একটি ফার্নের জেনেটিক তথ্য আনলক করা আমাদের দ্বারা সম্মুখীন একাধিক সমস্যার সম্ভাব্য সমাধান প্রদান করতে পারে গ্রহ আজ.
In জিনোম সিকোয়েন্সিং, ডিএনএ প্রতিটি নির্দিষ্ট ডিএনএ অণুতে নিউক্লিওটাইডের ক্রম নির্ধারণের জন্য সিকোয়েন্সিং করা হয়। ডিএনএ-তে বাহিত জেনেটিক তথ্যের ধরন বুঝতে সক্ষম হওয়ার জন্য এই সঠিক ক্রমটি মূল্যবান। যেহেতু জিন প্রোটিনের জন্য এনকোড করে যা শরীরের বেশিরভাগ কাজের জন্য দায়ী, এই তথ্যগুলি শরীরে তাদের কার্যকারিতার প্রভাব বুঝতে সাহায্য করতে পারে। সিকোয়েন্সিং সম্পূর্ণ জিনোম একটি জীবের অর্থাৎ এর সমস্ত ডিএনএ একটি জটিল এবং চ্যালেঞ্জিং কাজ এবং ডিএনএকে ছোট ছোট টুকরো টুকরো করে, তাদের সিকোয়েন্সিং করে এবং তারপরে এটিকে একত্রিত করে বিট করে করতে হয়। যেমন, সম্পূর্ণ মানুষ জিনোম 2003 সালে সিকোয়েন্স করা হয়েছিল 13 বছর এবং মোট খরচ হয়েছিল USD 3 বিলিয়ন। প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে জিনোম সেঞ্জার সিকোয়েন্সিং এবং নেক্সট-জেনারেশন সিকোয়েন্সিং এর মত পদ্ধতি ব্যবহার করে তুলনামূলকভাবে দ্রুত এবং কম খরচে সিকোয়েন্স করা যায়। একবার একটি জিনোম সিকোয়েন্সড এবং ডিকোড করা হলে, জৈবিক গবেষণার সম্ভাব্য ক্ষেত্রগুলি চিহ্নিত করার এবং লক্ষ্যযুক্ত অ্যাপ্লিকেশন বিকাশের দিকে অগ্রগতির জন্য সীমাহীন সম্ভাবনা উন্মুক্ত হয়।
কর্নেল ইউনিভার্সিটি এবং সারা বিশ্বের 40 জন গবেষকের একটি দল সম্পূর্ণ সিকোয়েন্স করেছে জিনোম একটি জলের পর্ণাঙ্গ Azolla filiculoides বলা হয়1,2. এই ফার্ন সাধারণত উষ্ণ তাপমাত্রা এবং বিশ্বের গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে বেড়ে উঠতে দেখা যায়। ফার্নের জিনোমিক রহস্য উন্মোচনের প্রকল্পটি কিছুদিন ধরে পাইপলাইনে ছিল এবং এক্সপেরিমেন্ট ডটকম নামে একটি ক্রাউডফান্ডিং সাইটের মাধ্যমে 22,160 জন সমর্থকের কাছ থেকে 123 মার্কিন ডলারের তহবিল দ্বারা সমর্থিত হয়েছিল৷ গবেষকরা অবশেষে ইউট্রেচ্ট বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগিতায় বেইজিং জিনোমিক্স ইনস্টিটিউট থেকে সিকোয়েন্সিং চালানোর জন্য তহবিল পেয়েছেন। এই ক্ষুদ্র ভাসমান ফার্ন প্রজাতি যা একটি আঙুলের পেরেকের উপর ফিট করে জিনোমের আকার .75 গিগাবেস (বা বিলিয়ন বেস জোড়া)। ফার্নগুলি বড় বলে পরিচিত জিনোম, গড় আকারে 12 গিগাবেস, তবে এখন পর্যন্ত বড় ফার্ন জিনোমের কোনোটিই ডিকোড করা হয়নি। এই ফার্নের সম্ভাব্যতা কী হতে পারে তার ক্লু প্রদান করার জন্য এই ধরনের একটি বিস্তৃত প্রকল্পের লক্ষ্য ছিল।
ফার্ন অ্যাজোলার অনেক আকর্ষণীয় দিক এর উপর উন্মোচিত হয়েছে জিনোম সিকোয়েন্সিং স্টাডি প্রকাশিত হয়েছে প্রকৃতি গাছপালা এবং এই ফার্ন উপকারী হতে পারে এমন সম্ভাব্য এলাকায় ভবিষ্যতে গবেষণার জন্য দিকনির্দেশনা প্রদান করেছে। ফার্ন অ্যাজোলা প্রায় 50 মিলিয়ন বছর আগে এর উপর বিস্তৃত এবং ক্রমবর্ধমান ছিল গ্রহ আর্কটিক মহাসাগরের চারপাশে। সেই সময়ে পৃথিবীও বর্তমান অবস্থার তুলনায় উষ্ণ ছিল এবং এই ফার্নটিকে ধরে রাখতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে বলে মনে করা হয়েছিল গ্রহ 10 মিলিয়ন বছর ধরে বায়ুমণ্ডল থেকে প্রায় 1 ট্রিলিয়ন টন কার্বন ডাই অক্সাইড ক্যাপচার করে শীতল। এখানে আমরা এই ফার্নের জন্য একটি সম্ভাব্য ভূমিকা দেখতে পাই আমাদের সাথে লড়াই এবং সুরক্ষায় গ্রহ জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে গ্লোবাল ওয়ার্মিং থেকে।
ফার্ন নাইট্রোজেন স্থিরকরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়, একটি প্রক্রিয়া যা বায়ুমণ্ডলে মুক্ত নাইট্রোজেন (N2) একত্রিত করে - একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস যা বাতাসে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায় - অন্যান্য রাসায়নিক উপাদানগুলির সাথে আরও প্রতিক্রিয়াশীল নাইট্রোজেন-ভিত্তিক যৌগ তৈরি করতে যেমন অ্যামোনিয়া, নাইট্রেট ইত্যাদি যা বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যবহার করা যেতে পারে যেমন কৃষি কাজে সার। জিনোম নস্টক অ্যাজোলা নামক একটি সায়ানোব্যাকটেরিয়া এর সাথে এই ফার্নের একটি সিম্বিওটিক সম্পর্ক (পারস্পরিক সুবিধা) সম্পর্কে ডেটা আমাদের বলে। ফার্নের পাতা এই সায়ানোব্যাকটেরিয়াগুলিকে ছোট গর্তে পোষণ করে এবং এই ব্যাকটেরিয়াগুলি নাইট্রোজেন তৈরি করে অক্সিজেন যা ফার্ন এবং আশেপাশের ক্রমবর্ধমান গাছপালা ব্যবহার করতে পারে। ঘুরে, cyano ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে শক্তি সংগ্রহ করে যখন ফার্ন এটিকে জ্বালানী সরবরাহ করে। অতএব, এই ফার্ন সম্ভবত একটি প্রাকৃতিক সবুজ সার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং সম্ভবত আরও টেকসই কৃষি অনুশীলন প্রচার করে নাইট্রোজেন সারের ব্যবহার বাদ দিতে পারে। লেখক বলেছেন যে উভয় থাকার জিনোম সায়ানোব্যাকটেরিয়া এবং এখন ফার্ন, গবেষণা এই ধরনের টেকসই অনুশীলনগুলি বিকাশ এবং গ্রহণ করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা যেতে পারে। মজার বিষয় হল, ফার্ন অ্যাজোলা ইতিমধ্যে 1000 বছরেরও বেশি সময় ধরে এশিয়ান কৃষকরা সবুজ সার হিসাবে ধানের ধানে যোগ করেছে।
গবেষকরা ফার্নে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিকভাবে পরিবর্তিত (কীটনাশক) জিনও শনাক্ত করেছেন যা পোকামাকড় প্রতিরোধ করার ক্ষমতা রাখে। এই জিন তুলা গাছে স্থানান্তরিত হলে পোকামাকড় থেকে ব্যাপক সুরক্ষা প্রদান করে। এই 'কীটনাশক' জিনটিকে ব্যাকটেরিয়া থেকে ফার্নে স্থানান্তরিত বা 'দান করা' বলে মনে করা হয় এবং এটি ফার্নের বংশের একটি খুব নির্দিষ্ট উপাদান হিসাবে দেখা যায় অর্থাৎ এটি প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে সফলভাবে প্রেরণ করা হয়েছে। পোকামাকড় থেকে সম্ভাব্য সুরক্ষার আবিষ্কার কৃষি অনুশীলনের উপর একটি শক্তিশালী প্রভাব ফেলতে বাধ্য।
এই গবেষণাটি দেখায় যে ফার্ন থেকে প্রথম জিনোমিক তথ্য উদ্ঘাটনের 'বিশুদ্ধ বিজ্ঞান' গুরুত্বপূর্ণ উদ্ভিদ জিনগুলিকে উন্মোচন এবং বোঝার দিকে একটি বড় পদক্ষেপ। এটি ফার্নের বিবর্তনীয় ইতিহাস সম্পর্কে আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করে অর্থাৎ কীভাবে তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রজন্ম ধরে বিবর্তিত হয়েছে। উদ্ভিদ এবং প্রাণীজগত কীভাবে আমাদের মধ্যে বন্ধুত্বপূর্ণভাবে বিদ্যমান তা অন্বেষণ এবং বোঝার জন্য উদ্ভিদের বোঝা খুবই গুরুত্বপূর্ণ গ্রহ এবং এই ধরনের গবেষণাকে এমন কিছু হিসাবে লেবেল করার পরিবর্তে গুরুত্ব দেওয়া উচিত যা যথেষ্ট তাৎপর্যপূর্ণ নয়। অ্যাজোলা ফিলিকুলয়েডস এবং সালভিনিয়া কুকুলাটা সিকোয়েন্স করার পর, 10 টিরও বেশি ফার্ন প্রজাতি ইতিমধ্যে আরও গবেষণার জন্য পাইপলাইনে রয়েছে।
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
1. ফে-ওয়েই এল এট আল। 2018. ফার্ন জিনোম ভূমি উদ্ভিদ বিবর্তন এবং সায়ানোব্যাকটেরিয়াল সিম্বিয়াস ব্যাখ্যা করুন। প্রকৃতি গাছপালা. 4(7)। https://doi.org/10.1038/s41477-018-0188-8
2. ফার্নবেস https://www.fernbase.org/. [এক্সেস করা হয়েছে জুলাই 18 2018]।
***
