ইন্দ্রিয়তন্ত্র/নেমাটোড
Caenorhabditis elegans
[সম্পাদনা]
C.elegans (Caenorhabditis elegans) একটি স্বচ্ছ, পরজীবী নয় এমন নিমাটোড (বা গোলকৃমি), যেটি ইউক্যারিওটিক মডেল অর্গানিজম হিসেবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে বিকাশগত জীববিজ্ঞান অধ্যয়নের জন্য। এর ছোট আকার (~১.৫ মিমি লম্বা), দ্রুত জীবনচক্র (৩ দিন) এবং সহজ ল্যাবরেটরি পরিবেশে পালনযোগ্যতা গবেষণার জন্য এটিকে একটি খুব উপযোগী প্রাণীতে পরিণত করেছে।
শারীরবিন্যাস
[সম্পাদনা]C.elegans-এর জিনোমে ছয়টি ক্রোমোজোম রয়েছে—পাঁচটি অটোসোম এবং একটি লিঙ্গ ক্রোমোজোম, মোট ~১০০ মিলিয়ন বেস জোড়া নিয়ে গঠিত। যদিও এটি মানুষের জিনোমের তুলনায় ২০ গুণ ছোট, তবে এতে প্রায় একই সংখ্যক জিন (~২০,০০০) রয়েছে এবং এর মধ্যে ৩৫% জিন মানুষের অনুরূপ। এই কৃমিতে যে টিস্যুগুলি থাকে তা উচ্চতর প্রাণী ও মানুষের টিস্যুর অনুরূপ, তবে সরলীকৃত: স্নায়ুতন্ত্র, পরিপাকতন্ত্র, ত্বক, পেশি এবং জননাঙ্গ বিদ্যমান, তবে শ্বাসতন্ত্র বা রক্ত সংবহনতন্ত্র নেই।
এই নিমাটোডে দুটি ধরনের লিঙ্গ বিদ্যমান: একটি পুরুষ যেটির শুধুমাত্র একটি লিঙ্গ ক্রোমোজোম থাকে (XO দ্বারা চিহ্নিত) এবং একটি হর্মাফ্রোডাইট যেটির দুটি লিঙ্গ ক্রোমোজোম থাকে (XX)। হর্মাফ্রোডাইট নিজেই নিষিক্ত হতে পারে এবং নিজের মধ্যে সন্তান উৎপাদন করতে পারে। প্রতিকূল পরিবেশে লার্ভা 'Dauer' নামক এক ধরনের স্থগিতাবস্থায় প্রবেশ করে, যা তাদের বেঁচে থাকার জন্য সহায়ক। তাপমাত্রা, খাদ্যের প্রাপ্যতা, Dauer-উদ্দীপক ফেরোমোনের মাত্রা এবং জনসংখ্যার ঘনত্ব এই অবস্থায় প্রবেশের সিদ্ধান্তে প্রভাব ফেলে।
অনেক নিমাটোড প্রজাতি 'eutelic' হয়, অর্থাৎ তাদের দেহে একটি নির্দিষ্ট, পূর্বনির্ধারিত সংখ্যক দেহকোষ থাকে। উদাহরণস্বরূপ, C.elegans হর্মাফ্রোডাইটে ৯৫৯টি কোষ এবং পুরুষে ১,০৩১টি কোষ থাকে। এই কোষগুলি একটি নির্দিষ্ট কোষ বিভাজনের ধারা অনুযায়ী তৈরি হয়। আজ প্রতিটি দেহকোষের বিকাশগত পরিণতি চিহ্নিত করা হয়েছে, ফলে ভ্রূণ বিকাশের সময় প্রতিটি কোষের বিভাজনের ধরণ পূর্বাভাস দেওয়া সম্ভব।
স্নায়ুতন্ত্র
[সম্পাদনা]C.elegans হল এমন একটি সহজতম জীব, যার একটি কার্যকর স্নায়ুতন্ত্র রয়েছে। এই স্নায়ুতন্ত্র কোষীয় স্তরে প্রতিলিপিযোগ্য, কারণ নিউরনগুলির শাখা-প্রশাখা খুব সহজ এবং কোষীয় প্রক্রিয়ার অবস্থান ও সংযোগগুলো অধিকাংশ ক্ষেত্রেই প্রাণীদের মধ্যে একইরকম থাকে[১]।
একজন প্রাপ্তবয়স্ক হর্মাফ্রোডাইটে মোট ৩০২টি নিউরন থাকে, যেগুলি দুটি পৃথক স্নায়ুতন্ত্রের অন্তর্ভুক্ত: একটি স্যোমাটিক স্নায়ুতন্ত্র (২৮২টি নিউরন) এবং একটি ফ্যারিঞ্জিয়াল স্নায়ুতন্ত্র (২০টি নিউরন)[২]। প্রাপ্তবয়স্ক পুরুষ হর্মাফ্রোডাইটের চেয়ে ৮৩টি বেশি নিউরন ধারণ করে, যেগুলির বেশিরভাগই মিলনের আচরণের সঙ্গে যুক্ত। নিউরনগুলি তাদের গঠন ও সিন্যাপটিক সংযোগ অনুযায়ী ১১৮টি শ্রেণিতে বিভক্ত[৩] এবং চারটি শ্রেণিতে বিভাজিত: মোটর নিউরন, সংবেদনশীল নিউরন, ইন্টারনিউরন এবং পলিমোডাল নিউরন। অধিকাংশ কোষদেহ মাথা ও লেজে থাকে এবং এগুলি প্রায় ৬,৪০০টি সিন্যাপস, ৯০০টি গ্যাপ জংশন এবং ১,৫০০টি নিউরোমাসকুলার জংশনের মাধ্যমে একে অপরের সঙ্গে যোগাযোগ করে[২]।
প্রতিটি C.elegans নিউরনের একটি নাম রয়েছে, যেটি দুই বা তিনটি বড় অক্ষরের সমন্বয়ে গঠিত হয়, যা নিউরনের শ্রেণি নির্দেশ করে, এবং প্রয়োজনে একটি সংখ্যা থাকে যা একই শ্রেণির ভেতরে নির্দিষ্ট নিউরনকে নির্দেশ করে। রেডিয়াল সিমেট্রিক নিউরনের ক্ষেত্রে, তিন অক্ষরের নামের পরে L (বাম), R (ডান), D (উপর) বা V (নিচ) যুক্ত হয়[২]; উদাহরণস্বরূপ, ALML এবং ALMR হল বাম ও ডান anterior lateral microtubule নিউরন।
সংবেদনতন্ত্র
[সম্পাদনা]C.elegans তার চারপাশ অন্বেষণ করে কেমোট্যাক্সিস (রাসায়নিক উদ্দীপকের প্রতি গতি), অ্যারোট্যাক্সিস (অক্সিজেনের প্রতি গতি), এবং থার্মোট্যাক্সিস (তাপমাত্রার প্রতি গতি) দ্বারা। অন্যান্য সংবেদনশীল তথ্য যান্ত্রিক উদ্দীপকের মাধ্যমে গ্রহণ করা হয়। প্রাণীটি অনুকূল পরিবেশের দিকে অগ্রসর হয় এবং ক্ষতিকর পরিবেশ থেকে সরে যায়। পরিবেশগত সংকেত অনুভব করা হয় ২৪টি সেন্সিলার অঙ্গ এবং বিভিন্ন বিচ্ছিন্ন সংবেদনশীল নিউরনের মাধ্যমে[২]। সেন্সিলার নিউরন প্রায় সব সংবেদনীয় কাজ সম্পাদন করে, তবে অক্সিজেন সংবেদন ও কিছু যান্ত্রিক সংবেদন 'non-sensillar' নিউরন দ্বারা হয়[২]।
মেকানোসেন্সেশন
[সম্পাদনা]C.elegans বিভিন্ন ধরনের যান্ত্রিক উদ্দীপনা (stimuli) শনাক্ত করতে পারে: হালকা শরীর স্পর্শ, তীব্র শরীর স্পর্শ, হালকা নাক স্পর্শ, তীব্র নাক স্পর্শ, টেক্সচার অনুভব এবং প্রোপ্রিওসেপশন। রিসেপ্টরগুলোকে তাদের সাইটোস্কেলেটাল (কঙ্কাল-সংক্রান্ত) বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়: সিলিয়া-যুক্ত সেন্সরি শেষাংশসহ মেকানোসেপ্টর, স্পর্শ রিসেপ্টর নিউরন যেগুলোর মধ্যে বড় ব্যাসের ১৫-প্রোটোফিলামেন্ট মাইক্রোটিউবিউল থাকে (MT সেল বলা হয়), এবং কিছু নিউরন যাদের মধ্যে সাইন্যাপসবিহীন প্রসারিত অংশ থাকে ও অননুভেদ্য সাইটোস্কেলেটন থাকে[৪]।
মেকানোসেন্সরি নিউরন যান্ত্রিকভাবে-নিয়ন্ত্রিত আয়ন চ্যানেলের মাধ্যমে বল (force) শনাক্ত করে, যা স্পর্শ বা প্রসারণ উদ্দীপনায় বৈদ্যুতিক প্রবাহ সৃষ্টি করে[২]।
থার্মোসেন্সেশন
[সম্পাদনা]C.elegans এমন তাপমাত্রা শনাক্ত করতে পারে যা তার বেঁচে থাকার জন্য উপযোগী, সাধারণত ~১২-২৭°সেলসিয়াসের মধ্যে। একটি নির্দিষ্ট ব্যক্তি নির্দিষ্ট তাপমাত্রাকে অনুকূল পরিবেশ (যেমন খাদ্য প্রাচুর্য) এর সঙ্গে সম্পর্কিত করতে পারে এবং সাধারণত এমন পরিবেশের দিকে অগ্রসর হয় যেখানে তাপমাত্রা কাছাকাছি থাকে[৫]। থার্মোসেন্সরগুলো মাথার অ্যামফিড-এ অবস্থান করে এবং তিন ধরনের নিউরন (AFD, AWC, ASI) দ্বারা গঠিত, যাদের মধ্যে AFD সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ (যেসব প্রাণীর মধ্যে এটি নেই তারা তাপ অনুভব করতে পারে না)। থার্মোসেন্সরি নিউরন বাইরের সঙ্গে সংযুক্ত নয় এবং তাদের সংকেত-প্রক্রিয়া বিভিন্ন কেশিয়ন চ্যানেলের উপর নির্ভর করে[২]।
অ্যারোসেন্সেশন
[সম্পাদনা]শ্বাসপ্রশ্বাস ব্যবস্থার অনুপস্থিতিতে, C.elegans তার ছদ্দ-সিলোমিক তরলের মাধ্যমে গ্যাস পরিবহণ করে, যা দেহের সব টিস্যুতে পৌঁছায়। এটি এমন পরিবেশেও বেঁচে থাকতে পারে যেখানে অক্সিজেনের মাত্রা ২%-২১% এর মধ্যে থাকে[২]। তাপ অনুভবের মতো, অক্সিজেন অনুভবও খাদ্য সমৃদ্ধ পরিবেশের সঙ্গে সম্পর্কিত হতে পারে এবং একটি নির্দিষ্ট প্রাণীর জন্য পছন্দনীয় অক্সিজেন ঘনত্ব নির্ধারণ করতে পারে[৬]। অ্যারোসেন্সেশন সেনসিলা দ্বারা নয় বরং সারা শরীর জুড়ে ছড়ানো নিউরন দ্বারা সম্পন্ন হয়।
কেমোসেন্সেশন
[সম্পাদনা]প্রাণীটি বিভিন্ন রাসায়নিক যৌগ শনাক্ত করতে পারে, যেমন পানি-দ্রবণীয় যৌগ যেমন অ্যনিয়ন/ক্যাটায়ন বা অ্যামিনো অ্যাসিড (রসনা অনুভব) এবং বাষ্পীয় যৌগ যেমন অ্যালকোহল (গন্ধ অনুভব)[২]। ৩২টি নিউরন, যেগুলো ১৪টি ভিন্ন শ্রেণিতে বিভক্ত, কেমোসেন্সেশনে অংশগ্রহণ করে, যাদের মধ্যে ২২টি অ্যামফিড সেনসিলায় অবস্থিত। বিভিন্ন নিউরন বিভিন্ন যৌগ শনাক্ত করে এবং উদ্দীপনার প্রকৃতি (ক্ষতিকর বা উপকারী) অনুসারে তারা বিভিন্ন ধরণের নড়াচড়া সৃষ্টি করে যেমন এড়িয়ে চলা বা আকৃষ্ট হওয়া[২]।
লিঙ্কসমূহ
[সম্পাদনা]WormAtlas - C.elegans সম্পর্কিত সকল দিকের অনলাইন ডেটাবেস।
WormBook - C.elegans জীববিদ্যার অনলাইন পর্যালোচনা।
C.elegans II - বিনামূল্যের অনলাইন পাঠ্যপুস্তক।
OpenWorm - C.elegans এর ওপেন সোর্স 3D মডেল।
রেফারেন্সসমূহ
[সম্পাদনা]- ↑ Durbin, R.M. Studies on the development and organisation of the nervous system of C. elegans Ph.D. thesis. University of Cambridge, United Kingdom (1987)
- ↑ ২.০০ ২.০১ ২.০২ ২.০৩ ২.০৪ ২.০৫ ২.০৬ ২.০৭ ২.০৮ ২.০৯ Altun, Z.F. and Hall, D.H. Nervous System, general description, Wormatlas, doi:10.3908/wormatlas.1.18 (2011)
- ↑ White, J.G et al. The structure of the nervous system of the nematode Caenorhabditis elegans, Phil.Trans.R.Soc.Lond., B314, 1-340 (1986)
- ↑ O’Hagan, R. and Chalfie, M. Mechanosensation in Caenorhabditis elegans. Int. Rev. Neurobiol. 69: 169-203 (2006)
- ↑ Hedgecock, E.M. and Russell, R.L. Normal and mutant thermotaxis in the nematode Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. 72: 4061–4065 (1975)
- ↑ Rogers, C. et al. Behavioral Motifs and Neural Pathways Coordinating O2 Responses and Aggregation in C. elegans. Curr. Biol. 16: 649-659 (2006)