ইঁদুরের ডিম্বাণুতে ক্রোমোজোমের সংযোগ ধরে রাখতে সহায়ক OMC1 প্রোটিন শনাক্ত করেছেন বিজ্ঞানীরা

একটি প্রোটিনের অভাবে অল্পবয়সী ইঁদুরের ডিম্বাণুতে বার্ধক্যের লক্ষণ দেখা যায়

জাপানি গবেষকেরা OMC1 নামের একটি প্রোটিন শনাক্ত করেছেন, যা ইঁদুরের ডিম্বাণুকে সফল প্রজননের জন্য প্রয়োজনীয় ক্রোমোজোমের সংযোগ অটুট রাখতে সহায়তা করে। গবেষকেরা প্রোটিনটি সরিয়ে দিলে অল্পবয়সী ডিম্বাণুতেও সংযোগ দুর্বল হয়ে পড়ে এবং ক্রোমোজোম পৃথক হওয়ার ক্ষেত্রে এমন ত্রুটি দেখা দেয়, যা বয়স্ক ডিম্বাণুতে দেখা যায়।

২৯ অক্টোবর ২০২৬-এ Nature Aging-এ প্রকাশিত এই গবেষণায় চিবা বিশ্ববিদ্যালয়, কুমামোতো বিশ্ববিদ্যালয় ও RIKEN-এর গবেষকেরা একসঙ্গে কাজ করেছেন। RIKEN ৩০ অক্টোবর তাদের OMC1 গবেষণা-সংক্রান্ত ঘোষণায় আবিষ্কারটির কথা জানায়। সেখানে বলা হয়, এই প্রোটিন REC8 cohesin-এর ক্ষয় রোধ করে। REC8 cohesin এমন একটি জটিল গঠন, যা ক্রোমোজোমের অনুলিপিগুলোকে একসঙ্গে ধরে রাখে।

OMC1-এর পূর্ণরূপ Oocyte Meiotic Chromosome protein 1। Oocyte হলো অপরিণত ডিম্বাণু কোষ। পরিণত ডিম্বাণু তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় বিভাজন আবার শুরু হওয়ার আগে বিকাশের দীর্ঘ বিরতির সময় এর ক্রোমোজোমগুলোকে সঠিকভাবে সংযুক্ত থাকতে হয়।

গবেষকেরা একটি পুনরুদ্ধার পরীক্ষাও চালান: প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের oocyte-এ OMC1 ফিরিয়ে দিলে ক্রোমোজোমে REC8-এর পরিমাণ আংশিকভাবে ফিরে আসে এবং ক্রোমোজোমের ত্রুটি কমে। বয়স বাড়ার সঙ্গে ডিম্বাণুর গুণমান কেন কমে, তা অনুসন্ধানের জন্য এই ফল বিজ্ঞানীদের সামনে একটি নির্দিষ্ট রক্ষণাবেক্ষণ-প্রক্রিয়া তুলে ধরেছে।

ডিম্বাণুর কেন দীর্ঘস্থায়ী সংযোগ প্রয়োজন

স্তন্যপায়ী প্রাণীর স্ত্রী দেহে জন্মের আগেই oocyte-এর মজুত তৈরি হয়। এই কোষগুলো meiosis নামের বিশেষ প্রক্রিয়া শুরু করে, যা প্রজননের জন্য ক্রোমোজোমের সংখ্যা কমায়; এরপর প্রক্রিয়াটির মাঝপথে বিরতি আসে। মানুষের ক্ষেত্রে এই বিরতি কয়েক দশক পর্যন্ত স্থায়ী হতে পারে।

ক্রোমোজোমে থাকে জিনগত নির্দেশনা। বিরতির আগে প্রতিটি ক্রোমোজোমের অনুলিপি তৈরি হয়, ফলে sister chromatid নামে দুটি অভিন্ন গঠন সৃষ্টি হয়। বিভাজনের উপযুক্ত পর্যায় না আসা পর্যন্ত REC8 cohesin আণবিক বন্ধনব্যবস্থার মতো কাজ করে এই অনুলিপিগুলোকে সংযুক্ত রাখে।

ডিম্বাণুর এই সংযোগগুলো সঠিক সময়ে আলগা হওয়া দরকার। খুব আগে দুর্বল হয়ে গেলে ক্রোমোজোম ভুলভাবে পৃথক হতে পারে, ফলে পরিণত ডিম্বাণুতে ক্রোমোজোমের সংখ্যা বেশি বা কম হতে পারে।

দীর্ঘ বিশ্রামের সময় REC8 cohesin নতুন করে তৈরি হয় না। এর ধীরে ধীরে ক্ষয়কে বয়স্ক ডিম্বাণুতে ক্রোমোজোমের ত্রুটির অন্যতম প্রধান কারণ বলে মনে করা হয়। oocyte এই দীর্ঘস্থায়ী cohesin-এর মজুত সক্রিয়ভাবে রক্ষা করে কি না, তা বুঝতে চেয়েছিলেন গবেষকেরা।

তাদের আবিষ্কারে দেখা গেছে, এই সুরক্ষাপ্রক্রিয়ায় REC8-এর পাশাপাশি OMC1-ও ভূমিকা রাখে। RIKEN-এর ভাষ্য অনুযায়ী, OMC1 oocyte-এর ক্রোমোজোমে REC8-এর সঙ্গে থাকে এবং এই জটিল গঠনটি হারিয়ে যাওয়া ঠেকাতে সহায়তা করে।

দলটি যেভাবে OMC1 শনাক্ত করেছে

চিবা বিশ্ববিদ্যালয়ের Graduate School of Medicine-এর অধ্যাপক Kei-ichiro Ishiguro গবেষণাটির নেতৃত্ব দেন। দলে ছিলেন চিবা বিশ্ববিদ্যালয়ের ডক্টরাল শিক্ষার্থী Sakie Iisaka ও প্রভাষক Ryuki Shimada; পাশাপাশি ছিলেন RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research-এর উপপরিচালক ও দলনেতা Tomoya S. Kitajima এবং RIKEN-এর কারিগরি কর্মকর্তা Shuhei Yoshida।

গবেষকেরা অপরিণত ভ্রূণীয় oocyte-এ জিনের কার্যক্রমের সঙ্গে পুরুষ জননকোষে—যে কোষ থেকে শুক্রাণু তৈরি হয়—জিনের কার্যক্রম তুলনা করে কাজ শুরু করেন। পুরুষ জননকোষে oocyte-এর মতো দীর্ঘ বিরতি হয় না। তাই এই তুলনা থেকে ওই স্বতন্ত্র অপেক্ষার সময়ের সঙ্গে সংশ্লিষ্ট জিন খুঁজে পাওয়া সহজ হয়।

তারা single-cell RNA sequencing ব্যবহার করেন, যা পৃথক কোষের RNA বার্তা পড়ে। এই বার্তা থেকে বোঝা যায়, কোষ কোন জিন ব্যবহার করছে। যেসব ইঁদুরে meiosis বিলম্বিত হয়েছিল, সেগুলোর তথ্যের সঙ্গে এই বিশ্লেষণ মিলিয়ে দেখা যায়, আগে বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করা হয়নি এমন একটি জিন বিরতির ঠিক আগে oocyte-এ সক্রিয় হয়ে ওঠে।

দলটি জিনটির নাম দেয় Omc1 এবং এর প্রোটিনের নাম OMC1। পরবর্তী পরীক্ষায় দেখা যায়, ভ্রূণীয় বিকাশ থেকে প্রাপ্তবয়স্ক হওয়া পর্যন্ত ক্রোমোজোমের একই স্থানে REC8 cohesin-এর সঙ্গে প্রোটিনটিও থাকে।

OMC1 সরিয়ে দিলে কী ঘটেছিল?

Omc1-বিহীন অবস্থায় কী ঘটে, তা পরীক্ষা করার সুযোগ পেয়েছিলেন গবেষকেরা; এ জন্য তারা জিনগতভাবে পরিবর্তিত ইঁদুর তৈরি করেন। তাদের oocyte দীর্ঘ বিশ্রামের পর্যায়ে প্রবেশ করার পর স্বাভাবিকের তুলনায় আগে থেকেই ক্রোমোজোম থেকে REC8 হারিয়ে যেতে শুরু করে।

এরপর অল্পবয়সী oocyte-এ ক্রোমোজোমের সংহতি কমে যায়, অর্থাৎ ক্রোমোজোমের অনুলিপিগুলোর মধ্যে সংযোগ দুর্বল হয়ে পড়ে। বিভাজনের সময় ক্রোমোজোম বণ্টনেও ত্রুটি দেখা দেয়, যা সাধারণত বয়স্ক ডিম্বাণুর সঙ্গে সম্পর্কিত সমস্যার মতো।

জাপানি ভাষার বিবরণে বলা হয়েছে, পরীক্ষায় আরও দেখা গেছে ক্রোমোজোম অস্বাভাবিকভাবে আগেভাগে পৃথক হয়ে যায় এবং নিষিক্ত ডিম্বাণুর মধ্যে স্বাভাবিক ভ্রূণে পরিণত হওয়ার অনুপাত দ্রুত কমে যায়। এই হ্রাসের কোনো সংখ্যাগত শতাংশ দেওয়া হয়নি।

এই ধারাবাহিক ফল একটি আণবিক পরিবর্তনের সঙ্গে প্রজনন-সংক্রান্ত ফলাফলকে যুক্ত করে: OMC1 হারিয়ে যাওয়ার পর ক্রোমোজোমের সংযোগ কমে, পৃথক হওয়ার প্রক্রিয়ায় ত্রুটি দেখা দেয় এবং ভ্রূণের বিকাশের মান খারাপ হয়। ডিম্বাণুর দীর্ঘ বিশ্রামের সময় আগে থেকেই থাকা গঠনগুলো রক্ষা করা কেন গুরুত্বপূর্ণ, তা বুঝতে এই আবিষ্কার সহায়তা করে।

প্রোটিন ফিরিয়ে দিলে ত্রুটি কমেছে

এরপর গবেষকেরা প্রোটিনবিহীন oocyte-এ OMC1 তৈরির নির্দেশনাসহ মেসেঞ্জার RNA প্রবেশ করান। মেসেঞ্জার RNA, সংক্ষেপে mRNA, হলো সাময়িক নির্দেশনার একটি সেট, যা ব্যবহার করে কোষ নির্দিষ্ট প্রোটিন তৈরি করতে পারে।

প্রাপ্তবয়স্ক oocyte-এ OMC1 ফিরিয়ে দিলে ক্রোমোজোমের সঙ্গে যুক্ত REC8-এর পরিমাণ আংশিকভাবে ফিরে আসে এবং ক্রোমোজোমের ত্রুটি কমে। জাপানি ভাষার বিবরণে আরও বলা হয়েছে, OMC1 না থাকলে ক্রোমোজোমের যে আগাম পৃথক হওয়া দেখা যায়, তা-ও দমন করা গেছে।

গবেষণাটির নেতৃত্বদানকারী চিবা বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক Ishiguro ক্রোমোজোম রক্ষণাবেক্ষণে OMC1-এর ভূমিকা এভাবে ব্যাখ্যা করেছেন:

"এই ফলের ভিত্তিতে OMC1-কে বার্ধক্য প্রক্রিয়া থামানোর উপাদান হিসেবে নয়, বরং ডিম্বাণুর ক্রোমোজোমের আয়ু বাড়ায় এমন একটি রক্ষণাবেক্ষণকারী উপাদান হিসেবে দেখা উচিত," বলেন Ishiguro।

আংশিক পুনরুদ্ধারের ফলে প্রাপ্তবয়স্ক ডিম্বাণুতে OMC1 কীভাবে ক্রোমোজোমের সংযোগ রক্ষা করে, তা পরীক্ষা করার একটি উপায় পেয়েছেন গবেষকেরা। ভবিষ্যৎ পরীক্ষার জন্য এটি একটি ব্যবহারিক প্রশ্নও সামনে আনে: ডিম্বাণুর জীবনের বিভিন্ন পর্যায়ে কতটা সুরক্ষা ফিরিয়ে আনা সম্ভব, বিশেষত cohesin অনেকটা হারিয়ে যাওয়ার পর।

মানবদেহের একটি জিনে আরও একটি সূত্র

মানুষের দেহে CCDC201 নামে ইঁদুরের জিনটির সমতুল্য একটি জিন রয়েছে। আগের জিনগত গবেষণায় CCDC201-এর কিছু ভিন্নতার সঙ্গে অল্প বয়সে মেনোপজ এবং ডিম্বাশয়ের কার্যকারিতা হারানোর সম্পর্ক পাওয়া গেছে। ফলে ইঁদুরের এই পরীক্ষাগুলোর সঙ্গে মানুষের প্রজননস্বাস্থ্যের যোগসূত্র তৈরি হয়েছে।

এই যোগসূত্র পরীক্ষা করতে গবেষকেরা মানুষের CCDC201-এর একটি ভিন্নতার আদলে ইঁদুরের OMC1-এর সংক্ষিপ্ত সংস্করণ তৈরি করেন। সংক্ষিপ্ত প্রোটিনে স্বাভাবিক গঠনের একটি অংশ থাকে না। এতে কোষের ভেতরে প্রোটিনটির অবস্থান এবং নিজের কাজ করার ক্ষমতা প্রভাবিত হতে পারে।

পরিবর্তিত ইঁদুরের প্রোটিনটি oocyte-এর ক্রোমোজোমে পৌঁছাতে পারেনি এবং ক্রোমোজোমের সংহতি ফিরিয়ে আনতেও পারেনি। আগের মানব জিনগত গবেষণার ফলের সঙ্গে মিলিয়ে এই তথ্য ইঙ্গিত দেয়, OMC1 বা CCDC201-এর কার্যকারিতা ব্যাহত হওয়া প্রজননক্ষমতার বার্ধক্যজনিত কিছু পার্থক্যের ব্যাখ্যা দিতে পারে।

এখনকার গবেষণা মানব oocyte-এ CCDC201 কীভাবে কাজ করে এবং নির্দিষ্ট ভিন্নতাগুলো এর কার্যকারিতায় কী প্রভাব ফেলে, তা অনুসন্ধানের পথ দেখাচ্ছে। এখানে বর্ণিত পুনরুদ্ধার পরীক্ষাগুলো ইঁদুরের কোষে করা হয়েছে; রোগীদের জন্য কোনো চিকিৎসা বা ক্লিনিক্যাল ব্যবহারের সময়সূচি ঘোষণা করা হয়নি।

গর্ভধারণের ক্ষেত্রে ক্রোমোজোমের ত্রুটি কেন গুরুত্বপূর্ণ

নিষেকের সময় শুক্রাণুবাহিত ক্রোমোজোমের সঙ্গে মিলিত হওয়ার জন্য ডিম্বাণুতে স্বাভাবিকের অর্ধেক ক্রোমোজোম থাকা দরকার। সুশৃঙ্খল বিভাজনের মাধ্যমে meiosis এই সংখ্যা কমায়। ক্রোমোজোমের সংযোগ দুর্বল হলে সেই শৃঙ্খলা নষ্ট হতে পারে।

ক্রোমোজোমের অস্বাভাবিক সংখ্যাকে aneuploidy বলা হয়। মানুষের প্রজননে এটি বন্ধ্যত্ব ও গর্ভপাতের একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ। কিছু ক্রোমোজোমের অস্বাভাবিকতার ক্ষেত্রে গর্ভধারণ চলতে পারে এবং ডাউন সিনড্রোমের মতো অবস্থা নিয়ে শিশুর জন্ম হতে পারে। ডাউন সিনড্রোমে ২১ নম্বর ক্রোমোজোমের একটি অতিরিক্ত অনুলিপি থাকে।

মায়ের বয়স বাড়ার সঙ্গে ডিম্বাণুতে ক্রোমোজোমের ত্রুটির ঝুঁকি বাড়ে। OMC1-সংক্রান্ত গবেষণায় এমন একটি প্রোটিন শনাক্ত করা হয়েছে, যা সঠিকভাবে ক্রোমোজোম বণ্টনের জন্য প্রয়োজনীয় একটি গঠন রক্ষা করতে সহায়তা করে। এর ফলে কোষের ভেতরের নির্দিষ্ট একটি রক্ষণাবেক্ষণ-প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বিষয়টির ব্যাখ্যা পাওয়া যাচ্ছে।

প্রজননক্ষমতা নিয়ে উদ্বিগ্ন ব্যক্তিদের জন্য এখনকার অগ্রগতি হলো জীববৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা আরও স্পষ্ট হওয়া, নতুন কোনো চিকিৎসার সুযোগ নয়। ডিম্বাণুর গুণমান নিয়ে অনুসন্ধানের জন্য পরীক্ষাগুলো গবেষকদের একটি লক্ষ্য দিয়েছে; তবে মানুষের প্রজনন-সংক্রান্ত ফল জানতে আরও গবেষণা প্রয়োজন।

গবেষণা ও এর সময়রেখা

গবেষণাপত্রটির শিরোনাম Oocyte-specific OMC1 is required for maintaining chromosome cohesion through reproductive life। এর পরিচিতি নম্বর DOI: 10.1038/s43587-026-01245-5। চিবা বিশ্ববিদ্যালয়, কুমামোতো বিশ্ববিদ্যালয়, RIKEN ও কিউশু বিশ্ববিদ্যালয়ের সঙ্গে যুক্ত গবেষকেরা এই সহযোগিতায় অংশ নেন।

গুরুত্বপূর্ণ তারিখ ও বিকাশের পর্যায়গুলো হলো:

• ভ্রূণীয় বিকাশের সময় oocyte দীর্ঘ বিশ্রামের পর্যায়ে প্রবেশের ঠিক আগে গবেষকেরা Omc1-এর কার্যক্রম শনাক্ত করেন।
• ভ্রূণীয় বিকাশ থেকে প্রাপ্তবয়স্ক হওয়া পর্যন্ত OMC1, REC8 cohesin-এর পাশাপাশি oocyte-এর ক্রোমোজোমে থাকে।
• OMC1-বিহীন প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের oocyte-এ প্রোটিনটি ফিরিয়ে দিলে ক্রোমোজোমের সঙ্গে যুক্ত REC8 আংশিকভাবে ফিরে আসে এবং ত্রুটি কমে।
• ২৯ অক্টোবর ২০২৬: গবেষণাটি Nature Aging-এ প্রকাশিত হয়।
• ৩০ অক্টোবর ২০২৬: RIKEN আবিষ্কারটি নিয়ে ঘোষণা দেয়।

ডিম্বাণুকে যে সময়জুড়ে ক্রোমোজোমের সংযোগ রক্ষা করতে হয়, সেই সময়ে প্রোটিনটির উপস্থিতি এই পরীক্ষাগুলোতে অনুসরণ করা হয়েছে। বিকাশের সময় প্রোটিনটির উপস্থিতির সঙ্গে প্রাপ্তবয়স্ক oocyte-এ এর কার্যকারিতার যোগসূত্রও দেখানো হয়েছে।

এরপর গবেষকেরা কী অনুসন্ধান করতে পারেন

কিছু পরিস্থিতিতে ক্রোমোজোমের সংহতি অন্য পরিস্থিতির তুলনায় বেশি দিন কেন টিকে থাকে, তা অনুসন্ধানের জন্য OMC1 বিজ্ঞানীদের একটি নির্দিষ্ট পথ দেখায়। প্রোটিনটি না থাকলে কী ঘটে, তা ক্ষয়-সংক্রান্ত পরীক্ষায় দেখা গেছে; আর পুনরুদ্ধার পরীক্ষার মাধ্যমে রক্ষণাবেক্ষণ-প্রক্রিয়ার কতটা ফিরে আসতে পারে, তা অনুসন্ধান করা সম্ভব।

বয়স বাড়ার পর সন্তান নেওয়া মানুষের সংখ্যা বৃদ্ধির সঙ্গে এই গবেষণার যোগসূত্র তুলে ধরেছেন Ishiguro। দীর্ঘমেয়াদে এর সম্ভাব্য মূল্য সম্পর্কে তিনি বলেন:

দীর্ঘমেয়াদে, ডিম্বাণুর গুণমান বয়সের সঙ্গে কমে যাওয়া বোঝা, মূল্যায়ন করা বা সম্ভাব্যভাবে প্রশমনের পদ্ধতি উদ্ভাবনে এই ফল সহায়তা করতে পারে।

মানুষের CCDC201-সংক্রান্ত ফলও গবেষণার আরেকটি দিক দেখায়: এই জিনের পরিবর্তন ক্রোমোজোম রক্ষণাবেক্ষণ ও ডিম্বাশয়ের কার্যকারিতায় কী প্রভাব ফেলে, তা অনুসন্ধান করা। আপাতত সবচেয়ে স্পষ্ট ফল হলো, ইঁদুরের oocyte-এ OMC1 REC8 cohesin ধরে রাখতে সাহায্য করে এবং সঠিক বিভাজনের জন্য প্রয়োজনীয় ক্রোমোজোমের সংযোগ অটুট রাখে।

মূল তথ্য

• জাপানি গবেষকেরা OMC1 নামের একটি প্রোটিন শনাক্ত করেছেন, যা ইঁদুরের oocyte-এ ক্রোমোজোমের সঙ্গে REC8 cohesin ধরে রাখতে সহায়তা করে।
• OMC1-বিহীন অল্পবয়সী ইঁদুরের ডিম্বাণুতে ক্রোমোজোমের সংযোগ দুর্বল হয়ে পড়ে এবং পৃথক হওয়ার ত্রুটি দেখা দেয়, যা বয়স্ক ডিম্বাণুর সমস্যার মতো।
• প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের oocyte-এ OMC1 ফিরিয়ে দিলে ক্রোমোজোমের সঙ্গে যুক্ত REC8 আংশিকভাবে ফিরে আসে এবং ত্রুটি কমে।
• মানব CCDC201-এর একটি ভিন্নতার আদলে তৈরি সংক্ষিপ্ত ইঁদুরের প্রোটিন ক্রোমোজোমে পৌঁছাতে বা সেগুলোর সংযোগ ফিরিয়ে আনতে পারেনি।
• গবেষণাটি ২৯ অক্টোবর ২০২৬-এ Nature Aging-এ প্রকাশিত হয়; ৩০ অক্টোবর RIKEN এ নিয়ে ঘোষণা দেয়।
• ডিম্বাণুর বার্ধক্য বোঝার গবেষণার নতুন পথ খুলেছে এই ফল; রোগীদের জন্য কোনো চিকিৎসার ঘোষণা দেওয়া হয়নি।