পারমাণবিক ছিদ্র: বর্ণনা, গঠন এবং ফাংশন

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

পারমাণবিক ছিদ্রগুলি আণবিক পরিবহনের সাথে জড়িত থাকার কারণে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আন্তঃকোষীয় উপাদানগুলির মধ্যে একটি। জৈবিক গবেষণায় অগ্রগতি সত্ত্বেও, এই কাঠামো সম্পর্কিত সমস্ত প্রশ্ন সম্পূর্ণরূপে অন্বেষণ করা হয়নি। কিছু বিজ্ঞানী বিশ্বাস করেন যে পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্সটি কার্যকারিতার তাত্পর্য এবং কাঠামোগত জটিলতার পরিপ্রেক্ষিতে কোষের অর্গানেলসকে দায়ী করা যেতে পারে৷

পারমাণবিক শেল

ইউক্যারিওটিক কোষের একটি বৈশিষ্ট্য হল একটি নিউক্লিয়াসের উপস্থিতি, যা একটি ঝিল্লি দ্বারা বেষ্টিত যা একে সাইটোপ্লাজম থেকে আলাদা করে। ঝিল্লি দুটি স্তর নিয়ে গঠিত - ভিতরের এবং বাইরের, প্রচুর সংখ্যক ছিদ্র দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত।

পরমাণু খামের তাৎপর্য খুব বেশি - এটি আপনাকে প্রোটিন সংশ্লেষণ এবং জিনের কার্যকরী কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় নিউক্লিক অ্যাসিডের প্রক্রিয়াগুলিকে সীমাবদ্ধ করতে দেয়। ঝিল্লি পদার্থগুলিকে ভিতরের দিকে, সাইটোপ্লাজমে এবং তদ্বিপরীতভাবে পরিবহণের প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে। এটি কঙ্কালের গঠন যা নিউক্লিয়াসের আকৃতিকে সমর্থন করে।

বাহ্যিক এবং অভ্যন্তরীণ ঝিল্লির মধ্যে পেরিনিউক্লিয়ার স্পেস, যার প্রস্থ 20-40 nm। বাহ্যিকভাবে, পারমাণবিক খামের মতো দেখায়ডবল লেয়ার ব্যাগ। এর গঠনে ছিদ্রের উপস্থিতি এই গঠন এবং মাইটোকন্ড্রিয়া এবং প্লাস্টিডে পাওয়া অনুরূপগুলির মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য।

পারমাণবিক ছিদ্রের গঠন

চ্যানেলগুলি হল প্রায় 100 এনএম ব্যাসের ছিদ্র, যা সমগ্র পারমাণবিক খামের মধ্য দিয়ে যায়। ক্রস বিভাগে, তারা অষ্টম ক্রম প্রতিসাম্য সহ একটি বহুভুজের আকৃতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। পদার্থ-ভেদ্য চ্যানেলটি কেন্দ্রে রয়েছে। এটি জটিলভাবে সংগঠিত গ্লোবুলার (একটি কুণ্ডলী আকারে) এবং ফাইব্রিলার (একটি বাঁকানো থ্রেডের আকারে) কাঠামো দিয়ে পূর্ণ যা একটি কেন্দ্রীয় দানা তৈরি করে - একটি "প্লাগ" (বা একটি পরিবহনকারী)। নীচের চিত্রে, আপনি একটি পারমাণবিক ছিদ্র কী তা স্পষ্টভাবে অধ্যয়ন করতে পারেন৷

এই কাঠামোগুলির অণুবীক্ষণিক পরীক্ষা দেখায় যে তাদের একটি বৃত্তাকার কাঠামো রয়েছে। ফাইব্রিলার আউটগ্রোথগুলি নিউক্লিয়াস (ফিলামেন্ট) এর দিকে বাইরের দিকে, সাইটোপ্লাজম এবং ভিতরের দিকে প্রসারিত হয়। পরেরটি এক ধরনের ঘুড়ি তৈরি করে (বিদেশী সাহিত্যে "ঝুড়ি" বলা হয়)। নিষ্ক্রিয় ছিদ্রে, ঝুড়ি ফাইব্রিলগুলি চ্যানেলটি বন্ধ করে দেয়, যখন সক্রিয় ছিদ্রে তারা প্রায় 50 এনএম ব্যাসের অতিরিক্ত গঠন তৈরি করে। সাইটোপ্লাজমের পাশের রিংটিতে 8টি কণিকা থাকে যা একটি স্ট্রিংয়ের উপর পুঁতির মতো পরস্পর সংযুক্ত থাকে।

নিউক্লিয়াসের খোসার মধ্যে এই ছিদ্রগুলির সামগ্রিকতাকে পারমাণবিক ছিদ্রগুলির জটিলতা বলা হয়। এইভাবে, জীববিজ্ঞানীরা পৃথক ছিদ্রগুলির মধ্যে আন্তঃসংযোগের উপর জোর দেন, একটি একক সু-সমন্বিত প্রক্রিয়া হিসাবে কাজ করে৷

বাইরের রিংটি কেন্দ্রীয় পরিবাহকের সাথে সংযুক্ত। নিম্ন ইউক্যারিওটস (লাইকেন এবং অন্যান্য) সাইটোপ্লাজমিক নেইএবং নিউক্লিওপ্লাজমিক রিং।

গঠন বৈশিষ্ট্য

পরমাণু ছিদ্রগুলির গঠন এবং কার্যাবলীর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

• চ্যানেলগুলি প্রায় 30-50 নিউক্লিওপোরিনের অসংখ্য অনুলিপি (মোট প্রায় 1000 প্রোটিনের জন্য)।
• কমপ্লেক্সের ভর নিম্ন ইউক্যারিওটে 44 MDa থেকে মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে 125 MDa পর্যন্ত হয়৷
• সমস্ত জীবের মধ্যে (মানুষ, পাখি, সরীসৃপ এবং অন্যান্য প্রাণী), সমস্ত কোষে, এই কাঠামোগুলি একইভাবে সাজানো হয়, অর্থাৎ, ছিদ্র কমপ্লেক্সগুলি একটি কঠোরভাবে রক্ষণশীল ব্যবস্থা।
• পরমাণু কমপ্লেক্সের উপাদানগুলির একটি সাবুনিট গঠন রয়েছে, যার কারণে তাদের উচ্চ প্লাস্টিকতা রয়েছে।
• কেন্দ্রীয় চ্যানেলের ব্যাস 10-26 nm এর মধ্যে পরিবর্তিত হয় এবং ছিদ্র কমপ্লেক্সের উচ্চতা প্রায় 75 nm।

কেন্দ্র থেকে দূরে অবস্থিত পারমাণবিক ছিদ্রগুলির অংশগুলি প্রতিসম নয়। বিজ্ঞানীরা কোষের বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে পরিবহন ফাংশন নিয়ন্ত্রণের বিভিন্ন প্রক্রিয়ার জন্য এটিকে দায়ী করেছেন। এটিও অনুমান করা হয় যে সমস্ত ছিদ্রগুলি সর্বজনীন কাঠামো এবং সাইটোপ্লাজমে এবং বিপরীত দিকে উভয় অণুর চলাচল নিশ্চিত করে। নিউক্লিয়ার পোর কমপ্লেক্সগুলি অন্যান্য ঝিল্লি-বহনকারী কোষের উপাদানগুলিতেও উপস্থিত থাকে, তবে বিরল ক্ষেত্রে (জালিকা, ফেনস্ট্রেটেড সাইটোপ্লাজমিক ঝিল্লি)।

ছিদ্রের সংখ্যা

নিউক্লিয়ার ছিদ্রের সংখ্যা নির্ধারণকারী প্রধান ফ্যাক্টর হল কোষের বিপাকীয় কার্যকলাপ (এটি যত বেশি হবে, তত বেশিটিউবুলের সংখ্যা)। কোষের কার্যকরী অবস্থার বিভিন্ন সময়কালে ঝিল্লির পুরুত্বে তাদের ঘনত্ব বেশ কয়েকবার পরিবর্তিত হতে পারে। ছিদ্রের সংখ্যার প্রথম বৃদ্ধি ঘটে বিভাজনের পরে - মাইটোসিস (নিউক্লিয়াসের পুনর্গঠনের সময়), এবং তারপরে ডিএনএ বৃদ্ধির সময়কালে।

বিভিন্ন প্রাণী প্রজাতির বিভিন্ন সংখ্যা রয়েছে। এটি নমুনা কোথায় নেওয়া হয়েছিল তার উপরও নির্ভর করে। সুতরাং, একটি মানুষের টিস্যু কালচারে, প্রায় 11 পিসি/µm², এবং একটি অপরিণত জেনোপাস ব্যাঙের ডিম কোষে - 51 পিসি/µm²গড়ে, তাদের ঘনত্ব 13-30 টুকরা/µm^{2. এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়}

শেলের উপরিভাগে পারমাণবিক ছিদ্রগুলির বন্টন প্রায় অভিন্ন, তবে যেসব স্থানে ক্রোমোজোমের পদার্থ ঝিল্লির কাছে আসে সেখানে তাদের ঘনত্ব দ্রুত হ্রাস পায়। নিম্ন ইউক্যারিওটগুলির পারমাণবিক ঝিল্লির নীচে একটি অনমনীয় ফাইব্রিলার নেটওয়ার্ক নেই, তাই ছিদ্রগুলি পারমাণবিক ঝিল্লি বরাবর চলতে পারে এবং বিভিন্ন অঞ্চলে তাদের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়৷

ফাংশন

পরমাণু ছিদ্র কমপ্লেক্সের প্রধান কাজ হল প্যাসিভ (ডিফিউশন) এবং সক্রিয় (শক্তি খরচ প্রয়োজন) ঝিল্লির মাধ্যমে অণুর স্থানান্তর, অর্থাৎ কোষের নিউক্লিয়াস এবং সাইটোপ্লাজমের মধ্যে পদার্থের বিনিময়। এই প্রক্রিয়াটি অত্যাবশ্যক এবং একে অপরের সাথে ক্রমাগত মিথস্ক্রিয়ায় তিনটি সিস্টেম দ্বারা পরিচালিত হয়:

• নিউক্লিয়াস এবং সাইটোপ্লাজমের জৈবিকভাবে সক্রিয় পদার্থ-নিয়ন্ত্রকগুলির একটি জটিল - α এবং β, র্যান-প্রোটিন, গুয়ানোসিন ট্রাইফসফেট (পিউরিন নিউক্লিওটাইড) এবং অন্যান্য ইনহিবিটর এবং অ্যাক্টিভেটর;
• নিউক্লিওপোরিন;
• ছিদ্রযুক্ত পারমাণবিক কমপ্লেক্সের কাঠামোগত উপাদান, যা তাদের আকৃতি পরিবর্তন করতে এবং সঠিক দিকে পদার্থের স্থানান্তর নিশ্চিত করতে সক্ষম।

নিউক্লিয়াসের কার্যকারিতার জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিন সাইটোপ্লাজম থেকে নিউক্লিয়ার ছিদ্রের মাধ্যমে আসে এবং বিভিন্ন ধরনের RNA বিপরীত দিকে নির্গত হয়। ছিদ্র কমপ্লেক্সটি কেবলমাত্র যান্ত্রিক পরিবহণই করে না, বরং একটি সাজানোর কাজও করে যা নির্দিষ্ট অণুকে "স্বীকৃত" করে৷

প্যাসিভ ট্রান্সফার হয় সেই সব পদার্থের জন্য যাদের আণবিক ওজন কম (5∙103 হ্যাঁ)। আয়ন, শর্করা, হরমোন, নিউক্লিওটাইডস, অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফোরিক অ্যাসিডের মতো পদার্থ, যা শক্তি বিনিময়ে জড়িত, অবাধে নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে। নিউক্লিয়াসে ছিদ্রের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করতে পারে এমন প্রোটিনের সর্বাধিক আকার হল 3.5 nm।

একটি কন্যা ডিএনএ অণুর সংশ্লেষণের সময়, পদার্থের পরিবহন কার্যকলাপের শীর্ষে পৌঁছে যায় - 1 মিনিটে 1টি পারমাণবিক ছিদ্রের মাধ্যমে 100-500 অণু।

পোর প্রোটিন

চ্যানেলের উপাদান প্রোটিন প্রকৃতির। এই কমপ্লেক্সের প্রোটিনকে বলা হয় নিউক্লিওপোরিন। এগুলি প্রায় 12টি উপ-কমপ্লেক্সে সংগ্রহ করা হয়। প্রচলিতভাবে, তারা তিনটি গ্রুপে বিভক্ত:

• জৈব রাসায়নিক উপাদান দ্বারা স্বীকৃত নির্দিষ্ট পুনরাবৃত্তি ক্রম সহ যৌগ;
• সিকোয়েন্স নেই;
• অখণ্ড প্রোটিন যা ছিদ্র গঠনকারী ঝিল্লির অংশে বা ছিদ্রের মধ্যেই থাকে পারমাণবিক খামের স্তরগুলির মধ্যবর্তী স্থানে।

অধ্যয়নগুলি দেখিয়েছে যে নিউক্লিওপোরিন গঠন করতে সক্ষমবরং জটিল কমপ্লেক্স, 7টি পর্যন্ত প্রোটিন সহ, এবং সরাসরি পদার্থের পরিবহনের সাথে জড়িত। তাদের মধ্যে কিছু পারমাণবিক ছিদ্রের মধ্য দিয়ে চলমান অণুর সাথে সরাসরি আবদ্ধ হতে পারে৷

সাইটোপ্লাজমে পদার্থের রপ্তানি

একই ছিদ্র পদার্থের প্রত্যাহার এবং আমদানি উভয় ক্ষেত্রেই অংশ নিতে পারে। সাইটোপ্লাজম থেকে নিউক্লিয়াসে আরএনএর বিপরীত অনুবাদ ঘটে না। নিউক্লিয়ার কমপ্লেক্স রিবোনিউক্লিওপ্রোটিন দ্বারা বাহিত রপ্তানি সংকেত (এনইএস) সনাক্ত করে৷

NES-সংকেত পদার্থের ক্রম হল অ্যামিনো অ্যাসিড এবং প্রোটিনের একটি জটিল জটিল, যা নিউক্লিয়াস থেকে সাইটোপ্লাজমে সরানোর পরে, বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় (আলাদা উপাদানে ভেঙে যায়)। অতএব, সাইটোপ্লাজমে কৃত্রিমভাবে প্রবর্তিত অনুরূপ কণাগুলো আবার নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে না।

মাইটোসিস প্রক্রিয়া

কোষ বিভাজনের সময় (মাইটোসিস), পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্স "চূর্ণ" হয়। এইভাবে, 120 mDa এর আণবিক ওজন সহ কমপ্লেক্সগুলি প্রতিটি 1 mDa-এর সাব কমপ্লেক্সে পচে যায়। বিভাগ শেষ হওয়ার পরে, তারা পুনরায় একত্রিত হয়। এই ক্ষেত্রে, পারমাণবিক ছিদ্র পৃথকভাবে সরানো হয় না, কিন্তু অ্যারেতে। এটি একটি প্রমাণ যে পারমাণবিক ছিদ্র কমপ্লেক্স একটি সু-সমন্বিত ব্যবস্থা৷

ফেটে যাওয়া ঝিল্লিটি একটি বুদবুদ ক্লাস্টারে পরিণত হয় যা ইন্টারফেজ পিরিয়ডে মূল এলাকাকে ঘিরে থাকে। মেটাফেজে, যখন ক্রোমোজোমগুলি নিরক্ষীয় সমতলে রাখা হয়, তখন এই উপাদানগুলি কোষের পেরিফেরাল জোনে ঠেলে দেওয়া হয়। অ্যানাফেসের শেষে, এই ক্লাস্টারটি ক্রোমোজোমের সাথে যোগাযোগ করতে শুরু করে এবং বৃদ্ধি শুরু হয়।পারমাণবিক ঝিল্লির মূল কথা।

বুদবুদ শূন্যস্থানে পরিণত হয়, যা ধীরে ধীরে ক্রোমোজোমকে আবৃত করে। তারপর তারা একত্রিত হয় এবং সাইটোপ্লাজম থেকে নতুন ইন্টারফেজ নিউক্লিয়াস বন্ধ করে দেয়। ছিদ্রগুলি ইতিমধ্যেই খুব প্রাথমিক পর্যায়ে উপস্থিত হয়, যখন খোলস বন্ধ করা এখনও ঘটেনি।