মেগার চেয়ে ১৭৪৭ গুণ দ্রুত ডিএনএ সিকুয়েন্স সফটওয়্যার উদ্ভাবন করলেন বাকৃবির গবেষকেরা

মানুষের শরীরের প্রতিটি কোষে রয়েছে ডিএনএ। জীবের বংশগত বৈশিষ্ট্যের অনেক তথ্য লেখা থাকে এই ডিএনএতে। শুধু মানুষ নয়, উদ্ভিদ, প্রাণী কিংবা অণুজীব—প্রতিটি জীবের ডিএনএর গঠন ও বিন্যাসে রয়েছে নিজস্ব বৈশিষ্ট্য। বিজ্ঞানীরা ডিএনএর এই বিন্যাস বিশ্লেষণ করে জানতে পারেন বিভিন্ন জীবের মধ্যে কতটা মিল, তাদের বিবর্তনীয় সম্পর্ক কেমন, এমনকি কোন জীবের সঙ্গে অন্য জীবের আত্মীয়তা বেশি। কিন্তু এত বিপুল তথ্য বিশ্লেষণ করা মোটেও সহজ কাজ নয়। বিশেষ করে অনেকগুলো ডিএনএ সিকোয়েন্স একসঙ্গে তুলনা করতে গেলে সময় লাগে অনেক। এই কাজ সহজ ও দ্রুত করতে নতুন একটি সফটওয়্যার তৈরি করেছেন বাংলাদেশ কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের (বাকৃবি) গবেষকেরা।
গবেষক দলের দাবি, নতুন এই সফটওয়্যার জনপ্রিয় ডিএনএ বিশ্লেষণ সফটওয়্যার মেগার (MEGA—Molecular Evolutionary Genetics Analysis) চেয়ে সর্বোচ্চ ১৭৪৭ গুণ দ্রুত কাজ করতে পারে। প্রচলিত পদ্ধতিতে যে বিশ্লেষণ করতে প্রায় এক মাস পর্যন্ত সময় লাগতে পারে, নতুন সফটওয়্যারে একই কাজ করা সম্ভব কয়েক সেকেন্ডে। শুধু দ্রুতগতিই নয়, কম্পিউটারের মেমোরি ব্যবহারের ক্ষেত্রেও এটি বেশ সাশ্রয়ী।

ডিএনএ বারকোডিং: প্রকৃতির লাইব্রেরি পড়ার চাবিকাঠিসফটওয়্যারটির আরেকটি সুবিধা হলো, এটি ব্যবহারের জন্য বিশেষ কোনো প্ল্যাটফর্মের ওপর নির্ভর করতে হবে না। ডেস্কটপ ও ওয়েব—দুই সংস্করণেই সফটওয়্যারটি সবার জন্য উন্মুক্ত রাখা হয়েছে।নতুন এই সফটওয়্যারটির নাম ডিএসএস। এর পূর্ণরূপ ডিএনএ সিকোয়েন্স সিমিলারিটিজ (DNA Sequence Similarities)। ডিএনএর বিভিন্ন সিকোয়েন্সের মধ্যে সাদৃশ্য নির্ণয় এবং জীবগুলোর বিবর্তনীয় সম্পর্ক বিশ্লেষণ করাই এর মূল কাজ। সফটওয়্যারটি ব্যবহার করে তৈরি করা যায় ফাইলোজেনেটিক ট্রি। কোন জীবের সঙ্গে অন্য জীবের সম্পর্ক কতটা ঘনিষ্ঠ, তা এই গাছের মতো চিত্র বা ফাইলোজেনেটিক ট্রি দেখে বোঝা যায়।
গবেষকদের দেওয়া তথ্য অনুযায়ী, ডিএসএস দিয়ে তৈরি ফাইলোজেনেটিক ট্রির নির্ভুলতা ৯৫ থেকে ১০০ শতাংশ। জনপ্রিয় মেগা সফটওয়্যারের তুলনায় এটি সর্বোচ্চ ১৭৪৭ গুণ দ্রুত কাজ করতে পারে। পাশাপাশি প্রচলিত অন্য পদ্ধতির তুলনায় কম্পিউটারের মেমোরি ব্যবহার করে ৩০ থেকে ৯৯ শতাংশ কম। অর্থাৎ কম্পিউটারের ওপর চাপ কমিয়েও দ্রুত বিশ্লেষণ করা সম্ভব।
সফটওয়্যারটির আরেকটি সুবিধা হলো, এটি ব্যবহারের জন্য বিশেষ কোনো প্ল্যাটফর্মের ওপর নির্ভর করতে হবে না। ডেস্কটপ ও ওয়েব—দুই সংস্করণেই সফটওয়্যারটি সবার জন্য উন্মুক্ত রাখা হয়েছে। আগ্রহীরা dnasimlab.com ওয়েবসাইট থেকে এটি ব্যবহার করতে পারবেন।
প্রোটিন থেকে ডিএনএ: ডিএনএ সংশ্লেষণের একটি নতুন কৌশলগবেষকদের দেওয়া তথ্য অনুযায়ী, ডিএসএস দিয়ে তৈরি ফাইলোজেনেটিক ট্রির নির্ভুলতা ৯৫ থেকে ১০০ শতাংশ। জনপ্রিয় মেগা সফটওয়্যারের তুলনায় এটি সর্বোচ্চ ১৭৪৭ গুণ দ্রুত কাজ করতে পারে।গবেষক দলটির নেতৃত্ব দিয়েছেন বাংলাদেশ কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের কম্পিউটার সায়েন্স অ্যান্ড ম্যাথমেটিকস (সিএসএম) বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক ড. মেহবুব উদ্দিন। তাঁর সঙ্গে কাজ করেছেন বিশ্ববিদ্যালয়ের স্নাতকোত্তর শিক্ষার্থী মাহফুজ-উল আসাদ এবং বাকৃবির বায়োইনফরমেটিকস ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের স্নাতক শিক্ষার্থী মুহাম্মদ ইমামুল হক ও মো. আসিফুজ্জামান।
জীববিজ্ঞানের গবেষণায় এখন ডিএনএ বিশ্লেষণ খুবই গুরুত্বপূর্ণ। নতুন কোনো জীবের বৈশিষ্ট্য জানা, বিভিন্ন জীবের বিবর্তনীয় সম্পর্ক বোঝা কিংবা রোগজীবাণুর জিনগত বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ—বিভিন্ন ক্ষেত্রেই এ ধরনের সফটওয়্যার কাজে লাগে। কিন্তু বিশ্লেষণের কাজ যত জটিল হয়, সময় ও কম্পিউটারের প্রয়োজনীয় ক্ষমতাও তত বাড়ে। সে ক্ষেত্রে কম সময়ে এবং কম মেমোরি ব্যবহার করে নির্ভুল ফলাফল পাওয়ার সুযোগ তৈরি করতে পারে ডিএসএস।
ডিএনএ সংখ্যার রহস্য