RNA হল কোষের আণবিক জেনেটিক প্রক্রিয়ার একটি অপরিহার্য উপাদান। রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের বিষয়বস্তু এর শুষ্ক ওজনের কয়েক শতাংশ, এবং এই পরিমাণের প্রায় 3-5% মেসেঞ্জার RNA (mRNA) তে পড়ে, যা সরাসরি প্রোটিন সংশ্লেষণে জড়িত, জিনোম বাস্তবায়নে অবদান রাখে।
mRNA অণু জিন থেকে পড়া প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রমকে এনকোড করে। অতএব, ম্যাট্রিক্স রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডকে অন্যথায় তথ্যগত (mRNA) বলা হয়।
সাধারণ বৈশিষ্ট্য
সমস্ত রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের মতো, মেসেঞ্জার আরএনএ হল রাইবোনিউক্লিওটাইডের (অ্যাডেনাইন, গুয়ানিন, সাইটোসিন এবং ইউরাসিল) একটি শৃঙ্খল যা একে অপরের সাথে ফসফোডিস্টার বন্ড দ্বারা সংযুক্ত। প্রায়শই, mRNA এর শুধুমাত্র প্রাথমিক কাঠামো থাকে, কিন্তু কিছু ক্ষেত্রে এটির গৌণ কাঠামো থাকে।
একটি কোষে হাজার হাজার এমআরএনএ প্রজাতি রয়েছে, যার প্রত্যেকটি ডিএনএ-তে একটি নির্দিষ্ট সাইটের সাথে সম্পর্কিত 10-15টি অণু দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে। mRNA এক বা একাধিক গঠন সম্পর্কে তথ্য ধারণ করেব্যাকটেরিয়া) প্রোটিন। এমআরএনএ অণুর কোডিং অঞ্চলের ট্রিপলেট হিসাবে অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম উপস্থাপিত হয়৷
জৈবিক ভূমিকা
মেসেঞ্জার RNA-এর প্রধান কাজ হল জিনগত তথ্যকে ডিএনএ থেকে প্রোটিন সংশ্লেষণের জায়গায় স্থানান্তর করে বাস্তবায়ন করা। এই ক্ষেত্রে, mRNA দুটি কাজ সম্পাদন করে:
- জিনোম থেকে প্রোটিনের প্রাথমিক গঠন সম্পর্কে তথ্য পুনঃলিখন করে, যা ট্রান্সক্রিপশন প্রক্রিয়ায় সম্পাদিত হয়;
- প্রোটিন-সংশ্লেষণকারী যন্ত্রের (রাইবোসোম) সাথে একটি শব্দার্থিক ম্যাট্রিক্স হিসাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করে যা অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রম নির্ধারণ করে৷
আসলে, ট্রান্সক্রিপশন হল RNA এর সংশ্লেষণ, যেখানে DNA একটি টেমপ্লেট হিসেবে কাজ করে। যাইহোক, শুধুমাত্র মেসেঞ্জার RNA এর ক্ষেত্রে এই প্রক্রিয়ায় জিন থেকে প্রোটিন সম্পর্কে তথ্য পুনঃলিখনের মূল্য থাকে।
এটি এমআরএনএ হল প্রধান মধ্যস্থতাকারী যার মাধ্যমে জিনোটাইপ থেকে ফেনোটাইপ (ডিএনএ-আরএনএ-প্রোটিন) এর পথ বাহিত হয়৷
কোষে mRNA এর জীবনকাল
মেসেঞ্জার আরএনএ খুব অল্প সময়ের জন্য কোষে বাস করে। একটি অণুর অস্তিত্বের সময়কাল দুটি পরামিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:
- কার্যকর অর্ধ-জীবন একটি টেমপ্লেট হিসাবে পরিবেশন করার mRNA এর ক্ষমতা দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং প্রতি অণুতে সংশ্লেষিত প্রোটিনের পরিমাণ হ্রাস দ্বারা পরিমাপ করা হয়। প্রোক্যারিওটে, এই চিত্রটি প্রায় 2 মিনিট। এই সময়ের মধ্যে, সংশ্লেষিত প্রোটিনের পরিমাণ অর্ধেক হয়ে যায়।
- রাসায়নিক অর্ধ-জীবন সংকরায়নে সক্ষম মেসেঞ্জার আরএনএ অণুর হ্রাস দ্বারা নির্ধারিত হয়ডিএনএ সহ (পরিপূরক যৌগ), যা প্রাথমিক কাঠামোর অখণ্ডতাকে চিহ্নিত করে৷
রাসায়নিক অর্ধ-জীবন সাধারণত কার্যকরী অর্ধ-জীবনের চেয়ে দীর্ঘ হয়, যেহেতু অণুর সামান্য প্রাথমিক অবক্ষয় (উদাহরণস্বরূপ, রাইবোনিউক্লিওটাইড শৃঙ্খলে একটি একক বিরতি) এখনও ডিএনএর সাথে সংকরকরণ রোধ করে না, তবে ইতিমধ্যে প্রোটিন প্রতিরোধ করে। সংশ্লেষণ।
অর্ধ-জীবন একটি পরিসংখ্যানগত ধারণা, তাই একটি নির্দিষ্ট RNA অণুর অস্তিত্ব এই মানের থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি বা কম হতে পারে। ফলস্বরূপ, কিছু এমআরএনএকে একাধিকবার অনুবাদ করার সময় থাকে, যখন অন্যগুলি একটি প্রোটিন অণুর সংশ্লেষণ সম্পূর্ণ হওয়ার আগে অবনমিত হয়৷
অপতনের পরিপ্রেক্ষিতে, ইউক্যারিওটিক এমআরএনএগুলি প্রোক্যারিওটিকগুলির তুলনায় অনেক বেশি স্থিতিশীল (অর্ধ-জীবন প্রায় 6 ঘন্টা)। এই কারণে, তারা অক্ষত কোষ থেকে বিচ্ছিন্ন করা অনেক সহজ।
mRNA গঠন
মেসেঞ্জার RNA-এর নিউক্লিওটাইড ক্রমানুবাদিত অঞ্চলগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে, যেখানে প্রোটিনের প্রাথমিক কাঠামো এনকোড করা হয়, এবং অ-তথ্যপূর্ণ অঞ্চল, যার গঠন প্রোক্যারিওট এবং ইউক্যারিওটে আলাদা৷
কোডিং অঞ্চলটি একটি ইনিশিয়েশন কোডন (AUG) দিয়ে শুরু হয় এবং একটি টার্মিনেশন কোডন (UAG, UGA, UAA) দিয়ে শেষ হয়। কোষের (পারমাণবিক বা প্রোক্যারিওটিক) ধরনের উপর নির্ভর করে, মেসেঞ্জার RNA-তে এক বা একাধিক অনুবাদ অঞ্চল থাকতে পারে। প্রথম ক্ষেত্রে, একে বলা হয় মনোসিস্ট্রোনিক, এবং দ্বিতীয়টিতে - পলিসিস্ট্রোনিক। পরেরটি শুধুমাত্র ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়ার জন্য বৈশিষ্ট্যযুক্ত।
প্রোকারিওটে mRNA এর গঠন ও কার্যকারিতার বৈশিষ্ট্য
প্রোকারিওটে ট্রান্সক্রিপশন প্রক্রিয়াএবং অনুবাদগুলি একই সাথে সঞ্চালিত হয়, তাই মেসেঞ্জার RNA-এর শুধুমাত্র একটি প্রাথমিক কাঠামো রয়েছে। ইউক্যারিওটের মতই, এটি রাইবোনিউক্লিওটাইডের একটি রৈখিক ক্রম দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যাতে তথ্যগত এবং নন-কোডিং অঞ্চল রয়েছে।
ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়ার বেশিরভাগ এমআরএনএ হল পলিসিস্ট্রোনিক (কয়েকটি কোডিং অঞ্চল রয়েছে), যা প্রোক্যারিওটিক জিনোমের সংগঠনের বিশেষত্বের কারণে, যার একটি অপেরন গঠন রয়েছে। এর মানে হল যে একাধিক প্রোটিন সম্পর্কে তথ্য একটি ডিএনএ ট্রান্সক্রিপ্টনে এনকোড করা হয়, যা পরবর্তীতে আরএনএতে স্থানান্তরিত হয়। মেসেঞ্জার RNA-এর একটি ছোট অংশ মনোসিস্ট্রোনিক।
ব্যাকটেরিয়া mRNA-এর অ-অনুবাদিত অঞ্চলগুলি দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:
- লিডার সিকোয়েন্স (5`-এন্ডে অবস্থিত);
- ট্রেলার (বা শেষ) ক্রম (3`-এন্ডে অবস্থিত);
- অনুবাদিত ইন্টারসিস্ট্রোনিক অঞ্চল (স্পেসার) - পলিসিস্ট্রোনিক আরএনএর কোডিং অঞ্চলগুলির মধ্যে অবস্থিত৷
ইন্টারসিস্ট্রোনিক সিকোয়েন্সের দৈর্ঘ্য 1-2 থেকে 30 নিউক্লিওটাইড হতে পারে।
ইউক্যারিওটিক mRNA
ইউক্যারিওটিক এমআরএনএ সর্বদা মনোসিস্ট্রোনিক হয় এবং এতে আরও জটিল নন-কোডিং অঞ্চল রয়েছে যার মধ্যে রয়েছে:
- ক্যাপ;
- 5`-অঅনুবাদিত এলাকা (5`NTR);
- 3`-অঅনুবাদিত এলাকা (3`NTR);
- পলিয়াডেনাইল লেজ।
ইউক্যারিওটে মেসেঞ্জার আরএনএ-এর সাধারণীকৃত কাঠামো হিসেবে উপস্থাপন করা যেতে পারেউপাদানগুলির নিম্নলিখিত ক্রম সহ স্কিমগুলি: ক্যাপ, 5`-UTR, AUG, অনুবাদিত অঞ্চল, স্টপ কোডন, 3`UTR, পলি-এ-টেইল৷
ইউক্যারিওটে, ট্রান্সক্রিপশন এবং অনুবাদের প্রক্রিয়াগুলি সময় এবং স্থান উভয় ক্ষেত্রেই আলাদা করা হয়। মেসেঞ্জার আরএনএ পরিপক্কতার সময় একটি ক্যাপ এবং একটি পলিএডেনাইল লেজ অর্জন করে, যাকে প্রক্রিয়াকরণ বলা হয় এবং তারপরে নিউক্লিয়াস থেকে সাইটোপ্লাজমে স্থানান্তরিত হয়, যেখানে রাইবোসোমগুলি ঘনীভূত হয়। প্রসেসিং ইউক্যারিওটিক জিনোম থেকে আরএনএ-তে স্থানান্তরিত ইন্ট্রোনগুলিকেও কেটে দেয়৷
যেখানে রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড সংশ্লেষিত হয়
সব ধরনের আরএনএ ডিএনএর উপর ভিত্তি করে বিশেষ এনজাইম (আরএনএ পলিমারেজ) দ্বারা সংশ্লেষিত হয়। তদনুসারে, প্রোক্যারিওটিক এবং ইউক্যারিওটিক কোষে এই প্রক্রিয়ার স্থানীয়করণ ভিন্ন।
ইউক্যারিওটে, নিউক্লিয়াসের ভিতরে ট্রান্সক্রিপশন করা হয়, যেখানে ডিএনএ ক্রোমাটিন আকারে ঘনীভূত হয়। একই সময়ে, প্রি-এমআরএনএ প্রথমে সংশ্লেষিত হয়, যা অনেকগুলি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপরেই সাইটোপ্লাজমে স্থানান্তরিত হয়।
প্রোক্যারিওটে, রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড সংশ্লেষিত হয় সেই জায়গাটি হল নিউক্লিওডের সীমানায় সাইটোপ্লাজমের অঞ্চল। আরএনএ-সংশ্লেষণকারী এনজাইমগুলি ব্যাকটেরিয়া ক্রোমাটিনের ডিস্পাইরালাইজড লুপের সাথে যোগাযোগ করে।
ট্রান্সক্রিপশন মেকানিজম
মেসেঞ্জার RNA এর সংশ্লেষণ নিউক্লিক অ্যাসিডের পরিপূরকতার নীতির উপর ভিত্তি করে এবং RNA পলিমারেজ দ্বারা সঞ্চালিত হয় যা রাইবোনিউক্লিওসাইড ট্রাইফসফেটের মধ্যে ফসফোডিস্টার বন্ধনকে অনুঘটক করে।
প্রোকারিওটে, এমআরএনএ অন্যান্য প্রজাতির মতো একই এনজাইম দ্বারা সংশ্লেষিত হয়রাইবোনিউক্লিওটাইডস, এবং আরএনএ পলিমারেজ II দ্বারা ইউক্যারিওটে।
ট্রান্সক্রিপশনে 3টি ধাপ রয়েছে: দীক্ষা, প্রসারণ এবং সমাপ্তি। প্রথম পর্যায়ে, পলিমারেজ প্রোমোটারের সাথে সংযুক্ত হয়, একটি বিশেষ সাইট যা কোডিং সিকোয়েন্সের আগে থাকে। প্রসারণ পর্যায়ে, এনজাইম শৃঙ্খলে নিউক্লিওটাইড যোগ করে আরএনএ চেইন তৈরি করে যা টেমপ্লেট ডিএনএ চেইনের সাথে পরিপূরকভাবে মিথস্ক্রিয়া করে।
