Cognitive genomics
জ্ঞানীয় জিনোমিক্স (বা স্নায়বিক জিনোমিক্স) হল জ্ঞানীয় ক্রিয়াকলাপ সম্পর্কিত জিনোমিক্সের উপ-ক্ষেত্র যেখানে মস্তিষ্কের স্বাস্থ্য এবং ক্রিয়াকলাপ সম্পর্কিত কোনও জীবের জিনোমের জিন এবং নন-কোডিং সিকোয়েন্স অধ্যয়ন করা হয়। তুলনামূলক জিনোমিক্স প্রয়োগ করে, প্রজাতির মধ্যে জিনগত এবং ফেনোটাইপিক্যাল পার্থক্য সনাক্ত করার জন্য একাধিক প্রজাতির জিনোমের তুলনা করা হয়। স্নায়বিক ক্রিয়াকলাপ সম্পর্কিত পর্যবেক্ষিত ফেনোটাইপিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে আচরণ, ব্যক্তিত্ব, নিউরোঅ্যানেটমি এবং নিউরোপ্যাথোলজি। জ্ঞানীয় জিনোমিক্সের পিছনে তত্ত্বটি জেনেটিক্স, বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞান, আণবিক জীববিজ্ঞান, জ্ঞানীয় মনোবিজ্ঞান, আচরণগত মনোবিজ্ঞান এবং নিউরোফিজিওলজির উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে তৈরি। বুদ্ধিমত্তা হল সবচেয়ে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা আচরণগত বৈশিষ্ট্য। মানুষের মধ্যে, সমস্ত জিনের প্রায় 70 শতাংশ মস্তিষ্কে প্রকাশিত হয়। জিনগত বৈচিত্র্য ফেনোটাইপিক বৈচিত্র্যের 40 শতাংশের জন্য দায়ী। ডাউন সিনড্রোম, মেজর ডিপ্রেসিভ ডিসঅর্ডার, অটিজম এবং আলঝেইমার রোগ সহ অনেক মানসিক এবং নিউরোডিজেনারেটিভ ব্যাধিগুলির জেনেটিক কারণগুলি তদন্ত করার জন্য জ্ঞানীয় জিনোমিক্সের পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করা হয়েছে। কগনিটিভ জিনোমিক্স টেস্টিং অ্যাপ্রোচস ইভো-জিনো জিনোম-তদন্তের সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি হল বিবর্তনীয় জিনোমিক্স বায়োলজি বা ইভো-জিনো, যেখানে দুটি প্রজাতির জিনোমের তুলনা করা হয় যা একটি সাধারণ পূর্বপুরুষকে ভাগ করে নেয়। ইভো-জিনোর একটি সাধারণ উদাহরণ হল মানুষ এবং শিম্পাঞ্জির মধ্যে তুলনামূলক জ্ঞানীয় জিনোমিক্স পরীক্ষা যা 6-7 মিলিয়ন বছর আগে একটি পূর্বপুরুষকে ভাগ করে নিয়েছিল। জিনোমিক পার্থক্য নির্ধারণের জন্য স্থানীয় জিন অভিব্যক্তি এবং জিন বিভাজনের নিদর্শনগুলি পরীক্ষা করা হয়। জিন অভিব্যক্তির মাত্রা পরিমাপ করার জন্য প্রাইমেট মস্তিষ্কের উপর পরিচালিত তুলনামূলক প্রতিলিপিগত বিশ্লেষণগুলি মানব এবং শিম্পাঞ্জির জিনোমের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য দেখিয়েছে। ইভো-জেনো পদ্ধতিটি এই তত্ত্বটি যাচাই করার জন্যও ব্যবহার করা হয়েছিল যে মানুষ এবং অ-মানব প্রাইমেটরা শক্তি বিপাক-সম্পর্কিত জিনে অনুরূপ অভিব্যক্তির মাত্রা ভাগ করে নেয় যা বার্ধক্য এবং নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের জন্য প্রভাব ফেলে। ইভো-ডেভো বিবর্তনমূলক বিকাশ জীববিজ্ঞান (ইভো-ডেভো) পদ্ধতি প্রজাতির সেটগুলির মধ্যে জ্ঞানীয় এবং নিউরোঅ্যানটমিক বিকাশের নিদর্শনগুলির তুলনা করে। মানব ভ্রূণের মস্তিষ্কের অধ্যয়নগুলি প্রকাশ করে যে প্রকাশিত জিনের প্রায় এক তৃতীয়াংশ আঞ্চলিকভাবে পৃথক, যা অ-মানব প্রজাতির তুলনায় অনেক বেশি। এই অনুসন্ধানটি সম্ভাব্যভাবে ব্যক্তিদের মধ্যে জ্ঞানীয় বিকাশের বৈচিত্র্যকে ব্যাখ্যা করতে পারে। নিউরোঅ্যানেটমিক্যাল ইভো-ডেভো গবেষণায় মস্তিষ্কের পার্শ্বীয়করণের সাথে উচ্চতর মস্তিষ্কের ক্রমকে সংযুক্ত করা হয়েছে, যা অন্যান্য প্রজাতিতে উপস্থিত থাকলেও মানুষের মধ্যে অত্যন্ত ক্রমযুক্ত। ইভো-ফেনো এবং ইভো-প্যাথো বিবর্তনমূলক ফেনোটাইপ জীববিজ্ঞান (ইভো-ফেনো) পদ্ধতি প্রজাতির মধ্যে ফেনোটাইপ অভিব্যক্তি পরীক্ষা করে। বিবর্তনীয় প্যাথলজি জীববিজ্ঞান (ইভো-প্যাথো) পদ্ধতি প্রজাতির মধ্যে রোগের প্রাদুর্ভাব তদন্ত করে। ইমেজিং জিনোমিক্স প্রার্থী জিন নির্বাচন জিনোমিক্সে, একটি জিনের ছবি তোলা এবং বিশ্লেষণ করা হয় যাকে প্রার্থী জিন হিসাবে উল্লেখ করা হয়। তুলনামূলক জিনোমিক পরীক্ষার জন্য আদর্শ জিন হল এমন জিন যা নিউরোঅ্যানেটমিক্যাল এবং/অথবা জ্ঞানীয় ক্রিয়াকলাপের উপর পরিচিত প্রভাব সহ সু-সংজ্ঞায়িত কার্যকরী পলিমরফিজমকে আশ্রয় দেয়। যাইহোক, নিউরোঅ্যানেটমিক্যাল সিস্টেমে সম্ভাব্য কার্যকরী প্রভাব সহ চিহ্নিত একক-নিউক্লিওটাইড পলিমরফিজম বা অ্যালিল বৈচিত্র্য সহ জিনগুলি যথেষ্ট। জিন এবং ফেনোটাইপের মধ্যে সংযোগ যত দুর্বল হবে, পরীক্ষার মাধ্যমে কার্যকারণ প্রতিষ্ঠা করা ততই কঠিন হবে। অ-জেনেটিক কারণগুলির জন্য নিয়ন্ত্রণ অ-জেনেটিক কারণ যেমন বয়স, অসুস্থতা, আঘাত বা পদার্থের অপব্যবহার জিন অভিব্যক্তি এবং ফেনোটাইপিক বৈচিত্র্যের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে। নির্দিষ্ট ফেনোটাইপে জেনেটিক বৈচিত্র্যের সনাক্তকরণ এবং অবদান কেবল তখনই করা যেতে পারে যখন জিনোটাইপ গোষ্ঠীগুলির মধ্যে অন্যান্য সম্ভাব্য অবদানকারী কারণগুলির মিল পাওয়া যায়। এফএমআরআই-এর মতো টাস্ক পারফরম্যান্সের সময় নিউরোইমেজিংয়ের ক্ষেত্রে, গ্রুপগুলি পারফরম্যান্স স্তর দ্বারা মিলিত হয়। অ-জেনেটিক কারণগুলি জ্ঞানীয় বিকাশের উপর বিশেষভাবে বড় সম্ভাব্য প্রভাব ফেলে। অটিজমের ক্ষেত্রে, অ-জেনেটিক কারণগুলি রোগের ঝুঁকির 62 শতাংশের জন্য দায়ী। একটি প্রার্থী জিন এবং একটি প্রস্তাবিত ফেনোটাইপের মধ্যে সংযোগ অধ্যয়নের জন্য, একটি বিষয়কে প্রায়শই এমন একটি কাজ দেওয়া হয় যা কোনও ধরনের নিউরোইমেজিংয়ের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় আচরণগত ফেনোটাইপটি প্রকাশ করে। জিনোমিক অধ্যয়নের জন্য ব্যবহৃত অনেক আচরণগত কাজ হল ক্লাসিক আচরণগত এবং নিউরোসাইকোলজিকাল পরীক্ষার পরিবর্তিত সংস্করণ যা নির্দিষ্ট আচরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ স্নায়ুতন্ত্রের তদন্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তুলনামূলক জ্ঞানীয় জিনোমিক্সে ব্যবহৃত প্রজাতি 2003 সালে হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট প্রথম সম্পূর্ণ মানব জিনোম তৈরি করে। প্রকল্পের সাফল্য সত্ত্বেও, জ্ঞানীয় জিন অভিব্যক্তি সম্পর্কে খুব কমই জানা যায়। 2003 সালের আগে, মানুষের মস্তিষ্কের সংযোগ সম্পর্কিত যে কোনও প্রমাণ ময়নাতদন্তের পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে ছিল। নৈতিক উদ্বেগের কারণে, জীবিত মানুষের উপর কোনও আক্রমণাত্মক ইন ভিভো জিনোমিক্স গবেষণা করা হয়নি। অ-মানব প্রাইমেট মানুষের নিকটতম জিনগত আত্মীয় হিসাবে, অ-মানব প্রাইমেটগুলি সবচেয়ে পছন্দসই জিনোমিক্স ইমেজিং বিষয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, অ্যানেস্থেশিয়ার সময় প্রাইমেটদের ছবি তোলা হয়। প্রাইমেট জনসংখ্যা বৃদ্ধি এবং রক্ষণাবেক্ষণের উচ্চ ব্যয়ের কারণে, অ-মানব প্রাইমেটদের উপর জিনোমিক পরীক্ষা সাধারণত প্রাইমেট গবেষণা সুবিধাগুলিতে করা হয়। শিম্পাঞ্জি শিম্পাঞ্জি (প্যান ট্রোগলোডাইটস) হল মানুষের নিকটতম জিনগত আত্মীয়, যা 93.6% জিনগত সাদৃশ্য ভাগ করে নেয়। এটি বিশ্বাস করা হয় যে মানুষ এবং শিম্পাঞ্জি প্রায় 7 মিলিয়ন বছর আগে একটি সাধারণ জিনগত পূর্বপুরুষ ভাগ করে নিয়েছিল। শিম্পাঞ্জি জিনোম সিকোয়েন্স করার আন্দোলন 1998 সালে শুরু হয়েছিল এবং ইউ. এস ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ (এন. আই. এইচ) দ্বারা উচ্চ অগ্রাধিকার দেওয়া হয়েছিল। বর্তমানে, মানুষ এবং শিম্পাঞ্জির প্রাইমেটদের বর্ধিত পরিবারে একমাত্র ক্রমযুক্ত জিনোম রয়েছে। অটোসোমাল ইন্টারজেনিক অ-পুনরাবৃত্তিমূলক ডিএনএ বিভাগের কিছু তুলনা নির্দিষ্ট অংশে মানুষ এবং শিম্পাঞ্জির মধ্যে 1.24% জেনেটিক পার্থক্যের মতো সামান্য ইঙ্গিত দেয়। জিনগত মিল থাকা সত্ত্বেও, দুটি প্রজাতির মধ্যে 80 শতাংশ প্রোটিন আলাদা যা স্পষ্ট ফেনোটাইপিক্যাল পার্থক্যকে হ্রাস করে। রিসাস ম্যাকাক্স রিসাস ম্যাকাক্স (ম্যাকাক্কা মুলাট্টা) মানুষের সাথে প্রায় 93 শতাংশ জিনগত মিল প্রদর্শন করে। এগুলি প্রায়শই মানব/শিম্পাঞ্জি জিনোমিক গবেষণায় একটি বহিরাগত গোষ্ঠী হিসাবে ব্যবহৃত হয়। মানুষ এবং রিসাস ম্যাকাক্স আনুমানিক 25 মিলিয়ন বছর আগে একটি সাধারণ পূর্বপুরুষ ভাগ করে নিয়েছিল। জিনোমিক্স পরীক্ষায় এপস ওরাঙ্গুটান (পঙ্গো পিগমেউস) এবং গরিলা (গরিলা গরিলা) ব্যবহার করা হয়েছে তবে খরচের কারণে এগুলি সাধারণ বিষয় নয়। নিউরোবিহেভিওরাল এবং জ্ঞানীয় ব্যাধি কখনও কখনও যা রিপোর্ট করা হয় তা সত্ত্বেও, বেশিরভাগ আচরণগত বা প্যাথোলজিকাল ফেনোটাইপগুলি একক জিন মিউটেশনের কারণে নয় বরং একটি জটিল জিনগত ভিত্তির কারণে হয়। যাইহোক, এই নিয়মের কিছু ব্যতিক্রম রয়েছে যেমন হান্টিংটনের রোগ যা একটি নির্দিষ্ট জিনগত ব্যাধি দ্বারা সৃষ্ট। নিউরোবিহেভিওরাল ব্যাধিগুলির ঘটনা জিনগত এবং অ-জিনগত বেশ কয়েকটি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। ডাউন সিনড্রোম একটি জেনেটিক সিনড্রোম যা বুদ্ধিবৃত্তিক অক্ষমতা এবং স্বতন্ত্র ক্রেনিও-ফেসিয়াল বৈশিষ্ট্য দ্বারা চিহ্নিত এবং 800 টি জীবিত জন্মের মধ্যে প্রায় 1টিতে ঘটে। বিশেষজ্ঞরা বিশ্বাস করেন যে 21তম ক্রোমোসোমে জিনের অভাব এই সিনড্রোমের জিনগত কারণ। যাইহোক, জ্ঞানীয় ফেনোটাইপের জন্য দায়ী জিন বা জিন এখনও আবিষ্কৃত হয়নি। ভঙ্গুর-এক্স সিন্ড্রোম ভঙ্গুর-এক্স সিন্ড্রোম এক্স ক্রোমোজোমের মধ্যে অবস্থিত এফআরএএক্সএ জিনের একটি রূপান্তরের কারণে ঘটে। এই উপসর্গটি বুদ্ধিবৃত্তিক অক্ষমতা (পুরুষদের মধ্যে মাঝারি, মহিলাদের মধ্যে হালকা), ভাষার ঘাটতি এবং কিছু অটিস্টিক বর্ণালী আচরণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। আলঝেইমার রোগ হল একটি নিউরোডিজেনারেটিভ ব্যাধি যা বয়স-সম্পর্কিত প্রগতিশীল জ্ঞানীয় অবক্ষয়ের কারণ হয়। ইঁদুর ব্যবহার করে প্রাণী মডেল প্যাথোফিজিওলজি তদন্ত করেছে এবং অ্যামাইলয়েড বিটার সাথে টিকাদান এবং অ্যামাইলয়েড বিটার বিরুদ্ধে অ্যান্টিবডিগুলির পেরিফেরাল প্রশাসনের মতো সম্ভাব্য চিকিৎসার পরামর্শ দিয়েছে। গবেষণায় আলঝেইমারকে জিন পরিবর্তনের সঙ্গে যুক্ত করা হয়েছে যার ফলে এসএএমপি8 প্রোটিনের অস্বাভাবিকতা দেখা দেয়। অটিজম একটি বিস্তৃত বিকাশগত ব্যাধি যা অস্বাভাবিক সামাজিক বিকাশ, সহানুভূতিশীল এবং কার্যকরভাবে যোগাযোগ করতে অক্ষমতা এবং আগ্রহের সীমাবদ্ধ নিদর্শন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একটি সম্ভাব্য নিউরোঅ্যানাটমিক্যাল কারণ হল টেম্পোরাল লোবে কন্দের উপস্থিতি। পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, অ-জেনেটিক কারণগুলি অটিজম বিকাশের ঝুঁকির 62 শতাংশের জন্য দায়ী। অটিজম একটি মানব-নির্দিষ্ট ব্যাধি। এইভাবে, জিনগত কারণটি মানুষের দ্বারা প্রদর্শিত অত্যন্ত সুশৃঙ্খল মস্তিষ্কের পার্শ্বীয়করণের সাথে যুক্ত করা হয়েছে। দুটি জিন অটিজম এবং অটিজম স্পেকট্রাম ডিসঅর্ডার (এ. এস. ডি)-এর সঙ্গে যুক্ত করা হয়েছেঃ সি3ও. আর. এফ58 (এ. কে. এ। অটিজম-1 বা ডিআইএ1-এ মুছে ফেলা হয়েছে এবং সিএক্সওআরএফ36 (অটিজম-1 সম্পর্কিত বা ডিআইএ1আর-এ a.k.a.Deleted)। মেজর ডিপ্রেসিভ ডিসঅর্ডার একটি সাধারণ মেজাজের ব্যাধি যা সেরোটোনিনের অনিয়মিত স্নায়বিক গ্রহণের কারণে ঘটে বলে মনে করা হয়। যদিও জিনগত কারণ অজানা, ময়নাতদন্তের পরে এমডিডি মস্তিষ্কের জিনোমিক গবেষণায় ফাইব্রোব্লাস্ট গ্রোথ ফ্যাক্টর সিস্টেমে অস্বাভাবিকতা আবিষ্কৃত হয়েছে যা মেজাজের ব্যাধিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালনকারী বৃদ্ধির কারণগুলির তত্ত্বকে সমর্থন করে। অন্যান্য নিউরোডিজেনারেটিভ ব্যাধিগুলির মধ্যে রয়েছে রেট সিনড্রোম, প্রেডার-উইলি সিনড্রোম, অ্যাঞ্জেলম্যান সিনড্রোম এবং উইলিয়ামস-বিউরেন সিনড্রোম। আরও দেখুন জিনোমিক্স নিউরোজেনেটিক্স তুলনামূলক জিনোমিক্স জেনেটিক বিবর্তনমূলক জীববিজ্ঞান আণবিক জীববিজ্ঞান জ্ঞানীয় মনোবিজ্ঞান আচরণগত মনোবিজ্ঞান নিউরোঅ্যানেটমি রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক http://www.yerkes.emory.edu http://www.neuroscience.ox.ac.uk জিনোমিক্স