাজ এখনও চলমান আছে. বিজ্ঞানীদের গ্রুপের একজন প্রতিনিধি বলেছেন যে এটি সঠিকভাবে প্রতিষ্ঠিত করা সম্ভব: HSP অণু এবং জীবের অঙ্গ বা টিস্যুর মধ্যে কোনও সঠিক সংযোগ নেই। এবং যে বহুমুখিতা কথা বলে. এর মানে হল যে যদি হিট শক প্রোটিন ওষুধে প্রয়োগ করে, এটি অবিলম্বে বিপুল সংখ্যক রোগের জন্য একটি প্যানেসিয়া হয়ে উঠবে - ম্যালিগন্যান্ট নিউওপ্লাজম দ্বারা যে অঙ্গই প্রভাবিত হোক না কেন, এটি নিরাময় করা যেতে পারে।
প্রাথমিকভাবে, বিজ্ঞানীরা ওষুধটি তরল আকারে তৈরি করেছিলেন - এটি পরীক্ষামূলক বিষয়গুলিতে ইনজেকশনের মাধ্যমে পরিচালিত হয়। পণ্যটি পরীক্ষা করার জন্য প্রথম নমুনা হিসাবে ইঁদুর এবং ইঁদুর নেওয়া হয়েছিল। রোগের বিকাশের প্রাথমিক এবং শেষ পর্যায়ে উভয় নিরাময়ের ক্ষেত্রে সনাক্ত করা সম্ভব ছিল। বর্তমান পর্যায়টিকে প্রিক্লিনিকাল ট্রায়াল বলা হয়। বিজ্ঞানীরা অন্তত এক বছর এর সমাপ্তির সময় অনুমান করেন। এর পরে, এটি ক্লিনিকাল ট্রায়ালের সময়। বাজারে, একটি নতুন প্রতিকার, সম্ভবত একটি প্যানেসিয়া, আরও 3-4 বছরের মধ্যে পাওয়া যাবে। যাইহোক, বিজ্ঞানীরা নোট হিসাবে, এই সব বাস্তব শুধুমাত্র যদি প্রকল্প তহবিল খুঁজে পায়.
অপেক্ষা করতে হবে নাকি অপেক্ষা করতে হবে না?
অবশ্যই, চিকিত্সকদের প্রতিশ্রুতি আকর্ষণীয় শোনাচ্ছে, তবে একই সাথে অবিশ্বাসের কারণ। মানবতা কতদিন ধরে ক্যান্সারে ভুগছে, গত কয়েক দশকে এই রোগের কতজন শিকার হয়েছে, এবং এখানে তারা প্রতিশ্রুতি দেয় যে কেবল একটি কার্যকর ওষুধ নয়, তবে একটি সত্যিকারের প্রতিষেধক - যে কোনও ধরণের, যে কোনও সময়। আপনি এটা কিভাবে বিশ্বাস করতে পারেন? এবং এর চেয়েও খারাপ - বিশ্বাস করুন, তবে অপেক্ষা করবেন না, বা অপেক্ষা করবেন না, তবে দেখা যাচ্ছে যে প্রতিকারটি প্রত্যাশিত হিসাবে মোটেই ভাল নয়, যেমনটি প্রতিশ্রুতি দেওয়া হয়েছিল।
একটি ওষুধের বিকাশ হল জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি কৌশল, অর্থাৎ বিজ্ঞান হিসাবে ওষুধের সবচেয়ে উন্নত ক্ষেত্র। এর মানে হল যে যথাযথ সাফল্যের সাথে, ফলাফলগুলি সত্যিই চিত্তাকর্ষক হওয়া উচিত। যাইহোক, এর মানে হল যে প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত ব্যয়বহুল। একটি নিয়ম হিসাবে, বিনিয়োগকারীরা প্রতিশ্রুতিবদ্ধ প্রকল্পগুলিতে বেশ প্রচুর অর্থ বিনিয়োগ করতে ইচ্ছুক, কিন্তু যখন বিষয়বস্তু এত উচ্চ-প্রোফাইল হয়, চাপ বেশি হয় এবং সময়সীমাটি বরং অস্পষ্ট হয়, ঝুঁকিগুলিকে বিশাল হিসাবে মূল্যায়ন করা হয়। এগুলি এখন 3-4 বছরের জন্য আশাবাদী পূর্বাভাস, তবে বাজারের সমস্ত বিশেষজ্ঞরা ভালভাবে জানেন যে সময় ফ্রেমটি কয়েক দশক পর্যন্ত কত ঘন ঘন হয়।
আশ্চর্যজনক, অবিশ্বাস্য... নাকি এটা?
জৈবপ্রযুক্তি এমন একটি ক্ষেত্র যা গড় ব্যক্তির জন্য বোঝার জন্য বন্ধ। অতএব, আমরা কেবল "প্রিক্লিনিকাল ট্রায়ালের সাফল্য" শব্দগুলির জন্য আশা করতে পারি। ওষুধটির কার্যকারী নাম ছিল "হিট শক প্রোটিন"। যাইহোক, HSP শুধুমাত্র ওষুধের প্রধান উপাদান, যা ক্যান্সার বিরোধী ওষুধের বাজারে একটি যুগান্তকারী হওয়ার প্রতিশ্রুতি দেয়। এটি ছাড়াও, রচনাটিতে বেশ কয়েকটি দরকারী পদার্থ অন্তর্ভুক্ত থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা পণ্যটির কার্যকারিতা নিশ্চিত করবে। এবং এই সবই সম্ভব হয়েছে এই কারণে যে সর্বশেষ HSP গবেষণায় দেখা গেছে যে অণু শুধুমাত্র জীবন্ত কোষকে ক্ষতির হাত থেকে রক্ষা করতে সাহায্য করে না, এটি অনাক্রম্যতার জন্য এক ধরণের "আঙ্গুলের নির্দেশ"ও করে, যা কোন কোষ দ্বারা প্রভাবিত হয় তা সনাক্ত করতে সহায়তা করে। টিউমার এবং কোনটি নয়। সহজ কথায়, যখন এইচএসপি শরীরে পর্যাপ্ত পরিমাণে উচ্চ ঘনত্বে উপস্থিত হয়, যেমন বিজ্ঞানীরা আশা করেন, ইমিউন প্রতিক্রিয়া নিজেই রোগাক্রান্ত উপাদানগুলিকে ধ্বংস করবে।
আশা এবং অপেক্ষা
সংক্ষেপে, আমরা বলতে পারি যে টিউমারের বিরুদ্ধে অভিনবত্ব এই সত্যের উপর ভিত্তি করে যে শরীরের নিজেই এমন একটি উপায় রয়েছে যা নিওপ্লাজমকে ধ্বংস করতে পারে, এটি কেবলমাত্র প্রকৃতির দ্বারা এটি বরং দুর্বল। ঘনত্ব এত কম যে কেউ কোনও থেরাপিউটিক প্রভাবের স্বপ্নও দেখতে পারে না। একই সময়ে, এইচএসপিগুলি আংশিকভাবে কোষগুলিতে অবস্থিত যা টিউমার দ্বারা প্রভাবিত হয় না এবং অণুটি তাদের থেকে কোথাও "ত্যাগ" করবে না। অতএব, বাইরে থেকে একটি দরকারী পদার্থ সরবরাহ করা প্রয়োজন - যাতে এটি আরও সরাসরি প্রভাবিত উপাদানগুলিকে প্রভাবিত করে। যাইহোক, যখন বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দেন যে ওষুধের পার্শ্বপ্রতিক্রিয়াও থাকবে না - এবং এটি এমন একটি উচ্চ কর্মক্ষমতা সহ! এবং তারা এই "জাদু" ব্যাখ্যা করে যে গবেষণায় দেখা গেছে যে কোনও বিষাক্ততা নেই। যাইহোক, প্রিক্লিনিকাল ট্রায়াল শেষ হলে চূড়ান্ত সিদ্ধান্তে পৌঁছানো হবে, যার জন্য কমপক্ষে এক বছর সময় লাগবে।
একটি খুব আশাবাদী সাবটাইটেল সহ উপাদান "সব ধরনের এবং ম্যালিগন্যান্ট টিউমারের পর্যায়ের জন্য জেনেটিকালি ইঞ্জিনিয়ারড ড্রাগ, রোগীরা তিন থেকে চার বছরের মধ্যে পেতে পারেন।"
যাইহোক, ক্যান্সার থেরাপির যে কোন জ্ঞান আছে এমন যে কোন ব্যক্তি, সর্বোত্তমভাবে, বিস্মিত হয়ে তাদের ভ্রু উত্থাপন করবে এবং সবচেয়ে খারাপভাবে, এই জাতীয় পূর্বাভাস দেখে ক্ষুব্ধ হবে। আমরা আপনাকে বলি পরবর্তী "বৈজ্ঞানিক সংবেদন" এর সাথে কী ভুল আছে।
কি হলো?
ওষুধের বিকাশ, যা ইজভেস্টিয়াতে বর্ণিত হয়েছিল, রাশিয়ার ফেডারেল মেডিকেল অ্যান্ড বায়োলজিক্যাল এজেন্সি (এফএমবিএ) এর উচ্চ বিশুদ্ধ প্রস্তুতির স্টেট রিসার্চ ইনস্টিটিউটে পরিচালিত হচ্ছে। ইনস্টিটিউটের গবেষণার উপ-পরিচালক, রাশিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেসের সংশ্লিষ্ট সদস্য এবং মেডিকেল সায়েন্সের ডাক্তার, অধ্যাপক আন্দ্রে সিম্বার্টসেভ এই শিরোনামের এই নিবন্ধে "রাশিয়ায় ক্যান্সারের একটি নিরাময় তৈরি করা হয়েছে এবং মহাকাশে পরীক্ষা করা হয়েছে," একটি বলেছেন। আইএসএস-এ “হিট শক প্রোটিন” সম্পর্কে ইজভেস্টিয়া সংবাদদাতা, যা শূন্য মাধ্যাকর্ষণে স্ফটিক করা হয়েছিল, এবং এখন প্রাক-ক্লিনিক্যাল পরীক্ষা চলছে।
এখন শিক্ষা ও বিজ্ঞান মন্ত্রকের অনুদান নিয়ে গবেষণা করা হচ্ছে, এবং বিজ্ঞানীরা বেসরকারি বিনিয়োগকারীদের সহায়তায় এবং 50% রাষ্ট্রীয় সহ-অর্থায়ন কর্মসূচির সাহায্যে ক্লিনিকাল ট্রায়ালের জন্য 100 মিলিয়ন রুবেল খুঁজে বের করার পরিকল্পনা করছেন। তাকে আকৃষ্ট করতে, বিকাশকারীরা "সব দরজায় কড়া নাড়তে চলেছে, কারণ ড্রাগটি অনন্য। আমরা একটি সম্পূর্ণ নতুন ক্যান্সার চিকিৎসা আবিষ্কারের দ্বারপ্রান্তে আছি। এটি নিরাময়যোগ্য টিউমারে আক্রান্ত ব্যক্তিদের সাহায্য করবে।"
"আমরা ইতিমধ্যে গবেষণা প্রতিষ্ঠানের উত্পাদন সাইটগুলিতে ওষুধ তৈরি করছি," আন্দ্রে সিম্বার্টসেভ উত্সাহী সাংবাদিকদের বলেছেন, তারা বর্তমানে ইঁদুরের উপর পরীক্ষা করা হচ্ছে এবং এটি মাত্র তিন থেকে চার বছরের মধ্যে রোগীদের কাছে পৌঁছাবে।
ধরা কি?
এই সব খুব অনুপ্রেরণামূলক শোনাচ্ছে, কিন্তু তাপ শক প্রোটিন প্রকৃতপক্ষে একটি দীর্ঘ সময়ের জন্য পরিচিত হয়েছে, কিন্তু কিছু কারণে মানুষ এখনও তাদের সব ধরনের ক্যান্সারের জন্য একটি প্যানেসিয়া তৈরি করেনি। এটি প্রোটিনের একটি মোটামুটি বড় পরিবার যা তাপমাত্রা বৃদ্ধি (এবং কখনও কখনও এমনকি হ্রাস) সহ চাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে সক্রিয় হয়। তারা কোষকে অন্যান্য প্রোটিনের কাঠামোর অবনতির পরিণতি মোকাবেলা করতে সহায়তা করে। এই ধরনের পরিবর্তনের সবচেয়ে বিখ্যাত উদাহরণ হল ডিমের সাদা অংশ, অ্যালবুমিন, ভাজা বা ফুটানোর সময়, যখন এটি স্বচ্ছ থেকে সাদা হয়ে যায় তখন ভাঁজ করা। সুতরাং, তাপ শক প্রোটিনগুলি এই পরিবর্তনগুলির পরিণতিগুলিকে দূর করে: তারা "মেরামত" করে বা অবশেষে অবক্ষয়িত কাঠামো ব্যবহার করে। অনেক হিট শক প্রোটিনও চ্যাপেরোন যা অন্যান্য প্রোটিনকে সঠিকভাবে ভাঁজ করতে সাহায্য করে।
তথ্যসূত্র:
চ্যাপেরোন হল এক শ্রেণীর প্রোটিন যার প্রধান কাজ হল প্রোটিনের তৃতীয় বা চতুর্মুখী গঠন পুনরুদ্ধার করা; তারা প্রোটিন কমপ্লেক্স গঠন ও বিয়োজনেও অংশগ্রহণ করে।
হিট শক প্রোটিন সমস্ত কোষে পাওয়া যায়। যাইহোক, বিভিন্ন কোষে (বিশেষ করে টিউমার কোষ, যা একে অপরের থেকে এবং শরীরের স্বাভাবিক কোষ থেকে বিভিন্ন ধরণের ক্যান্সারে খুব আলাদা), এই প্রোটিনগুলি ভিন্নভাবে আচরণ করে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু ধরণের ক্যান্সারে, HSP-70 প্রোটিনের অভিব্যক্তি বৃদ্ধি (ম্যালিগন্যান্ট মেলানোমায়) এবং হ্রাস (কিডনি ক্যান্সারে) উভয়ই হতে পারে।
আমরা কোন ধরণের প্রোটিনের কথা বলছি এবং এটি সত্যিই ক্যান্সার থেরাপিতে ব্যবহৃত হয় এবং এর সমস্ত প্রকারের সাথে সাহায্য করতে পারে কিনা তা বোঝার জন্য, আমরা জৈবিক বিজ্ঞানের ডাক্তার আলেকজান্ডার সাপোজনিকভের সাথে কথা বলেছি। এই বিজ্ঞানী M.M এর নামানুসারে বায়োঅর্গানিক কেমিস্ট্রি ইনস্টিটিউটের সেলুলার ইন্টারঅ্যাকশনের ল্যাবরেটরির প্রধান। শেমিয়াকিন এবং ইউ.এ. ওভচিনিকভ আরএএস, যা বহু বছর ধরে তাপ শক প্রোটিনের এই ক্ষেত্রে সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল উন্নয়নের মধ্যে নিযুক্ত রয়েছে। তিনি এই নিবন্ধে মন্তব্য করেছেন:
“আমি বলব না যে এটি আজেবাজে কথা, তবে এটি একেবারেই ভুল তথ্য। 70 কিলোডাল্টন (তথাকথিত HSP-70, ইংরেজিতে HSP70) এর আণবিক ওজন সহ হিট শক প্রোটিন ব্যবহার করার ধারণার লেখক হলেন আমার বন্ধু এবং সহকর্মী বরিস মার্গুলিস। তিনি সেন্ট পিটার্সবার্গের সাইটোলজি ইনস্টিটিউটে কাজ করেন।
তিনি এবং তার স্ত্রী, ইরিনা গুজোভা, সারা জীবন এই প্রোটিনের সাথে জড়িত ছিলেন (আমিও বহু বছর ধরে এটির সাথে জড়িত, তবে ক্যান্সার থেরাপি সম্পর্কিত গবেষণায় নয়)। আনুষ্ঠানিকভাবে, পরীক্ষাগারের প্রধান হলেন ইরিনা, তিনি কীভাবে প্রোটিন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের সাথে যুক্ত তা অধ্যয়ন করেন এবং বরিস বিভাগের প্রধান। তিনিই বিশ্বের প্রথম ব্যক্তি যিনি টিউমার-সম্পর্কিত অ্যান্টিজেনের সাথে লোড নয় এমন একটি "নগ্ন" প্রোটিন ব্যবহারের প্রস্তাব করেছিলেন।
আমি এই প্রোটিনের এই প্রয়োগ সম্পর্কে তার ধারণাগুলিতে বিশ্বাস করিনি (আসলে, এটি কার্যকর হবে তা এখনও প্রমাণিত হয়নি)। আপনি যদি "চুলা থেকে নাচন", সেখানে একজন হিন্দু, প্রমোদ শ্রীবাস্তব, যিনি ভারতে জন্মগ্রহণ করেছিলেন, কিন্তু পড়াশোনা করেছেন, আমেরিকায় থাকেন এবং কাজ করেন। অনেক দিন আগে, তিনি HSP-70 এর সাহায্যে টিউমারের বিরুদ্ধে শুধুমাত্র একটি "ভ্যাকসিন" তৈরি করেননি, একটি ক্লিনিকও খুলেছিলেন এবং এটি দিয়ে ক্যান্সার রোগীদের চিকিত্সা করেন। শ্রীবাস্তব এই প্রোটিনটি সরাসরি টিউমার থেকে বের করেন: তিনি রোগীদের কাছ থেকে বায়োপসি নেন, টিস্যুর টুকরো থেকে এটি বের করেন (এই প্রোটিনের একটি খুব উচ্চ ভগ্নাংশ পাওয়ার বিশেষ উপায় রয়েছে)।
যাইহোক, প্রোটিন, যা ক্যান্সার রোগীদের টিস্যু থেকে প্রাপ্ত হয়, টিউমার-সম্পর্কিত পেপটাইডগুলির সাথে একটি শক্তিশালী সম্পর্ক রয়েছে - একটি টিউমারের সেই লক্ষণগুলি যা ইমিউন সিস্টেম দ্বারা স্বীকৃত। অতএব, যখন এই কমপ্লেক্সটি রোগীদের পরিচালনা করা হয়, তখন বিপুল সংখ্যক রোগীর একটি ইমিউন প্রতিক্রিয়া তৈরি হয় এবং রোগীর জন্য একটি ইতিবাচক প্রভাব পাওয়া যায়।
প্রকৃতপক্ষে, পরিসংখ্যান অনুযায়ী, এই প্রভাব কেমোথেরাপির প্রভাব অতিক্রম করে না। তবে এখনও, কেমোথেরাপি শরীরকে "বিষ" করে, তবে এই জাতীয় "টিকা" শরীরকে "বিষ" করে না। এটি একটি খুব পুরানো গল্প, এই পদ্ধতিটি দীর্ঘদিন ধরে ক্লিনিকে ব্যবহৃত হয়েছে।
আলেকজান্ডার সাপোজনিকভ।জীববিজ্ঞানের ডক্টর, প্রফেসর ড
বরিস মার্গুলিসের ক্ষেত্রে, তিনি (বিশেষত, আমার গবেষণাগারের ভিত্তিতে) দেখিয়েছেন (এবং তার কাজের ফলাফল প্রকাশ করেছেন) যে বিশুদ্ধ প্রোটিন, টিউমারের বোঝা ছাড়াই, টিউমার কোষে যোগ করা হয়, তবে এই বহিরাগত প্রোটিন টিউমার কোষের কারণ হয়। একই টিউমার-সম্পর্কিত পেপটাইডগুলি প্রকাশ করতে যা সাধারণত এই কোষগুলির ভিতরে সাইটোপ্লাজমে পাওয়া যায়। তারপর ইমিউন সিস্টেম তাদের চিনতে পারে, এবং শরীর নিজেই এই কোষগুলি প্রত্যাখ্যান করবে, টিউমারের সাথে লড়াই করবে।
এটা সংস্কৃতিতে দেখানো হয়েছে ভিট্রোতে, অর্থাৎ শরীরে নয়, একটি টেস্ট টিউবে। উপরন্তু, বরিস মার্গুলিস শুধুমাত্র শৈশব লিউকেমিয়া দাবি করেছেন, যেহেতু তিনি সেন্ট পিটার্সবার্গে চিকিত্সকদের সাথে যুক্ত। সিম্বার্টসেভ তার সাক্ষাত্কারে যা বলেছেন তা ইতিমধ্যে একটি নগ্ন, বিশুদ্ধ প্রোটিন ব্যবহার করার এই পদ্ধতির একটি এক্সটেনশন।
এই বিশুদ্ধ প্রোটিনের কার্যপ্রণালী হল টিউমারটিকে তাদের অন্তঃসত্ত্বা প্রোটিন সহ এই পেপটাইডগুলিকে পৃষ্ঠের দিকে টেনে আনতে বাধ্য করা (যেমন মার্গুলিস নিজেই এটিকে বলেছেন, "আউট আউট")। এই প্রোটিন সমস্ত কোষে পাওয়া যায় এবং পৃথিবীতে এমন একটিও কোষ নেই যেখানে এই প্রোটিন নেই। এটি একটি খুব প্রাচীন, খুব রক্ষণশীল প্রোটিন, প্রত্যেকেরই এটি রয়েছে (আমি এখন ভাইরাস সম্পর্কে কথা বলছি না)।
মার্গুলিস নিজেও প্রিক্লিনিকাল স্টাডি করতেন না, তিনি (পাঁচ বছর আগে) ইনস্টিটিউট অফ হাইলি পিওর প্রিপারেশনের সাথে একটি অনুদান পেয়েছিলেন। স্পষ্টতই, এই সিম্বার্টসেভ এই ইনস্টিটিউটে কাজ করে, আমি তার শেষ নামটি বহুবার শুনেছি, কিন্তু যেহেতু এটি ফেডারেল মেডিকেল অ্যান্ড বায়োলজিক্যাল এজেন্সি, যার সাথে কাশিরকা ইনস্টিটিউট অফ ইমিউনোলজি রয়েছে, যেখানে আমি বহু বছর ধরে কাজ করেছি, সম্ভবত এটি ইনস্টিটিউট উচ্চ-বিশুদ্ধতা ওষুধ, যার সাথে তিনি প্রাক-ক্লিনিকাল অধ্যয়নের জন্য অনুদান পেয়েছিলেন। সোভিয়েত সময়ে, এটি স্বাস্থ্য মন্ত্রণালয়ের তৃতীয় অধিদপ্তর ছিল। এই ইনস্টিটিউটের সাথেই একটি প্রিক্লিনিকের জন্য শিক্ষা মন্ত্রণালয় থেকে তিন বছরের জন্য 30 মিলিয়ন অনুদান পেয়েছিল, যা দুই বছর আগে শেষ হয়েছে।
ইনস্টিটিউট অফ হাইলি পিওর প্রিপারেশনস সমস্ত কাগজপত্র করেছে, তারা তাদের অনুদানের বিষয়ে রিপোর্ট করেছে, যেহেতু পরবর্তী পর্যায়ে ওষুধের প্রচারের জন্য, সেখানেও অর্থের প্রয়োজন। এটি ক্লিনিকাল গবেষণার প্রথম পর্যায়। এখানে বরিস মার্গুলিস, যতদূর আমি বুঝতে পেরেছি, ইতিমধ্যেই উন্নয়ন থেকে দূরে সরে গেছে, এটি উচ্চ বিশুদ্ধ প্রস্তুতির ইনস্টিটিউটে দিয়েছে।
তারা এই প্রোটিন তৈরি করে, তারা বায়োটেকনোলজি তৈরি করে, এমনকি আমার কাছে এটি ফ্রিজেও আছে, বরিস এটি পরীক্ষার জন্য দিয়েছিলেন। তারা এটিকে প্রচুর পরিমাণে তৈরি করে, এটি একটি লাইওফিলাইজড আকারে (শুকনো আকারে), জীবাণুমুক্ত ampoules এ সংরক্ষণ করে। প্রকৃতপক্ষে, এই ওষুধটি ক্লিনিকাল ট্রায়ালগুলিতে ব্যবহার করা উচিত, সম্ভবত কিছু সংযোজন সহ। কিন্তু এর জন্য অর্থের প্রয়োজন।
যখন আমি ঘটনাক্রমে সিম্বার্টসেভের সাক্ষাত্কারের খবরটি দেখেছিলাম, আমি এটি পড়েছিলাম, এটি মার্গুলিসের কাছে পাঠিয়েছিলাম এবং জিজ্ঞাসা করেছিলাম যে তিনি এটি পড়েছেন কিনা। বরিস আমাকে উত্তর দিয়েছিলেন যে আন্দ্রে (যার সাথে তিনি ভালভাবে পরিচিত) এক ধরণের বোকামি করেছিলেন, এমনকি লেখকদেরও উল্লেখ করেননি। এই ধারণার লেখক (অনকোলজিতে একটি অ্যান্টিটিউমার ড্রাগ হিসাবে বিশুদ্ধ প্রোটিন ব্যবহার করার জন্য), আমি আবার বলছি, বরিস মার্গুলিস। কিন্তু, ইদানীং তাঁর কাছ থেকে যতদূর শুনেছি, তিনি এই সমস্যা থেকে সরে এসেছেন।
আমি এই প্রোটিন নিয়ে কাজ করছি, কিন্তু ইমিউনোমডুলেটর হিসেবে, আমার পরীক্ষাগারের মতো। আমরা মাউস মডেলগুলিতে অ্যান্টিটিউমার বৈশিষ্ট্য নিয়ে কিছুটা কাজ করছি। সত্যিই ভাল ফলাফল ছিল. আমি বলতে চাচ্ছি "নগ্ন" প্রোটিন, এটিতে কেবল ইমিউনোস্টিমুলেটিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। যাইহোক, আরেকটি বড় প্রশ্ন হল এর ইমিউনোস্টিমুলেটিং বৈশিষ্ট্যগুলির কারণ কী: প্রোটিন নিজেই বা কিছু ছোট অমেধ্য, যেমন লাইপোপলিস্যাকারাইডস। এই প্রোটিনটি ব্যাকটেরিয়া সংস্কৃতিতে পাওয়া যায় (ইন ই কোলাই), রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন পাওয়ার জন্য সবচেয়ে সাধারণ কৌশল। Lipopolysaccharides (LPS) হল ব্যাকটেরিয়া কোষ প্রাচীরের একটি উপাদান, এবং এই অপবিত্রতার সংস্কৃতিকে সম্পূর্ণরূপে শুদ্ধ করা খুবই কঠিন। অবশ্যই, তারা এটি পরিষ্কার, কিন্তু কিছু সামান্য ঘনত্ব থেকে যায়। এই এলপিএস অমেধ্যগুলিরও রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধিকারী বৈশিষ্ট্য রয়েছে, কারণ রোগ প্রতিরোধ ব্যবস্থা ব্যাকটেরিয়া থেকে নিজেকে রক্ষা করার জন্য বিকশিত হয়েছে। যত তাড়াতাড়ি ব্যাকটেরিয়ার "গন্ধ" শরীরে উপস্থিত হয়, ইমিউন সিস্টেম সক্রিয় হয়। অতএব, অনেক লেখক এখন বিশ্বাস করেন যে এই প্রোটিনের ইমিউনোস্টিমুলেটরি বৈশিষ্ট্যগুলি, যা টিউমার প্রতিরোধী প্রতিক্রিয়াকেও সংশোধন করে, এইচএসপি দ্বারা নয়, এটির মিশ্রণ দ্বারা সৃষ্ট। কিন্তু এই প্রশ্নটি বৈজ্ঞানিক, বিতর্কিত এবং অনুশীলনের সাথে এর কোন সম্পর্ক নেই।
এখন, আমি আবার বলছি, বরিস মার্গুলিস এই বিষয় থেকে দূরে সরে যাচ্ছেন, অনকোলজি থেকে, এবং এই প্রোটিনের উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ করতে পারে এমন ছোট অণুর উপর কাজ করছেন। তিনি রসায়নবিদদের সাথে যোগাযোগ করেছিলেন যারা ইনহিবিটর তৈরি করতে জানেন - এই নির্দিষ্ট কাইনেস, কোষের ভিতরে কিছু ধরণের এনজাইম যা তাদের কাজ বন্ধ করে দেয়। ইনহিবিটাররা কিছু এনজাইমকে বলতে পারে: "না, আপনার কাজ করার কোন অধিকার নেই।"
এটি খুব সহজভাবে করা হয়: সমস্ত এনজাইমের একটি সাবস্ট্রেট-বাইন্ডিং সেন্টার থাকে এবং আপনি যদি কিছু ছোট অণু গ্রহণ করেন যা এই সাবস্ট্রেট-বাইন্ডিং সেন্টারে একত্রিত হবে, তবে এটি আর এই সাবস্ট্রেট প্রক্রিয়া করতে পারবে না। বরিস বর্তমানে এই HSP-70 এর অন্তঃকোষীয় সংশ্লেষণকে বাধা দেয় এমন অণুগুলির উপর কাজ করছে। এবং, প্রকৃতপক্ষে, এই ধরনের অণুগুলি খুব প্রাসঙ্গিক, এবং শুধুমাত্র মৌলিক জীববিজ্ঞানের জন্যই নয়, অনুশীলনের জন্যও, ক্লিনিকাল ঔষধ।"
লোড হচ্ছে...