একটিমাত্র RNA অণু থেকেই কি সবকিছুর শুরু?
প্রতিটি জীবকোষ জিনগত তথ্যকে প্রোটিনে রূপান্তর করে একই যন্ত্র দিয়ে: রাইবোসোম। এটি কাজ করে ১০০-র বেশি ট্রান্সফার RNA আর কয়েকটি এনজাইমের সঙ্গে, যারা সেগুলোতে অ্যামিনো অ্যাসিড বোঝাই করে। এমন জটিলভাবে জড়ানো একটি ব্যবস্থা কীভাবে আদৌ আবির্ভূত হতে পারল? দক্ষভাবে কাজ করতে রাইবোসোমের প্রোটিন লাগে — কিন্তু তৈরি হতে প্রোটিনের রাইবোসোম লাগে।
ধ্রুপদি পরিস্থিতিগুলোর প্রতিটিই এই ধাঁধার কোনো না কোনো রূপে আটকে যায়। “RNA জগতে” RNA আগে এসেছিল; “প্রোটিন জগতে” প্রোটিন; সহ-বিবর্তন মডেলে দুটোই একসঙ্গে বেড়েছে। মঁপেলিয়ে বিশ্ববিদ্যালয় ও CNRS-এর অ্যালিস ক্লেনেন, এবং ইউনিভার্সিটি অফ ওয়েস্টার্ন অস্ট্রেলিয়ার আর্চা ফক্স ও নিকোলাই শিরোকিখের মতে, এগুলো সবই একটি ফাঁক রেখে যায়: জিন আর তাদের প্রভাব ভৌতভাবে যুক্ত হওয়ার আগে দরকারি বৈশিষ্ট্যগুলো কীভাবে একইসঙ্গে তৈরি ও নির্বাচিত হতে পারল, তা এরা ব্যাখ্যা করে না।
দুই কাজের একটি অণু
তাঁদের প্রস্তাব হলো রাইবোরেপ্লিসোম (riboreplisome): একটি প্রাচীন RNA অণু যা নিজের প্রতিলিপি তৈরি করত আর প্রোটিন সংশ্লেষণের প্রথম ধাপগুলোও সম্পন্ন করত। এই দৃষ্টিতে, প্রতিলিপন আর অনুবাদ শুরু হয়েছিল একই অণুর দুটি কাজ হিসেবে। রাইবোসোমাল, ট্রান্সফার ও মেসেঞ্জার RNA সবই এর বংশধর।
লেখকেরা সাম্প্রতিক পরীক্ষাগুলোর ওপর ভর করেন। তাঁরা উল্লেখ করেন, এলোমেলো অনুক্রম থেকে বিবর্তিত মাত্র ৪৫ নিউক্লিওটাইড লম্বা একটি পলিমারেজ রাইবোজাইম নিজের পরিপূরক সূত্র আর নিজের একটি প্রতিলিপি তৈরি করতে পারে। যে রাইবোসোমের দুই অর্ধেক একটিমাত্র RNA শৃঙ্খলে বাঁধা, সেগুলোও কাজ করে। রাইবোসোমের অনুঘটক কেন্দ্র থেকে নেওয়া প্রায় ৬৭ নিউক্লিওটাইডের খণ্ড পেপটাইড বন্ধন তৈরি করতে পারে। আর দেখানো হয়েছে যে RNA জলে, নিরপেক্ষ pH-এ, নিজের সঙ্গে অ্যামিনো অ্যাসিড জুড়ে নিতে পারে।
কোষ পর্যন্ত বারোটি ধাপ
গবেষণাপত্রটি একটি ১২ ধাপের পথ তুলে ধরে:
- ধাপ ১–২, শুধু এই দুটিই “অ-ডারউইনীয়”: ছোট RNA-গুলো জুড়ে এমন একটি অণু তৈরি করে যা প্রতিলিপি করতে পারে; তারপর জোড় বাঁধা প্রতিলিপিকে “নিজের” মধ্যে সীমিত করে। এখান থেকে প্রাকৃতিক নির্বাচন বিরতিহীনভাবে চলে।
- ধাপ ৩: প্রতিলিপিকারকটি নিজের প্রান্তে একটি অ্যামিনো অ্যাসিড বোঝাই করে — রাইবোরেপ্লিসোমের জন্ম, এখন “একটি পূর্ণাঙ্গ জিনগত ব্যবস্থা”।
- ধাপ ৪–৮: এটি নির্দিষ্ট কিছু অ্যামিনো অ্যাসিডে বিশেষজ্ঞ হয়, ছোট পেপটাইড তৈরি করে, নিজের দ্বিগুণ করে; বাড়তি প্রতিলিপিগুলো আদি-ট্রান্সফার RNA হয়ে ওঠে, আর একটি সংকেত-ভাণ্ডার বিস্তৃত হয়।
- ধাপ ৯: একটি চলনশীল অংশ মেসেঞ্জার RNA-র মতো কাজ করে।
- ধাপ ১০–১২: একটি ঝিল্লি বা ফোঁটার মধ্যে আবদ্ধ থাকায় উৎপাদগুলো কাছাকাছি থাকে; শেষে আদি-রাইবোসোমটি তার দুটি উপ-একক-এ ভাগ হয়ে যায়, আর মূল অণুটি একটি RNA জিনোমে পরিণত হয়।
প্রস্তাবিত পথের ধাপ ১ থেকে ৫। লাল তারকাচিহ্ন দুটি অ-ডারউইনীয় ধাপকে চিহ্নিত করে; ডারউইনীয় নির্বাচন শুরু হয় ধাপ ২-এর পরে। — চিত্র ২, ক্লেনেন, ফক্স ও শিরোকিখ (২০২৬), arXiv:2609.30816।
তিনটি মডেল, একটি সিদ্ধান্ত
লেখকেরা তাঁদের একক অণুকে তুলনা করেন একটি “RNA স্যুপের” সঙ্গে, যেখানে আলাদা আলাদা অণুকে সহযোগিতা করতে হয়।
- যোগ্যতার ভূদৃশ্য (fitness landscapes): ধাপগুলোর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া কম হলে ভূদৃশ্যে প্রায় ১১টি স্থানীয় চূড়া থাকে; স্যুপের প্রবল পারস্পরিক নির্ভরতায় প্রায় ১৫৫টি। স্যুপে বিবর্তন অনেক বেশিবার আটকে যায়।
- তথ্য: ১৬৫ বিট কার্যকরী তথ্যের মধ্যে ৬৫ (৩৯%) প্রথম দুই ধাপে দৈবক্রমে উদ্ভূত হতে হয়। এই দুটি ধাপ অপেক্ষার সময়ের ৯৯.৯৯%-এর বেশি নেয়; বাকি দশটি দ্রুত চলে আসে।
- জনসংখ্যা সিমুলেশন: ৫০০ প্রজন্ম জুড়ে রাইবোরেপ্লিসোমের যোগ্যতা ১.০ থেকে বেড়ে হয় ২.৬১, অথচ স্যুপেরটি নেমে যায় ০.৪৬-এ — ৫.৬৯ গুণ ব্যবধান। প্রধান দোষী বিসরণ: দরকারি উৎপাদগুলো যে জিন তাদের তৈরি করেছে তার থেকে দূরে ভেসে যায়। প্রতারক অণুগুলো সরিয়ে দিলে প্রায় কোনো লাভই হয় না।
একটি যুক্ত একক অণু বনাম সহযোগী RNA-র একটি স্যুপ: রাইবোরেপ্লিসোমের যোগ্যতা বাড়ে আর স্যুপেরটি কমে; উৎপাদের বিসরণই সবচেয়ে বড় প্রতিবন্ধকতা। — চিত্র ৪, ক্লেনেন, ফক্স ও শিরোকিখ (২০২৬), arXiv:2609.30816।
পরীক্ষার অপেক্ষায় একটি তত্ত্ব
এটি একটি অনুমান, আবিষ্কার নয়: গবেষণাপত্রে কোনো নতুন পরীক্ষার কথা নেই, আর এর মডেলগুলো আনুমানিক পরামিতির ওপর দাঁড়িয়ে। কিছু সংখ্যা লেখার বিভিন্ন জায়গায় অসংগত — যেমন, সেরা সমাধানে পৌঁছানোর সম্ভাবনা এক জায়গায় ৫% আর চিত্রে প্রায় ৩০% বলা হয়েছে। লেখকেরা এটি যাচাইয়ের চারটি উপায় প্রস্তাব করেন: পরীক্ষাগারে ন্যূনতম রাইবোরেপ্লিসোম বিবর্তিত করা, রাইবোসোমাল RNA-তে তাদের চিহ্ন খোঁজা, একক-অণু অনুবাদ প্রতারকদের প্রতিরোধ করে কি না তা পরীক্ষা করা, আর পূর্বাভাসিত মধ্যবর্তী রূপগুলো পুনর্গঠন করা। তাঁরা লেখেন, আদি রাইবোরেপ্লিসোম সম্ভবত হারিয়ে গেছে, কিন্তু এর অবশেষ হয়তো প্রতিটি কোষের RNA-তে টিকে আছে।