জেনেটিক্স হ'ল জিনগুলি কীভাবে প্রজন্মের মধ্যে প্রেরণ করা হয় তার অধ্যয়ন, যার মধ্যে জিনগত তথ্য অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যা কোনও ব্যক্তির বৈশিষ্ট্য, শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং রোগ তৈরি করে। জীববিজ্ঞানের এই সাম্প্রতিক শাখাটি ঔষধ, কৃষি, বায়োটেকনোলজি এবং ফার্মাকোলজিকে রূপান্তরিত করেছে।
ডিএনএ (ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড), যা সমস্ত জীবন্ত জিনিসের বিকাশের জন্য প্রয়োজনীয় নীলনকশা ধারণ করে, বংশগতির কেন্দ্রবিন্দু এবং প্রায়শই জেনেটিক্সের কেন্দ্রবিন্দু। জেনেটিক টেস্টিং এবং জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এই শৃঙ্খলার দুটি বিশিষ্ট উপক্ষেত্র। জেনেটিক টেস্টিং চিকিত্সকদের এমন শর্তগুলি সনাক্ত করতে দেয় যা চিকিত্সার প্রয়োজন হতে পারে, যখন জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং নির্দিষ্ট ডিএনএ বৈশিষ্ট্যগুলির পরিবর্তন বা তৈরির অনুমতি দেয়।
প্রেক্ষাপট
খ্রিস্টপূর্ব 4 র্থ শতাব্দীর শুরুতে, প্রাচীন গ্রীকরা প্রজন্মের মধ্যে বংশগত বৈশিষ্ট্যগুলির সংক্রমণ সম্পর্কে বিস্মিত হয়েছিল, যা পরামর্শ দেয় যে শিশুদের নির্দিষ্ট দেহের অংশগুলি তাদের পিতামাতার সংশ্লিষ্ট দেহের অংশ থেকে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত হয়েছিল। যাইহোক, অ্যারিস্টটলের (384-322 খ্রিস্টপূর্বাব্দ) মতে, কখনও কখনও শিশুরা তাদের পিতামাতার মতো কম এবং অন্য আত্মীয়ের মতো দেখায়। তিনি আরও বিশ্বাস করতেন যে বাবাই শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে পাস করেছিলেন, যখন মা উপযুক্ত পরিবেশ তৈরি করেছিলেন, যা সন্তানের বিকাশে সহায়তা করেছিল। অ্যারিস্টটলের ধারণাগুলি, যার কোনওটিই সঠিক ছিল না, এই বিশ্বাসকে অন্তর্ভুক্ত করেছিল যে জেনেটিক্স রক্তের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। এটি কয়েক শতাব্দী পরে, বিশেষত মাইক্রোস্কোপ আবিষ্কারের সাথে, যা বিজ্ঞানীদের জিনগত বৈশিষ্ট্যগুলি আরও ঘনিষ্ঠভাবে পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়।
1824 সালে, ফরাসি বিজ্ঞানী রেনে জোয়াকিম হেনরি ডুট্রোচেট (1776-1847) এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে উদ্ভিদ এবং প্রাণীর টিস্যুগুলি কোষ দ্বারা গঠিত, যার ফলে 1600 এর দশকের শেষের দিক থেকে বিজ্ঞানীদের দ্বারা পরিচালিত একটি অনুমানটি যাচাই করা হয়েছিল। 1838-39 সালে জার্মান উদ্ভিদবিদ ম্যাথিয়াস জ্যাকব শ্লেইডেন (1804-1881) এবং জার্মান সাইটোলজিস্ট থিওডর শোয়ান (1810-1882) দ্বারা অতিরিক্ত গবেষণা নিশ্চিত করেছিল যে কোষগুলি জীবনের মৌলিক একক। উভয় আবিষ্কারই কোষ তত্ত্ব নিয়ে গঠিত। পরে বিজ্ঞানীরা নিউক্লিয়াস এবং মাইটোকন্ড্রিয়া সহ কোষের বিভিন্ন অংশ সনাক্ত করে তত্ত্বটি প্রসারিত করেছিলেন (নিউক্লিয়াসে কোষের জিনগত উপাদান থাকে এবং কোষের কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করে, যখন মাইটোকন্ড্রিয়া কোষের শক্তি উত্পাদন করে)। অতিরিক্তভাবে, সাইটোলজির উদীয়মান ক্ষেত্রটি কোষের গঠন, কাঠামো এবং কার্যকারিতা এবং কোষের উত্তরাধিকারের সাথে তাদের সম্পর্ক অধ্যয়ন করে। ইংরেজ প্রকৃতিবিদ চার্লস ডারউইন (1809-1882) প্রস্তাব করেছিলেন যে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত বৈশিষ্ট্যগুলি এক প্রজন্ম থেকে অন্য প্রজন্মে প্রেরণ করা হয়, যার ফলে বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে জিনগত তথ্য রয়েছে যা পরে জীবাণু কোষ (শুক্রাণু এবং ডিম্বাণু) নামে পরিচিত হবে।
1760 এর দশকে, কার্ল লিনিয়াস (1707-1778), একজন সুইডিশ ট্যাক্সোনমিস্ট, হাইব্রিডাইজেশন নামে পরিচিত একটি তত্ত্বের কৃতিত্ব পেয়েছিলেন, যা দেখিয়েছিল যে একই প্রজাতি, উদ্ভিদ এবং প্রাণীর বিভিন্ন ধরণের সংমিশ্রণ করে জীবনের একটি ভিন্ন রূপ তৈরি করা যেতে পারে। পরবর্তী প্রজন্মগুলিও এই নতুন ফর্মগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির উত্তরাধিকার সূত্রে পাবে। 1700 এর দশকের শেষের দিকে, ফরাসি চিকিত্সকরা পিতামাতা এবং তাদের সন্তানদের মধ্যে শারীরিক মিল ব্যাখ্যা করার জন্য বংশগতির ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন। 19 শতকের গোড়ার দিকে, বিজ্ঞানীরা প্রকাশ করেছিলেন যে এক পিতামাতার শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি অন্য পিতামাতার বৈশিষ্ট্যগুলিতে আধিপত্য বিস্তার করে এবং প্রজাতির মধ্যে প্রজনন নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, গবেষকরা জেনেটিক্সের একটি একক তত্ত্ব বিকাশ করতে পরিচালিত করে।
যুগান্তকারী সাফল্য
1859 সালে, ইংরেজ প্রকৃতিবিদ চার্লস ডারউইন প্রকাশ করেছিলেন অন দ্য অরিজিন অফ প্রজাতি বাই মিয়েন্স অফ ন্যাচারাল সিলেকশন, যেখানে তিনি তার প্রাকৃতিক নির্বাচনের তত্ত্ব বর্ণনা করেছিলেন (জীবিত প্রাণীরা বেঁচে থাকার এবং প্রজনন করার সম্ভাবনা বেশি থাকে যদি তারা উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত বৈশিষ্ট্যগুলির অধিকারী থাকে যা তাদের পরিবেশের সাথে অভিযোজনের অনুমতি দেয়), যা জেনেটিক্সের আধুনিক বোঝার দিকে পরিচালিত করে। যাইহোক, ডারউইন বংশগত বৈশিষ্ট্যগুলির অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলি ব্যাখ্যা করতে অক্ষম ছিলেন যা সময়ের সাথে সাথে জীবনের রূপগুলি পরিবর্তন করতে সক্ষম করবে।
উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত প্রভাবশালী এবং রিসেসিভ জিনের আবিষ্কারের কৃতিত্ব অস্ট্রিয়ান সন্ন্যাসী গ্রেগর মেন্ডেলকে (1822-1884) দেওয়া হয়েছিল। মটর গাছ ব্যবহার করে, মেন্ডেল গাছের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সনাক্ত করেছিলেন - রঙ, উচ্চতা এবং ফুল - যা এক প্রজন্ম থেকে পরবর্তী প্রজন্মে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত হয়েছিল। মেন্ডেল আরও উপসংহারে পৌঁছেছিলেন যে বৈশিষ্ট্যগুলি (ওরফে ফেনোটাইপস) জোড়ায় এসেছিল (প্রতিটি পিতামাতার কাছ থেকে একটি) এবং একটি বৈশিষ্ট্য, কারণ এটি প্রায়শই প্রদর্শিত হয়, পরবর্তী প্রজন্মের মধ্যে আধিপত্য বিস্তার করবে। উপরন্তু, বৈশিষ্ট্যগুলির স্থানান্তর প্যাটার্নগুলিতে ঘটেছিল। এই আবিষ্কারগুলি জেনেটিক্সের মেন্ডেলিয়ান নীতিমালা হিসাবে পরিচিত ছিল। প্রাথমিকভাবে অন্যান্য বিজ্ঞানীদের দ্বারা স্বীকৃত নয়, মেন্ডেলের অনুসন্ধানগুলি 1900 সালে পুনরায় আবির্ভূত হয়েছিল, যার ফলে জেনেটিক্সকে একটি বৈজ্ঞানিক শাখা হিসাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল।
19 শতকের শেষের দিকে এবং 20 শতকের শুরুতে জেনেটিক্স অধ্যয়নের কেন্দ্রবিন্দুতে অতিরিক্ত আবিষ্কার দেখা যায়। ক্রোমোজোম, যার মধ্যে জিনগত উপাদান রয়েছে, 1882 সালে জার্মান জীববিজ্ঞানী ওয়াল্টার ফ্লেমিং (1843-1905) দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল, যিনি মাইটোসিস (কোষ বিভাজন) সনাক্ত করেছিলেন; 1906 সালে, উইলিয়াম বেটসন (1861-1926), একজন ইংরেজ জীববিজ্ঞানী, বংশগতির অধ্যয়ন বর্ণনা করার জন্য জেনেটিক্স শব্দটি ব্যবহার করা প্রথম ব্যক্তি ছিলেন; উইলহেম জোহানসেন (1857-1927), একজন ডেনিশ জীববিজ্ঞানী, যুক্তি দিয়েছিলেন যে বংশগতির সাথে পরিবেশগত কারণগুলি জিনের বৈচিত্র নির্ধারণ করে এবং জিন, জিনোটাইপ (একটি কোষের জিনগত গঠন) এবং ফেনোটাইপ (পরিবেশের সাথে জিনোটাইপগুলির মিথস্ক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত শারীরিক বৈশিষ্ট্য) শব্দগুলি তৈরি করে। এবং একজন আমেরিকান জিনতত্ত্ববিদ, ওয়াল্টার স্ট্যানবরো সাটন (1877-1916), যার গবেষণা, ফড়িংস ব্যবহার করে, যৌন প্রজননে ক্রোমোজোমের ভূমিকা স্পষ্ট করতে সহায়তা করেছিল। 1902 সালে প্রকাশিত তার গবেষণার ফলাফলগুলি প্রমাণ করে যে ক্রোমোজোমগুলি জোড়ায় বিদ্যমান, এটি নিশ্চিত করে যে শুক্রাণু এবং ডিম্বাণু কোষগুলির প্রত্যেকের এক জোড়া ক্রোমোজোম রয়েছে।
জিন গেয়নের মতে, ফ্রম মেন্ডেল টু এপিজেনেটিক্স: হিস্ট্রি অফ জেনেটিক্স, শতাব্দীর প্রথমার্ধটি ধ্রুপদী জেনেটিক্স দ্বারা আধিপত্য বিস্তার করে: "জিন একই সাথে ফাংশন এবং ট্রান্সমিশনের একটি ইউনিট, পুনর্মিলন এবং রূপান্তরের একটি ইউনিট" (225)। টমাস মরগানের (1866-1945) ফলের মাছি ব্যবহার করে ট্রেলব্লেজিং গবেষণা প্রজন্মের মধ্যে শারীরিক বৈশিষ্ট্য স্থানান্তরে ক্রোমোজোম এবং জিনের মধ্যে সম্পর্ক প্রদর্শন করে, যার ফলে উত্তরাধিকারের ক্রোমোসোমাল তত্ত্ব তৈরি হয়, এই ধারণাটি যে জিনগুলি, যা ক্রোমোজোমে পাওয়া যায়, বংশগতির মৌলিক উপাদান। তিনি প্রতিষ্ঠা করেছিলেন যে নির্দিষ্ট ক্রোমোজোমগুলি নির্দিষ্ট জিন বহন করে, যা সর্বদা পরবর্তী প্রজন্মের কাছে স্থানান্তরিত হতে পারে না। মরগানকে জেনেটিক পুনর্মিলনের তত্ত্বের কৃতিত্ব দেওয়া হয়: জেনেটিক উপাদান ডিএনএ অণুতে স্থানান্তরিত হতে পারে, এইভাবে একটি নতুন জিন গঠন করে। তার কাজের জন্য তিনি "ধ্রুপদী জেনেটিক্সের জনক" এবং 1933 সালে মেডিসিনে নোবেল পুরষ্কার পেয়েছিলেন।
ধ্রুপদী জেনেটিক্স গবেষণা 20 শতকের প্রথমার্ধে আধিপত্য বিস্তার করেছিল। ডিএনএর মৌলিক বিল্ডিং ব্লক নিউক্লিওটাইডগুলি 1929 সালে আমেরিকান রসায়নবিদ ফোবাস এ লেভেন (1869-1940) দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল। আরেকজন আমেরিকান রসায়নবিদ, লিনাস পলিং (1901-1994), সিকেল-সেল অ্যানিমিয়া সম্পর্কিত বিষয়গুলি নিয়ে গবেষণা করেছিলেন, বংশগত জিনগত ব্যাধিগুলির জন্য ব্যাখ্যা দিয়েছিলেন যা প্রায়শই প্রোটিনের পরিবর্তনের কারণে ঘটেছিল। ধ্রুপদী জেনেটিক্স ডিএনএর কাঠামোকে আরও ভালভাবে বোঝার চেষ্টা করেছিল যে ডিএনএ সমস্ত জেনেটিক উপাদানের মূল উপাদান ছিল। 1950 এর দশকের মধ্যে, আধুনিক জেনেটিক্স জিনগুলি কীভাবে কাজ করে এবং বংশগত প্রক্রিয়ায় কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য প্রস্তুত হয়েছিল।
1953 সালে, দুজন আণবিক জীববিজ্ঞানী, জেমস ওয়াটসন (1928-2025), একজন আমেরিকান, এবং ফ্রান্সিস ক্রিক (1916-2004), একজন ইংরেজ, রোজালিন্ড ফ্রাঙ্কলিনের ডিএনএর চিত্রের সহায়তায়, প্রথম ডিএনএর ডাবল-হেলিক্স কাঠামো মানচিত্র করেছিলেন। তাদের আবিষ্কার প্রমাণ করেছে যে ডিএনএ বংশগতির জিনগত উপাদান বহন করে এবং অন্যান্য পদার্থের সাথে এর গঠন স্ব-প্রতিলিপি। এই আবিষ্কারগুলি আধুনিক আণবিক জীববিজ্ঞানের ভিত্তি স্থাপন করেছিল। উভয়ই 1962 সালে মেডিসিনের জন্য নোবেল পুরষ্কার পেয়েছিলেন।
1956 সালে, ভার্নন এম ইনগ্রাম (1924-2006), একজন আমেরিকান বায়োকেমিস্ট, যাকে "আণবিক ওষুধের জনক" হিসাবে উল্লেখ করা হয়, সিকেল-সেল অ্যানিমিয়া সম্পর্কিত তার গবেষণায় প্রকাশ করেছিলেন যে ডিএনএ জেনেটিক কোডে একটি একক অক্ষরের রূপান্তর বংশগত চিকিত্সা ব্যাধি সৃষ্টি করার জন্য যথেষ্ট, হিমোফিলিয়া এবং সিস্টিক ফাইব্রোসিসের মতো অনুরূপ রোগের প্রতিরোধ এবং চিকিত্সার সম্ভাবনা সরবরাহ করে। এর কিছুদিন পরেই, ডাউন সিনড্রোমে আক্রান্ত ব্যক্তিদের মধ্যে প্রথম মানব ক্রোমোজোম অস্বাভাবিকতা সনাক্ত করা হয়েছিল। এই জিনগত ব্যাধি, একটি অতিরিক্ত ক্রোমোজোমের ফলাফল, ক্রোমোজোমের সরাসরি পরীক্ষার মাধ্যমে আবিষ্কৃত হয়েছিল।
শিশুদের লিঙ্গ এবং জন্মগত প্রতিবন্ধকতা সৃষ্টিকারী ক্রোমোসোমাল অস্বাভাবিকতা পরবর্তী দশকগুলিতে বিজ্ঞানীদের দখল করা গবেষণার ক্ষেত্রগুলির মধ্যে ছিল। বায়োটেকনোলজি এমন একটি ক্ষেত্র হিসাবে আবির্ভূত হয়েছিল যা ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টের দিকে পরিচালিত মিউটেশনগুলি সনাক্তকরণ অন্বেষণ করেছিল। আরও গবেষণার ফলে হিউম্যান ইনসুলিন এবং হিউম্যান গ্রোথ হরমোন (1979), ক্লোনিং (1981, যার ফলে ডলি নামে একটি ভেড়া তৈরি হয়েছিল), এবং হিউম্যান জিন থেরাপি (1990)।
হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট
জেনেটিক্স একবারে একটি একক জিনের অধ্যয়নকে বোঝায়, যখন জিনোমিক্স একটি কোষে থাকা সমস্ত জেনেটিক তথ্যের অধ্যয়ন। 1990 সালে শুরু করে এবং 2003 সালে শেষ হয়, হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট (এইচজিপি) মানব ডিএনএতে থাকা সমস্ত জিনগত তথ্য সনাক্ত করেছে, প্রায় 30,000-35,000 জিন। 2006 সালে, রজার ডি কর্নবার্গ (জন্ম 1947), একজন আমেরিকান জীববিজ্ঞানী, ট্রান্সক্রিপশন আবিষ্কার করেছিলেন, প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে ডিএনএ আরএনএ (রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড) এ রূপান্তরিত হয়, একটি অণু যা শারীরিক ক্রিয়াকলাপের জন্য প্রয়োজনীয় একটি অণু যা শরীরের বিভিন্ন অংশে জিনগত তথ্য প্রেরণ করে। ক্যান্সার বা হৃদরোগের মতো অসুস্থতা প্রায়শই আরএনএ জটিলতার ফলে ঘটে।
2022 সালে, বিজ্ঞানীরা মানব জিনোমের প্রথম সম্পূর্ণ মানচিত্র সম্পন্ন করেছেন। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে জেনেটিক গবেষণা, মানব ক্লোনিং, স্টেম সেল গবেষণা এবং জিনগতভাবে পরিবর্তিত খাদ্য ও ফসলের দিকনির্দেশনা সম্পর্কে বিতর্ক এই ক্ষেত্রে আধিপত্য বিস্তার করেছে।
পরিণতি
প্রায় 100 বছরের মধ্যে, জেনেটিক্সের ক্ষেত্রটি নতুন ওষুধ তৈরি করেছে, কীটপতঙ্গ এবং রোগ প্রতিরোধ করে এমন ফসল, নতুন বংশগত রোগ সনাক্তকরণ, দম্পতিদের পিতৃত্বের অভিজ্ঞতা অর্জন করতে সহায়তা করেছে এবং সমস্ত মানুষের মধ্যে ডিএনএ লিঙ্কগুলি সনাক্ত করেছে (বিশেষত সাধারণ পূর্বপুরুষ, মাইটোকন্ড্রিয়াল ইভ এবং ওয়াই-ক্রোমোসোমাল অ্যাডাম আবিষ্কার করে)। জেনেটিক গবেষণা ট্রান্সআটলান্টিক দাস বাণিজ্যের কারণে মানুষকে তাদের পৈতৃক অভিবাসন সনাক্ত করার অনুমতি দিয়েছে, বিশেষত আফ্রিকান-আমেরিকানদের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, তাদের মাতৃভূমি এবং আফ্রিকার লোকদের সন্ধান করে।
এই ক্ষেত্রে কর্মরত বিজ্ঞানী এবং ডাক্তাররা নিয়মিতভাবে তাদের গবেষণা সম্পর্কিত নৈতিক এবং সামাজিক উদ্বেগের মুখোমুখি হন। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং কি মানুষের শারীরিক ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য সংশোধন করতে ব্যবহার করা উচিত? কীভাবে "ডিজাইনার বেবি" তৈরি করা যায় যেখানে সম্ভাব্য পিতামাতারা চোখ বা চুলের রঙ, উচ্চতা বা ত্বকের টোন চয়ন করতে পারেন? এই বিষয়গুলি কি স্বাভাবিক এবং প্রথাগত বা ডাক্তারদের "ঈশ্বর খেলার উদাহরণ?" মানব ইতিহাসের আর কোন সময়েই মানুষের বর্তমান ও ভবিষ্যতের শারীরিক অবস্থাকে নাটকীয়ভাবে ও গভীরভাবে পরিবর্তন বা নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা ছিল না। জেনেটিক্সের ক্ষেত্রটি উপকারী উপায়ে প্রকৃতিকে কাটিয়ে ওঠার অফুরন্ত সম্ভাবনা সরবরাহ করে, তবে কী মূল্যে?
