টেলোমিরে কি? টেলোমেরেস এর কাজ এবং গুরুত্ব কি?

টেলোমেরেস এবং টেলোমেরেজ

টেলোমির হলো ক্রোমোজোমের প্রান্তে অবস্থিত প্রতিরক্ষামূলক আবরণ। কোষ বিভাজনের সময় ক্রোমোজোমের ক্ষতি এবং অস্বাভাবিকতা রোধ করা তাদের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা। টেলোমিরকে জুতার ফিতার শেষ প্রান্তে থাকা প্লাস্টিকের ডগার সাথে তুলনা করা যেতে পারে যা সুতাগুলিকে জট পাকানো বা ছিঁড়ে যাওয়া থেকে রক্ষা করে।

টেলোমেরেস হল প্রোটিন কাঠামো যা প্রতিটি ইউক্যারিওটিক ডিএনএ ক্রোমোসোমাল বাহুর প্রান্তে অবস্থিত। এই ক্রোমোসোমাল ক্যাপগুলি হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগুলির মধ্যে একটি যা প্রতিলিপির প্রতিটি চক্রের সময় রৈখিক ডিএনএর কাঠামোগত অখণ্ডতা রক্ষা করে।

টেলোমেরেসের কাজগুলির মধ্যে রয়েছে ডিএনএর প্রান্তগুলিকে একে অপরের সাথে এবং নিজের সাথে আবদ্ধ হওয়া থেকে রক্ষা করা, সম্পূর্ণ ক্রোমোসোমাল প্রতিলিপি তৈরির অনুমতি দেওয়া এবং ইউক্যারিওটিক কোষের জীবনকাল নিয়ন্ত্রণ করে একটি আণবিক টাইমার হিসাবে কাজ করা।

টেলোমেরেস ক্রোমোসোমের মুক্ত প্রান্তগুলিকে ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ব্রেক হিসাবে উপস্থিত হতে বাধা দেয়, যা প্রান্তগুলিকে দুর্ঘটনাজনিত ডিএনএ মেরামত থেকে রক্ষা করে। টেলোমেরেস মানুষের কোষীয় বার্ধক্যে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং মানুষের বার্ধক্যে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছে। রোগগতভাবে, টেলোমের সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার অনিয়ন্ত্রিত প্রকাশ কোষীয় অমরত্ব সৃষ্টি করে, যার ফলে সম্ভাব্য অনকোজেনেসিস এবং টিউমারিজেনেসিস হয়।

টেলোমেরে কি

টেলোমের হল আমাদের প্রতিটি ক্রোমোজোমের প্রান্তে পাওয়া ডিএনএর অংশ। এগুলিতে বারবার পুনরাবৃত্তি হওয়া একই ধরণের বেস ক্রম থাকে। মানুষের ক্ষেত্রে টেলোমেরের ক্রম হল TTAGGG। এই ক্রমটি সাধারণত প্রায় 3,000 বার পুনরাবৃত্তি হয় এবং দৈর্ঘ্যে 15,000 বেস জোড়া পর্যন্ত হতে পারে।

টেলোমেরেস কী করে?

ছোট টেলোমেরেস আমাদের কম আয়ু নির্দেশ করে!

টেলোমিরের প্রধান কাজ হল ক্রোমোসোমাল স্থিতিশীলতা বজায় রাখা এবং ক্রোমোসোমাল অবক্ষয় রোধ করা। এছাড়াও, টেলোমিরগুলি ক্রোমোজোমের প্রান্তগুলিকে ডিএনএর একে অপরের সাথে সংযুক্ত হওয়া, ডিএনএর ক্ষতির প্রতিক্রিয়া এবং দুর্ঘটনাজনিত ডিএনএ পুনর্মিলন থেকে রক্ষা করে। এই কারণে, টেলোমির এবং তাদের রক্ষণাবেক্ষণ ইউক্যারিওটিক জিনোমিক স্থিতিশীলতা এবং কোষীয় তথ্যের দীর্ঘায়ুতার জন্য অপরিহার্য।

টেলোমেরেস তিনটি প্রধান উদ্দেশ্যে কাজ করে:

1. এরা আমাদের কোষের নিউক্লিয়াসে (নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রে) আমাদের ৪৬টি ক্রোমোজোমের প্রতিটিকে সংগঠিত করতে সাহায্য করে।
2. এরা জুতার ফিতার প্লাস্টিকের ডগার মতো একটি ক্যাপ তৈরি করে আমাদের ক্রোমোজোমের প্রান্তকে রক্ষা করে। যদি টেলোমেরেস না থাকত, তাহলে আমাদের ক্রোমোজোমগুলি অন্যান্য ক্রোমোজোমের সাথে লেগে থাকতে পারে।
3. এরা কোষ বিভাজনের সময় ক্রোমোজোমকে সঠিকভাবে প্রতিলিপি করার অনুমতি দেয়:
   • প্রতিবার যখন একটি কোষ ডিএনএ প্রতিলিপি তৈরি করে, তখন প্রতি প্রতিলিপিতে ক্রোমোজোমগুলি প্রায় ২৫-২০০ বেস (A, C, G, অথবা T) দ্বারা ছোট হয়।
   • তবে, যেহেতু প্রান্তগুলি টেলোমেরেস দ্বারা সুরক্ষিত থাকে, তাই ক্রোমোজোমের একমাত্র অংশ যা হারিয়ে যায় তা হল টেলোমেরে, এবং ডিএনএ অক্ষত থাকে।
   • টেলোমেরেস ছাড়া, প্রতিবার যখন একটি কোষ বিভাজিত হয় (সাধারণত প্রায় ৫০ থেকে ৭০ বার) তখন গুরুত্বপূর্ণ ডিএনএ হারিয়ে যায়।
   • এর ফলে শেষ পর্যন্ত সম্পূর্ণ জিন নষ্ট হয়ে যায়।

বয়স বাড়ার সাথে সাথে টেলোমেরের কী হয়?

সুতরাং, লম্বা টেলোমের ইঙ্গিত দেয় যে আমাদের শরীর ভালো অবস্থায় আছে এবং আমরা আরও দীর্ঘ জীবনযাপন করব।

• প্রতিবার একটি কোষ বিভাজনের সময়, প্রতিটি ক্রোমোজোমের টেলোমেরের প্রান্ত থেকে ২৫-২০০টি বেস হারিয়ে যায়।
• কোষ বিভাজনের সময় টেলোমেরের সংক্ষিপ্তকরণে দুটি প্রধান কারণ অবদান রাখে:
  • ডিএনএ প্রতিলিপিকরণের সময় 'শেষ প্রতিলিপি সমস্যা': প্রতি কোষ বিভাজনের সময় প্রায় ২০টি বেস জোড়ার ক্ষতির জন্য দায়ী।
  • অক্সিডেটিভ স্ট্রেস: প্রতি কোষ বিভাজনের সময় ৫০-১০০টি বেস জোড়ার ক্ষতির জন্য দায়ী। শরীরে অক্সিডেটিভ স্ট্রেসের পরিমাণ খাদ্যাভ্যাস, ধূমপান এবং মানসিক চাপের মতো জীবনধারার কারণগুলির দ্বারা প্রভাবিত বলে মনে করা হয়।
• যখন টেলোমের খুব ছোট হয়ে যায়, তখন ক্রোমোজোম একটি 'সমালোচনামূলক দৈর্ঘ্য'-এ পৌঁছায় এবং আর প্রতিলিপি তৈরি করা যায় না।
• এই 'সমালোচনামূলক দৈর্ঘ্য' কোষকে অ্যাপোপটোসিস নামক একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে মৃত্যুতে ট্রিগার করে, যা প্রোগ্রাম করা কোষ মৃত্যু নামেও পরিচিত।

টেলোমেরেজ

টেলোমেরের সংশ্লেষণে একটি বিপরীত ট্রান্সক্রিপ্টেজ টেলোমেরেজ জড়িত, যা একটি RNA-নির্ভর DNA পলিমারেজ হিসেবে কাজ করে। টেলোমেরেজ জার্মলাইন এবং স্টেম কোষে উপস্থিত থাকে এবং ক্যান্সার কোষে এর কার্যকলাপ বৃদ্ধি পায়। এই এনজাইমটি প্রতিলিপিমূলক কোষীয় বার্ধক্য রোধ করার জন্য 3' ক্রোমোজোম প্রান্তে TTAGGG সিকোয়েন্সগুলিকে নতুনভাবে সংযোজন করে টেলোমেরেসকে দীর্ঘায়িত করার জন্য দায়ী।

টেলোমেরের দৈর্ঘ্য কীভাবে বজায় রাখা হয়?

• টেলোমেরেজ হল একটি এনজাইম যা ক্রোমোজোমের প্রান্তে TTAGGG টেলোমেরের ক্রম যোগ করে।
• টেলোমেরেজ আমাদের সোমাটিক কোষগুলিতে খুব কম ঘনত্বে পাওয়া যায়। কারণ এই কোষগুলি নিয়মিত টেলোমেরেজ ব্যবহার করে না, তাই এগুলি বৃদ্ধ হয়ে যায় যার ফলে স্বাভাবিক কার্যকারিতা হ্রাস পায়।
• কোষগুলির বয়স বৃদ্ধির ফলে দেহের বয়স বৃদ্ধি পায়।
• টেলোমেরেজ জীবাণু কোষ (ডিম্বাণু এবং শুক্রাণু) এবং স্টেম কোষে উচ্চ মাত্রায় পাওয়া যায়। এই কোষগুলিতে ডিএনএ প্রতিলিপি তৈরির পরে টেলোমেরের দৈর্ঘ্য বজায় থাকে এবং কোষগুলি বার্ধক্যের লক্ষণ দেখায় না।
• টেলোমেরেজ ক্যান্সার কোষগুলিতেও উচ্চ মাত্রায় পাওয়া যায়। এটি ক্যান্সার কোষগুলিকে অমর হতে এবং নিজেদের প্রতিলিপি তৈরি করতে সক্ষম করে। যদি ক্যান্সার কোষগুলিতে টেলোমেরেজের কার্যকলাপ বন্ধ করে দেওয়া হয়, তাহলে তাদের টেলোমেরেসগুলি 'সমালোচনামূলক দৈর্ঘ্য'-এ পৌঁছানো পর্যন্ত ছোট হয়ে যাবে। এটি ক্যান্সার কোষগুলিকে অনিয়ন্ত্রিতভাবে বিভাজিত হয়ে টিউমার তৈরি হতে বাধা দেবে।
• টেলোমেরেজের ক্রিয়া কোষগুলিকে সংখ্যাবৃদ্ধি চালিয়ে যেতে এবং বার্ধক্য এড়াতে সহায়তা করে।

টেলোমেরেস এবং গবেষণা

• টেলোমেরেস এবং টেলোমেরেসের ভূমিকা নিয়ে গবেষণা বার্ধক্য প্রতিরোধ এবং ক্যান্সারের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য মূল্যবান তথ্য উন্মোচন করতে পারে।
• টেলোমেরেসের চিকিৎসাগত প্রাসঙ্গিকতা অনিশ্চিত।
• ল্যাবে সংস্কৃত মানব কোষগুলি টেলোমেরেস নিষ্ক্রিয় করার সময় বিভাজন বন্ধ করে দেয় বলে দেখা গেছে, কারণ কোষ বিভাজনের পরে টেলোমেরেসের দৈর্ঘ্য বজায় থাকে না।
• কোষগুলি তখন বার্ধক্য নামক নিষ্ক্রিয়তার অবস্থায় প্রবেশ করে। তবে, একবার টেলোমেরেস পুনরায় সক্রিয় হয়ে গেলে, কোষগুলি বিভাজন চালিয়ে যেতে সক্ষম হয়।
• যদি টেলোমেরেসকে মানব কোষকে চিরকাল বেঁচে থাকতে সাহায্য করার জন্য ব্যবহার করা যায়, তবে প্রতিস্থাপনের জন্য কোষগুলি ব্যাপকভাবে উৎপাদন করাও সম্ভব হতে পারে। এই কোষগুলি গুরুতর পোড়া থেকে শুরু করে ডায়াবেটিস পর্যন্ত বিভিন্ন অবস্থার চিকিৎসায় সাহায্য করতে পারে।

টেলোমেরেস এবং বার্ধক্য

• টেলোমেরেজ এনজাইমের অভাব থাকা ইঁদুরের মডেলগুলিতে অকাল বার্ধক্যের লক্ষণ দেখা গেছে।
• তবে, এটি নিশ্চিত নয় যে টেলোমেরে শর্টেনিং মানুষের বার্ধক্যের জন্য দায়ী কিনা, নাকি এটি কেবল বার্ধক্যের লক্ষণ, যেমন ধূসর চুল।
• টেলোমেরে দৈর্ঘ্য আয়ুষ্কালের একটি ভাল ভবিষ্যদ্বাণী করে এমন বেশ কয়েকটি ইঙ্গিত রয়েছে।
• নবজাতক শিশুদের টেলোমেরেসের দৈর্ঘ্য প্রায় 8,000 থেকে 13,000 বেস জোড়া পর্যন্ত থাকে। দেখা গেছে যে এই সংখ্যাটি প্রতি বছর প্রায় 20-40 বেস জোড়া হ্রাস পেতে থাকে। সুতরাং, যখন কেউ 40 বছর বয়সী হয় তখন তারা তাদের টেলোমেরেস থেকে 1,600 বেস জোড়া পর্যন্ত হারাতে পারে।
• তবে, বৃহত্তর চিত্রটি দেখলে, আমাদের টেলোমেরেসের সামগ্রিক সংক্ষিপ্ততা উল্লেখযোগ্য নয়, এমনকি খুব বয়স্ক ব্যক্তিদের ক্ষেত্রেও।
• যে কোষগুলি দ্রুত বিভাজিত হয়, যেমন জীবাণু কোষ এবং স্টেম কোষ, আমাদের দেহে সক্রিয় টেলোমেরেজ ধারণকারী কয়েকটি কোষের মধ্যে রয়েছে।
• এর মানে হল এই কোষগুলিতে টেলোমেরের দৈর্ঘ্য সময়ের সাথে সাথে বজায় থাকে অথবা দীর্ঘায়িত হয়।
• তবে, আমাদের টেলোমেরের দৈর্ঘ্যের উপর প্রভাব ফেলতে পারে এমন আরও অনেক কারণ রয়েছে যা বিবেচনা করা প্রয়োজন, যেমন ধূমপান এবং স্থূলতা।

টেলোমেরেস এবং ক্যান্সার

• নতুন ক্যান্সার থেরাপির নকশার জন্য টেলোমেরেস এবং টেলোমেরেসের বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য লক্ষ্য রয়েছে।
• ক্যান্সার কোষগুলিতে সক্রিয় টেলোমেরেস থাকে যা তাদের 'অমর' হতে এবং অনিয়ন্ত্রিতভাবে বিভাজন চালিয়ে যেতে সক্ষম করে।
• ক্যান্সার হল একটি রোগ যা কোষের দ্রুত এবং অনিয়ন্ত্রিত বিভাজন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
• টেলোমেরেস কার্যকলাপ ছাড়া, এই কোষগুলি নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়, বিভাজন বন্ধ করে দেয় এবং অবশেষে মারা যায়।
• টেলোমেরেস কার্যকলাপকে বাধা দেয় বা টেলোমেরেস-উৎপাদনকারী কোষগুলিকে হত্যা করে এমন ওষুধগুলি সম্ভাব্যভাবে তাদের ট্র্যাকে ক্যান্সার কোষগুলিকে থামাতে এবং মেরে ফেলতে পারে।
• তবে, টেলোমেরেস কার্যকলাপকে অবরুদ্ধ করা কোষগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে যেখানে টেলোমেরেস কার্যকলাপ গুরুত্বপূর্ণ, যেমন শুক্রাণু, ডিম্বাণু, প্লেটলেট এবং রোগ প্রতিরোধক কোষ।
• এই ধরণের কোষে টেলোমেরেস ব্যাহত করলে উর্বরতা, ক্ষত নিরাময় এবং সংক্রমণের বিরুদ্ধে লড়াই করার ক্ষমতা প্রভাবিত হতে পারে।
• তবে, সোমাটিক কোষে টেলোমেরেস কার্যকলাপ খুবই কম। তাই এই কোষগুলি অ্যান্টি-টেলোমেরেস থেরাপি দ্বারা মূলত প্রভাবিত হবে না।
• বিজ্ঞানীরা আশা করছেন যে এর ফলে বর্তমান ক্যান্সার থেরাপির তুলনায় রোগীর উপর কম পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া হবে।
• মানব ক্যান্সারে টেলোমির জীববিজ্ঞান অবিশ্বাস্যভাবে গুরুত্বপূর্ণ এবং বিজ্ঞানীরা ক্যান্সারের চিকিৎসাকে এগিয়ে নিতে এর জ্ঞানকে কাজে লাগানোর সর্বোত্তম উপায় বোঝার জন্য কঠোর পরিশ্রম করছেন।

জৈবিক বয়স চিহ্নিতকারী হিসেবে টেলোমিরের দৈর্ঘ্য:

টেলোমির সংক্ষিপ্তকরণ কোষীয় বার্ধক্য এবং জৈবিক বার্ধক্য উভয়েরই একটি সুপরিচিত লক্ষণ। টেলোমিরের ক্ষয়ের ত্বরান্বিত হারও বয়স-সম্পর্কিত রোগের একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য। অতএব, টেলোমিরের দৈর্ঘ্য (TL) দীর্ঘকাল ধরে বার্ধক্যের সেরা বায়োমার্কারগুলির মধ্যে একটি হিসাবে স্বীকৃত।

তবে সাম্প্রতিক গবেষণার ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে TL প্রতি সে শুধুমাত্র বার্ধক্যের হারের একটি মোটামুটি অনুমান করতে পারে এবং বয়স-সম্পর্কিত রোগ এবং মৃত্যুহারের জন্য ক্লিনিক্যালি গুরুত্বপূর্ণ ঝুঁকি চিহ্নিতকারী হিসাবে বিবেচনা করা খুব কমই সম্ভব।

প্রমাণ পাওয়া গেছে যে অন্যান্য সূচক যেমন নির্দিষ্ট রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা পরামিতি, এপিজেনেটিক বয়সের সূচক ইত্যাদি স্বাস্থ্যের অবস্থা এবং দীর্ঘস্থায়ী রোগের ঝুঁকির শক্তিশালী ভবিষ্যদ্বাণীকারী হতে পারে।

যাইহোক, এই সমস্যা এবং সীমাবদ্ধতা সত্ত্বেও, হোমিওস্ট্যাটিক ডিসরেগুলেশনের সূচক, ভঙ্গুরতা সূচক, এপিজেনেটিক ঘড়ি ইত্যাদির মতো অন্যান্য চিহ্নিতকারীর সাথে ব্যবহার করা হলে জৈবিক বয়স জানার ক্ষেত্রে TL খুবই তথ্যবহুল মার্কার হিসেবে রয়ে গেছে।

আমেরিকান ফেডারেশন ফর এজিং রিসার্চ (২০১৬) অনুসারে, বার্ধক্যের একটি প্রকৃত বায়োমার্কার নিম্নলিখিত মানদণ্ড পূরণ করা উচিত:

• ১) কালানুক্রমিক বয়সের চেয়ে অবশিষ্ট আয়ুষ্কাল আরও ভালোভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা,
• ২) বার্ধক্য প্রক্রিয়ার অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলি পর্যবেক্ষণ করা কিন্তু কোনও নির্দিষ্ট রোগ নয়,
• ৩) ব্যক্তির ক্ষতি না করে বারবার পরীক্ষার বিষয় হওয়া,
• ৪) পরীক্ষাগার প্রাণী এবং মানুষ উভয়ের ক্ষেত্রেই পরীক্ষাযোগ্য হওয়া।

"স্বাস্থ্যের কথা " বাংলা ভাষায় অনলাইন স্বাস্থ্য ম্যাগাজিন অলাভজনক প্রতিষ্ঠান। বিশেষজ্ঞ মানবিক চিকিৎসকদের নিয়ে গঠিত। নিম্নোক্ত নম্বরে বিকাশ এর মাধ্যমে দান করে চিকিৎসা গবেষণায় সহায়তা করুন; +৮৮০১৮১৩৬৮০৮৮৬।