সিন্থেটিক বায়োলজিস্ট টম নাইট বলেছেন, "একবিংশ শতাব্দী হবে ইঞ্জিনিয়ারিং বায়োলজির শতাব্দী।" তিনি সিন্থেটিক বায়োলজির অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা এবং এই ক্ষেত্রের একটি তারকা কোম্পানি গিংকো বায়োওয়ার্কসের পাঁচজন প্রতিষ্ঠাতার মধ্যে একজন। কোম্পানিটি ১৮ই সেপ্টেম্বর নিউইয়র্ক স্টক এক্সচেঞ্জে তালিকাভুক্ত হয় এবং এর বাজারমূল্য ১৫ বিলিয়ন মার্কিন ডলারে পৌঁছে।
টম নাইটের গবেষণার আগ্রহ কম্পিউটার থেকে জীববিজ্ঞানের দিকে সরে গেছে। হাই স্কুল জীবন থেকেই তিনি গ্রীষ্মের ছুটিতে এমআইটিতে কম্পিউটার ও প্রোগ্রামিং নিয়ে পড়াশোনা করতেন এবং এরপর স্নাতক ও স্নাতকোত্তর পর্যায়েও সেখানেই পড়াশোনা করেন।
মুরের সূত্র যে সিলিকন পরমাণুর উপর মানুষের হস্তক্ষেপের সীমাবদ্ধতার পূর্বাভাস দিয়েছিল, তা উপলব্ধি করে টম নাইট জীবন্ত জিনিসের দিকে মনোযোগ দেন। "পরমাণুগুলোকে সঠিক জায়গায় স্থাপন করার জন্য আমাদের একটি ভিন্ন উপায় প্রয়োজন… সবচেয়ে জটিল রসায়ন কোনটি? সেটি হলো জৈব রসায়ন। আমি মনে করি যে আপনি প্রোটিনের মতো জৈব অণু ব্যবহার করতে পারেন, যা স্বতঃস্ফূর্তভাবে একত্রিত হতে পারে এবং আপনার প্রয়োজনীয় পরিসরের মধ্যে স্ফটিকীভবন ঘটাতে পারে।"
প্রকৌশলের পরিমাণগত ও গুণগত চিন্তাভাবনা ব্যবহার করে মৌলিক জৈবিক বস্তু নকশা করা একটি নতুন গবেষণা পদ্ধতি হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে। সিন্থেটিক বায়োলজি মানব জ্ঞানের ক্ষেত্রে একটি উল্লম্ফনের মতো। প্রকৌশল, কম্পিউটার বিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ইত্যাদির একটি আন্তঃশাস্ত্রীয় ক্ষেত্র হিসেবে সিন্থেটিক বায়োলজির সূচনা বছর হিসেবে ২০০০ সালকে নির্ধারণ করা হয়েছে।
এই বছর প্রকাশিত দুটি গবেষণায়, জীববিজ্ঞানীরা সার্কিট ডিজাইনের মাধ্যমে জিন প্রকাশের নিয়ন্ত্রণ অর্জন করেছেন।
বোস্টন বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা ই. কোলাই-এর মধ্যে একটি জিন টগল সুইচ তৈরি করেছেন। এই মডেলে মাত্র দুটি জিন মডিউল ব্যবহার করা হয়েছে। বাহ্যিক উদ্দীপনা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে জিনের অভিব্যক্তি চালু বা বন্ধ করা যায়।
একই বছরে, প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা তিনটি জিন মডিউলের মধ্যে পারস্পরিক বাধা প্রদান এবং বাধামুক্তির মাধ্যমে সার্কিট সিগন্যালে ‘দোলন’ মোডের আউটপুট অর্জন করেন।
জিন টগল সুইচ ডায়াগ্রাম
কোষ কর্মশালা
সভায় আমি লোকজনকে 'কৃত্রিম মাংস' নিয়ে কথা বলতে শুনেছি।
কম্পিউটার কনফারেন্স মডেল অনুসরণ করে মুক্ত যোগাযোগের জন্য আয়োজিত ‘আনকনফারেন্স সেলফ-অর্গানাইজড কনফারেন্স’-এ কিছু লোক বিয়ার পান করতে করতে আড্ডা দিচ্ছিল: ‘সিন্থেটিক বায়োলজি’-তে সফল পণ্য কী কী আছে? কেউ একজন ‘ইম্পসিবল ফুড’-এর অধীনে ‘কৃত্রিম মাংস’-এর কথা উল্লেখ করল।
ইম্পসিবল ফুড কখনও নিজেকে "সিন্থেটিক বায়োলজি" কোম্পানি বলে দাবি করেনি, কিন্তু এর মূল বিক্রয় বৈশিষ্ট্য যা এটিকে অন্যান্য কৃত্রিম মাংসের পণ্য থেকে আলাদা করে—অর্থাৎ হিমোগ্লোবিন, যা নিরামিষ মাংসকে একটি অনন্য "মাংসের" গন্ধ দেয়—তা প্রায় ২০ বছর আগে এই কোম্পানি থেকেই এসেছে। এটি উদীয়মান বিভিন্ন শাখার একটি।
এই প্রযুক্তিতে সাধারণ জিন সম্পাদনার মাধ্যমে ইস্টকে 'হিমোগ্লোবিন' উৎপাদনে সক্ষম করা হয়। সিন্থেটিক বায়োলজির পরিভাষায়, ইস্ট একটি 'কোষ কারখানায়' পরিণত হয় যা মানুষের ইচ্ছানুযায়ী বিভিন্ন পদার্থ উৎপাদন করে।
কিসের জন্য মাংস এত উজ্জ্বল লাল হয় এবং খাওয়ার সময় এর বিশেষ সুগন্ধ পাওয়া যায়? এর কারণ হিসেবে মাংসে থাকা প্রচুর পরিমাণে ‘হিমোগ্লোবিন’-কে মনে করা হয়। হিমোগ্লোবিন বিভিন্ন খাবারে পাওয়া গেলেও, প্রাণীর মাংসপেশিতে এর পরিমাণ বিশেষভাবে বেশি থাকে।
তাই, কোম্পানির প্রতিষ্ঠাতা ও প্রাণরসায়নবিদ প্যাট্রিক ও. ব্রাউন পশুর মাংসের স্বাদ অনুকরণের জন্য হিমোগ্লোবিনকে 'মূল উপাদান' হিসেবে বেছে নিয়েছিলেন। উদ্ভিদ থেকে এই 'মশলা' নিষ্কাশন করার জন্য ব্রাউন এমন সয়াবিন বেছে নিয়েছিলেন, যার গোড়ায় প্রচুর পরিমাণে হিমোগ্লোবিন থাকে।
প্রচলিত উৎপাদন পদ্ধতিতে সয়াবিনের মূল থেকে সরাসরি 'হিমোগ্লোবিন' নিষ্কাশন করা হয়। এক কিলোগ্রাম 'হিমোগ্লোবিন' তৈরি করতে ৬ একর জমির সয়াবিন প্রয়োজন হয়। উদ্ভিদ থেকে এই নিষ্কাশন ব্যয়বহুল, এবং ইম্পসিবল ফুড একটি নতুন পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছে: হিমোগ্লোবিন তৈরির জিনটি ইস্টের মধ্যে স্থাপন করা হয়, এবং ইস্টটি যখন বৃদ্ধি পায় ও সংখ্যাবৃদ্ধি করে, তখন হিমোগ্লোবিনও তৈরি হয়। একটি উপমা দিয়ে বলা যায়, এটি অনেকটা অণুজীবের স্কেলে রাজহাঁসকে ডিম পাড়তে দেওয়ার মতো।
উদ্ভিদ থেকে নিষ্কাশিত হিম ‘কৃত্রিম মাংস’ বার্গারে ব্যবহৃত হয়।
নতুন প্রযুক্তি চাষাবাদে ব্যবহৃত প্রাকৃতিক সম্পদের পরিমাণ কমানোর পাশাপাশি উৎপাদন দক্ষতা বাড়ায়। যেহেতু এর প্রধান উৎপাদন উপকরণ হলো ইস্ট, চিনি এবং খনিজ পদার্থ, তাই রাসায়নিক বর্জ্য খুব বেশি উৎপন্ন হয় না। ভেবে দেখলে, এটি সত্যিই এমন একটি প্রযুক্তি যা "ভবিষ্যৎকে আরও উন্নত করে তোলে"।
যখন মানুষ এই প্রযুক্তি নিয়ে কথা বলে, আমার মনে হয় এটা খুবই সাধারণ একটা প্রযুক্তি। তাদের চোখে, জিনগত স্তর থেকে এইভাবে অনেক কিছুই তৈরি করা সম্ভব। পচনশীল প্লাস্টিক, মশলা, নতুন ওষুধ ও টিকা, নির্দিষ্ট রোগের জন্য কীটনাশক, এমনকি কার্বন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করে শ্বেতসার সংশ্লেষণ… জৈবপ্রযুক্তি যে সম্ভাবনাগুলো নিয়ে এসেছে, সে সম্পর্কে আমার মনে কিছু বাস্তব ধারণা জন্মাতে শুরু করল।
জিন পড়া, লেখা এবং পরিবর্তন করা
ডিএনএ উৎস থেকে জীবনের সমস্ত তথ্য বহন করে এবং এটি জীবনের হাজারো বৈশিষ্ট্যেরও উৎস।
আজকাল মানুষ সহজেই ডিএনএ অনুক্রম পড়তে এবং নকশা অনুযায়ী ডিএনএ অনুক্রম সংশ্লেষণ করতে পারে। সম্মেলনে আমি ২০২০ সালের রসায়নে নোবেল পুরস্কার বিজয়ী ক্রিসপার (CRISPR) প্রযুক্তি নিয়ে বহুবার কথা বলতে শুনেছি। 'জেনেটিক ম্যাজিক সিজার' নামে পরিচিত এই প্রযুক্তিটি নির্ভুলভাবে ডিএনএ-র অবস্থান নির্ণয় ও কর্তন করতে পারে, যার মাধ্যমে জিন সম্পাদনা সম্ভব হয়।
এই জিন সম্পাদনা প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে অনেক স্টার্টআপ কোম্পানি গড়ে উঠেছে। কেউ কেউ ক্যান্সার ও জিনগত রোগের মতো কঠিন রোগের জিন থেরাপির সমাধানে এটি ব্যবহার করে, আবার কেউ কেউ মানবদেহে প্রতিস্থাপনের জন্য অঙ্গ তৈরি করতে এবং রোগ শনাক্ত করতে এটি ব্যবহার করে।
জিন সম্পাদনা প্রযুক্তি এত দ্রুত বাণিজ্যিক প্রয়োগে প্রবেশ করেছে যে মানুষ জৈবপ্রযুক্তির ব্যাপক সম্ভাবনা দেখতে পাচ্ছে। জৈবপ্রযুক্তির নিজস্ব বিকাশের যুক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে, জিনগত অনুক্রমের পাঠ, সংশ্লেষণ এবং সম্পাদনা পরিপক্ক হওয়ার পর, পরবর্তী পর্যায়টি স্বাভাবিকভাবেই হলো জিনগত স্তর থেকে মানুষের চাহিদা পূরণকারী উপকরণ উৎপাদনের জন্য নকশা তৈরি করা। সিন্থেটিক বায়োলজি প্রযুক্তিকে জিন প্রযুক্তির বিকাশের পরবর্তী পর্যায় হিসেবেও বোঝা যেতে পারে।
দুই বিজ্ঞানী এমানুয়েল শার্পেন্টিয়ার এবং জেনিফার এ. ডাউডনা ক্রিসপার প্রযুক্তির জন্য ২০২০ সালের রসায়নে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।
"অনেকেই সিন্থেটিক বায়োলজির সংজ্ঞা নিয়ে আচ্ছন্ন হয়ে পড়েছেন… প্রকৌশল এবং জীববিজ্ঞানের মধ্যে এক ধরনের সংঘাত ঘটেছে। আমার মনে হয়, এর ফলে যা কিছু ঘটছে, তাকেই সিন্থেটিক বায়োলজি বলা শুরু হয়েছে," টম নাইট বলেন।
সময়কালকে প্রসারিত করলে দেখা যায়, কৃষিভিত্তিক সমাজের শুরু থেকেই মানুষ দীর্ঘ সংকরায়ন ও নির্বাচনের মাধ্যমে প্রাণী ও উদ্ভিদের কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলো বাছাই করে ধরে রেখেছে। সিন্থেটিক বায়োলজি মানুষের কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলো তৈরি করার জন্য সরাসরি জিনগত স্তর থেকে কাজ শুরু করে। বর্তমানে, বিজ্ঞানীরা পরীক্ষাগারে ধান চাষ করার জন্য ক্রিসপার প্রযুক্তি ব্যবহার করেছেন।
সম্মেলনের অন্যতম আয়োজক এবং কিজি-র প্রতিষ্ঠাতা লু কি উদ্বোধনী ভিডিওতে বলেছেন যে, পূর্ববর্তী ইন্টারনেট প্রযুক্তির মতোই জৈবপ্রযুক্তিও বিশ্বে ব্যাপক পরিবর্তন আনতে পারে। এর মাধ্যমে এটাই প্রতীয়মান হয় যে, ইন্টারনেট সংস্থাগুলোর সিইওরা পদত্যাগের সময় সকলেই জীবন বিজ্ঞানের প্রতি আগ্রহ প্রকাশ করেছিলেন।
ইন্টারনেটের বড় বড় কর্তারা সবাই মনোযোগ দিচ্ছেন। জীবন বিজ্ঞানের ব্যবসায়িক ধারাটি কি অবশেষে আসছে?
টম নাইট (বাম থেকে প্রথম) এবং গিংকো বায়োওয়ার্কসের আরও চারজন প্রতিষ্ঠাতা | গিংকো বায়োওয়ার্কস
দুপুরের খাবারের সময় আমি একটি খবর শুনলাম: ইউনিলিভার ২ সেপ্টেম্বর জানিয়েছে যে, ২০৩০ সালের মধ্যে পরিবেশবান্ধব পণ্যের কাঁচামাল হিসেবে জীবাশ্ম জ্বালানির ব্যবহার পর্যায়ক্রমে বন্ধ করতে তারা ১ বিলিয়ন ইউরো বিনিয়োগ করবে।
আগামী ১০ বছরের মধ্যে, প্রোক্টর অ্যান্ড গ্যাম্বলের উৎপাদিত লন্ড্রি ডিটারজেন্ট, ওয়াশিং পাউডার এবং সাবান পণ্যগুলিতে পর্যায়ক্রমে উদ্ভিদজাত কাঁচামাল অথবা কার্বন ক্যাপচার প্রযুক্তি ব্যবহার করা হবে। কার্বন নিঃসরণ কমানোর জন্য জৈবপ্রযুক্তি, কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং অন্যান্য প্রযুক্তির উপর গবেষণার অর্থায়নের জন্য কোম্পানিটি একটি তহবিল গঠনে আরও ১ বিলিয়ন ইউরো বরাদ্দ করেছে।
যারা আমাকে এই খবরটি বলেছিলেন, আমার মতোই যারা খবরটি শুনেছিলেন, তারাও ১০ বছরেরও কম সময়ের এই সময়সীমা শুনে কিছুটা অবাক হয়েছিলেন: প্রযুক্তি গবেষণা ও উন্নয়ন থেকে গণ-উৎপাদন কি এত তাড়াতাড়ি পুরোপুরি বাস্তবায়িত হবে?
কিন্তু আমি আশা করি এটা সত্যি হবে।
পোস্ট করার সময়: ৩১ ডিসেম্বর, ২০২১
