মাইটোকন্ড্রিয়া আলো ক্যাপচারে শঙ্কু কোষে রঙ্গককে আরও দক্ষ করে দৃষ্টিশক্তি উন্নত করতে পারে

গোফার ফোটোরিসেপ্টর শঙ্কুর ভিতরে মাইটোকন্ড্রিয়া (হলুদ) এর বান্ডিলগুলি ছড়িয়ে পড়া আলোর (নীচ থেকে জ্বলতে) (নীল মরীচি) আরও সুনির্দিষ্ট ফোকাসিংয়ে একটি অপ্রত্যাশিত ভূমিকা পালন করে।এই অপটিক্যাল আচরণ শঙ্কু কোষের রঙ্গকগুলিকে আলো ক্যাপচারে আরও দক্ষ করে দৃষ্টিশক্তি উন্নত করতে পারে।

একটি মশা আপনাকে মাইক্রোলেনস অ্যারের মাধ্যমে দেখছে।আপনি আপনার মাথা ঘুরান, আপনার হাতে ফ্লাইসওয়াটার ধরুন, এবং আপনার নম্র, একক লেন্সযুক্ত চোখে ভ্যাম্পায়ারের দিকে তাকান।কিন্তু দেখা যাচ্ছে যে আপনি একে অপরকে দেখতে পাচ্ছেন - এবং বিশ্ব - আপনি যা ভাবেন তার চেয়ে বেশি।

সায়েন্স অ্যাডভান্সেস জার্নালে গত মাসে প্রকাশিত একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে স্তন্যপায়ী চোখের অভ্যন্তরে, মাইটোকন্ড্রিয়া, কোষ-পুষ্টকারী অর্গানেলগুলি দ্বিতীয় মাইক্রোলেনের ভূমিকা নিতে পারে, ফটোপিগমেন্টগুলিতে আলো ফোকাস করতে সাহায্য করে, এই রঙ্গকগুলি মস্তিষ্কের জন্য স্নায়ু সংকেতে আলোকে রূপান্তরিত করে। ব্যাখ্যাঅনুসন্ধানগুলি স্তন্যপায়ী চোখ এবং পোকামাকড় এবং অন্যান্য আর্থ্রোপডের যৌগিক চোখের মধ্যে আকর্ষণীয় মিল দেখায়, এটি পরামর্শ দেয় যে আমাদের নিজের চোখের সুপ্ত অপটিক্যাল জটিলতা রয়েছে এবং বিবর্তন নতুন ব্যবহারের জন্য পাওয়া আমাদের সেলুলার অ্যানাটমির একটি খুব প্রাচীন অংশ তৈরি করেছে।

চোখের সামনের লেন্সটি পরিবেশ থেকে আলোকে পেছনের দিকের টিস্যুর পাতলা স্তরে ফোকাস করে, যাকে রেটিনা বলে।সেখানে, ফোটোরিসেপ্টর কোষগুলি - শঙ্কুগুলি যা আমাদের বিশ্বকে রঙ করে এবং রডগুলি যা আমাদের কম আলোতে নেভিগেট করতে সহায়তা করে - আলো শোষণ করে এবং মস্তিষ্কে যায় এমন নিউরাল সংকেতে রূপান্তর করে।কিন্তু ফটোপিগমেন্টগুলি ফটোরিসেপ্টরগুলির একেবারে শেষ প্রান্তে অবস্থিত, অবিলম্বে ঘন মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলের পিছনে।এই বান্ডিলটির অদ্ভুত বিন্যাস মাইটোকন্ড্রিয়াকে আপাতদৃষ্টিতে অপ্রয়োজনীয় আলো-বিচ্ছুরণকারী বাধাগুলিতে পরিণত করে।

ন্যাশনাল আই ইনস্টিটিউটের সিনিয়র গবেষক এবং গবেষণাপত্রের প্রধান লেখক ওয়েই লি বলেন, মাইটোকন্ড্রিয়া হল আলোক কণার জন্য "শেষ বাধা"।বহু বছর ধরে, দৃষ্টি বিজ্ঞানীরা এই অর্গানেলগুলির এই অদ্ভুত বিন্যাসটি বুঝতে পারেননি - সর্বোপরি, বেশিরভাগ কোষের মাইটোকন্ড্রিয়া তাদের কেন্দ্রীয় অর্গানেল - নিউক্লিয়াসে আটকে থাকে।

কিছু বিজ্ঞানী পরামর্শ দিয়েছেন যে আলোর সংকেতগুলি স্নায়ু সংকেতে রূপান্তরিত হওয়ার জায়গা থেকে এই রশ্মিগুলি বিবর্তিত হতে পারে, একটি শক্তি-নিবিড় প্রক্রিয়া যা শক্তিকে সহজেই পাম্প করা যায় এবং দ্রুত বিতরণ করা যায়।কিন্তু তারপরে গবেষণা দেখাতে শুরু করে যে ফোটোরিসেপ্টরদের শক্তির জন্য এত বেশি মাইটোকন্ড্রিয়া প্রয়োজন হয় না - পরিবর্তে, তারা গ্লাইকোলাইসিস নামক একটি প্রক্রিয়াতে আরও শক্তি পেতে পারে, যা কোষের জেলটিনাস সাইটোপ্লাজমে ঘটে।

লি এবং তার দল গোফারের শঙ্কু কোষ বিশ্লেষণ করে এই মাইটোকন্ড্রিয়াল ট্র্যাক্টের ভূমিকা সম্পর্কে শিখেছে, একটি ছোট স্তন্যপায়ী প্রাণী যার চমৎকার দিনের দৃষ্টি আছে কিন্তু আসলে রাতে অন্ধ হয় কারণ এর শঙ্কু ফটোরিসেপ্টর অসম পরিমাণে বড়।

কম্পিউটার সিমুলেশন দেখানোর পরে যে মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলগুলির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে, লি এবং তার দল বাস্তব বস্তুর উপর পরীক্ষা শুরু করে।তারা কাঠবিড়ালি রেটিনার পাতলা নমুনা ব্যবহার করেছিল, এবং কয়েকটি শঙ্কু ছাড়া বেশিরভাগ কোষই সরানো হয়েছিল, তাই তারা একটি ঝিল্লির ভিতরে সুন্দরভাবে প্যাক করা "শুধুমাত্র মাইটোকন্ড্রিয়া পেয়েছিল"।

এই নমুনাটি আলোকিত করে এবং লি-এর ল্যাবের একজন বিজ্ঞানী এবং গবেষণার প্রধান লেখক জন বল দ্বারা ডিজাইন করা একটি বিশেষ কনফোকাল মাইক্রোস্কোপের অধীনে সাবধানে এটি পরীক্ষা করে, আমরা একটি অপ্রত্যাশিত ফলাফল পেয়েছি।মাইটোকন্ড্রিয়াল রশ্মির মধ্য দিয়ে যাওয়া আলো একটি উজ্জ্বল, তীক্ষ্ণভাবে ফোকাস করা মরীচি হিসেবে আবির্ভূত হয়।গবেষকরা এই মাইক্রোলেন্সের মাধ্যমে অন্ধকারে প্রবেশ করার আলোর ফটো এবং ভিডিও তুলেছেন, যেখানে জীবন্ত প্রাণীদের মধ্যে ফটোপিগমেন্ট অপেক্ষা করছে।

মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিল একটি মূল ভূমিকা পালন করে, একটি বাধা হিসাবে নয়, তবে ন্যূনতম ক্ষতি সহ ফটোরিসেপ্টরগুলিতে যতটা সম্ভব আলো সরবরাহ করতে, লি বলেছেন।

সিমুলেশন ব্যবহার করে, তিনি এবং তার সহকর্মীরা নিশ্চিত করেছেন যে লেন্সের প্রভাব প্রাথমিকভাবে মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিল দ্বারা সৃষ্ট, এবং এটির চারপাশের ঝিল্লি দ্বারা নয় (যদিও ঝিল্লি একটি ভূমিকা পালন করে)।গোফারের প্রাকৃতিক ইতিহাসের একটি অদ্ভুততাও তাদের দেখাতে সাহায্য করেছিল যে মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলের আকৃতি তার ফোকাস করার ক্ষমতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ: যে মাসগুলিতে গোফার হাইবারনেট করে, তার মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলগুলি বিকৃত হয়ে যায় এবং সঙ্কুচিত হয়।গবেষকরা যখন একটি ঘুমন্ত গ্রাউন্ড কাঠবিড়ালির মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলের মধ্য দিয়ে আলো অতিক্রম করার সময় কী ঘটে তার মডেল তৈরি করেছিলেন, তখন তারা দেখতে পান যে এটি আলোকে প্রসারিত এবং অত্যন্ত আদেশের মতো ততটা ঘনীভূত করে না।

অতীতে, অন্যান্য বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দিয়েছেন যে মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলগুলি রেটিনায় আলো সংগ্রহ করতে সাহায্য করতে পারে, নোট স্প্যারো, কলম্বিয়া ইউনিভার্সিটি মেডিকেল সেন্টারের চক্ষুবিদ্যার অধ্যাপক।যাইহোক, ধারণাটি অদ্ভুত বলে মনে হয়েছিল: “আমার মতো কিছু লোক হেসে বলেছিল, 'আসুন, আপনার কাছে কি সত্যিই আলোকে গাইড করার জন্য এত মাইটোকন্ড্রিয়া আছে?'- সে বলেছিল."এটি সত্যিই একটি নথি যা এটি প্রমাণ করে - এবং এটি খুব ভাল।"

লি এবং তার সহকর্মীরা বিশ্বাস করেন যে তারা গোফারদের মধ্যে যা পর্যবেক্ষণ করেছেন তা মানুষ এবং অন্যান্য প্রাইমেটদের মধ্যেও ঘটতে পারে, যার একটি খুব অনুরূপ পিরামিডাল কাঠামো রয়েছে।তারা মনে করে যে এটি 1933 সালে স্টিলস-ক্রফোর্ড প্রভাব নামে প্রথম বর্ণিত একটি ঘটনাকে ব্যাখ্যা করতে পারে, যেখানে পুতুলের একেবারে কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যাওয়া আলোকে একটি কোণে যাওয়া আলোর চেয়ে উজ্জ্বল বলে মনে করা হয়।কারণ কেন্দ্রীয় আলো মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলের উপর আরও বেশি ফোকাস করা যেতে পারে, গবেষকরা মনে করেন এটি শঙ্কু রঙ্গকের উপর আরও ভালভাবে ফোকাস করা যেতে পারে।তারা পরামর্শ দেয় যে Stiles-Crawford প্রভাব পরিমাপ রেটিনাল রোগের প্রাথমিক সনাক্তকরণে সাহায্য করতে পারে, যার মধ্যে অনেকগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াল ক্ষতি এবং পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে।লি এর দল বিশ্লেষণ করতে চেয়েছিল কিভাবে রোগাক্রান্ত মাইটোকন্ড্রিয়া আলোকে ভিন্নভাবে ফোকাস করে।

এটি একটি "সুন্দর পরীক্ষামূলক মডেল" এবং একটি খুব নতুন আবিষ্কার, বলেছেন ইরং পেং, ইউসিএলএ-র চক্ষুবিদ্যার একজন সহকারী অধ্যাপক যিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না।এই মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলগুলি রাতের দৃষ্টিশক্তি উন্নত করতে রডের ভিতরেও কাজ করতে পারে কিনা তা দেখতে আকর্ষণীয় হবে, পেং যোগ করেছেন।

অন্তত শঙ্কুতে, এই মাইটোকন্ড্রিয়াগুলি মাইক্রোলেন্সে বিকশিত হতে পারে কারণ তাদের ঝিল্লিগুলি লিপিড দিয়ে তৈরি যা প্রাকৃতিকভাবে আলোকে প্রতিসরণ করে, লি বলেন।"এটি কেবল বৈশিষ্ট্যটির জন্য সেরা উপাদান।"

লিপিডগুলিও প্রকৃতির অন্য কোথাও এই ফাংশনটি খুঁজে পায় বলে মনে হয়।পাখি এবং সরীসৃপদের মধ্যে, তেলের ফোঁটা নামক কাঠামো রেটিনায় বিকশিত হয়েছে যা রঙ ফিল্টার হিসাবে কাজ করে, তবে মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডেলের মতো মাইক্রোলেন্স হিসাবেও কাজ করে বলে মনে করা হয়।অভিসারী বিবর্তনের একটি দুর্দান্ত ক্ষেত্রে, মাথার উপরে ঘুরে বেড়াচ্ছে পাখি, মশারা তাদের আনন্দদায়ক মানব শিকারের চারপাশে গুঞ্জন করছে, আপনি এটি যথাযথ অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য সহ পড়েন যা স্বাধীনভাবে বিকশিত হয়েছে - অভিযোজন যা দর্শকদের আকর্ষণ করে।এখানে একটি পরিষ্কার এবং উজ্জ্বল পৃথিবী আসে।

সম্পাদকের দ্রষ্টব্য: ইরং পেং ক্লিনজেনস্টাইন-সিমন্স ফেলোশিপের সমর্থন পেয়েছেন, একটি প্রকল্প যা সিমন্স ফাউন্ডেশন দ্বারা সমর্থিত, যা এই স্বাধীনভাবে সম্পাদিত পত্রিকাটিকে অর্থায়ন করে।সিমন্স ফাউন্ডেশনের অর্থায়নের সিদ্ধান্ত আমাদের রিপোর্টিংকে প্রভাবিত করে না।

সংশোধন: 6 এপ্রিল, 2022 মূল ছবির শিরোনামটি প্রাথমিকভাবে ভুলভাবে মাইটোকন্ড্রিয়াল বান্ডিলের রঙ হলুদের পরিবর্তে বেগুনি হিসাবে চিহ্নিত করেছে।বেগুনি দাগ বান্ডিলের চারপাশের ঝিল্লির সাথে যুক্ত।
কোয়ান্টা ম্যাগাজিন একটি জ্ঞাত, অর্থপূর্ণ এবং সভ্য সংলাপ প্রচারের জন্য পর্যালোচনাগুলি সংযত করে।আপত্তিকর, নিন্দাজনক, স্ব-প্রচার, বিভ্রান্তিকর, অসংলগ্ন, বা বিষয়বস্তুর বাইরের মন্তব্যগুলি প্রত্যাখ্যান করা হবে।মডারেটররা স্বাভাবিক ব্যবসার সময় (নিউ ইয়র্ক সময়) খোলা থাকে এবং শুধুমাত্র ইংরেজিতে লেখা মন্তব্য গ্রহণ করতে পারে।