মাইটোকন্ড্রিয়া রহস্য

যদি বলি তুমি আমার হৃদয়ের মাইটোকোনড্রিয়া তবে ভুল হবে কি?

হৃদপিন্ড আমাদের দেহ চালায়, আর হৃদপিন্ডকে চালায় মাইটোকোনড্রিয়া। কোষের মাইটোকন্ড্রিয়ার মত তুমিও আমার সংসারে পরজীবী, যদিও সংসারের শক্তি তুমিই, যেমনটি কোষের শক্তির উৎস মাইটোকন্ড্রিয়া। হৃদয়ের কোষগুলিতে, মাইটোকন্ড্রিয়া কোষের আয়তনের এক তৃতীয়াংশ দখল করে যা এই কোষগুলির উচ্চ শক্তির কারণ। আর মাইটোকন্ড্রিয়া হৃদপিন্ডের ৯৫% এর বেশি শক্তি বা ATP উৎপন্ন করে।

সবচেয়ে বড় মাইটোকন্ড্রিয়া আছে কোনটিতে?
হার্ট, শুক্রাণু এবং পেশী কোষে। প্রতি কোষে প্রায় ৫০০০ মাইটোকন্ড্রিয়া থাকে। এই কোষগুলির বেশি শক্তি প্রয়োজন, তাই তারা শরীরের অন্য যে কোনও অঙ্গের চেয়ে বেশি মাইটোকন্ড্রিয়া ধারণ করে। (বলছেন,কার্ডিয়াক সার্জারির প্রধান হিসেবে, ডঃ জেনিফার ডি. ওয়াকার, ৫৩, যুক্তরাষ্ট্র )

মাইটোকন্ড্রিয়া

মাইটোকন্ড্রিয়ন, প্রায় সমস্ত ইউক্যারিওটিক কোষের (স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত নিউক্লিয়াস সহ কোষ) সাইটোপ্লাজমে পাওয়া যায় ঝিল্লি-আবদ্ধ অর্গানেল, যার প্রাথমিক কাজ হল অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি) আকারে প্রচুর পরিমাণে শক্তি উৎপন্ন করা।

মাইটোকন্ড্রিয়া সাধারণত গোলাকার থেকে ডিম্বাকৃতির হয় এবং আকারে 0.5 থেকে 10 μm পর্যন্ত হয়। শক্তি উৎপাদনের পাশাপাশি, মাইটোকন্ড্রিয়া কোষের সংকেত ক্রিয়াকলাপের জন্য ক্যালসিয়াম সঞ্চয় করে, তাপ উৎপন্ন করে এবং কোষের বৃদ্ধি ও মৃত্যুর মধ্যস্থতা করে।

মাইটোকন্ড্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত রাসায়নিক শক্তি অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি) নামক একটি ছোট অণুতে সংরক্ষণ করা হয়।

কোষ, যেগুলির জন্য আরও শক্তির প্রয়োজন হয়, পেশী, লিভার এবং মস্তিষ্কের কোষগুলির মতো বেশি মাইটোকন্ড্রিয়া ধারণ করে।

লিভার কোষে প্রতিটি কোষে ১০০০-২০০০ মাইটোকন্ড্রিয়া থাকে।

প্রতি কোষে মাইটোকন্ড্রিয়ার সংখ্যা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়-উদাহরণস্বরূপ, মানুষের মধ্যে, এরিথ্রোসাইট (লাল রক্তকণিকা) কোন মাইটোকন্ড্রিয়া ধারণ করে না।

হার্ট, শুক্রাণু এবং পেশী কোষে প্রতি কোষে প্রায় ৫০০০ মাইটোকন্ড্রিয়া থাকে। এই কোষগুলির আরও শক্তি প্রয়োজন, তাই তারা শরীরের অন্য যে কোনও অঙ্গের চেয়ে বেশি মাইটোকন্ড্রিয়া ধারণ করে।

মাইটোকন্ড্রিয়া কোথায় পাওয়া যায়

মাইটোকন্ড্রিয়া কি নিউক্লিয়াসের ভিতরে নাকি বাইরে থাকে? না, মাইটোকন্ড্রিয়ার কোন নিউক্লিয়াস নেই। নিউক্লিয়াসের বিশিষ্ট কোষের সাইটোপ্লাজমে এগুলি পাওয়া যায়। মাইটোকন্ড্রিয়ার প্লাজমিড আকারে তাদের নিজস্ব ডিএনএ রয়েছে, যা ডিএনএর গোলাকার টুকরো। লাল চিহ্নিত নিউক্লিয়াস, নীল মাইটোকোনড্রিয়া।

মাইটোকন্ড্রিয়া কোষের ক্ষুদ্র কাঠামো যা সাইটোপ্লাজমে পাওয়া যায় (কোষের নিউক্লিয়াসকে ঘিরে থাকা তরল)। মাইটোকন্ড্রিয়া কোষের জন্য বেশিরভাগ শক্তি তৈরি করে এবং তাদের নিজস্ব জেনেটিক উপাদান রয়েছে যা নিউক্লিয়াসে পাওয়া জেনেটিক উপাদান থেকে আলাদা।

মাইটোকন্ড্রিয়া একটি শক্তি কারখানা। মাইটোকন্ড্রিয়ার কাজ হল অক্সিজেন প্রক্রিয়া করা এবং আপনি যে খাবার খান তা থেকে পদার্থকে শক্তিতে রূপান্তর করা। মাইটোকন্ড্রিয়া মানবদেহের প্রায় প্রতিটি কোষে বিদ্যমান। মাইটোকন্ড্রিয়া আমাদের দেহের কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির ৯০% উত্পাদন করে।

উদাহরণস্বরূপ, মস্তিষ্ক আমাদের দেহে উৎপন্ন সমস্ত ATP-এর প্রায় ৭০% ব্যবহার করে। যখন মস্তিষ্ক পর্যাপ্ত শক্তি পায় না, তখন সমস্যা দেখা দিতে পারে যেমন খিঁচুনি, মানসিক প্রতিবন্ধকতা এবং জ্ঞানীয় কর্মহীনতা (যেমন, মস্তিষ্কের কুয়াশা)।

মাইটোকন্ড্রিয়াকে কোষের পাওয়ার হাউস বলা হয় কেন?

মাইটোকন্ড্রিয়া কেন অন্যান্য অর্গানেলের চেয়ে ভাল? শক্তি রূপান্তরকারী হিসাবে তাদের ভূমিকার বাইরে, বিজ্ঞানীরা সম্প্রতি আবিষ্কার করেছেন কিভাবে মাইটোকন্ড্রিয়া অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে: তারা ক্যালসিয়াম আয়নগুলির জন্য স্টোরেজ ট্যাঙ্ক হিসাবে কাজ করে, যা রক্ত জমাট বাঁধা এবং পেশী সংকোচনের সাথে জড়িত; অক্সিজেন পরিবহনের জন্য লোহিত রক্তকণিকার জন্য প্রয়োজনীয় আয়রন যৌগ তৈরি করে; এবং, শেষ কিন্তু না...আরো আছে,,,

এটি শুধুমাত্র একটি সুন্দর উপমা যা বলতে ব্যবহৃত হয় যেখানে ব্যবহারযোগ্য শক্তি "উত্পাদিত" হয়। আরেকটি উপমা হতে পারে কোষের ডলার বা ATP কোষের সাধারণ মুদ্রা হিসেবে। কোষের অনেক প্রতিক্রিয়া জিনিসগুলি সম্পন্ন করার জন্য তাদের শক্তির উত্স হিসাবে শক্তি বাহক হিসাবে ATP ব্যবহার করে! শক্তি স্থানান্তর বিবরণের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে যে শক্তি অর্থের মতো এবং ATP হল সাধারণ মুদ্রার মতো যা বেশিরভাগ লেনদেনে ব্যবহার করা যেতে পারে।

কিভাবে মাইটোকন্ড্রিয়া অন্যান্য অর্গানেল থেকে অনন্য? মাইটোকন্ড্রিয়া অস্বাভাবিক অর্গানেল। তারা কোষের পাওয়ার প্ল্যান্ট হিসাবে কাজ করে, দুটি ঝিল্লি দ্বারা বেষ্টিত এবং তাদের নিজস্ব জিনোম রয়েছে। তারা যে কোষে বাস করে তার থেকেও তারা স্বাধীনভাবে বিভক্ত হয়, যার অর্থ মাইটোকন্ড্রিয়াল প্রতিলিপি কোষ বিভাজনের সাথে মিলিতভাবে হয় না।

মাইটোকন্ড্রিয়া কোষের পাওয়ার হাউস হিসাবে পরিচিত কারণ এটি সেলুলার শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে খাদ্য থেকে শক্তি আহরণের জন্য দায়ী।

খাদ্য হতে প্রাপ্ত গ্লুকোজ কোষের মাইটোকন্ড্রিয়ায় অক্সিজেন ও পানির সাথে বিক্রিয়ায় কার্বন ডাই অক্সাইড ও শক্তি উৎপন্ন করে, যেখানে কার্বন বর্জ্য হিসেবে নিঃশ্বাসের সাথে বের হয়ে যায় ও শক্তি ATP হিসেবে কোষে সঞ্চিত থাকে।

মাইটোকন্ড্রিয়ায় এটিপি কীভাবে তৈরি হয়?

গ্লুকোজ বিপাকের সময় সংশ্লেষিত বেশিরভাগ অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি) অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের মাধ্যমে মাইটোকন্ড্রিয়ায় উত্পাদিত হয়। শক্তি এডিনোসিন ট্রাইফসফেট (ATP) আকারে  নির্গত হয়। এটি কোষের একটি শক্তির মুদ্রা। এটি মাইটোকন্ড্রিয়াল অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি জুড়ে প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা চালিত একটি জটিল প্রতিক্রিয়া, যা মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বসন দ্বারা উত্পন্ন হয়। গ্লুকোজের প্রতি অণুতে প্রায় ৩২ টি ATP অণু উৎপন্ন করে যা অক্সিডাইজ করা হয়।

মাইটোকন্ড্রিয়ার গঠন

মাইটোকন্ড্রিয়া একটি ডবল-মেমব্রেন সিস্টেম দ্বারা বেষ্টিত থাকে, যার মধ্যে অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লি একটি ইন্টারমেমব্রেন স্পেস দ্বারা পৃথক করা হয় ()। অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি অসংখ্য ভাঁজ (ক্রিস্টা) গঠন করে, যা অর্গানেলের অভ্যন্তরীণ (বা ম্যাট্রিক্স) পর্যন্ত প্রসারিত হয়।

বাইরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লি ছোট অণুতে অবাধে প্রবেশযোগ্য এবং বড় অণু পরিবহন করতে সক্ষম বিশেষ চ্যানেল রয়েছে। বিপরীতে, অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিটি অনেক কম প্রবেশযোগ্য, শুধুমাত্র খুব ছোট অণুগুলিকে জেলের মতো ম্যাট্রিক্সে অতিক্রম করতে দেয় যা অর্গানেলের কেন্দ্রীয় ভর তৈরি করে। ম্যাট্রিক্সে মাইটোকন্ড্রিয়াল জিনোমের ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) এবং ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড (টিসিএ) চক্রের এনজাইম রয়েছে (এটি সাইট্রিক অ্যাসিড চক্র বা ক্রেবস চক্র নামেও পরিচিত), যা মাইটোকন্ড্রিয়নের জন্য উপজাতগুলিতে পুষ্টিকে বিপাক করে শক্তি উৎপাদন করে।

এই উপ-পণ্যগুলিকে শক্তিতে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়াগুলি প্রাথমিকভাবে অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে ঘটে, যা ক্রিস্টা নামে পরিচিত ভাঁজে বাঁকানো হয় যা কোষের প্রধান শক্তি-উৎপাদন ব্যবস্থা, ETC-এর প্রোটিন উপাদানগুলিকে বাস করে।

ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন কি 

ইটিসি একটি প্রোটিন উপাদান থেকে অন্যটিতে ইলেকট্রনগুলিকে স্থানান্তর করতে একটি সিরিজ জারণ-হ্রাস প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে, শেষ পর্যন্ত মুক্ত শক্তি উত্পাদন করে যা ADP (এডিনোসিন ডিফসফেট) এর ফসফোরিলেশনকে এটিপিতে চালিত করার জন্য ব্যবহার করা হয়। এই প্রক্রিয়া, যা অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের কেমিওসমোটিক কাপলিং নামে পরিচিত, প্রায় সমস্ত সেলুলার ক্রিয়াকলাপকে ক্ষমতা দেয়, যার মধ্যে পেশী চলাচল এবং মস্তিষ্কের কাজগুলিকে জ্বালানী তৈরি করে।

মাইটোকন্ড্রিয়ার উৎপত্তি কীভাবে?

মাইটোকন্ড্রিয়া অন্যান্য কোষীয় অর্গানেলের মত নয় যে তাদের দুটি স্বতন্ত্র ঝিল্লি এবং একটি অনন্য জিনোম রয়েছে এবং বাইনারি ফিশন দ্বারা পুনরুত্পাদন হয়; এই বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দেশ করে যে মাইটোকন্ড্রিয়া প্রোক্যারিওটস (এককোষী জীব) এর সাথে একটি বিবর্তনীয় অতীত ভাগ করে নেয়।

মাইটোকন্ড্রিয়া বেগুনি অ-সালফার ব্যাকটেরিয়ার স্থায়ী দাসত্ব দ্বারা উদ্ভূত। জটিল প্রোটিন-আমদানি যন্ত্রপাতির উৎপত্তি এবং হোস্টের জন্য শক্তি আহরণের জন্য প্রোটিন বাহকের ভিতরের ঝিল্লিতে সন্নিবেশের মাধ্যমে এই এন্ডোসিম্বিওন্টগুলি অর্গানেলে পরিণত হয়।

এন্ডোসিম্বায়োসিস কি

নিউক্লিয়ার এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল ডিএনএ-র আলাদা বিবর্তনমূলক উত্স রয়েছে বলে মনে করা হয়, আধুনিক ইউক্যারিওটিক কোষের পূর্বপুরুষদের দ্বারা আবদ্ধ ব্যাকটেরিয়ার বৃত্তাকার জিনোম থেকে mtDNA প্রাপ্ত। এই তত্ত্বকে বলা হয় এন্ডোসিমবায়োটিক তত্ত্ব।

মাইটোকন্ড্রিয়া এন্ডোসিম্বিওসিসের সময় ব্যাকটেরিয়ার পূর্বপুরুষ থেকে উদ্ভূত হয়েছিল এবং সেলুলার প্রক্রিয়া যেমন শক্তি উৎপাদন এবং হোমিওস্ট্যাসিস, স্ট্রেস প্রতিক্রিয়া, কোষ বেঁচে থাকা এবং আরও অনেক কিছুর জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এগুলি ইউক্যারিওটে বায়বীয় শ্বসন এবং অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি) উত্পাদনের স্থান।

মাইটোকন্ড্রিয়ার ইতিহাস

প্রায় ২ বিলিয়ন বছর আগে, আমাদের এককোষী পূর্বপুরুষরা পৃথিবীতে বাস করত। এই আদিম জীবন ফর্মগুলি তাদের নিজস্ব শক্তি তৈরি করতে পারেনি, তাই তারা ব্যাকটেরিয়ার সাথে মিশে গেছে, যা প্রচুর পরিমাণে শক্তি উত্পাদন করতে পারে। এই সম্পর্ক কোষগুলিকে পুনরুৎপাদন ও বৃদ্ধি পেতে সাহায্য করেছিল এবং মানুষের মতো আরও জটিল জীবন গঠনের বিকাশ ঘটায়। কোষে গৃহীত ব্যাকটেরিয়া পরিণত হয় যা এখন মাইটোকন্ড্রিয়া নামে পরিচিত। এটা যৌক্তিক যে মানবদেহের মাইক্রোবায়োম এবং মাইটোকন্ড্রিয়া জানে কিভাবে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে হয় এবং উভয়ই খাবার এবং ইমিউন ফাংশন অপ্টিমাইজ করতে একসাথে কাজ করে। মাইক্রোবায়োম এবং মাইটোকন্ড্রিয়া সম্পর্কে এখানে আরও পড়ুন...... নিচে।

মানুষের বিবর্তন এবং মাইটোকন্ড্রিয়া

নিচে বর্ণিত হয়েছে। 

মাইটোকন্ড্রিয়া কে আবিষ্কার করেন?

ফিজিওলজিস্ট আলবার্ট ফন কোলিকার।

মাইটোকন্ড্রিয়া, প্রায়শই "কোষের পাওয়ার হাউস" হিসাবে উল্লেখ করা হয়, ১৮৫৭ সালে শারীরবিজ্ঞানী অ্যালবার্ট ভন কোলিকার প্রথম আবিষ্কার করেছিলেন এবং পরে ১৮৮৬ সালে রিচার্ড অল্টম্যান দ্বারা "বায়োব্লাস্টস" (জীবন জীবাণু) তৈরি করেছিলেন। অর্গানেলগুলিকে তারপরে "মাইটোকন্ড্রিয়া" নামকরণ করা হয়েছিল কার্ল বেন্ডা দ্বারা বারো বছর পর।

মাইটোকন্ড্রিয়ায় ডিএনএ পাওয়া যায় কেন?

মাইটোকন্ড্রিয়নের নিজস্ব ডিএনএ রয়েছে: ডবল-স্ট্র্যান্ডেড, মাতৃত্বের উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত, বন্ধ, বৃত্তাকার mtDNA যার দৈর্ঘ্য মানুষের মধ্যে প্রায় 16.5 kb যা পারমাণবিক ডিএনএ থেকে আলাদা। প্রতিটি কোষে 100-1000 মাইটোকন্ড্রিয়া থাকে, এবং প্রতিটি মাইটোকন্ড্রিয়নে mtDNA এর 2-10 কপি থাকে; এইভাবে, প্রতিটি কোষে হাজার হাজার mtDNA কপি থাকতে পারে।

মাইটোকন্ড্রিয়া তৈরি করে এমন বেশিরভাগ প্রোটিন এবং অন্যান্য অণু কোষের নিউক্লিয়াসে উদ্ভূত হয়। যাইহোক, মানুষের মাইটোকন্ড্রিয়াল জিনোমে ৩৭টি জিন রয়েছে, যার মধ্যে ১৩টি ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন (ETC) এর বিভিন্ন উপাদান তৈরি করে।

অনেক জীবের মধ্যে, মাইটোকন্ড্রিয়াল জিনোম মাতৃভাবে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত হয়। এর কারণ হল মায়ের ডিম্বাণু কোষ ভ্রূণে বেশিরভাগ সাইটোপ্লাজম দান করে এবং পিতার শুক্রাণু থেকে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত মাইটোকন্ড্রিয়া সাধারণত ধ্বংস হয়ে যায়।

জনস্টন বলেছেন, "এই জিনগুলিকে স্থানীয়ভাবে মাইটোকন্ড্রিয়াতে রাখা কোষকে পৃথকভাবে মাইটোকন্ড্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করার একটি উপায় দেয়," জনস্টন আরো বলেছেন, কারণ মাইটোকন্ড্রিয়াতেই প্রধান প্রোটিন তৈরি হয়।

মাইটোকন্ড্রিয়াল উত্তরাধিকার কী

অধিকাংশ বহুকোষী জীবে, mtDNA মায়ের কাছ থেকে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত হয় (মাতৃত্বের উত্তরাধিকারসূত্রে)। এর জন্য প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে সাধারণ তরলকরণ (একটি ডিমে গড়ে 200,000 mtDNA অণু থাকে, যেখানে একটি সুস্থ মানুষের শুক্রাণুতে গড়ে 5টি অণু থাকে বলে জানা গেছে) পুরুষের যৌনাঙ্গে শুক্রাণুর mtDNA এর অবক্ষয় এবং নিষিক্ত ডিম; এবং, অন্তত কয়েকটি জীবের মধ্যে, শুক্রাণু এমটিডিএনএ ডিম্বাণুতে প্রবেশ করতে ব্যর্থ হয়। পদ্ধতি যাই হোক না কেন, এমটিডিএনএ উত্তরাধিকারের এই একক পিতামাতা (ইউনিপ্যারেন্টাল ইনহেরিটেন্স) প্যাটার্ন বেশিরভাগ প্রাণী, বেশিরভাগ গাছপালা এবং ছত্রাকেও পাওয়া যায়। 2018 সালে প্রকাশিত একটি সমীক্ষায়, মানব শিশুরা তাদের পিতা এবং তাদের মা উভয়ের কাছ থেকে mtDNA উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত বলে জানা গেছে যার ফলে mtDNA হেটেরোপ্লাজমি হয়।

রোগ সৃষ্টিতে মাইটোকন্ড্রিয়ার ভূমিকা

মাইটোকন্ড্রিয়াল ডিএনএ (এমটিডিএনএ) মিউটেশনের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, মূলত কারণ এটি পারমাণবিক ডিএনএ-তে সাধারণ শক্তিশালী ডিএনএ মেরামতের ব্যবস্থা রাখে না। উপরন্তু, মাইটোকন্ড্রিয়ন হল প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির (ROS; বা ফ্রি র্যাডিকেল) উৎপাদনের জন্য একটি প্রধান স্থান কারণ মুক্ত ইলেক্ট্রনের বিভ্রান্তিকর মুক্তির উচ্চ প্রবণতা।

যদিও মাইটোকন্ড্রিয়ার মধ্যে বিভিন্ন অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট প্রোটিন এই অণুগুলিকে অপসারণ করে এবং নিরপেক্ষ করে, কিছু ROS mtDNA-এর ক্ষতি করতে পারে। উপরন্তু, কিছু রাসায়নিক এবং সংক্রামক এজেন্ট, সেইসাথে অ্যালকোহল অপব্যবহার, mtDNA ক্ষতি করতে পারে। পরবর্তী উদাহরণে, অত্যধিক ইথানল গ্রহণ ডিটক্সিফিকেশন এনজাইমগুলিকে পরিপূর্ণ করে, যার ফলে অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি থেকে সাইটোপ্লাজমে বা মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সে অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ইলেকট্রন লিক হয়ে যায়, যেখানে তারা অন্যান্য অণুর সাথে মিলিত হয়ে অসংখ্য র্যাডিকেল তৈরি করে।

মাইটোকন্ড্রিয়াল কর্মহীনতার সাথে যুক্ত কিছু রোগ এবং ব্যাধি mtDNA-তে মিউটেশনের কারণে ঘটে। এমটিডিএনএ-তে মিউটেশনের ফলে সৃষ্ট ব্যাধিগুলি নন-মেন্ডেলীয় উত্তরাধিকারের একটি বিকল্প রূপ প্রদর্শন করে, যা মাতৃত্বের উত্তরাধিকার নামে পরিচিত, যেখানে মিউটেশন এবং ব্যাধি মায়েদের থেকে তাদের সমস্ত সন্তানের কাছে চলে যায়। মিউটেশনগুলি সাধারণত মাইটোকন্ড্রিয়নের কাজকে প্রভাবিত করে, আপস করে, অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে, সেলুলার ATP উৎপাদন। এমটিডিএনএ-তে মিউটেশনের ফলে ব্যাধিগুলির জন্য তীব্রতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে, একটি ঘটনা যা সাধারণত হেটেরোপ্লাজমির সম্মিলিত প্রভাবকে প্রতিফলিত করে (অর্থাৎ, একটি একক কোষে স্বাভাবিক এবং মিউট্যান্ট মাইটোকন্ড্রিয়াল ডিএনএ উভয়ের মিশ্র জনসংখ্যা) এবং অন্যান্য বিভ্রান্তিকর জেনেটিক বা পরিবেশগত কারণ। যদিও mtDNA মিউটেশনগুলি কিছু মাইটোকন্ড্রিয়াল রোগে ভূমিকা পালন করে, তবে বেশিরভাগ অবস্থাই আসলে পারমাণবিক জিনোমের জিনের মিউটেশনের ফলাফল, যা কোষের মাইটোকন্ড্রিয়াতে রপ্তানি ও পরিবাহিত বেশ কয়েকটি প্রোটিনকে এনকোড করে।

অনেকগুলি উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত এবং অর্জিত মাইটোকন্ড্রিয়াল রোগ রয়েছে, যার মধ্যে অনেকগুলি যে কোনও বয়সে আবির্ভূত হতে পারে এবং তাদের ক্লিনিকাল এবং আণবিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে প্রচুর বৈচিত্র্যময়। এগুলোর তীব্রতা তুলনামূলকভাবে হালকা রোগ থেকে শুরু করে যেটি শুধুমাত্র একটি অঙ্গকে প্রভাবিত করে দুর্বল এবং কখনও কখনও মারাত্মক অসুস্থতা যা একাধিক অঙ্গকে প্রভাবিত করে। উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত এবং অর্জিত মাইটোকন্ড্রিয়াল কর্মহীনতা উভয়ই আলঝাইমার রোগ এবং পারকিনসন রোগ সহ বিভিন্ন রোগে জড়িত। একটি জীবের জীবনকাল জুড়ে mtDNA মিউটেশনের সঞ্চয় বার্ধক্য, সেইসাথে নির্দিষ্ট ক্যান্সার এবং অন্যান্য রোগের বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে সন্দেহ করা হয়। যেহেতু মাইটোকন্ড্রিয়াও অ্যাপোপটোসিসের (প্রোগ্রামড সেল ডেথ) একটি কেন্দ্রীয় উপাদান, যা নিয়মিতভাবে ব্যবহৃত কোষের শরীর থেকে মুক্তি দিতে ব্যবহৃত হয় যেগুলি আর কার্যকর বা সঠিকভাবে কাজ করে না, মাইটোকন্ড্রিয়াল ডিসফাংশন যা কোষের মৃত্যুকে বাধা দেয় তা ক্যান্সারের বিকাশে অবদান রাখতে পারে।

মানুষের বিবর্তনে মাইটোকন্ড্রিয়ার ভূমিকা

mtDNA এর মাতৃত্বের উত্তরাধিকার মানব বিবর্তন এবং অভিবাসন নিয়ে গবেষণার জন্য অতীব গুরুত্বপূর্ণ প্রমাণিত হয়েছে। মাতৃত্বের সংক্রমণ বংশ পরম্পরায় উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত সাদৃশ্যগুলিকে বহু প্রজন্মের পূর্বপুরুষদের একক লাইনের নিচে চিহ্নিত করার অনুমতি দেয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে আজ জীবিত সমস্ত মানুষের দ্বারা বহন করা মাইটোকন্ড্রিয়াল জিনোমের টুকরোগুলি আনুমানিক 150,000 থেকে 200,000 বছর আগে বসবাসকারী একক মহিলা পূর্বপুরুষের সন্ধান করা যেতে পারে।

বিজ্ঞানীরা সন্দেহ করেন যে এই মহিলা অন্যান্য মহিলাদের মধ্যে থাকতেন কিন্তু জেনেটিক ড্রিফটের প্রক্রিয়া (জিনের ফ্রিকোয়েন্সিতে সুযোগের ওঠানামা যা ছোট জনসংখ্যার জেনেটিক গঠনকে প্রভাবিত করে) জনসংখ্যার বিকাশের সাথে সাথে তার এমটিডিএনএ এলোমেলোভাবে অন্যান্য মহিলাদের তুলনায় অগ্রসর হয়েছিল।

পরবর্তী প্রজন্মের মানুষের দ্বারা উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত mtDNA-তে ভিন্নতা গবেষকদের ভৌগলিক উৎপত্তি, সেইসাথে বিভিন্ন মানব জনগোষ্ঠীর কালানুক্রমিক স্থানান্তর বুঝতে সাহায্য করেছে। উদাহরণস্বরূপ, মাইটোকন্ড্রিয়াল জিনোমের অধ্যয়ন ইঙ্গিত দেয় যে 30,000 বছর আগে এশিয়া থেকে আমেরিকায় স্থানান্তরিত মানুষ বেরিংগিয়াতে আটকা পড়ে থাকতে পারে, একটি বিস্তীর্ণ এলাকা যেখানে বর্তমানের বেরিং স্ট্রেইটের একটি স্থল সেতু অন্তর্ভুক্ত ছিল, 15,000 বছর আগে পর্যন্ত আমেরিকায় আগমন।

বাবা না মা, কার মাইটোকন্ড্রিয়া সন্তানের হবে?

আমরা মাইটোকন্ড্রিয়াতে অবস্থিত জিনগুলির উত্তরাধিকার অধ্যয়ন করেছি - আমাদের কোষের ভিতরের কাঠামো যা শ্বাস নেয় এবং শক্তি উত্পাদন করে। অনেক প্রাণী এবং উদ্ভিদে, যখন ডিম নিষিক্ত হয়, শুধুমাত্র মায়ের মাইটোকন্ড্রিয়াল জিন বেঁচে থাকে, যখন বাবার মাইটোকন্ড্রিয়া হারিয়ে যায়।

নিষিক্ত ভ্রূণ শুক্রাণু কোষের খুব কম সাইটোপ্লাজম পায়, ডিম্বাণু কোষ শুক্রাণুর চেয়ে বড় ও ভ্রূণের সাইটোপ্লাজম মূলত ডিম্বাণুর। তাই আমাদের মাইটোকন্ড্রিয়াল ডিএনএ মূলত মায়ের।

এটি দুর্ঘটনাক্রমে নয়: মহিলারা একটি অংশীদারের ডিমে প্রবেশ করা মাইটোকন্ড্রিয়াকে সনাক্ত করার জন্য অনেকগুলি প্রক্রিয়া তৈরি করেছে। একবার সনাক্ত করা হলে, তাদের হজম করার জন্য এনজাইমের একটি বাহিনী পাঠানো হয়। পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখানো হয়েছে যে পুরুষ মাইটোকন্ড্রিয়া থেকে পরিত্রাণ পাওয়া বংশধরদের মাইটোকন্ড্রিয়াল জিন মিউটেশন-মুক্ত রাখার একটি উপায়। দীর্ঘমেয়াদে, সুস্থ মাতার মাইটোকন্ড্রিয়ার উত্তরাধিকার সন্তানদের জন্য সুসংবাদ।

কিন্তু অনেক ব্যতিক্রম আছে যা ব্যাখ্যাতীত থেকে যায়।  কিছু প্রজাতিতে, পৈতৃক মাইটোকন্ড্রিয়া অপাচ্য থেকে যায়, যেন পিতা তাদের সনাক্ত হওয়া থেকে রক্ষা করার উপায় খুঁজে পেয়েছেন।  এখনও অপরিচিত, ফলের মাছি এবং অনেক উদ্ভিদের মতো জীবের মধ্যে, এটি পিতা যে শুক্রাণু উৎপাদনের সময় তার নিজের বেশিরভাগ মাইটোকন্ড্রিয়া ধ্বংস করে।

যদি মাতৃত্বের উত্তরাধিকার পূর্ববর্তী গবেষণা দেখায় হিসাবে উপকারী হয়, কেন এত ব্যতিক্রম?

সাবস্ক্রাইব করুন। স্বাস্থ্যের কথা