জিন পুনর্মিলন হল বিভিন্ন জীবের মধ্যে জেনেটিক উপাদানের আদান-প্রদান। এর ফলে সন্তানসন্ততি তৈরি হয় এবং সেই বৈশিষ্ট্যের সংমিশ্রণ ঘটে যা পিতামাতা উভয়ের মধ্যে পাওয়া বৈশিষ্ট্যের থেকে আলাদা। এই জিনগত আদান-প্রদানের অধিকাংশই প্রাকৃতিকভাবে ঘটে।
এটা কিভাবে হয়
মিয়োসিস, নিষিক্তকরণ এবং ক্রসিংয়ের সময় গ্যামেট গঠনের সময় জিনের বিভাজনের ফলে জিনের পুনর্মিলন শুরু হয়। ক্রসিং ডিএনএ অণুর অ্যালিলগুলিকে একটি সমজাতীয় ক্রোমোজোম অংশ থেকে অন্যটিতে অবস্থান পরিবর্তন করতে দেয়। পুনর্মিলন একটি প্রজাতি বা জনসংখ্যার জিনগত বৈচিত্র্যের জন্য দায়ী৷
ক্রোমোজোমের গঠন
ক্রোমোজোম কোষের নিউক্লিয়াসের ভিতরে অবস্থিত। এগুলি ক্রোমাটিন থেকে তৈরি হয়, ডিএনএ দ্বারা তৈরি জেনেটিক উপাদানের একটি ভর যা হিস্টোন নামক প্রোটিনের চারপাশে শক্তভাবে আবৃত থাকে। ক্রোমোজোম সাধারণত এককভাবে আটকে থাকে এবং একটি সেন্ট্রোমিয়ার অঞ্চল নিয়ে গঠিত যা দীর্ঘ এবং ছোট অঞ্চলকে সংযুক্ত করে।
ক্রোমোজোমের সদৃশতা
যখন একটি কোষ তার জীবনচক্রে প্রবেশ করে, তখন তার ক্রোমোজোমবিভাজনের প্রস্তুতিতে ডিএনএ প্রতিলিপির মাধ্যমে নকল করা হয়। প্রতিটি সদৃশ ক্রোমোজোমে দুটি অভিন্ন ক্রোমোজোম থাকে, যাকে বোন ক্রোমাটিড বলা হয়। তারা সেন্ট্রোমিয়ার অঞ্চলের সাথে যুক্ত। যখন কোষ বিভাজিত হয়, জোড়া সেট গঠিত হয়। তারা প্রতিটি পিতামাতার একটি ক্রোমোজোম (সমজাতীয়) নিয়ে গঠিত।
ক্রোমোসোমাল বিনিময়
ক্রসিং ওভারের সময় জিন পুনঃসংযোগ প্রথম টমাস হান্ট মরগান বর্ণনা করেছিলেন। ইউক্যারিওটে, এটি ক্রোমোজোম ক্রসিং দ্বারা সহজতর হয়। ক্রসিং প্রক্রিয়ার ফলে বংশধরদের জিনের বিভিন্ন সংমিশ্রণ হয় এবং নতুন কাইমেরিক অ্যালিল তৈরি করতে পারে। এটি যৌন প্রজননকারী জীবগুলিকে মোলারের র্যাচেট এড়াতে অনুমতি দেয়, যেখানে একটি অযৌন জনসংখ্যার জিনোমগুলি একটি অপরিবর্তনীয় উপায়ে জেনেটিক অপসারণ জমা করে৷
প্রফেজ I চলাকালীন, চারটি ক্রোমাটিড শক্তভাবে সংযুক্ত থাকে। এই গঠনে, দুটি অণুর সমজাতীয় সাইটগুলি একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত হতে পারে এবং জেনেটিক তথ্য বিনিময় করতে পারে। জিন পুনঃসংযোগ ক্রোমোজোম বরাবর যেকোনো জায়গায় ঘটতে পারে। দুটি বিন্দুর মধ্যে এর ফ্রিকোয়েন্সি তাদের আলাদা করার দূরত্বের উপর নির্ভর করে।
অর্থ
ক্রসওভারের ফলে জিনের গতিবিধি ট্র্যাক করা জিনতত্ত্ববিদদের জন্য খুবই উপযোগী বলে প্রমাণিত হয়েছে। এটি একটি ক্রোমোসোমে দুটি জিনের দূরত্ব কতদূর তা নির্ধারণ করা সম্ভব করে তোলে। বিজ্ঞান নির্দিষ্ট জিনের উপস্থিতি অনুমান করতে এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করতে পারে। বন্ডেড পেয়ারের একটি অণু অন্যটির উপস্থিতি সনাক্ত করতে মার্কার হিসাবে কাজ করে। এটি প্যাথোজেনের উপস্থিতি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়জিন।
দুটি পর্যবেক্ষিত অবস্থানের মধ্যে পুনঃসংযোগের ফ্রিকোয়েন্সি হল ইন্টারসেকশন মান। এটি পর্যবেক্ষিত জেনেটিক ফোকির পারস্পরিক দূরত্বের উপর নির্ভর করে। পরিবেশগত অবস্থার কোনো নির্দিষ্ট সেটের জন্য, বন্ড গঠনের একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে (ক্রোমোজোম) পুনর্মিলন ধ্রুবক হতে থাকে। ছেদ মানের ক্ষেত্রেও একই কথা সত্য, যা জেনেটিক মানচিত্র তৈরি করার সময় ব্যবহৃত হয়।
মিওসিস
ক্রোমোসোমাল ক্রসওভার প্রতিটি পিতামাতার কাছ থেকে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত জোড়া ক্রোমোজোমের বিনিময় জড়িত। মিয়োসিস, জিন পুনর্মিলনের ভিত্তি হিসাবে, এই প্রক্রিয়াতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। প্রমাণ জমা হওয়ার কারণে এই প্রক্রিয়ার আণবিক মডেলগুলি বছরের পর বছর ধরে বিকশিত হয়েছে। নতুন মডেলটি দেখায় যে মিয়োসিস (প্রফেজ I) এর শুরুতে উপস্থিত চারটি ক্রোমাটিডের মধ্যে দুটি একে অপরের সাথে যুক্ত এবং যোগাযোগ করতে সক্ষম। এতে ক্রোমোজোম এবং জিনের পুনর্মিলন ঘটে। যাইহোক, মিয়োসিসের অভিযোজিত ফাংশনের ব্যাখ্যা যা শুধুমাত্র ছেদকে কেন্দ্র করে তা বেশিরভাগ বিনিময় ইভেন্টের জন্য অপর্যাপ্ত।
মাইটোসিস এবং নন-হোমোলোগাস ক্রোমোজোম
ইউক্যারিওটিক কোষে, মাইটোসিসের সময়ও ক্রসওভার ঘটতে পারে। এর ফলে অভিন্ন জেনেটিক উপাদান সহ দুটি কোষ তৈরি হয়। মাইটোসিসে হোমোলোগাস ক্রোমোজোমের মধ্যে যে কোনও ক্রসওভার ঘটে তা জিনের একটি নতুন সংমিশ্রণ তৈরি করে না।
ক্রসিং যা নন-হোমোলোগাস ক্রোমোসোমে ঘটে একটি মিউটেশন তৈরি করতে পারে যা বলা হয়স্থানান্তর এটি ঘটে যখন একটি ক্রোমোজোমের একটি অংশ আলাদা হয় এবং একটি নন-হোমোলোগাস অণুতে একটি নতুন অবস্থানে চলে যায়। এই ধরনের মিউটেশন বিপজ্জনক হতে পারে কারণ এটি প্রায়ই ক্যান্সার কোষের বিকাশ ঘটায়।
জিন রূপান্তর
যখন জিন রূপান্তরিত হয়, জেনেটিক উপাদানের কিছু অংশ দাতা পরিবর্তন না করেই এক ক্রোমোজোম থেকে অন্য ক্রোমোজোমে অনুলিপি করা হয়। প্রকৃত অবস্থানে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে জিন রূপান্তর ঘটে। এটি এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে একটি ডিএনএ ক্রম একটি হেলিক্স থেকে অন্য হেলিক্সে অনুলিপি করা হয়। জিন এবং ক্রোমোজোমের পুনর্মিলন ছত্রাকের ক্রসগুলিতে অধ্যয়ন করা হয়েছে, যেখানে পৃথক মিয়োসের চারটি পণ্য পর্যবেক্ষণ করা সুবিধাজনক। জিন রূপান্তরের ঘটনাকে স্বাভাবিক 2:2 বিভাজন থেকে পৃথক কোষ বিভাজনের বিচ্যুতি হিসাবে আলাদা করা যেতে পারে।
জিন ইঞ্জিনিয়ারিং
জিন পুনর্মিলন কৃত্রিম এবং ইচ্ছাকৃত হতে পারে। এটি ভিন্ন ভিন্ন ডিএনএ খণ্ডে ব্যবহৃত হয়, প্রায়শই বিভিন্ন জীব থেকে। এইভাবে, রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ পাওয়া যায়। কৃত্রিম পুনর্মিলন একটি জীবের জিন যোগ, অপসারণ বা পরিবর্তন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পদ্ধতিটি জেনেটিক এবং প্রোটিন প্রকৌশল ক্ষেত্রে জৈব চিকিৎসা গবেষণার জন্য গুরুত্বপূর্ণ৷
রিকম্বিন্যান্ট রিকভারি
মাইটোসিস এবং মিয়োসিসের সময়, বিভিন্ন বহিরাগত কারণের দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএ হোমোলোগাস রিপেয়ার স্টেপ (এইচআরএস) দ্বারা সংরক্ষণ করা যেতে পারে। মানুষ এবং ইঁদুরের মধ্যে, মিয়োসিসের সময় FGF-এর জন্য প্রয়োজনীয় জিন পণ্যগুলির ঘাটতি বন্ধ্যাত্বের কারণ হয়৷
ব্যাকটেরিয়ারূপান্তর হল জিন স্থানান্তরের প্রক্রিয়া যা সাধারণত একই প্রজাতির পৃথক কোষের মধ্যে ঘটে। এতে জিন পুনঃসংযোগের মাধ্যমে প্রাপকের ক্রোমোজোমে দাতা ডিএনএ একীভূত করা জড়িত। এই প্রক্রিয়া ক্ষতিগ্রস্ত কোষ মেরামত একটি অভিযোজন. রূপান্তর হোস্ট সংক্রমণের সাথে যুক্ত প্রদাহজনক, অক্সিডেটিভ পরিবেশে ঘটে যাওয়া ডিএনএ ক্ষতি মেরামত করার অনুমতি দিয়ে প্যাথোজেনিক ব্যাকটেরিয়াকে উপকৃত করতে পারে।
যখন দুই বা ততোধিক ভাইরাস, যার প্রতিটিতে প্রাণঘাতী জিনোমিক ক্ষতি রয়েছে, একই হোস্ট কোষকে সংক্রামিত করে, জিনোমগুলি একে অপরের সাথে মিলিত হতে পারে এবং কার্যকর সন্তান উৎপাদনের জন্য FGP এর মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এই প্রক্রিয়াটিকে মাল্টিপ্লিসিটি রিঅ্যাক্টিভেশন বলা হয়। এটি বেশ কয়েকটি প্যাথোজেনিক ভাইরাসে অধ্যয়ন করা হয়েছে৷
প্রোকারিওটিক কোষে পুনর্মিলন
প্রোক্যারিওটিক কোষ, যেমন নিউক্লিয়াস ছাড়া এককোষী ব্যাকটেরিয়াও জেনেটিক পুনর্মিলনের মধ্য দিয়ে যায়। এই ক্ষেত্রে, একটি ব্যাকটেরিয়ামের জিন ক্রসিংয়ের মাধ্যমে অন্যটির জিনোমে অন্তর্ভুক্ত হয়। ব্যাকটেরিয়া পুনঃসংযোগ সংযোজন, রূপান্তর বা ট্রান্সডাকশন প্রক্রিয়া দ্বারা সঞ্চালিত হয়।
সংযোজনে, একটি ব্যাকটেরিয়া একটি প্রোটিন টিউবুলার কাঠামোর মাধ্যমে অন্যটির সাথে সংযুক্ত থাকে। রূপান্তরের প্রক্রিয়ায়, প্রোক্যারিওটগুলি পরিবেশ থেকে ডিএনএ নেয়। তারা প্রায়শই মৃত কোষ থেকে আসে।
ট্রান্সডাকশনে, ডিএনএ একটি ভাইরাসের মাধ্যমে আদান-প্রদান করা হয় যা ব্যাকটেরিয়াকে সংক্রামিত করে, যা ব্যাকটেরিওফেজ নামে পরিচিত। একবার বিদেশী কোষ সংযোজন, রূপান্তর বা ট্রান্সডাকশনের মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ হয়ে গেলে,ব্যাকটেরিয়া তার নিজস্ব ডিএনএ-তে তার অংশগুলি সন্নিবেশ করতে পারে। এই স্থানান্তরটি ক্রসিং দ্বারা সঞ্চালিত হয় এবং একটি রিকম্বিন্যান্ট ব্যাকটেরিয়া কোষ তৈরির দিকে পরিচালিত করে।
