এই ব্লগ পোস্টটি কীভাবে প্রাথমিক ভ্রূণ পর্যায়ে কোষগুলি OCT4 এবং CDX2 এর মতো গুরুত্বপূর্ণ বিষয়গুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন ভাগ্য বেছে নেয়, সেইসাথে দ্বিমেরুত্ব নির্ধারণকারী পদার্থের বন্টনের পার্থক্য সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করে।
আমাদের দেহের অসংখ্য কোষ জাইগোট থেকে উৎপন্ন হয়, যা শুক্রাণু এবং ডিম্বাণুর নিষেকের মাধ্যমে বারবার কোষ বিভাজনের মাধ্যমে গঠিত একটি একক কোষ। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, জাইগোট কোষ বিভাজনের মাধ্যমে গঠিত প্রাথমিক ব্লাস্টোসিস্ট পর্যায়ে, ট্রোফোইক্টোডার্ম কোষগুলি - যা পরে প্লাসেন্টার অংশ হয়ে ওঠে - তাদের চারপাশের অভ্যন্তরীণ কোষ ভর (ICM) থেকে পৃথক হয়ে যায়। এই ICM-এর প্লুরিপোটেন্সি রয়েছে, যা ভ্রূণের সমস্ত ধরণের কোষে পার্থক্য করার ক্ষমতা রাখে। তাহলে, এই অভ্যন্তরীণ কোষ ভর কীভাবে গঠিত হয়?
জাইগোটটি আটটি গোলাকার কোষ নিয়ে গঠিত ৮-কোষ পর্যায়ে পৌঁছানোর জন্য প্রায় তিন দফা কোষ বিভাজনের মধ্য দিয়ে যায়। এরপর এটি অঙ্গসংকোচনের প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, যার সাথে রূপগত পরিবর্তন ঘটে এবং ৮-কোষের মরুলায় পরিণত হয়। পরবর্তী পর্যায়ে, ৮-কোষের ব্লাস্টুলা মাইটোটিক বিভাগ এবং ডিফারেনশিয়াল বিভাগ উভয়ের মাধ্যমে ১৬-কোষের ব্লাস্টুলা হয়ে যায়। মাইটোটিক বিভাগ বলতে সেই বিভাগকে বোঝায় যেখানে দুটি ফলস্বরূপ কোষ অভিন্ন থাকে, অন্যদিকে ডিফারেনশিয়াল বিভাগ বলতে সেই বিভাগকে বোঝায় যেখানে দুটি ফলস্বরূপ কোষ ভিন্ন হয়ে যায়। ৮-কোষের ব্লাস্টোসিস্টের কিছু কোষ সংরক্ষণ বিভাগের মাধ্যমে ১৬-কোষের ব্লাস্টোসিস্টের বাইরের স্তর গঠনকারী কোষে পরিণত হয়। অবশিষ্ট কোষগুলি ডিফারেনশিয়াল বিভাগকে অতিক্রম করে, বাইরের স্তরের জন্য একটি কোষে এবং ভিতরের জন্য একটি কোষে বিভক্ত হয়ে ভিতরের অংশ পূরণ করে। এইভাবে, ১৬-কোষের ব্লাস্টোসিস্ট প্রথমে বাইরের স্তরের কোষ এবং ভিতরের কোষ দ্বারা আলাদা একটি রূপ অর্জন করে।
ইতিমধ্যে, এই দ্বৈত কোষ বিভাজন প্যাটার্নটি 16-কোষের ব্লাস্টোসিস্টের মধ্যে পুনরাবৃত্তি হয়, যার ফলে 32-কোষের ব্লাস্টোসিস্ট তৈরি হয়। এই পর্যায়ে, বাইরের স্তরের কোষগুলি ট্রোফোইক্টোডার্ম কোষে বিভক্ত হয় যা পরে প্রাথমিক ব্লাস্টোসিস্ট তৈরি করবে, যখন অভ্যন্তরীণ কোষগুলি সেই কোষগুলিতে বিভক্ত হয় যা অভ্যন্তরীণ কোষ ভর তৈরি করবে। এখানে মূল প্রশ্ন হল 16-কোষ এবং 32-কোষের ব্লাস্টোসিস্ট পর্যায়ে কোষগুলি কীভাবে পৃথক কোষের ধরণে বিভক্ত হয়।
দুটি প্রধান অনুমান প্রস্তাব করা হয়েছে। প্রথমত, 'অভ্যন্তরীণ-বাহ্যিক অনুমান' ব্যাখ্যা করে যে একটি একক কোষ প্রতিবেশী কোষের সাথে যোগাযোগের মাত্রা এবং বাহ্যিক পরিবেশের সংস্পর্শে আসার পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন উপায়ে পার্থক্য করে। অর্থাৎ, ব্লাস্টোসিস্টের গভীরে অবস্থিত কোষগুলির পৃষ্ঠের কোষের তুলনায় প্রতিবেশী কোষের সাথে বেশি যোগাযোগ থাকে এবং তারা সরাসরি বাহ্যিক পরিবেশের সংস্পর্শে আসে না। এই পার্থক্য গভীর কোষ এবং পৃষ্ঠের কোষগুলিকে পৃথক কোষের ধরণে বিভক্ত করে বলে মনে করা হয়।
তবে, ৮-কোষের ব্লাস্টোসিস্ট পর্যায়ে কম্প্যাকশন প্রক্রিয়ার সময় নির্দিষ্ট পদার্থগুলি কোষের মধ্যে অসমভাবে বিতরণ করা হয় তা আবিষ্কারের ফলে একটি নতুন 'বাইপোলার হাইপোথিসিস' প্রস্তাবিত হয়। কোষের মধ্যে প্রাথমিকভাবে সমানভাবে বিতরণ করা পদার্থগুলি কম্প্যাকশনের পরে বাইরের বা অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে পুনর্বণ্টন করা হয়। ফলস্বরূপ, ৮-কোষের ব্লাস্টোসিস্টের প্রতিটি কোষ একটি দ্বিমেরু কাঠামো অর্জন করে। এই পদার্থগুলিকে 'বাইপোলার নির্ধারণ পদার্থ' বলা হয় এবং দ্বিমেরু অনুমানের মূল কথা হল কোষগুলি এই পদার্থগুলির বিতরণ প্যাটার্নের উপর ভিত্তি করে পৃথক ধরণের মধ্যে বিভক্ত হয়। এই অনুমান অনুসারে, ৮-কোষের ব্লাস্টোসিস্টের কোষগুলি যখন মাইটোটিক বিভাজনের মধ্য দিয়ে যায়, তখন পৃষ্ঠের কোষগুলি বিভাজনের আগে তাদের ধারণকৃত পোলারাইজিং উপাদানের বিতরণ ধরে রাখে। তবে, নবগঠিত অভ্যন্তরীণ কোষগুলিতে সেই পোলারাইজিং উপাদানের অভাব থাকে যা মূলত বাইরের দিকে ঘনীভূত ছিল। পৃষ্ঠ এবং অভ্যন্তরীণ কোষের মধ্যে এই পার্থক্যকে তাদের পৃথক কোষের ধরণের মধ্যে বিভাজনের কারণ হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
বিজ্ঞানীরা ব্লাস্টোসিস্টের বাইরের কোষ এবং ভেতরের কোষের পার্থক্য প্রক্রিয়ার সময় প্লুরিপোটেন্সি বজায় রাখার জন্য জড়িত OCT4 এবং নিউরাল ক্রেস্ট গঠনে জড়িত CDX2 এর উপর মনোনিবেশ করেছিলেন। 8-কোষ পর্যায়ের ব্লাস্টোসিস্টে, OCT4 সমস্ত কোষে সমানভাবে বিতরণ করা হয়, কিন্তু CDX2 তা নয়। এর কারণ হল কিছু বাইপোলার স্ফটিক উপাদান কেবল কোষের বাইরের অঞ্চলে বিদ্যমান থাকে, যা CDX2 কে বাইরের দিকে কেন্দ্রীভূত করে। পরবর্তীকালে, 16-কোষ পর্যায়ে, OCT4 ধীরে ধীরে বাইরের কোষ থেকে অদৃশ্য হয়ে যায়, যখন ভেতরের কোষে অবশিষ্ট CDX2 ধীরে ধীরে অদৃশ্য হয়ে যায়। এটি ঘটে কারণ CDX2 বাইরের কোষে OCT4 এক্সপ্রেশনকে দমন করে এবং OCT4 ভিতরের কোষে CDX2 এক্সপ্রেশনকে দমন করে।
ইতিমধ্যে, 'হিপ্পো' সিগন্যালিং পথ, যা CDX2 প্রকাশকে উৎসাহিতকারী পদার্থের কার্যকারিতা দমন করে, এই প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত একটি গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা হিসাবেও অধ্যয়ন করা হয়েছে। এই প্রক্রিয়া অনুসারে, ১৬-কোষ পর্যায়ের ভ্রূণের সমস্ত কোষে উপস্থিত হিপ্পো সিগন্যালিং, পার্শ্ববর্তী কোষগুলির সাথে যোগাযোগের ক্ষেত্র বৃদ্ধি পেলে সক্রিয় হয়, যার ফলে CDX2 এর মাত্রা হ্রাস পায়। এই ফলাফলগুলি দেখায় যে CDX2 এবং OCT4 এর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া হল পার্থক্য এবং বিভাজনের মাধ্যমে সৃষ্ট দুটি কোষের ভিন্ন ভাগ্য নির্ধারণের একটি মূল কারণ। সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে এই জটিল প্রক্রিয়াটি আন্তঃকোষীয় যান্ত্রিক বল, এপিজেনেটিক নিয়ন্ত্রণ এবং প্রোটিন ফসফোরাইলেশন সংকেতের পার্থক্যের সাথে জৈবভাবেও যুক্ত। এটি নিশ্চিত করে যে প্রাথমিক ভ্রূণের বিকাশের সময় কোষের ভাগ্য নির্ধারণের প্রক্রিয়া অত্যন্ত পরিশীলিত মিথস্ক্রিয়ার ফসল।
