আণবিক জীববিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় মতবাদ পরামর্শ দেয় যে ডিএনএ আমাদের সমস্ত প্রোটিনের কোড করার তথ্য ধারণ করে, এবং তিনটি ভিন্ন ধরণের আরএনএ এই কোডটিকে পলিপেপটাইডে বরং প্যাসিভভাবে অনুবাদ করে। বিশেষ করে, মেসেঞ্জার আরএনএ (mRNA) কোষের ডিএনএ থেকে তার রাইবোসোমে প্রোটিন ব্লুপ্রিন্ট বহন করে, যেগুলো প্রোটিন সংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণকারী "মেশিন"। RNA (tRNA) তারপর উপযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড রাইবোসোমে স্থানান্তর করে একটি নতুন প্রোটিনে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য। এদিকে, রাইবোসোমগুলি মূলত রাইবোসোমাল আরএনএ (rRNA) অণু দ্বারা গঠিত।
তবে, ডিএনএ-র গঠন প্রথম বিকশিত হওয়ার অর্ধ শতাব্দীতে, বিজ্ঞানীরা শিখেছেন যে প্রোটিন সংশ্লেষণে অংশগ্রহণ করার চেয়ে আরএনএ অনেক বড় ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, অনেক ধরনের আরএনএ অনুঘটক হিসাবে পাওয়া গেছে, যার অর্থ তারা এনজাইমগুলির মতো একইভাবে জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া চালায়। এছাড়াও, অন্যান্য অনেক RNA প্রজাতিকে জটিল নিয়ন্ত্রক ভূমিকা পালন করতে পাওয়া গেছেকোষ।
এইভাবে, RNA অণুগুলি স্বাভাবিক সেলুলার প্রক্রিয়া এবং রোগের অবস্থা উভয় ক্ষেত্রেই অসংখ্য ভূমিকা পালন করে। সাধারণত যে RNA অণুগুলি mRNA রূপ নেয় না তাদের নন-কোডিং বলা হয় কারণ তারা প্রোটিনের জন্য কোড করে না। অনেক নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়ায় নন-কোডিং mRNA-এর অংশগ্রহণ। তাদের ব্যাপকতা এবং বিভিন্ন ধরনের ফাংশন এই অনুমানের দিকে পরিচালিত করে যে "আরএনএ ওয়ার্ল্ড" কোষে ডিএনএ এবং আরএনএ ফাংশনগুলির বিবর্তন, প্রোটিন জৈব সংশ্লেষণে অংশগ্রহণের আগে হতে পারে৷
ইউক্যারিওটে নন-কোডিং RNAs
ইউক্যারিওটে নন-কোডিং RNA এর বিভিন্ন প্রকার রয়েছে। সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে, তারা RNA (tRNA) এবং ribosomal RNA (rRNA) স্থানান্তর করে। আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, tRNA এবং rRNA উভয়ই প্রোটিনে mRNA-এর অনুবাদে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, ফ্রান্সিস ক্রিক অ্যাডাপ্টার আরএনএ অণুগুলির অস্তিত্বের পরামর্শ দিয়েছেন যা mRNA নিউক্লিওটাইড কোডের সাথে আবদ্ধ হতে পারে, যার ফলে ক্রমবর্ধমান পলিপেপটাইড চেইনে অ্যামিনো অ্যাসিড স্থানান্তর করা সহজ হয়৷
হোগল্যান্ড এট আল-এর কাজ। (1958) প্রকৃতপক্ষে নিশ্চিত করেছে যে সেলুলার আরএনএর একটি নির্দিষ্ট ভগ্নাংশ অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে সমন্বিতভাবে যুক্ত ছিল। পরবর্তীতে, rRNA রাইবোসোমের একটি কাঠামোগত উপাদান হিসাবে প্রমাণিত হয়েছিল যে, tRNA এর মতো, rRNAও কোড করে না।
আরআরএনএ এবং টিআরএনএ ছাড়াও, ইউক্যারিওটিক কোষে আরও কিছু নন-কোডিং আরএনএ রয়েছে। এই অণুগুলি কোষে RNA-এর অনেক গুরুত্বপূর্ণ শক্তি-সঞ্চয়কারী ফাংশনে সহায়তা করে, যা এখনও গণনা করা এবং সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। এই আরএনএগুলিকে প্রায়শই ছোট নিয়ন্ত্রক আরএনএ (sRNAs) হিসাবে উল্লেখ করা হয়।ইউক্যারিওটে, তাদের আরও কয়েকটি উপশ্রেণীতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। একত্রে, নিয়ন্ত্রক আরএনএগুলি পরিপূরক বেস পেয়ারিং, প্রোটিনের সাথে জটিলতা এবং তাদের নিজস্ব এনজাইমেটিক কার্যকলাপের সমন্বয়ের মাধ্যমে তাদের প্রভাব প্রয়োগ করে৷
ক্ষুদ্র পারমাণবিক আরএনএ
ছোট নিয়ন্ত্রক RNA-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ উপশ্রেণি ক্ষুদ্র পারমাণবিক RNAs (snRNAs) নামে পরিচিত অণু নিয়ে গঠিত। এই অণুগুলি আরএনএ স্প্লিসিংয়ের মাধ্যমে জিনের নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। SnRNAs নিউক্লিয়াসে পাওয়া যায় এবং সাধারণত snRNPs নামক কমপ্লেক্সে প্রোটিনের সাথে শক্তভাবে যুক্ত থাকে (ছোট নিউক্লিয়ার রিবোনিউক্লিওপ্রোটিন, কখনও কখনও "snurps" হিসাবে উল্লেখ করা হয়)। এই অণুগুলির মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল U1, U2, U5 এবং U4/U6 কণা, যা পরিপক্ক mRNA গঠনের জন্য প্রাক-mRNA বিভক্তকরণের সাথে জড়িত।
MicroRNA
গবেষকদের কাছে অত্যন্ত আগ্রহের আরেকটি বিষয় হল মাইক্রোআরএনএ (miRNAs), যা ছোট নিয়ন্ত্রক আরএনএ দৈর্ঘ্যে প্রায় 22 থেকে 26 নিউক্লিওটাইড। জিন নিয়ন্ত্রণে কোষে miRNAs এবং তাদের সংকোচনশীল ফাংশন RNA-এর অস্তিত্ব মূলত নিমাটোড সি. এলিগানসে আবিষ্কৃত হয়েছিল (লি এট আল।, 1993; উইটম্যান এট আল।, 1993)। তাদের miRNA আবিষ্কারের পর থেকে, তারা মাছি, ইঁদুর এবং মানুষ সহ অন্যান্য অনেক প্রজাতিতে চিহ্নিত হয়েছে। এ পর্যন্ত, কয়েকশত miRNA সনাক্ত করা হয়েছে। আরও অনেক কিছু থাকতে পারে (He & Hannon, 2004)।
MiRNAs অনুবাদকে দমন করে জিনের প্রকাশকে বাধা দিতে দেখা গেছে। উদাহরণস্বরূপ, C. elegans, lin-4 এবং let-7 দ্বারা এনকোড করা miRNA,তাদের mRNA লক্ষ্যগুলির 3'-অনুবাদিত অঞ্চলে আবদ্ধ হয়, লার্ভা বিকাশের নির্দিষ্ট পর্যায়ে কার্যকরী প্রোটিন গঠনে বাধা দেয়। এখনও অবধি, অধ্যয়ন করা বেশিরভাগ miRNA গুলি অসম্পূর্ণ বেস পেয়ারিং এবং পরবর্তীতে অনুবাদের বাধার মাধ্যমে mRNAs-এর সাথে আবদ্ধ হয়ে জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে, যদিও কিছু ব্যতিক্রম উল্লেখ করা হয়েছে৷
অতিরিক্ত গবেষণা দেখায় যে miRNAs ক্যান্সার এবং অন্যান্য রোগেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, miR-155 প্রজাতিটি Burkitt's lymphoma থেকে প্রাপ্ত B কোষে সমৃদ্ধ হয় এবং এর ক্রমটি একটি পরিচিত ক্রোমোসোমাল ট্রান্সলোকেশন (ক্রোমোজোমের মধ্যে DNA এর বিনিময়) এর সাথেও সম্পর্কযুক্ত।
ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA
ছোট হস্তক্ষেপকারী আরএনএ (siRNA) আরএনএর আরেকটি শ্রেণী। যদিও এই অণুগুলি শুধুমাত্র 21 থেকে 25 বেস জোড়া লম্বা, তারা জিনের অভিব্যক্তিকে নীরব করতেও কাজ করে। বিশেষ করে, ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড siRNA অণুর একটি স্ট্র্যান্ড RISC নামক একটি কমপ্লেক্সে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে। এই আরএনএ-ধারণকারী কমপ্লেক্সটি তখন একটি এমআরএনএ অণুর প্রতিলিপিকে বাধা দিতে পারে যার আরএনএ উপাদানটির একটি পরিপূরক ক্রম রয়েছে।
MiRNA গুলি প্রথমে RNA হস্তক্ষেপে (RNAi) জড়িত থাকার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল। তারা ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ ভাইরাসের বিরুদ্ধে একটি প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা হিসাবে বিকশিত হতে পারে। SiRNAs একটি প্রক্রিয়ায় দীর্ঘ প্রতিলিপি থেকে উদ্ভূত হয় যার দ্বারা miRNA হয় এবং উভয় ধরনের RNA প্রক্রিয়াকরণ একই এনজাইম জড়িতডিসার দুটি শ্রেণী তাদের দমন পদ্ধতিতে ভিন্ন বলে মনে হয়, তবে ব্যতিক্রমগুলি পাওয়া গেছে যেখানে siRNA গুলি miRNA-এর মতো আচরণগুলিকে আরও বেশি সাধারণ এবং এর বিপরীতে প্রদর্শন করে (He & Hannon, 2004)।
ক্ষুদ্র নিউক্লিওলার RNA
ইউক্যারিওটিক নিউক্লিয়াসের মধ্যে, নিউক্লিওলাস হল একটি কাঠামো যেখানে rRNA প্রক্রিয়াকরণ এবং রাইবোসোমাল সমাবেশ ঘটে। ছোট নিউক্লিওলার আরএনএ (snoRNAs) নামক অণুগুলি এই গঠনে তাদের প্রাচুর্যের কারণে নিউক্লিওলার নির্যাস থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে গেছে। এই অণুগুলি rRNA অণুগুলিকে প্রক্রিয়া করার জন্য কাজ করে, যার ফলে প্রায়শই নির্দিষ্ট নিউক্লিওসাইডগুলির মেথিলেশন এবং সিউডোরিডিলেশন হয়। পরিবর্তনগুলি স্নোআরএনএ-এর দুটি শ্রেণির একটি দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়: C/D-বক্স বা H/ACA-বক্স পরিবার, যা সাধারণত অপরিণত rRNA অণুতে মিথাইল গ্রুপ বা ইউরাডিন আইসোমারাইজেশন যুক্ত করে।
প্রোকারিওটে নন-কোডিং আরএনএ
তবে, ইউক্যারিওটস কোষে RNA-এর নির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রক শক্তি ফাংশন সহ নন-কোডিং RNA-তে বাজারকে চালিত করেনি। ব্যাকটেরিয়াও এক শ্রেণীর ছোট নিয়ন্ত্রক আরএনএ ধারণ করে। ব্যাকটেরিয়াল rRNA গুলি ভাইরাস থেকে শুরু করে বৃদ্ধি থেকে স্থির পর্যায়ে রূপান্তর পর্যন্ত প্রক্রিয়াগুলির সাথে জড়িত যা ঘটে যখন একটি ব্যাকটেরিয়াম পুষ্টির অভাবের পরিস্থিতির মুখোমুখি হয়৷
ব্যাকটেরিয়াল rRNA এর একটি উদাহরণ হল 6S আরএনএ যা এসচেরিচিয়া কোলাইতে পাওয়া যায়। এই অণুটি 1980 সালে এর প্রাথমিক সিকোয়েন্সিং সহ ভালভাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। 6S RNAঅনেক ব্যাকটেরিয়া প্রজাতি জুড়ে সংরক্ষণ করা হয়, যা জিন নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা নির্দেশ করে।
RNA RNA পলিমারেজ (RNAP) এর কার্যকলাপকে প্রভাবিত করতে দেখা গেছে, যে অণু DNA থেকে মেসেঞ্জার RNA প্রতিলিপি করে। 6S RNA একটি পলিমারেজ সাবুনিটের সাথে আবদ্ধ হয়ে এই কার্যকলাপকে বাধা দেয় যা বৃদ্ধির সময় প্রতিলিপিকে উদ্দীপিত করে। এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, 6S আরএনএ জিনের প্রকাশকে বাধা দেয় যা সক্রিয় বৃদ্ধিকে উদ্দীপিত করে এবং কোষকে স্থির পর্যায়ে প্রবেশ করতে সহায়তা করে (জাব্রি, 2005)।
Riboswitchs
জিন নিয়ন্ত্রণ - প্রোক্যারিওট এবং ইউক্যারিওট উভয় ক্ষেত্রেই - RNA নিয়ন্ত্রক উপাদান দ্বারা প্রভাবিত হয় যাকে রাইবোসুইচ (বা RNA সুইচ) বলা হয়। Riboswitches হল RNA সেন্সর যা পরিবেশগত বা বিপাকীয় সংকেত সনাক্ত করে এবং প্রতিক্রিয়া জানায় এবং এইভাবে জিনের অভিব্যক্তিকে প্রভাবিত করে।
এই গোষ্ঠীর একটি সাধারণ উদাহরণ হল তাপমাত্রা সেন্সর আরএনএ যা ব্যাকটেরিয়াল প্যাথোজেন লিস্টেরিয়া মনোসাইটোজিনের ভাইরুলেন্স জিনে পাওয়া যায়। যখন এই ব্যাকটেরিয়া হোস্টে প্রবেশ করে, তখন হোস্টের দেহের অভ্যন্তরে উন্নত তাপমাত্রা ব্যাকটেরিয়া prfA জিন দ্বারা উত্পাদিত mRNA-এর 5' অ-অনুবাদিত অঞ্চলের সেগমেন্টের সেকেন্ডারি কাঠামোকে গলে দেয়। ফলস্বরূপ, গৌণ কাঠামোতে পরিবর্তন ঘটে।
অতিরিক্ত রাইবোসুইচগুলি বিভিন্ন জীবের তাপ এবং ঠান্ডা ধাক্কার প্রতিক্রিয়া দেখায় এবং শর্করা এবং অ্যামিনো অ্যাসিডের মতো বিপাকীয় সংশ্লেষণকেও নিয়ন্ত্রণ করে। যদিও রাইবোসুইচগুলি প্রোক্যারিওটে বেশি দেখা যায়, তবে অনেকগুলি ইউক্যারিওটিক কোষেও পাওয়া গেছে।
