চারশো কোটি বছর আগে, আমাদের এই পৃথিবীকে আজকের চেয়ে অনেক আলাদা ছিলো; জীবন বিহীন, বিশাল সমুদ্র দ্বারা আবৃত। তারপরে, কোথাও, কোন না কোনভাবে, রসায়নের কিছু যুগান্তকারী জাদু (বিক্রিয়া) ঘটে যায়, এবং সেই জাদুর মাধ্যমেই আমাদের প্রথম এককোষী পূর্বপুরুষের আণবিক বিল্ডিং ব্লক; অ্যামিনো অ্যাসিড এবং নিউক্লিক অ্যাসিড আবির্ভূত হয়েছিল। লক্ষ লক্ষ বছর ধরে সেই আদিম পৃথিবীতে সেইসব অ্যামিনো এবং নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি কিছু শৃঙ্খল বিক্রিয়া চালিয়ে যাওয়ার মাধ্যমে প্রথম প্রাণের উদ্ভব হয়েছিল।
গবেষকরা দীর্ঘদিন ধরে থিয়োরি সাঁজিয়েছেন যে কীভাবে কোন বিক্রিয়ার মাধ্যমে অণুগুলি এই রূপান্তর ঘটেছিলো। এখন, Scripps Research-এর বিজ্ঞানীরা নতুন রাসায়নিক বিক্রিয়া সেট (কয়েকটি একই ধরণের বিক্রিয়া) আবিষ্কার করেছেন যা সায়ানাইড, অ্যামোনিয়া এবং কার্বন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করে প্রোটিন এবং ডিএনএ-র বিল্ডিং ব্লক অ্যামিনো অ্যাসিড এবং নিউক্লিক অ্যাসিড তৈরি করতে পারে।
প্রারম্ভিক পৃথিবীর রসায়ন সম্পর্কে গবেষকদের অন্তর্দৃষ্টি দেওয়ার পাশাপাশি, নতুন আবিষ্কৃত রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি বেশ কিছু উৎপাদন প্রক্রিয়ায় বেশ দরকারী ভূমিকা পালন করবে যেটা আসলে একটা big deal. যেমন: সস্তা উপকরণ থেকে কাস্টম লেবেলযুক্ত বায়োমোলিকুলস তৈরি করার ক্ষেত্রে নতুন আবিষ্কৃত এই বিক্রিয়াগুলো খুব কাজে দিবে।
এই বছরের শুরুর দিকে, ড. রামনারায়ণ কৃষ্ণমূর্তির দল দেখিয়েছিল কীভাবে সায়ানাইড প্রাক-বায়োটিক অণু এবং পানিকে জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় মৌলিক জৈব যৌগগুলিতে পরিণত করতে পারার রাসায়নিক বিক্রিয়াকে enable করতে পারে। ব্যাপারটা একদম নতুন না, তবে পূর্বে প্রস্তাবিত প্রতিক্রিয়াগুলির বিপরীতে, এটি কক্ষ তাপমাত্রায় এবং বিস্তৃত pH পরিসরে কাজ করতে পারে। তখন গবেষকরা ভাবেন যে, একই অবস্থার অধীনে, অ্যামিনো অ্যাসিডের মতো জটিল অনু তৈরি করার একটি উপায় আছে।
বর্তমানে জীব কোষে, অ্যামিনো অ্যাসিড নাইট্রোজেন এবং এনজাইম ব্যবহার করে α-keto অ্যাসিড থেকে উৎপন্ন হয়। গবেষকরা প্রমাণ পেয়েছেন যে, α-keto অ্যাসিড সম্ভবত পৃথিবীর ইতিহাসের প্রথম দিকেও বিদ্যমান ছিল। তবে, অনেকেই অনুমান করেন যে কোষীয় জীবনের আবির্ভাবের আগে, অ্যামিনো অ্যাসিড অবশ্যই α-keto অ্যাসিডের পরিবর্তে সম্পূর্ণ ভিন্ন precursor, অ্যালডিহাইড থেকে তৈরি হয়েছিল, যেহেতু রূপান্তরটি সম্পাদন করার জন্য এনজাইমগুলি তখনও বিদ্যমান ছিল না। কিন্তু সেই ধারণাটি অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরির মূল উপাদান হিসেবে অ্যালডিহাইড থেকে α-keto অ্যাসিডে কীভাবে এবং কখন পরিবর্তন হয়েছিল তা নিয়ে বিতর্কের থেকে গেছে।
অন্যান্য রাসায়নিক বিক্রিয়া চালানোর জন্য সায়ানাইড ব্যবহার করে তাদের সাফল্যের পর, কৃষ্ণমূর্তি এবং তার সহকর্মীরা সন্দেহ করেছিলেন যে সায়ানাইড, এনজাইম ছাড়াই, α-keto অ্যাসিডকে অ্যামিনো অ্যাসিডে পরিণত করতে সাহায্য করতে পারে। যেহেতু তারা জানত যে, কোনো না কোনো আকারে নাইট্রোজেনের প্রয়োজন হবে, তাই তারা অ্যামোনিয়া যোগ করে যেটা নাইট্রোজেনের একটি রূপ যা প্রথম দিকে পৃথিবীতে উপস্থিত ছিলো। তারপর, বেশ কিছু ট্রায়াল এবং এরোরে মাধ্যমে, তারা একটি তৃতীয় মূল উপাদান আবিষ্কার করে: কার্বন ডাই অক্সাইড। কার্বন ডাই অক্সাইড কে যুক্ত করার পর এই মিশ্রণের সাহায্যে তারা দ্রুত অ্যামিনো অ্যাসিড গঠন হতে দেখে।
ড. কৃষ্ণমূর্তি বলেন,
“আমরা আশা করছিলাম যে এটি বের করা বেশ কঠিন হবে, কিন্তি এটি আমাদের কল্পনার চেয়েও সহজ হয়ে ওঠা। আপনি যদি শুধুমাত্র কিটো অ্যাসিড, সায়ানাইড এবং অ্যামোনিয়া মিশ্রিত করেন তবে মিশ্রণটিতে কিছু ঘটবে না। কিন্তু যখনই আপনি কার্বন ডাই অক্সাইড যোগ করবেন, সাথে সাথে প্রতিক্রিয়াটি গতি বেড়ে যাবে।”
যেহেতু নতুন প্রতিক্রিয়াটি কোষের অভ্যন্তরে যা ঘটছে তার সাথে তুলনামূলকভাবে অনুরূপ (প্রোটিনের পরিবর্তে সায়ানাইড দ্বারা চালিত হওয়া ছাড়া) তাই এই বিক্রিয়ার সেটটি প্রাথমিক জীবনের উৎস হওয়ার সম্ভাবনা বেশি বলে মনে করেন গবেষকরা। গবেষণাটি প্রারম্ভিক জীবনে কার্বন ডাই অক্সাইডের গুরুত্ব সম্পর্কে দীর্ঘস্থায়ী বিতর্কের দুটি পক্ষকে একত্রিত করতে সহায়তা করে। সবাই এই উপসংহারে আসে যে, জীবনের উৎপত্তির ক্ষেত্রে কার্বন ডাই অক্সাইড গুরুত্বপূর্ণ ছিল, তবে শুধুমাত্র অন্যান্য অণুর সাথে সংমিশ্রণে।
দলটি আরও আবিষ্কার করেছে যে তাদের বিক্রিয়াগুলির একটি উপজাত হল একটি অণু যা জীবিত কোষে উৎপাদিত orotate নামে পরিচিত যৌগের অনুরূপ। এই orotate আবার ডিএনএ এবং আরএনএ সহ নিউক্লিক অ্যাসিডের অন্যতম বিল্ডিং ব্লক।
———
Prebiotic synthesis of α-amino acids and orotate from α-ketoacids potentiates transition to extant metabolic pathways. Nature Chemistry, 2022 DOI: 10.1038/s41557-022-00999-w
নিয়মিত আপডেট পেতে সাবস্ক্রাইব করুন আমাদের নিউজলেটারে এবং ফলো করুন আমাদের টেলিগ্রাম, ইনস্টাগ্রাম, টুইটার এবং ফেসবুক-এ। এছাড়াও যুক্ত হতে পারেন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে।
এই নিবন্ধটি Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License-এর অধীনে লাইসেন্সকৃত। পুনঃপ্রকাশের জন্য পুনঃপ্রকাশের নির্দেশিকা দেখুুন।
