খরা পরিস্থিতিতে বীজের টিকে থাকার চাবিকাঠি: ইউএনএএম বিজ্ঞানীদের এলইএ প্রোটিন গবেষণা

মেক্সিকোর ন্যাশনাল অটোনোমাস ইউনিভার্সিটি (ইউএনএএম) এর একটি বিশেষায়িত গবেষক দল বর্তমানে ক্রমবর্ধমান বৈশ্বিক খরা পরিস্থিতির চ্যালেঞ্জ মোকাবিলায় উদ্ভিদের বীজের জীবনীশক্তি বজায় রাখার আণবিক কৌশল নিয়ে নিবিড় গবেষণা চালাচ্ছে। এই গবেষণার মূল কেন্দ্রবিন্দু হলো লেট এমব্রায়োজেনেসিস অ্যাবডানডেন্ট (LEA) নামক বিশেষ এক ধরণের প্রোটিন গোষ্ঠী। যখন বীজ তার স্বাভাবিক বিকাশের অংশ হিসেবে বা প্রতিকূল পরিবেশে অভ্যন্তরীণ আর্দ্রতার প্রায় ৯০ শতাংশ পর্যন্ত হারিয়ে ফেলে, তখন এই প্রোটিনগুলো বীজের কোষীয় কাঠামোতে বিপুল পরিমাণে জমা হতে শুরু করে এবং একটি শক্তিশালী সুরক্ষা কবচ হিসেবে কাজ করে।

এই প্রোটিনগুলো মূলত অত্যন্ত নমনীয় এবং কাঠামোগতভাবে অগোছালো বা ডিসঅর্ডারড প্রকৃতির হয়ে থাকে, যা এদের বিভিন্ন পরিস্থিতির সাথে মানিয়ে নিতে সাহায্য করে। এগুলো বীজের ভ্রূণকে একটি বিশেষ কাঁচের মতো বা ভিট্রিফাইড অবস্থায় নিয়ে যেতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা দীর্ঘ সময় ধরে বীজের অভ্যন্তরীণ প্রাণশক্তি ও ডিএনএ অক্ষুণ্ণ রাখতে সাহায্য করে। ইউএনএএম-এর ইনস্টিটিউট অফ বায়োটেকনোলজি (IBt) এর প্রখ্যাত বিজ্ঞানী ডক্টর আলেজান্দ্রা কোভারুবিয়াস রোবেলস এবং তার গবেষণা দল এই অণুগুলোর এই জটিল ও গুরুত্বপূর্ণ কার্যকারিতা পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণ করতে সক্ষম হয়েছেন। তাদের গবেষণায় দেখা গেছে যে, এই নমনীয় প্রোটিন তৈরির জন্য দায়ী নির্দিষ্ট জিনগুলোতে যদি কোনো পরিবর্তন বা মিউটেশন ঘটানো হয়, তবে বীজের জীবনীশক্তি নাটকীয়ভাবে হ্রাস পায় এবং বীজের বার্ধক্য প্রক্রিয়া অনেক বেশি ত্বরান্বিত হয়।

এই বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধানের ক্ষেত্রে গবেষকরা মডেল অর্গানিজম হিসেবে অ্যারাবিডোপসিস থালিয়ানা (Arabidopsis thaliana) এবং বিভিন্ন ধরণের ডাল বা শিম জাতীয় শস্যের বীজ ব্যবহার করেছেন। এই বৈচিত্র্যময় নমুনা ব্যবহার করার মূল কারণ হলো কৃষি ক্ষেত্রে এই আবিষ্কারের ব্যাপক এবং বাস্তবমুখী প্রয়োগযোগ্যতা নিশ্চিত করা। এই ধরণের গবেষণাগুলো আধুনিক বায়োটেকনোলজির ক্ষেত্রে নতুন নতুন সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করছে, যার মূল লক্ষ্য হলো চরম পানিশূন্যতা বা ডিহাইড্রেশন সহ্য করতে সক্ষম এমন উন্নত ও সহনশীল শস্যের জাত উদ্ভাবন করা। গ্লাইসিন নামক অ্যামিনো অ্যাসিড সমৃদ্ধ এই হাইড্রোফিলিন গ্রুপের প্রোটিনগুলো জলীয় দ্রবণে নিজেদের নমনীয় গঠন বজায় রাখতে পারে, যা এদের অনন্য করে তোলে। মূলত স্থলজ উদ্ভিদের বীজ এবং পরাগরেণুর মধ্যে এই প্রোটিনগুলো প্রাকৃতিকভাবেই বিদ্যমান থাকে, কারণ এই অংশগুলোকে তাদের জীবনচক্রের এক পর্যায়ে ডিহাইড্রেশন এবং ক্রিপ্টোবায়োসিস নামক সুপ্ত অবস্থার মধ্য দিয়ে যেতে হয়।

কোষীয় স্তরে কাজ করার ক্ষেত্রে চ্যাপেরন প্রোটিনের তুলনায় এলইএ প্রোটিনগুলোর কিছু মৌলিক পার্থক্য ও বিশেষত্ব রয়েছে। যেমন, এই প্রোটিনগুলো সুরক্ষার কাজ সম্পন্ন করার জন্য কোনো ধরণের এটিপি (ATP) বা কোষীয় শক্তির ওপর নির্ভর করে না এবং ডিহাইড্রেশনের ফলে ক্ষতিগ্রস্ত প্রোটিনের গঠন পুনরায় পূর্বাবস্থায় ফিরিয়ে আনার চেষ্টা করে না, বরং ক্ষতি রোধে কাজ করে। এলইএ প্রোটিনের এই অসাধারণ সম্ভাবনা কেবল কৃষি খাতের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নেই; ল্যাবরেটরিতে ইন ভিট্রো গবেষণায় দেখা গেছে যে এগুলো অন্যান্য অত্যন্ত সংবেদনশীল প্রোটিনকেও স্থিতিশীল রাখতে সক্ষম। এই বৈশিষ্ট্যটি ভবিষ্যতে উন্নত চিকিৎসা বিজ্ঞানে প্রাণীর ভ্রূণ সংরক্ষণ বা বিভিন্ন জটিল অস্ত্রোপচারের জন্য প্রয়োজনীয় কোষ দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণের ক্ষেত্রে এক নতুন দিগন্ত খুলে দিতে পারে। গবেষকরা আরও জানিয়েছেন যে, এলইএ প্রোটিন এবং এর একটি বিশেষ উপদল ডিহাইড্রিন (D-11 পরিবার) কেবল বীজে নয়, বরং উদ্ভিদের অন্যান্য টিস্যু এবং এমনকি কিছু প্রাণীর টিস্যুতেও পাওয়া গেছে, যা এদের বিবর্তনীয় প্রাচীনত্ব এবং গুরুত্বকে প্রমাণ করে।

বর্তমান বিশ্বের ক্রমবর্ধমান জনসংখ্যা এবং জলবায়ু পরিবর্তনের প্রেক্ষাপটে বৈশ্বিক খাদ্য নিরাপত্তা নিশ্চিত করা একটি বিশাল চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে। এই পরিস্থিতিতে বীজ কীভাবে প্রতিকূল পরিবেশে সুপ্ত অবস্থায় টিকে থাকে এবং পুনরায় অঙ্কুরিত হয়, সেই আণবিক প্রক্রিয়াটি বিশদভাবে বোঝা বিজ্ঞানীদের জন্য অত্যন্ত জরুরি। ইউএনএএম-এ পরিচালিত এই ধরণের মৌলিক গবেষণাগুলো ভবিষ্যতে এমন নতুন উদ্ভিদ প্রজনন পদ্ধতি বা ব্রিডিং টেকনিক তৈরির ভিত্তি হিসেবে কাজ করতে পারে, যা জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে উদ্ভিদের অভিযোজন ক্ষমতা বহুগুণ বাড়িয়ে দেবে।

পরিশেষে বলা যায়, বায়োটেকনোলজিতে এই গবেষণালব্ধ জ্ঞানের সফল প্রয়োগ বিশ্বের মূল্যবান বীজ ব্যাংক বা সিড ফান্ডের দীর্ঘমেয়াদী ও নিরাপদ সংরক্ষণ নিশ্চিত করতে সহায়ক হবে। অনিশ্চিত আবহাওয়া এবং অনাবৃষ্টির এই যুগে বিশ্বব্যাপী একটি টেকসই ও স্থিতিশীল কৃষিব্যবস্থা গড়ে তোলার জন্য এই ধরণের বৈজ্ঞানিক অগ্রগতি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি কেবল ফসলের উৎপাদনশীলতাই বাড়াবে না, বরং ভবিষ্যতের খাদ্য সংকট মোকাবিলায় মানবজাতিকে এক শক্তিশালী হাতিয়ার উপহার দেবে।