মিথিলিন ব্লু কোষত কেনেকৈ প্ৰৱেশ কৰে: বিজাৰণ, পুনৰ জাৰণ আৰু ঝিল্লাত বিভাজন

এটা পাত্ৰত থকা এণ্ডোথেলিয়াল কোষবোৰে মিথিলিন ব্লু গ্ৰহণ কৰাটো লক্ষ্য কৰিলে যি ব্যাখ্যা আটাইতকৈ স্পষ্ট যেন লাগে, সেইটোৱেই ভুল। মাধ্যমটোৱে নীলা ৰং হেৰুৱায়, কোষবোৰত নীলা দানা দেখা দিয়ে; গতিকে ৰঞ্জকটো নিশ্চয় নীলা অণু হিচাপেই ঝিল্লাৰ মাজেৰে পাৰ হৈছে। কিন্তু পৰীক্ষাবোৰে অন্য কথা কয়। নীলা ৰূপটো প্ৰায় পাৰ হ’বই নোৱাৰে। পাৰ হয় বৰ্ণহীন ৰূপটো, আৰু ভিতৰত দেখা নীলা ৰূপটো প্ৰৱেশ কৰাৰ পিছত ভিতৰতে সৃষ্টি হয়।

এই ওলোটা প্ৰক্ৰিয়াটো গুৰুত্বপূৰ্ণ, কাৰণ ৰঞ্জনে কি জনাব পাৰে আৰু কি নোৱাৰে, সেয়া ইয়েই নিৰ্ধাৰণ কৰে। নীলা দানাবোৰে এনে জাৰিত ৰঞ্জকৰ উপস্থিতি দেখুৱায়, যি পুনৰ জাৰিত হৈ কোষাংগৰ ভিতৰত আবদ্ধ হৈছে। সেইবোৰে কোষত থকা মুঠ ৰঞ্জকৰ পৰিমাণ নজনায়, বিজাৰিত ৰূপৰ ভাণ্ডাৰৰ কথাও নজনায়, আৰু জৈৱিক প্ৰভাৱো নোজোখে। ইয়াৰ কাৰণ বুজিবলৈ তিনিটা ধাপ অনুসৰণ কৰক: পৃষ্ঠত বিজাৰণ, বিজাৰিত ৰূপৰ ব্যাপন, আৰু ভিতৰত পুনৰ জাৰণ আৰু আবদ্ধকৰণ।

দুয়োটা ৰূপে পৃথক অণুৰ দৰে আচৰণ কৰে

জাৰিত মিথিলিন ব্লু হৈছে ধনাত্মক আধানযুক্ত এক সমতল বলয়-গঠন। ই পানীত দ্ৰৱীভূত হয়, প্ৰায় 600 ৰ পৰা 700 nanometers পৰিসৰত পোহৰ প্ৰবলভাৱে শোষণ কৰে, আৰু নীলা দেখা যায়। ইয়াত আধানেই মূল কথা। আধানযুক্ত, পানীৰ প্ৰতি আকৰ্ষণ থকা অণু সহজে লিপিড ঝিল্লাৰ মাজেৰে পাৰ নহয়। সেয়েহে বৈজ্ঞানিক সাহিত্যত সাৱধানে ব্যৱহাৰ কৰা বৰ্ণনাটো হৈছে তুলনামূলকভাৱে ঝিল্লা-অভেদ্য, সম্পূৰ্ণ অভেদ্য নহয়।

বিজাৰিত মিথিলিন ব্লু, যাক লিউকোমিথিলিন ব্লু বুলি কোৱা হয়, বৰ্ণহীন, আধানহীন আৰু চৰ্বিত দ্ৰৱণীয়। আধান আঁতৰাই দিলে ঝিল্লা আৰু বাধাৰ দেৱাল হৈ নাথাকে। বিজাৰিত অণুটোৱে সহজে ব্যাপন কৰি পাৰ হয়, আৰু অধিক জাৰণশীল এটা অংশৰ ভিতৰত সোমোৱাৰ পিছত ই পুনৰ ইলেক্ট্ৰন হেৰুৱাই নীলা, আধানযুক্ত, আবদ্ধ ৰূপলৈ ঘূৰি আহিব পাৰে। সেয়েহে ৰঞ্জকটোৰ ৰেডক্স ৰসায়ন ইয়াৰ পৰিবহণৰ প্ৰক্ৰিয়াও। ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা সলনি কৰিলে ভেদ্যতাও সলনি হয়।

প্ৰথম ধাপৰ বাবে প্ৰয়োজনীয় ইলেক্ট্ৰন কোষটোৰ পৰাই আহে। স্তন্যপায়ী প্ৰাণীৰ কোষে প্লাজমা ঝিল্লাৰ মাজেৰে ইলেক্ট্ৰন পৰিবহণ চলায়, কোষৰ ভিতৰৰ দাতাৰ পৰা বিজাৰণক্ষম সমতুল্যসমূহ পৃষ্ঠত থকা গ্ৰাহকলৈ বাহিৰমুৱা কৰি পঠিয়ায়। প্লাজমা ঝিল্লাৰ আৰপাৰ চলা এই কাৰ্যকলাপ কোষৰ এক স্বাভাৱিক কাৰ্য, যি বেছিভাগ কোষৰ প্ৰকাৰতে পোৱা যায়। থায়াজিন ৰঞ্জকৰ সৈতে কাম কৰা এণ্ডোথেলিয়াল পৃষ্ঠৰ ৰিডাক্টেজটোৱে এটা তাৎপৰ্যপূৰ্ণ দিশত আনবোৰৰ দৰে আচৰণ কৰে: পৰৱৰ্তী ধাপবোৰ বন্ধ কৰি দিয়া ঘনত্বত চায়ানাইড আৰু এজাইড উপস্থিত থাকিলেও ই কাম কৰি থাকে। এই পৃথক আচৰণেই সমগ্ৰ বৰ্ণনাটোৰ মূল ভিত্তি।

প্ৰথমে আহিছিল বিভাজনৰ ধাৰণা, আৰু ই গ্ৰহণৰ প্ৰায় ব্যাখ্যা দিছিল

1929 চনত ৰকফেলাৰ ইনষ্টিটিউটৰ মেৰিয়ান আৰউইনে এটা অধিক সৰল প্ৰশ্ন উত্থাপন কৰিছিল। হয়তো ৰঞ্জকৰ প্ৰৱেশ কেৱল পানী আৰু কোষৰ চৰ্বিযুক্ত স্তৰবোৰৰ মাজত বিভাজনৰ ফল, আৰু পৰীক্ষাগাৰত ক্ল’ৰ’ফৰ্মৰ এটা স্তৰে সেই চৰ্বিযুক্ত স্তৰবোৰৰ প্ৰতিনিধিত্ব কৰিব পাৰে। তেওঁৰ স্পেক্ট্ৰ’ফট’মেট্ৰিক প্ৰৱেশ-অধ্যয়নসমূহত ৰঞ্জকৰ জলীয় দ্ৰৱণ ক্ল’ৰ’ফৰ্মৰ সৈতে জোকাৰি, জৈৱ পৰ্যায়লৈ যোৱা অংশ আৰু জীৱন্ত শেলাইৰ কোষত প্ৰৱেশ কৰা অংশৰ তুলনা কৰা হৈছিল।

সেই কামৰ দুটা ফলাফল আজিও মনোযোগৰ যোগ্য। প্ৰথমতে, বাণিজ্যিক মিথিলিন ব্লুৰ দ্ৰৱণত ট্ৰাইমিথাইল থায়’নিন আছিল, যাক এতিয়া Azure B বুলি কোৱা হয়। এই অপদ্ৰব্যটো মিথিলিন ব্লুতকৈ দ্ৰুতভাৱে প্ৰৱেশ কৰিছিল, বিশেষকৈ ক্ষাৰীয় pH-ত, য’ত লিপিডত দ্ৰৱণীয় মুক্ত ক্ষাৰক ৰূপটো প্ৰধান হয়। মিথিলিন ব্লু প্ৰৱেশ কৰা যেন দেখা কিছুমান ঘটনা আচলতে Azure B-ৰ নিৰ্বাচিত প্ৰৱেশ আছিল। দ্বিতীয়তে, pH-এ আয়নীকৰণৰ অৱস্থা নিৰ্ধাৰণ কৰি ফলাফল নিৰ্ধাৰণ কৰিছিল, আৰু আঘাতপ্ৰাপ্ত কোষত অক্ষত কোষতকৈ বহু বেছি ৰঞ্জক প্ৰৱেশ কৰিছিল। কৃত্ৰিম ব্যৱস্থাটো আৰু জীৱন্ত কোষে কিমান শোষণ কৰিব, সেয়া বিভাজন গুণাংক আৰু আধানৰ অৱস্থাই নিয়ন্ত্ৰণ কৰিছিল। দুয়োটাৰ মাজৰ সাদৃশ্যই কোষৰ সীমাত অজলীয় স্তৰ থকাৰ ধাৰণাটোক সমৰ্থন কৰিছিল।

লিপিড আৰু আয়নীকৰণৰ বিষয়ে এই আৰ্হিটো দূৰদৰ্শী আছিল। কিন্তু নিজৰ ৰূপতেই বিভাজিত হোৱা ৰঞ্জক আৰু পৃষ্ঠত ৰাসায়নিকভাৱে ৰূপান্তৰিত হৈ অন্য ৰূপত পাৰ হোৱা আৰু ভিতৰত পুনৰ আগৰ ৰূপলৈ ঘূৰি অহা ৰঞ্জকৰ মাজত ই পাৰ্থক্য কৰিব পৰা নাছিল। সেই পাৰ্থক্যৰ বাবে এটা বেলেগ পৰীক্ষাৰ প্ৰয়োজন হৈছিল, আৰু সত্তৰ বছৰৰ পিছত ফুসফুসৰ এণ্ডোথেলিয়ামত সেই পৰীক্ষা কৰা হৈছিল।

বাহিৰত বিজাৰণ, ভিতৰত আবদ্ধকৰণ

মেৰ্কাৰ আৰু তেওঁৰ সহকৰ্মীসকলে সংস্কৃতিত বৃদ্ধি কৰা গৰুৰ ফুসফুসীয় ধমনীৰ এণ্ডোথেলিয়াল কোষৰ সৈতে কাম কৰি তিনিটা ধাপৰ এটা ক্ৰম প্ৰস্তাৱ কৰিছিল: জাৰিত ৰঞ্জকটো কোষৰ পৃষ্ঠত বিজাৰিত হৈ বৰ্ণহীন লিপিডপ্ৰিয় ৰূপ লয়, বিজাৰিত ৰূপটো ব্যাপন কৰি ভিতৰলৈ সোমায়, আৰু কোষৰ ভিতৰত পুনৰ জাৰণে ঝিল্লা-অভেদ্য জাৰিত ৰূপটো পুনৰ সৃষ্টি কৰে, যিটো তাত জমা হয়। তাৰ পিছত তেওঁলোকৰ এণ্ডোথেলিয়াল কোষত থায়াজিন গ্ৰহণৰ অধ্যয়নত নিৰ্দিষ্ট স্থানত এই ক্ৰমটো বাধাগ্ৰস্ত কৰি তাক পৰীক্ষা কৰা হৈছিল।

প্ৰথম উপায়টো আছিল ফেৰিচায়ানাইড, কোষৰ ভিতৰত প্ৰৱেশ কৰিব নোৱাৰা এটা ইলেক্ট্ৰন গ্ৰাহক। পৃষ্ঠৰ এনজাইমবোৰে কোষৰ বাহিৰত নীলা ৰঞ্জকটো বিজাৰিত কৰি বৰ্ণহীন ৰূপলৈ সলনি কৰিলে ফেৰিচায়ানাইডে সেই ইলেক্ট্ৰনবোৰ পুনৰ কাঢ়ি ল’ব পাৰে। ফলত ৰঞ্জকটো ঝিল্লা পাৰ হোৱাৰ আগতেই মাধ্যমত পুনৰ নীলা ৰূপ সৃষ্টি হয়। যেতিয়ালৈকে ফেৰিচায়ানাইড অধিক পৰিমাণত উপস্থিত আছিল (10 micromolar ৰঞ্জকৰ বিপৰীতে 50 ৰ পৰা 500 micromolar ফেৰিচায়ানাইড), ৰঞ্জক গ্ৰহণ প্ৰায় বন্ধ হৈ আছিল। ফেৰিচায়ানাইড শেষ হোৱাৰ পিছতহে গ্ৰহণ স্বাভাৱিক হাৰত পুনৰ আৰম্ভ হৈছিল। গতিবিদ্যাই একে কথাকে আন এটা ধৰণেও দেখুৱাইছিল। ফেৰিচায়ানাইড প্ৰায় স্থিৰ হাৰত কমি গৈছিল, যিটো পুনৰ ব্যৱহাৰযোগ্য মধ্যস্থতাক যোগান ধৰা পৃষ্ঠৰ এক স্থিৰ বিজাৰণ প্ৰবাহৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ। আনহাতে, কোষৰ বাহিৰৰ ৰঞ্জকৰ ভাণ্ডাৰ কমি যোৱাৰ লগে লগে তাৰ পৰিমাণ সূচকীয়ভাৱে হ্ৰাস পাইছিল। এটা স্থিৰ প্ৰবাহ আৰু এটা হ্ৰাস পোৱা ভাণ্ডাৰে বুজায় যে ফেৰিচায়ানাইডৰ সংকেতে অবিৰত বিজাৰণৰ কথা জনায়, ৰঞ্জকৰ অণু দ্ৰৱণৰ পৰা আঁতৰি যোৱাৰ কথা নহয়।

দ্বিতীয় উপায়টোৱে ঝিল্লা পাৰ হোৱাৰ ধাপটো সম্পূৰ্ণৰূপে বাদ দিছিল। গৱেষক দলটোৱে থায়াজিনৰ এটা ঘনিষ্ঠ আত্মীয় টলুইডিন ব্লু O-ক এটা ডাঙৰ পলিএক্ৰিলামাইড শৃংখলৰ সৈতে সংযুক্ত কৰিছিল। শৃংখলটো ইমান ডাঙৰ আছিল যে কোনো জাৰণ অৱস্থাতেই কোষত প্ৰৱেশ কৰিব নোৱাৰিছিল। তথাপি কোষবোৰে সংযুক্ত ৰঞ্জকটো বিজাৰিত কৰিছিল। গতিকে বিজাৰণৰ বাবে কোষৰ ভিতৰত প্ৰৱেশৰ প্ৰয়োজন নাই। এই কাম কৰা ব্যৱস্থাটো পৃষ্ঠত উন্মুক্ত হৈ থাকে বা পৃষ্ঠৰ সৈতে বৈদ্যুতিকভাৱে সংযুক্ত থাকে।

তাৰ পিছত সেই পৃথকীকৰণটো দেখা গ’ল, যাৰ পৰা গৱেষণা-পত্ৰখনে নিজৰ শিৰোনাম পাইছে। 2 millimolar ঘনত্বত চায়ানাইড আৰু এজাইডে ৰঞ্জকৰ সঞ্চয় প্ৰবলভাৱে দমন কৰিছিল। অণুবীক্ষণ যন্ত্ৰৰ তলত সাধাৰণতে কোষকেন্দ্ৰৰ চাৰিওফালে থকা গাঢ় নীলা আৰু বেঙুনীয়া সঞ্চিত কণিকাবোৰ প্ৰায় নোহোৱা হৈ গৈছিল। তথাপি দুয়োটা বাধাদায়ক পদাৰ্থৰ কোনোটোৱেই কোষৰ বাহিৰৰ বিজাৰণৰ গতি কমোৱা নাছিল: ফেৰিচায়ানাইডৰ চক্ৰ হ্ৰাস নোপোৱাকৈ চলি আছিল আৰু ঝিল্লা পাৰ হ’ব নোৱাৰা পলিমাৰটোও বিজাৰিত হৈছিল। বাধাটো আছিল পৰৱৰ্তী ধাপত। চায়ানাইড আৰু এজাইডে কোষৰ ভিতৰৰ পুনৰ জাৰণ আৰু পৃথক কৰি আবদ্ধ ৰখা প্ৰক্ৰিয়া বন্ধ কৰিছিল, পৃষ্ঠৰ বিজাৰণ নহয়। কোষৰ জীৱনক্ষমতাৰ নিয়ন্ত্ৰণ পৰীক্ষাবোৰেও এই ব্যাখ্যাক সমৰ্থন কৰিছিল, কাৰণ এই প্ৰক্ৰিয়াবোৰৰ সময়তো কোষে নিজৰ চাইট’চলীয় সূচক এনজাইম লেক্টেট ডিহাইড্ৰ’জেনেজ ধৰি ৰাখিছিল। সেয়েহে গ্ৰহণ হ্ৰাস পোৱাটো কেৱল বিষক্ৰিয়া বা ঝিল্লা ফাটি যোৱাৰ ফল নাছিল।

গৱেষণা-পত্ৰখনৰ এটা সতৰ্কতা আজিও প্ৰযোজ্য। নীলা সঞ্চিত কণিকাবোৰ কোষকেন্দ্ৰৰ চাৰিওফালে আছিল, কিন্তু কোষকেন্দ্ৰৰ ভিতৰত নাছিল। এইটো কোষাংগৰ ভিতৰত জাৰণ হোৱাৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ, কিন্তু অধ্যয়নটোৱে কোনবোৰ কোষাংগ সেয়া চিনাক্ত কৰা নাছিল। আন প্ৰকাৰৰ কোষত দেখা একেধৰণৰ বিন্যাসক দুৰ্বল প্ৰমাণৰ ভিত্তিত লাইছ’ছ’মীয় বুলি কোৱা হৈছিল। আবদ্ধকৰণটো প্ৰতিষ্ঠিত বুলি ধৰক, কিন্তু তাৰ স্থান এতিয়াও অস্থায়ীভাৱে নিৰ্ধাৰিত বুলি গণ্য কৰক। ইলেক্ট্ৰনবোৰ ইয়াৰ পিছত ক’লৈ যায় জানিব বিচৰা পাঠকে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ইলেক্ট্ৰন পৰিবহণ আৰু ৰেডক্স ব্যৱস্থাপনা আৰু প্ৰৱেশপথ অনুসৰি শোষণ আৰু বিতৰণ-ৰ বিস্তৃত চিত্ৰলৈ আগবাঢ়িব পাৰে।

ৰঞ্জন সংস্পৰ্শৰ পৰিমাণ নহয়

তৃতীয় এটা অধ্যয়নে দেখুৱায় যে এই গ্ৰহণ-প্ৰক্ৰিয়াৰ সৈতে জৈৱিক প্ৰতিক্ৰিয়াৰ পৰিমাপ মিলিলে কি ঘটে। স্কট আৰু তেওঁৰ সহকৰ্মীসকলে দেখিছিল যে বলয়াকাৰ ট’ৰাছ গঠনৰ এটা শৰ্কৰা, মিথাইল বিটা চাইক্ল’ডেক্সট্ৰিনে, মিথিলিন ব্লুৰ সৈতে পোনপটীয়াকৈ বন্ধন গঠন কৰে। অন্তৰ্ভুক্তি-সংকুলৰ বাবে সংযোগ ধ্ৰুৱক প্ৰায় 310 per molar, আনহাতে ৰঞ্জকৰ দ্বিমেৰ গঠনৰ বাবে এই মান প্ৰায় 5846 per molar। L929 ফাইব্ৰ’ব্লাষ্টত এই বন্ধনে কোষৰ ৰঞ্জন আৰু গ্লুক’জ গ্ৰহণৰ উদ্দীপনা দুয়োটাই বন্ধ কৰিছিল: চাইক্ল’ডেক্সট্ৰিনৰ সৈতে আগতীয়াকৈ ইনকিউবেট কৰিলে নীলা ৰঞ্জন নহৈছিল, আৰু পিছত ইয়াক যোগ কৰিলে ৰং আঁতৰাৰ গতি বাঢ়িছিল। কোষৰ পৰা আলোকীয় নীলা সংকেত আঁতৰি যোৱাৰ লগে লগে সক্ৰিয় হোৱা গ্লুক’জ পৰিবহণো অতি ঘনিষ্ঠ সমান্তৰালভাৱে কমি গৈছিল।

লেখকসকলে এই সহসম্বন্ধক দীৰ্ঘস্থায়ী জাৰণজনিত চাপৰ প্ৰক্ৰিয়াতকৈ ৰঞ্জক আৰু গ্লুক’জ পৰিবাহক সক্ৰিয়কৰণৰ পথত থকা কোনো প্ৰ’টিনৰ মাজৰ পোনপটীয়া পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সপক্ষে বুলি ব্যাখ্যা কৰিছিল। এই অনুমান যুক্তিসংগত, কিন্তু সীমাবদ্ধ। পৰীক্ষাটোৱে প্ৰ’টিনটোৰ নাম নিৰ্ধাৰণ নকৰে, পৰিবাহকটোৰ সৈতেই বন্ধন গঠন হোৱা বুলি নেদেখুৱায়, আৰু ৰং আঁতৰা তথা প্ৰভাৱ কমি যোৱাৰ মাজৰ সহসম্বন্ধই ৰেডক্স-মধ্যস্থ সকলো পথ নাকচ কৰিব নোৱাৰে।

ইয়াৰ স্থায়ী শিক্ষাটো পৰিমাপৰ বিষয়ে। আলোকীয় ৰঞ্জনে দৃশ্যমান, জাৰিত, কোষৰ সৈতে সংযুক্ত ৰঞ্জকৰ উপস্থিতি জনায়। বৰ্ণহীন বিজাৰিত ৰূপৰ ভাণ্ডাৰটো ই সম্পূৰ্ণৰূপে বাদ দিয়ে। সেয়েহে ম্লান ৰঙৰ কোষতো ৰঞ্জক-সমতুল্য থাকিব পাৰে, আৰু তীব্ৰভাৱে ৰঞ্জিত কোষে মুঠ কলা-সংস্পৰ্শ বা প্ৰভাৱৰ পৰিমাণৰ সলনি আবদ্ধ জাৰিত ৰঞ্জকৰ কথা জনায়। একে সতৰ্কতা বৃহত্তৰ পৰিসৰতো প্ৰযোজ্য: বিভিন্ন কোষৰ প্ৰকাৰৰ মাজত ৰঞ্জনৰ তুলনা কৰিলে, বা গাঢ় ৰঙৰ কলাৰ ছেদ এটাক অধিক সংস্পৰ্শৰ প্ৰমাণ বুলি ধৰিলে, পাত্ৰটো চাই কৰা আৰম্ভণিৰ ভুলটোৱেই পুনৰ কৰা হয়। গ্ৰহণ হৈছে বিজাৰণ, ব্যাপন আৰু পুনৰ জাৰণৰ এটা চক্ৰ, আৰু নীলা ৰূপটোৰ যিকোনো একক মুহূৰ্তৰ চিত্ৰই এই চক্ৰৰ মাত্ৰ এটা অংশহে দেখুৱায়। পৰীক্ষাগাৰৰ ৰঞ্জন আৰু ব্যৱহাৰ আৰু মাত্ৰা তথা সংস্পৰ্শ সম্পৰ্কীয় দাবীৰ ব্যাখ্যাৰ বাবে ইয়াৰ ব্যৱহাৰিক ফলাফল পোনপটীয়াকৈ এই কথাৰ পৰাই আহে।