ডারউইন থেকে ডাবল হেলিক্স - ২

বংশগতি নিয়ে হয়ত ডারউইনের মাথা ঘামানোরই দরকার হত না যদি তার সমসাময়িক আরেক বিজ্ঞানীর কাজ তার হাতে এসে যেত। অবশ্য বিজ্ঞানী নন, পেশাগত ভাবে ইনি ছিলেন ধর্মযাজক। ইনি হলেন গ্রেগর যোহান মেন্ডেল - জিন-বিজ্ঞানের পিতৃপুরুষ। চেক রিপাবলিকে জন্মানো মেন্ডেলের পরীক্ষায় ফল কখনই ভাল হত না। ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়ে পদার্থবিদ্যার গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষায় উনি ফেল করার পরে পাকাপাকিভাবে ধর্মযাজকের জীবন বেছে নেন। কিন্তু চার্চের ফাদারের পরামর্শে গবেষণাও চালিয়ে যেতে থাকেন।

মনাস্ট্রিতে উনি মটর গাছের ওপর গবেষণা করতে গিয়ে একটি গুরুত্বপূর্ণ জিনিস লক্ষ্য করেন। উনি ধারণা করলেন বংশগতি কোনো বাহকের মাধ্যমে অপত্যের মধ্যে আসে, এবং এরা জোড়ায় জোড়ায় থাকে, অথচ অপত্য পিতা-মাতা উভয়ের কাছ থেকেই অপত্য একটি করে বাহক পেয়ে থাকে - পরবর্তীকালে এরই নাম দেওয়া হয় জিন। যেমন ধরা যাক যে মটর দুরকম রঙের হয় - হলুদ আর সবুজ। ওনার ব্যাখ্যায় সবুজ মটরে উভয়ের থেকেই সবুজ(G) হবার জিন পেয়েছে তাই ওটি সবুজ আর হলুদ মটরে অন্তত একটি জিন হলুদ(Y) হবার জিন। শুধু GG হল সবুজ, আর বাদবাকি YY, YG আর GY হল হলুদ। কারণ - হলুদ হল প্রকট বৈশিষ্ট্য আর সবুজ হল সুপ্ত। এই ব্যাখ্যা সরাসরি বংশগতির অনেকগুলো সমস্যাকে সমাধান করে দিল। দাদুর রোগ নাতির মধ্যে দেখা যায়, অথচ ছেলের মধ্যে দেখা যায় না - কারণ ছেলের মধ্যে বৈশিষ্ট্য সুপ্ত থাকে - যে জিন এর জন্য দায়ী সেটা সুপ্ত বৈশিষ্ট্য। পরাগরেণু বা বাহকের মধ্যে থাকে একটি মাত্র জিন। পদার্থবিদের মত সংখ্যা গুণে উনি দেখালেন এই ভাঙা-জোড়ার পদ্ধতি পুরো র‌্যান্ডম - YG গাছের পরাগরেণুর মধ্যে অর্ধেক Y আর বাকি অর্ধেক G থাকবেই। আর তৈরী গাছে ২৫% বা এক-চতুর্থাংশের রঙ হবে সবুজ।

মজার কথা, ভাগ্যের ফেরে মেন্ডেলের এই ব্যাখ্যা বিজ্ঞানীমহলে দাগ কাটতে পারল না। উনি আরো কিছু মটর নিয়ে গবেষণা করার পরে স্থানীয় কিছু জার্নালে এ সংক্রান্ত পেপার প্রকাশ করেন। তারপরে, আরো অনেক বিজ্ঞানীর সাথে উদ্ভিদবিজ্ঞানী কার্ল নাগেলিকে লিখলেন এই আবিষ্কারের কথা। নাগেলির ব্যাপারটা পছন্দ হয় নি। উনি ১৪০ প্যাকেট বীজ পাঠালেন মেণ্ডেলকে - পরীক্ষাটি এই নতুন প্রজাতির ওপর করার জন্য। দুর্ভাগ্যবশত এই নতুন প্রজাতিটি ছিল একধরণের সূর্যমুখী গাছ। এর মধ্যে মটরের মত অত সহজে বোধগম্য কোনো জিন-নিয়ন্ত্রিত বিশিষ্টতা ছিল না। তাই কিছুদিনের মধ্যেই মেন্ডেল হাল ছেড়ে দিলেন। এদিকে চার্চের ফাদার মারা যাওয়ায় উনি পুরোদমে ধর্মযাজকের কাজে ব্যস্ত হয়ে পড়লেন। আর বিজ্ঞান থেকে হয়ে গেল তার স্বেচ্ছাবসর। মেন্ডেলের অমূল্য কাজ চাপা পড়ে গেল।

১৯০০ সালে তিন বিজ্ঞানী মেন্ডেলের কাজ পুনরুদ্ধার করেন - কোহেন, শেরমাক আর ভ্রিয়েস। এদের মধ্যে ঘটনাচক্রে কোহেন ছিলেন নাগেলির ছাত্র। আর ভ্রিয়েসই হিসাবে ডারউইনের প্যানজেনেসিস অনুকরণে বংশগতির বাহকের নাম রাখেন প্যাঞ্জিন - যা থেকে পরে জিন কথাটা এসেছে।

যা হোক, মেন্ডেলে ব্যাখ্যায় একটা ব্যাপার অসম্পূর্ণ রয়ে গেছিল - এই বাহক কে? এই জিন বলে ধারণাটাই তিনি তৈরী করতে পেরেছিলেন, কিন্তু তার বাস্তবে কোথায় থাকে আর কি ভাবে বাহকের কাজ করে তা নিয়ে উনি কিছুই বলতে পারেন নি। ১৮৮৪ সালে মেন্ডেলের মৃত্যুর সময়ে উন্নততর অণুবীক্ষণের কল্যাণে আবিস্কৃত হয় কোষের মধ্যের এক নতুন অংশ - ক্রোমোজম। ক্রোমোজোম প্রতিটি জীবকোষের মধ্যেই থাকে। কিন্তু এই ক্রোমোজমের সাথে মেন্ডেল-বর্ণিত বাহকের কি সম্পর্ক তা জানতে আরো দু দশক লেগে গেল।

১৯০২ সালে আমেরিকায় কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের চিকিৎসাশাস্ত্রের ছাত্র ওয়াল্টার সাটন ফড়িং-এর ক্রোমোজোম অণুবীক্ষণের তলায় দেখতে গিয়ে দেখেন ক্রোমোজোমও আসলে একজোড়া - ঠিক যেমন মেন্ডেল-বর্ণিত বাহকের হওয়ার কথা। কিন্তু ঠিক একটা জায়গায় ব্যতিক্রম - শুক্র-কোষে (sex cell)। এটাও মেন্ডেলের বর্ণনার সাথে হুবহু মিলে যায় - মেন্ডেল বর্ণিত অপত্যের মধ্যে পিতা বা মাতার কাছ থেকে একটাই বাহক আসে। উনি সিদ্ধান্ত নিলেন, মেন্ডেল বর্ণিত বাহক ক্রোমোজমের মধ্যেই আছে। ওনার লেখা পেপার প্রকাশিত হয় ১৯০৩ সালে। পরে জার্মান বিজ্ঞানী বোভেরিও একই সিদ্ধান্তে পৌঁছন। তাই এই মতবাদটি সাটন-বোভেরি মতবাদ বলে পরিচিত ছিল।

অথচ বিজ্ঞানীমহলে এই তত্ত্ব ছিল বিতর্কিত। আর সবার মত কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়েরই আরেক বিজ্ঞানী টমাস হান্ট মরগ্যানও বিশ্বাস করেননি যে এরকমটা সম্ভব। তার প্রাথমিক যুক্তি ছিল - যদি গোটা ক্রোমজোম দুভাগে ভেঙে একটুকরো অপত্যে চলে যায় তাহলে তো একসাথে অনেক বৈশিষ্ট্য অপত্য অর্জন করবে। কিন্তু বৈশিষ্ট্যগুলো বাস্তবে মিলেমিশে থাকে। বাবার কাছ থেকেও কিছু আর মায়ের কাছ থেকেও কিছু বৈশিষ্ট্য অপত্য অর্জন করে - শুধুমাত্র দুভাগে বিভক্ত ক্রোমোজোম দিয়ে তার ব্যাখ্যা করা সম্ভব হয় না।

মরগ্যান প্রথমে শিক্ষকতা করতেন ব্রিন মাওর কলেজে। সেখানে তার গবেষণার বিষয় ছিল ভ্রূণ, লার্ভা আর পুনরুৎপাদন। ১৯০৪ সালে উনি বিয়ে করেন আরেক বিজ্ঞানী লিলিয়ানকে - যিনি পরে তাকে কাজে বরাবর সাহায্য করেছেন। একই বছরে উনি কলম্বিয়ায় যোগদান করেন। কলম্বিয়ায় উনি প্রজনন নিয়ে গবেষণা করার জন্য বেছে নেন একটা বিশেষ ধরণের মাছিকে - যার নাম ড্রসোফিলা - কারণ এই মাছি দ্রুত বংশবৃদ্ধি করে। এই মাছি নিয়ে গবেষণা করতে করতে ওনার ল্যাবরেটরি মাছিতে আর মাছির খাবারে ভর্তি হয়ে গিয়েছিল। কিভাবে উনি দুধের কৌটোয় মাছি সংগ্রহ করতেন বা মাছিদের খাওয়াতেন তা নিয়ে অনেক মজার গল্প আছে।

ড্রসোফিলার মধ্যে একটা বিশেষ বৈশিষ্ট্য ছিল - চোখের রঙ। মরগ্যান লক্ষ্য করলেন কোনো কোনো পুরুষ মাছির চোখের রঙ হত সাদা, বাকি সাধারণ মাছিদের চোখ হয় লাল। সাদা চোখ-বিশিষ্ট স্ত্রী-মাছি খুবই দুর্লভ। তখন বিজ্ঞানীরা জেনে গেছেন ক্রোমোসোমের সাথে লিঙ্গের সম্পর্ক - দুটো X ক্রোমোজম পেলে হয় স্ত্রী আর একটা X আর একটা Y হলে হয় পুরুষ। সুতরাং মরগ্যান ধারণা করে নিলেন যে চোখের রঙ বহনকারী জিন হল X ক্রোমোজমের মধ্যে অবস্থিত আর সুপ্ত প্রকৃতির। ছেলেদের ক্ষেত্রে X ক্রোমোজোম একটাই, তাই সুপ্ত হলেও বৈশিষ্ট্য প্রকাশ পায় প্রকট জিনের অভাবে। অন্যদিকে স্ত্রী-মাছির দুটো X, তাদের একটাতে জিনটা থাকলেও অন্যটার প্রকট জিন এই সাদা করার জিনের প্রভাব খর্ব করে দেয়। তাই স্ত্রী মাছিতে সাদা চোখ দুর্লভ। তার এই ব্যাখ্যা ১৯১১ সালে প্রকাশিত হল সায়েন্স পত্রিকায়।

কিন্তু মরগ্যানের প্রাথমিক খটকাটা তখনও দূর হয় নি। একসাথে সব বৈশিষ্ট্য - মানে গোটা এক একটা ক্রোমোজমই কি পিতা বা মাতার কোনো একজনের কাছ থেকে আসে? এটা পরীক্ষা করার জন্য উনি চোখের রঙ-এর মত আরেকটি বৈশিষ্ট্য নিয়ে গবেষণা শুরু করলেন - মাছির ডানার আকার। দেখা গেল এটিও X ক্রোমোজমের সাথে সংযুক্ত বৈশিষ্ট্যঅথচ, যে যে মাছির চোখের রঙ সাদা, তার যদি ডানাও ছোটো হয়, তার মানে তার X ক্রোমোজমে উভয় জিনই রয়েছে। কিন্তু তার কয়েক প্রজন্মের অপত্যদের মধ্যে দেখলে দেখা যায় যে মাছির চোখ সাদা তার ডানা আবার ছোটো নাও হতে পারে। তার মানে, কোনো না কোনো ভাবে একই X ক্রোমোজম থেকে দুটো জিন আলাদা হয়ে যাচ্ছে। উনি এই পর্যবেক্ষণ থেকে ধারণা করলেন যে ক্রোমোজমগুলো কোনোভাবে ভেঙে আবার জোড়া লাগে। এই ঘটনা ঘটে যখন দুই ক্রোমোজম-বিশিষ্ট কোষ থেকে এক ক্রোমোজম-বিশিষ্ট শুক্রকোষ (sex-cell) তৈরী হয়। এর নাম দিলেন উনি রিকম্বিনেশন। উনি আরো ধারণা করলেন যে জিনগুলো ক্রোমোজম-সজ্জায় যত দূরে থাকে, তত তাদের রিকম্বিনেশনের ফলে আলাদা হবার সম্ভাবনাও বেড়ে যায়।

রিকম্বিনেশন আবিষ্কারের সাথে সাথেই বংশগতি সম্পর্কিত তত্ত্বগত বিতর্ক শেষ হল। কারণ, তত্ত্বগতভাবে জিন কিভাবে বাহিত হয় আর কিভাবে পরিবর্তিত হয় -সে নিয়ে ধারণা সুস্পষ্ট হয়ে গেল। কিন্তু তখনো জানা যায় নি ক্রোমোজমের মধ্যে জিন কি ভাবে সজ্জিত থাকে বা জিন বস্তুটা আসলে কি ও তার গঠন কি। এ নিয়েই পরে গবেষণা করেন জেমস ওয়াটসন আর ফ্রান্সিস ক্রিক।

মরগ্যানের এই যুগান্তকারী আবিষ্কারের জন্য ১৯৩৩ সালে উনি নোবেল পুরষ্কার পেলেন - জিন-বিজ্ঞানী হিসাবে উনিই প্রথম। সূচনা করে দিয়ে গেলেন এক নতুন অধ্যায়ের। ওয়াডিংটন নামে ওনার সমসাময়িক বিজ্ঞানী বলেন -