সভান্তে প্যাবো এবং প্রাচীন সাধারণ পূর্বপুরুষের (Common ancestor) অসাধারণ বংশধর

Print Friendly, PDF & Email

প্রাক কথন

সভান্তে প্যাবোর (Svante Pääbo) নোবেল পাওয়ার পর মানুষের বিবর্তন নিয়ে আলোচনা বেশ জমে উঠেছে। এমন বিতর্ক নতুন কিছু না। কেউ কেউ বলছেন, সে তো আর মানুষ আর শিম্পাজির সাধারণ পূর্বপুরুষ নিয়ে কোন গবেষণা করে নি। কথা ভুল না। তিনি সত্যিই এই নিয়ে আর আলাদা করে কাজ করার প্রয়োজন মনে করেন নি। করে কোন লাভ ছিল না তাই করেন নি। কারণ অনেক আগেই এই বিষয়টি প্রতিষ্ঠিত। কিভাবে? সেই কথা শুনবো একটু পরেই।

সাধারণ পূর্বপুরুষ
সাধারণ পূর্বপুরুষ

কিন্তু তার আগে কয়েকটা জিনিস তো মাথায় রাখতে হবে। প্রশ্ন হচ্ছে মানুষের সাথে অন্যান্য প্রাইমেটরা যে পারিবারিক বন্ধন আবদ্ধ সেটা জানবো কি করে? কেন, DNA থেকে।

আগেকার দিনের Bollywood সিনেমাতে গঙ্গা সাগরের মেলায় দুই ভাই ছোট বেলায় হারিয়ে যেত। অনেক দিন বাদে যখন তাদের দেখা হতো, তখন তারা গান গাইত। সেই গান তার বাবা বা মায়ের কম্পোজ করা। তাই অন্য কেউ এই গান জানতে পারে না। অর্থাৎ, unique signature, অর্থাৎ অন্য কেউ সেই গান জানার সম্ভাবনা খুব কম। সেখান থেকে তারা নিজেদের ভাই বলে চিনতে পারতো। কিন্তু আজকাল তো প্রযুক্তি উন্নত হয়েছে।

আজকাল সেই unique signature চিনতে হলে DNA analysis করে নাও। অনেক বেশী বিশ্বাসযোগ্য। ভুল হবার সভাবনা অনেক কম। আপনার গাওয়া গান কেউ শুনেও থাকতে পারে। বাথরুমে হয়তো জোরে জোরে কিশোর কুমারের গলায় গান করছিলেন, সেটা কেউ শুনে নিয়েছে। তারপর মান্না দে র গলায় আপনাকেই সেই গান শোনাচ্ছে। কিন্তু DNA এর বেলায় সেটি হবার জো টি নেই।

তাহলে আমরা যদি কিছু কিছু সাদৃশ্য পাই মানুষ, শিম্পাঞ্জি আর bonobo র DNA এর মধ্যে, তাহলে কি বলা যাবে এদের মধ্যে কোন পারিবারিক সম্পর্ক আছে? নাকি আবার সেই সেই ঘাড় বেঁকিয়ে বলতে হবে, Common design মানেই common ancestor নয় কিন্তু, বরং common designer এর দিকে অঙ্গুলি নির্দেশ করে।

বলতে পারেন। বললে অপরাধ কিছু নেই। গ্রহন করবেন কি করবেন না আপনার ব্যাপার। কিন্তু এই কথা বললে, কি কি সমস্যা হবে সেটা অবশ্য পরের কোন আর্টিকেলে লেখা যাবে।
তাহলে একটু ধৈর্য ধরে কিছু সাদৃশ্যের কথা শুনে নিই।

ডোরাকাটা ফিতে (DNA BANDING PATTERN)

কোন কোষ অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নীচে রাখলেই ভালভাবে দেখা যাবে এমন নয়। তাই এই কোষগুলি রঙ করে নেওয়া প্রয়োজন। রঙ বলতে কিন্তু Asian Paints বা Nerolac paints ভাববেন না যেন। কিছু বিশেষ stain আর dye আছে, যা দিয়ে কোষ রঙ করা হয়। Methylene blue আর eosin stain এর নাম তো শুনে থাকতে পারেন।

সাধারণ পূর্বপুরুষ 3
Banding Pattern

এখন এইসব stain দিয়ে রঙ করলে DNA এর মধ্যে হালকা আর ঘন একটা নকশা দেখা যায়। এটাই হোল সেই Banding pattern, যা বিভিন্ন প্রজাতিতে আলাদা হয়। অদ্ভুত বিষয় হোল, মানুষ, শিম্পাঞ্জি, Bonobo, গরিলা এদের এই banding pattern প্রায় একই রকম। আর এই বিষয়ে পরীক্ষা নিরীক্ষা অনেক পুরনো। [1]

একটি ১৯৮০ সালের আর্টিকেল তো বলছে, “The fine structure and genetic organization of the chromosomes of man and chimpanzee are so similar that it is difficult to account for their phenotypic differences.” [2] অর্থাৎ মানুষ আর শিম্পাঞ্জির এই chromosome এতই সাদৃশ্য যুক্ত যে তাদের বাহ্যিক আকার আকৃতির পরিবর্তনের কারণ কি সেটা বোঝা বেশ দুষ্কর।

আবার মজার ব্যাপার মানুষ আর শিম্পাঞ্জির X chromosome উভয় ক্ষেত্রেই 1100 টি করে জিন বহন করে।[3] যেমন HEM B জিন রক্ত তঞ্চনের জন্য দায়ী, CPX জিন মুখের গড়ন, SMC1L1 এবং OPN1LW জিন যা লাল রঙ দেখতে সাহায্য করে। এই জিন আবার ইঁদুরের মধ্যে দেখা যায় না। (আপনার জন্য Home work: খুঁজে দেখুন তো এই জিন গরু বা ষাঁড়ের থাকে কিনা।)

৯৯% সাদৃশ্য

গল্প তো এই সবে শুরু। “Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome” [4] শিরনামের এই আর্টিকেল বলছে মানুষ আর শিম্পাঞ্জির জিনোমের মধ্যে সরাসরি তুলনা করা যেতে পারে এমন DNA ক্রম প্রায় 99 শতাংশ অভিন্ন। যখন DNA insertions and deletions বিবেচনায় নেওয়া হয়, তখনও মানুষ এবং শিম্পাঞ্জির জিনোমে 96 শতাংশ সাদৃশ্য। 29 শতাংশ জিন শিম্পাঞ্জি এবং মানুষের ক্ষেত্রে একই অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্সের জন্য কোড করে। প্রায় 6 মিলিয়ন বছর আগে শিম্পাঞ্জি এবং মানুষ একটি সাধারণ পূর্বপুরুষ থেকে বিচ্ছিন্ন হওয়ার পর থেকে, মানুষের ক্ষেত্রে কেবল একটি মাত্র প্রোটিনকেই একদম অনন্য সাধারণ বলা যেতে পারে।
এই সাদৃশ্য এতই অদ্ভুত যে কোন জিনের পার্থক্য কিভাবে কাজ করে তা নিরধারনের জন্য এখনও গবেষণা চলছে। ২০২০ সালে প্রকাশিত “Differences between human and chimpanzee genomes and their implications in gene expression, protein functions and biochemical properties of the two species” আর্টিকেলটি দেখুন। এখানে বলছে “However, despite of extensive knowledge of structural genomic changes accompanying human evolution we still cannot identify with certainty the causative genes of human identity.”

তবে পার্থক্য কি একেবারেই নেই? আছে বৈকি। মানুষের Chromosome 2 খুঁজে দেখুন। শিম্পাঞ্জির ক্রোমোজোম 2a এবং 2b দুটি অ্যাক্রোসেন্ট্রিক ক্রোমোজোমের সংমিশ্রণের কারণে উদ্ভব। [2] এছাড়াও বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ pericentric inversions পাওয়া যায় আরও 9 chromosome র মধ্যে। [5][6]

জিনোমের অন্তর্ভূত ভাইরাস জিন: ENDOGENOUS RETROVIRUSES (ERV)

এখন retrovirus কি? এরা RNA ভাইরাস। এদের কিছু উদাহরন শুনে থাকতে পারেন। যেমন HIV, hepatitis virus ইত্যাদি। এরা reverse transcriptase নামক উৎসেচক দ্বারা DNA তৈরি করে। সেই DNA কোষের মধ্যে থাকা DNA এর সাথে সংযুক্ত হয়ে, কোষের DNA থেকে যখন প্রোটিন তৈরি হয়, এই DNA থেকেও ভাইরাসের প্রোটিন তৈরি হয়।

এই DNA এর কোষের জিনোমের মধ্যে থেকে যেতে পারে। কখনও কখনও মিউটেশনের কারণে তারা নিষ্ক্রিয় হয়ে থেকে যায়। যদি কোন germ cell এই রকম কোন ভাইরাস দ্বারা আক্রান্ত হয় তখন সেই retro virus এর DNA পরবর্তী প্রজন্মে বাহিত হতে পারে। এই যে পরিবর্তন তা পরবর্তী প্রজন্মের জন্য ভালো বা খারাপ বা উদাসীন হতে পারে।

সত্যিই অবাক হচ্ছেন হয়তো এই ভেবে যে এই রকম ভাইরাসের আক্রমন কি করে অধিক সুবিধা প্রদান করতে পারে। তাহলে এখানে পড়ুন, “The placenta goes viral: Retroviruses control gene expression in pregnancy [7], এখানে বলছে প্রাগৈতিহাসিক কোন এক স্তন্যপায়ী প্রাণীর ক্ষেত্রে এমনই এক ভাইরাসের আক্রমন তার প্রজনন ক্ষমতা বাড়িয়ে দেয়। এবং সেই জীবের পরবর্তী প্রজন্ম, এমনকি মানুষও সেই ভাইরাস জিন বহন করে এবং সেই জিনের উপর নির্ভরশীল [8][9] আর এই endogenous retrovirus আপনার আমার সকলের মধ্যেই আছে।

তাহলে দেখা যাচ্ছে, মিউটেশন মাত্রেই যে ক্ষতিকর হবে এমন ভাবার কারণ নেই। আর সেই waiting time problem এর ক্ষেত্রে সেই পেপারটা যাদের মনে আছে, তারা বুঝতেই পারছেন এইসব retro virus কেও একটু আধটু গোনায় ধরতে হবে। তাদের ভুলে গেলে চলবে না।

এখন আমাদের জিনোমে এরকম endogenous retrovirus এর সংখ্যা অসংখ্য। এদের মধ্যে বেশ কিছু gene sequence এর এমন মিউটেশন হয়েছে যারা কোন কাজই করে না, নিষ্ক্রিয়। আর বাকিরা কিছু কিছু প্রোটিন তৈরি করলেও অন্তত ভাইরাস তৈরি করে না। তাহলে আমরা জানলাম কি করে যে এরা ভাইরাসের জিনোমের অংশ। কারণ সত্যিকারের retro virus এর জিন এর সাথে এদের মিল খুঁজে পাওয়া যায়। যেমন ধরুন আপনি গাড়ি নিয়ে হাওয়া খেতে বেরিয়েছেন আর অন্যমনস্ক হয়ে ফোন ধরতে গিয়ে গাড়ি ধাক্কা মারলেন। বেশ ক্ষতি হোল, কিন্তু যতই ক্ষতি হোক, কোন কোম্পানির গাড়ি, সেটা কি একেবারেই বোঝা যাবে না?

আরেকটা মজার ব্যাপার। এই endogenous retro virus এর gene গুলি আলাদা করে, একটু এদিক ওদিক মিউটেশন করে সত্যি করেই প্রাচীন এবং হারিয়ে যাওয়া বিলুপ্ত কিছু ভাইরাস পরীক্ষা গারে তৈরি সম্ভব হয়েছে। [10]

মানুষ আর শিম্পাঞ্জির সাথে সাধারণ পূর্বপুরুষের সম্পর্ক

কিন্তু এখন প্রশ্ন এর সাথে মানুষ আর শিম্পাঞ্জির সাধারণ পূর্বপুরুষের সম্পর্ক কি? ভাবুন তো একটু। এতক্ষণ জানলাম যে এই endogenous retrovirus হোল আপনার প্রাচীন কোন এক পূর্বপুরুষের মধ্যে ভাইরাস আক্রমনের ফল। তাই আপনার আর আপনার ভাইয়ের মধ্যে যদি একই রকমের, জিনোমের একই জায়গায় একই ERV থাকে তখন এটা তো বোঝাই যায় যে দুজনের মধ্যে এই জিনোম পূর্বপুরুষ থেকে এসেছে।

এখন এটা সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ কারণ, আপনার মায়ের বা বাবার থেকে যদি এই ERV এসে থাকে তাহলে সেটা আপনার কোন ‘তুতো’ ভাই সেই একই ERV বহন করার সম্ভাবনা খুবই কম। তাই মানুষ আর শিম্পাঞ্জির মধ্যে যদি সত্যিই কোন সাধারণ পূর্বপুরুষ থাকে তাহলে জিনোমের একই জায়গায় একই ERV ক্রম পাওয়া যায় কিনা খুঁজে দেখি। [11]

HERV-W group একটি গুরুত্বপূর্ণ ERV যা মানুষের মধ্যে বেশ কিছু পরিমানে পাওয়া যায়। মানুষের ক্ষেত্রে 211 টি এবং শিম্পাঞ্জির ক্ষেত্রে 208 টি এমন insertion পাওয়া গেছে। এবার প্রশ্ন একই জায়গায় আছে কিনা। এখন এই ERV sequence এর উভয়দিকে যদি একই flanking DNA পাওয়া যায় তাহলে প্রমাণিত হয় অবস্থানও একই। আর অদ্ভুত ভাবে এই সংখ্যা 205 টি।

নিশ্চয় মনে মনে ভাবছেন, হুম, মাত্র 205 টি, এ আর এমন কি ব্যাপার? এটা সত্যিই একটা ব্যাপার। কারণ লক্ষ করুন 214 টি এমন ERV গ্রুপের মধ্যে 205 টি। সত্যিই বড় ব্যাপার। মানুষের ক্ষেত্রে 6টি এবং শিম্পাঞ্জির ক্ষেত্রে 3 টি আলাদা insertion আছে, যা এদের lineage আলাদা হবার পর ঘটে থাকতে পারে।

BONOBO নাকি শিম্পাঞ্জি

ভারতে Mysore zoo তে একটি Bonobo ছিল। এই চিড়িয়াখানায় এটি প্রধান একটি আকর্ষণ ছিল এক সময়ে। কাহ্নিক দিন আগেই এই Bonobo জরাগ্রস্ত হয়ে মারা যায়। যখন প্রথম দেখি তখন বিবর্তন নিয়ে নিজেও বেশী কিছু জানতাম না। কিন্তু মানুষ আর এই bonobo র মধ্যে অদ্ভুত কিছু সাদৃশ্য অবশ্যই চোখে পড়ার মতন ছিল। nature পত্রিকায় প্রকাশিত “The bonobo genome compared with the chimpanzee and human genomes” শিরনামের আর্টিকেলটি দেখুন। [12]

এখানে গবেষকদের একটি আন্তর্জাতিক দল প্রথমবারের মতো বোনোবোর জিনোমে সিকোয়েন্স করেছে। জানা গেল শিম্পাঞ্জির মতই bonobo আর মানুষের সাথে ডিএনএর বেশ কিছু মিল আছে। এই তিনটি প্রজাতির জিনোমের মধ্যে কিছু ছোট কিন্তু তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্যও খুঁজে পেয়েছিলেন তারা – এমন পার্থক্য যা ব্যাখ্যা করতে পারে যে কীভাবে বোনোবো, শিম্পাঞ্জিরা আমাদের মতো দেখতে নয় বা আমাদের মতন আচরণ করে না যদিও ডিএনএর প্রায় 99% প্রায় একই রকম।

এই যে জিনোম সিকোয়েন্সিং তার জন্য লাইপজিগ চিড়িয়াখানা থেকে উলিন্দি নামক একটি বোনোবোকে বেছে নেওয়া হয়। উলিন্দি female, যদিও আগে যে শিম্পাঞ্জি জিনোম নেওয়া হয়েছিল টা পুরুষ শিম্পাঞ্জি ছিল। উলিন্দির সম্পূর্ণ জিনোমের বিশ্লেষণ প্রকাশ করে যে বোনোবো এবং শিম্পাঞ্জি ডিএনএর 99.6% ভাগ মিল।

এই গবেষণা নিশ্চিত করে যে আফ্রিকান বনমানুষের এই দুটি প্রজাতি এখনও জিনগতভাবে একে অপরের সাথে অত্যন্ত মিল রয়েছে, যদিও তাদের পূর্বপুরুষ প্রায় 1 মিলিয়ন বছর আগে আফ্রিকাতে, কঙ্গো নদীর কারণে আলাদা হয়ে গিয়েছিল। বর্তমানে বোনোবো কেবলমাত্র কঙ্গোতে পাওয়া যায়। এমন কোন প্রমাণ নেই যে তারা শিম্পাঞ্জিদের সাথে বিচ্যুত হওয়ার পর থেকে তাদের মধ্যে কোন আন্তঃপ্রজনন ঘটে। গবেষকরা আরও দেখেছেন যে বোনোবোদের ডিএনএর সাথে প্রায় 98.7% ভাগ মিল আছে মানুষের জিনোমের সাথে।

উপসংহার

আমি বরং আর উপসংহার নাই টানলাম। আপনারাই বলুন দেখি এখানে কি বুঝলেন? common design এর গন্ধ পেলেন নাকি common ancestor এর প্রমাণ পাচ্ছেন? মানুষ এবং অন্যান্য প্রাইমেটদের সাধারণ পূর্বপুরুষ নিয়ে বিস্তর গবেষণা আছে। নিজে করেও দেখতে পারেন। এই গবেষণাগুলি কেউ আকাশ থেকে পেড়ে আনে না। আপনার কাছেও google scholar, Pubmed, Embase ইত্যাদি আছে। সেখানেও খুঁজে দেখতে পারেন।

আজকে এই পর্যন্ত থাক। পরের পোস্টে আরও খানিক মানুষ এবং অন্যান্য প্রাইমেটদের সাধারণ পূর্বপুরুষ নিয়ে কথা বলা যাবে। Svante Pääbo কি জন্য নোবেল পেলেন, এই নিয়ে এতো জল ঘোলা কেন, তাঁকে যদি মানুষ শিম্পাঞ্জির common ancestor নিয়ে প্রশ্ন করেন, তিনি কি বলবেন, সেই নিয়ে আলোচনা হবে।

তথ্যসূত্রঃ

  1. J. Egozcue, Rosa Caballín, Clara Goday, Q and G banding patterns of the chromosomes of some Primates, Journal of Human Evolution,
    Volume 2, Issue 4, 1973, Pages 289-295, ISSN 0047-2484, https://doi.org/10.1016/0047-2484(73)90007-9.[]
  2. Yunis JJ, Sawyer JR, Dunham K. The striking resemblance of high-resolution G-banded chromosomes of man and chimpanzee. Science. 1980 Jun 6;208(4448):1145-8. doi: 10.1126/science.7375922. PMID: 7375922.[][]
  3. Dutheil JY, Munch K, Nam K, Mailund T, Schierup MH. Strong Selective Sweeps on the X Chromosome in the Human-Chimpanzee Ancestor Explain Its Low Divergence. PLoS Genet. 2015 Aug 14;11(8):e1005451. doi: 10.1371/journal.pgen.1005451. PMID: 26274919; PMCID: PMC4537231.[]
  4. The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome. Nature 437, 69–87 (2005). https://doi.org/10.1038/nature04072[]
  5. Szamalek JM, Goidts V, Searle JB, Cooper DN, Hameister H, Kehrer-Sawatzki H. The chimpanzee-specific pericentric inversions that distinguish humans and chimpanzees have identical breakpoints in Pan troglodytes and Pan paniscus. Genomics. 2006 Jan;87(1):39-45. doi: 10.1016/j.ygeno.2005.09.003. PMID: 16321504.[]
  6. Goidts V, Szamalek JM, de Jong PJ, Cooper DN, Chuzhanova N, Hameister H, Kehrer-Sawatzki H. Independent intrachromosomal recombination events underlie the pericentric inversions of chimpanzee and gorilla chromosomes homologous to human chromosome 16. Genome Res. 2005 Sep;15(9):1232-42. doi: 10.1101/gr.3732505. PMID: 16140991; PMCID: PMC1199537.[]
  7. Chuong EB. The placenta goes viral: Retroviruses control gene expression in pregnancy. PLoS Biol. 2018 Oct 9;16(10):e3000028. doi: 10.1371/journal.pbio.3000028. PMID: 30300353; PMCID: PMC6177113.[]
  8. Cornelis G, Vernochet C, Carradec Q, Souquere S, Mulot B, Catzeflis F, Nilsson MA, Menzies BR, Renfree MB, Pierron G, Zeller U, Heidmann O, Dupressoir A, Heidmann T. Retroviral envelope gene captures and syncytin exaptation for placentation in marsupials. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Feb 3;112(5):E487-96. doi: 10.1073/pnas.1417000112. Epub 2015 Jan 20. PMID: 25605903; PMCID: PMC4321253.[]
  9. Bergallo M, Marozio L, Botta G, Tancredi A, Daprà V, Galliano I, Montanari P, Coscia A, Benedetto C, Tovo PA. Human Endogenous Retroviruses Are Preferentially Expressed in Mononuclear Cells From Cord Blood Than From Maternal Blood and in the Fetal Part of Placenta. Front Pediatr. 2020 May 14;8:244. doi: 10.3389/fped.2020.00244. PMID: 32478020; PMCID: PMC7240011.[]
  10. Dewannieux M, Harper F, Richaud A, Letzelter C, Ribet D, Pierron G, Heidmann T. Identification of an infectious progenitor for the multiple-copy HERV-K human endogenous retroelements. Genome Res. 2006 Dec;16(12):1548-56. doi: 10.1101/gr.5565706. Epub 2006 Oct 31. PMID: 17077319; PMCID: PMC1665638.[]
  11. Grandi N, Cadeddu M, Blomberg J, Mayer J, Tramontano E. HERV-W group evolutionary history in non-human primates: characterization of ERV-W orthologs in Catarrhini and related ERV groups in Platyrrhini. BMC Evol Biol. 2018 Jan 19;18(1):6. doi: 10.1186/s12862-018-1125-1. PMID: 29351742; PMCID: PMC5775608.[]
  12. Prüfer, K., Munch, K., Hellmann, I. et al. The bonobo genome compared with the chimpanzee and human genomes. Nature 486, 527–531 (2012). https://doi.org/10.1038/nature11128[]

মন্তব্য করুন

আপনার ই-মেইল এ্যাড্রেস প্রকাশিত হবে না। * চিহ্নিত বিষয়গুলো আবশ্যক।

%d bloggers like this: