পরজীবী দ্বারা ‘জীবন্ত লাশ’এ রূপান্তরিত হচ্ছে উদ্ভিদ, উঠে এলো নতুন গবেষণায়

এ যেন এক অদ্ভূত পরজীবী। সরষে সদৃশ গাছটিকে আক্রমণ করেছিল ঠিকই, ডাইনির ঝাড়ুর মতো সরু সরু সব কান্ড, ফুল হয়েছে যা থেকে কোনও ফল হবেনা, কিন্তু বেঁচে আছে সুস্থ গাছের থেকে অনেক বেশিদিন। শুধু তাই নয়, বেঁচে থাকছে চিরযৌবন প্রাপ্ত হয়ে। এমনই এক পরজীবী নিঃসৃত রাসায়নিকের সন্ধান পেয়েছেন ইংল্যান্ডের জন ইন্স সেন্টারের বিজ্ঞানী সাসকিয়া হোগেনহাউট এবং তার দল।

“দেখে সবসময় মনে হয় গাছটি যেন তরুণ অবস্থাতেই রয়ে গিয়েছে“, বিবৃতিকালে জানান প্রধান গবেষক সাসকিয়া হোগেনহাউট। পরজীবী ব্যাকটেরিয়াটির নাম Phytoplasma. এদের কোষপর্দা থাকে কিন্তু কোষপ্রাচীর থাকে না।

পর্যবেক্ষণে দেখা গেছে সুস্থ গাছ সময়ের সঙ্গে সঙ্গে প্রজনন করে বার্ধক্যে পৌঁছুলেও এই পরজীবী আক্রান্ত গাছের বার্ধক্যের কোনও লক্ষ্মণই নেই। অনেকটা সেই গল্পের চিরযৌবন লাভ করা ভ্যাম্পায়ার এবং পরজীবীর খাদ্যের জোগান দেওয়া জম্বির সংমিশ্রণ। যেহেতু এই ব্যাকটেরিয়াটি একটি পতঙ্গবাহী পরজীবী, সেজন্য পতঙ্গের মাধ্যমে এক গাছ থেকে অপর গাছে খুব সহজেই ছড়িয়ে পড়তে পারে। গবেষণায় এক রাসায়নিকের সন্ধান পাওয়া গেছে। ব্যাকটেরিয়া থেকে তৈরি এই রাসায়নিকের গাছের বার্ধক্যের হার কমিয়ে দেওয়ার পদ্ধতি ভবিষ্যতে রোগাক্রান্ত খাদ্যশস্যের রক্ষা করার কাজেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এই রাসায়নিকটি একপ্রকার প্রোটিন, নাম সংক্ষেপে হলো SAP05 যেটা গাছের স্বাভাবিক বৃদ্ধির হার নিজের দখলে নিয়ে কমিয়ে দেয়।

এই গবেষণালব্ধ ফল প্রকাশিত হয়েছে Cell জার্নালে।

তাদের এই গবেষণা ভবিষ্যতে খাদ্যশস্য উৎপাদনকারী উদ্ভিদের জিনকে Phytoplasma এর হাত থেকে রক্ষা করার উপযোগী ভাবে তৈরি করতে সাহায্য করবে বলেই মত গবেষক দলের প্রধান সাসকিয়া’র। কেননা এই ফাইটোপ্লাজমা ব্যাকটেরিয়াও ফসলের ধ্বংসাত্মক রোগের কারণ হতে পারে, যেমন অ্যাস্টার ইয়েলোস যা লেটুস, গাজরের মতো শস্যে উল্লেখযোগ্য ক্ষতি করে।

পরজীবীরা আশ্রয়দাতা উদ্ভিদকে ব্যবহার করে নিজেদের চাহিদার জোগানের করে এবং কখনও কখনও খুবই দুর্বিষহ উপায়ে। কিছু গাছের ক্ষেত্রে একটি নির্দিষ্ট প্রজাতির পরজীবীর আক্রমণ তাদের এমন অবস্থা করে যে সেসমস্ত গাছের হাব-ভাব আচার-আচরণ জীবন্ত লাশ বা জম্বি’র ন্যায় হয়ে পড়ে। এমনকি কখনও সেই গাছের প্রজনন ক্ষমতাও নষ্ট হয়ে যায় এবং শুধুই সেই পরজীবীর আশ্রয়দাতা এবং খাদ্যের যোগানদাতা হিসেবে বেঁচে থাকে। যদিও এখনও অবধি অনবিক স্তরে ঠিক কী বিক্রিয়া ঘটে যার জন্য গাছকে বেশিদিন বন্ধ্যা করে বাঁচিয়ে রাখা যায় তার সম্বন্ধে গবেষকরা এতদিন অবধি খুব বিস্তারিতভাবে জানতে পারেননি।

ফাইটোপ্লাসমা প্রজাতির ব্যাকটেরিয়া আশ্রয়দাতা উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করার জন্য কুখ্যাত। এই প্রজাতির ব্যাকটেরিয়াগুলো প্রতিটি একটি নির্দিষ্ট নিয়ম মেনে চলে। আবার এদের ২ রকমের জীবনচক্র প্রত্যক্ষ করা যায়, বাহক পতঙ্গের দেহের এবং আশ্রয়দাতা উদ্ভিদের দেহে। এই গ্রুপের ব্যাকটেরিয়ার জন্যই গাছের গড়ন উইচেস ব্রুম বা ডাইনির ঝাঁটার মতো হয় হয়ে থাকে অর্থাৎ এদের প্রচুর শাখাপ্রশাখা খুব কাছাকাছি গায়ে লাগালাগি করে বেড়ে ওঠে। এর মাধ্যমেই গাছটি একটি জম্বি বা জীবন্ত লাশ হয়ে ওঠে যা প্রজননে অক্ষম এবং বরাবরের যৌবন দশা বজায় রাখে।

“ফাইটপ্লাজম বেশিরভাগ ভাসকুলার প্ল্যান্টকে আক্রমণ করে এবং এদের গঠন পাল্টে দেয় যেমন শাখাপ্রশাখার ব্যাপক হারে বৃদ্ধি করে ডাইনির ঝাঁটার মতো গড়ন তৈরি করে এবং ফুলগুলিকে আবার বিপরীত দিকে বৃদ্ধি করে পাতার ন্যায় অঙ্গ বা ফাইলোডি (Phyllody)-তে রূপান্তরিত করে পুনরায়। এর জন্যই মূলত এদের জম্বি প্ল্যান্ট বলা হয় যা প্রজননে অক্ষম, অস্বাভাবিক গড়ন এবং বেঁচে থাকে শুধুমাত্র পরজীবীর আশ্রয়দাতা হিসেবে।“-জানান গবেষক সাসকিয়া।

নতুন গবেষণার দ্বারা SAP05 প্রোটিন কীভাবে আশ্রয়দাতা উদ্ভিদের কার্যকলাপে হস্তক্ষেপ করছে তার আণবিক স্তরের ব্যাখ্যা পাওয়া সম্ভব হয়েছে।

“প্রোটোসোম (Proteasome) প্রক্রিয়া অর্থাৎ উদ্ভিদের অপ্রয়োজনীয় প্রোটিনকে ভেঙে ফেলার প্রক্রিয়া নিজের নিয়ন্ত্রণে নিয়ে নেয় এই SAP05 প্রোটিন। এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আশ্রয়দাতা উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য দায়ী প্রোটিনগুলিকে এই “প্রোটোসোম” দ্বারা ধ্বংস করতে থাকে এবং আবার নতুন করে সেই প্রোটিন তৈরির জন্য এই উপাদানগুলো প্রেরিত হয়। এর ফলে আশ্রয়দাতা উদ্ভিদের প্রচুর পরিমাণ পাতাযুক্ত শাখা প্রশাখা তৈরি হতে থাকে এবং তার চিরযৌবন দশা বজায় থাকে যা পরজীবী ব্যাকটেরিয়ার বেঁচে থাকার অনুকূল।

Arabidopsis thaliana নামক উদ্ভিদের ওপর জেনেটিক এবং জৈবরাসায়নিক পর্যবেক্ষণ দ্বারা SAP05-এর কার্যকলাপ বিস্তারিতভাবে জানা গেছে। এটি প্রধানত দুই’টি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর SPL পরিবার এবং GATA পরিবারের সঙ্গে বিক্রিয়া ঘটিয়ে তাদের সঙ্গে যুক্ত হয়ে তাদের কার্যকারিতা নষ্ট করে দেয়। এর ফলে গাছের বয়স বাড়ার প্রক্রিয়া ব্যাহত হলেও প্রচুর শাখা প্রশাখা তৈরি হতে থাকে।

গবেষকরা আরও জানান SPL ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর, ভাসকুলার উদ্ভিদের বয়সজনিত পরিবর্তনের জন্য দায়ী এবং GATA ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর উদ্ভিদের আকৃতি, শাখা প্রশাখা বিস্তার এবং ফুল ফোটানোর সময় নির্ধারণের জন্য দায়ী।

প্রোটোসোম দ্বারা ধ্বংসপ্রাপ্ত প্রোটিনগুলি সাধারণত উবিকুইটিন (Ubiquitin) প্রোটিন অনুর সঙ্গে যুক্ত হয় এই প্রক্রিয়ায় প্রবেশের আগে। কিন্তু পরজীবী ব্যাকটেরিয়া আক্রমণের ফলে “উবিকুইটিন”-এর সঙ্গে সংযুক্ত না হয়েই এই প্রক্রিয়ায় অংশ নিতে পারছে প্রোটিনগুলি এবং এর জন্য 26S প্রোটোসোম ইউনিটের প্রোটিন গ্রাহক RPN10-কে ব্যবহার করে যা ইউক্যারিওটিক কোষে প্রচুর পরিমাণে সংরক্ষিত থাকে।

উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য দায়ী যেসমস্ত প্রোটিন SAP05 দ্বারা আক্রান্ত হয় সেগুলো বাহক পতঙ্গের শরীরেও বর্তমান কিন্তু পতঙ্গের শরীরে সেই প্রোটিনগুলির গঠন ভিন্ন হওয়ার কারণে SAP05 সেগুলির সঙ্গে বিক্রিয়া করে সেগুলিকে বিভাজিত করতে পারে না।

গবেষণায় ২টি অ্যামিনো অ্যাসিডের নাম উঠে এসেছে যেগুলি উদ্ভিদে থাকে এবং SAP05 কে বহন করে। এই অ্যামিনো অ্যাসিড 2 টি’কে যদি পতঙ্গের দেহে SAP05 এর বাহক 2 টি অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা যায়, তাহলেই আর SAP05 কোনও বিক্রিয়া করতে পারে না।

গবেষণালব্ধ এই ২টি অ্যামিনো অ্যাসিড যদি খাদ্যশস্যে প্রতিস্থাপিত করা যায় কোনও আধুনিক জিন সংস্কারক পদ্ধতি যেমন CRISPR-Cas, তবে হয়তো SAP05-এর কার্যকারিতা স্থগিত করে দেওয়া যাবে উদ্ভিদের দেহে, এমনই মত গবেষকদলের।

গবেষণাপত্র: Parasitic modulation of host development by ubiquitin-independent protein degradation. Cell (2021)

DOI: 10.1016/j.cell.2021.08.029