ডিএনএ (ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড) জীবন্ত পদার্থের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এর মাধ্যমে বংশানুক্রমিক তথ্য প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে সংরক্ষণ ও প্রেরণ করা হয় নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে পরিবর্তনশীলতার সম্ভাবনা নিয়ে। একটি জীবন্ত ব্যবস্থার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত প্রোটিনের সংশ্লেষণ ডিএনএ ম্যাট্রিক্স ছাড়া অসম্ভব। নীচে আমরা প্রোটিন জৈব সংশ্লেষণে ডিএনএর গঠন, গঠন, মৌলিক কার্যকারিতা এবং ভূমিকা বিবেচনা করব৷
DNA অণুর গঠন
ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড হল একটি ম্যাক্রোমোলিকুল যা দুটি স্ট্র্যান্ড নিয়ে গঠিত। এর কাঠামোতে সংগঠনের বিভিন্ন স্তর রয়েছে।
ডিএনএ চেইনের প্রাথমিক গঠন হল নিউক্লিওটাইডের একটি ক্রম, প্রতিটিতে চারটি নাইট্রোজেনাস ঘাঁটির একটি থাকে: অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন বা থাইমিন। একটি নিউক্লিওটাইডের ডিঅক্সিরাইবোজ চিনি অন্যটির ফসফেটের অবশিষ্টাংশের সাথে যুক্ত হলে চেইন তৈরি হয়। এই প্রক্রিয়াটি একটি প্রোটিন-অনুঘটক - DNA ligase-এর অংশগ্রহণে পরিচালিত হয়৷
- DNA-এর সেকেন্ডারি স্ট্রাকচার হল তথাকথিত ডাবল হেলিক্স (আরো সঠিকভাবে, একটি ডাবল স্ক্রু)। গ্রাউন্ডগুলি সক্ষমএকে অপরের সাথে নিম্নলিখিতভাবে সংযোগ করুন: অ্যাডেনিন এবং থাইমিন একটি ডবল হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করে এবং গুয়ানিন এবং সাইটোসিন একটি ট্রিপল গঠন করে। এই বৈশিষ্ট্যটি ভিত্তি পরিপূরকতার নীতিকে অন্তর্নিহিত করে, যা অনুসারে চেইনগুলি একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই ক্ষেত্রে, ডাবল চেইনের একটি হেলিকাল (প্রায়ই ডানদিকে) মোচড় দেয়।
- একটি তৃতীয় কাঠামো একটি বিশাল অণুর একটি জটিল রূপ যা অতিরিক্ত হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে ঘটে।
- চতুর্ভুজ গঠনটি নির্দিষ্ট প্রোটিন এবং আরএনএ-র সংমিশ্রণে গঠিত হয় এবং এটি কোষের নিউক্লিয়াসে ডিএনএ প্যাকেজ করা হয়।
DNA ফাংশন
আসুন জীবন ব্যবস্থায় ডিএনএ কী ভূমিকা পালন করে তা বিবেচনা করা যাক। এই বায়োপলিমার হল একটি ম্যাট্রিক্স যাতে বিভিন্ন প্রোটিনের গঠন, শরীরের প্রয়োজনীয় আরএনএ, সেইসাথে বিভিন্ন ধরণের নিয়ন্ত্রক সাইটগুলির একটি রেকর্ড থাকে। সাধারণভাবে, এই সমস্ত উপাদানগুলি শরীরের জেনেটিক প্রোগ্রাম তৈরি করে৷
ডিএনএ জৈব সংশ্লেষণের মাধ্যমে, জেনেটিক প্রোগ্রামটি পরবর্তী প্রজন্মের কাছে প্রেরণ করা হয়, যা জীবনের মৌলিক তথ্যের বংশগতি নিশ্চিত করে। ডিএনএ পরিবর্তিত হতে সক্ষম, যার কারণে একটি জৈবিক প্রজাতির জীবন্ত প্রাণীর পরিবর্তনশীলতা দেখা দেয় এবং ফলস্বরূপ, প্রাকৃতিক নির্বাচনের প্রক্রিয়া এবং জীবন্ত ব্যবস্থার বিবর্তন সম্ভব হয়৷
যৌন প্রজননের সময়, একটি জীব-বংশের ডিএনএ পিতৃ ও মাতৃ বংশগত তথ্যের সমন্বয়ে গঠিত হয়। একত্রিত হলে, বিভিন্ন বৈচিত্র রয়েছে, যা পরিবর্তনশীলতায়ও অবদান রাখে।
জেনেটিক প্রোগ্রাম কীভাবে পুনরুত্পাদন করা হয়
পরিপূরক কাঠামোর কারণে, ডিএনএ অণুর ম্যাট্রিক্স স্ব-প্রজনন সম্ভব। এই ক্ষেত্রে, এতে থাকা তথ্য কপি করা হয়। দুটি কন্যা "ডাবল হেলিক্স" গঠনের জন্য একটি অণুর সদৃশতাকে ডিএনএ প্রতিলিপি বলা হয়। এটি একটি জটিল প্রক্রিয়া যা অনেক উপাদান জড়িত। কিন্তু একটি নির্দিষ্ট সরলীকরণের সাথে, এটি একটি চিত্র হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে।
ডিএনএ-র নির্দিষ্ট কিছু এলাকায় এনজাইমের একটি বিশেষ কমপ্লেক্স দ্বারা প্রতিলিপি শুরু হয়। একই সময়ে, ডবল চেইন খুলে যায়, একটি প্রতিলিপি কাঁটা তৈরি করে, যেখানে ডিএনএ জৈবসংশ্লেষণের প্রক্রিয়াটি ঘটে - প্রতিটি চেইনে পরিপূরক নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সের গঠন।
প্রতিলিপি জটিলতার বৈশিষ্ট্য
প্রতিলিপি প্রক্রিয়াটি এনজাইমের একটি জটিল সেটের অংশগ্রহণের সাথেও এগিয়ে যায় - রেপ্লিসোম, যেখানে ডিএনএ পলিমারেজ প্রধান ভূমিকা পালন করে।
ডিএনএ জৈব সংশ্লেষণের কোর্সের একটি চেইন হল নেতা এবং ক্রমাগত গঠিত হয়। একটি ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডের গঠন সংক্ষিপ্ত ক্রম সংযুক্ত করে ঘটে - ওকাজাকি টুকরা। এই খণ্ডগুলো ডিএনএ লিগেজ ব্যবহার করে বন্ধন করা হয়। এই ধরনের একটি প্রক্রিয়া বলা হয় আধা অবিচ্ছিন্ন. উপরন্তু, এটিকে আধা-রক্ষণশীল হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে, যেহেতু প্রতিটি নবগঠিত অণুতে একটি শৃঙ্খল পিতামাতা এবং দ্বিতীয়টি হল কন্যা৷
ডিএনএ প্রতিলিপি কোষ বিভাজনের অন্যতম প্রধান পদক্ষেপ। এই প্রক্রিয়াটি নতুন প্রজন্মের কাছে বংশগত তথ্যের স্থানান্তর, সেইসাথে জীবের বৃদ্ধিকে অন্তর্নিহিত করে।
প্রোটিন কি
প্রোটিন হয়সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর কোষে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কার্যকরী উপাদান। তারা অনুঘটক, কাঠামোগত, নিয়ন্ত্রক, সংকেত, প্রতিরক্ষামূলক এবং অন্যান্য অনেক ফাংশন সম্পাদন করে।
একটি প্রোটিন অণু হল একটি বায়োপলিমার যা অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশের ক্রম দ্বারা গঠিত। এটি, নিউক্লিক অ্যাসিড অণুর মতো, কাঠামোগত সংগঠনের বিভিন্ন স্তরের উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয় - প্রাথমিক থেকে চতুর্মুখী পর্যন্ত।
এখানে 20টি স্বতন্ত্র (প্রাকৃতিক) অ্যামিনো অ্যাসিড রয়েছে যা জীবন্ত সিস্টেমের দ্বারা প্রচুর প্রোটিন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। একটি নিয়ম হিসাবে, প্রোটিন তার নিজের উপর সংশ্লেষিত হয় না। একটি জটিল প্রোটিন অণু গঠনে প্রধান ভূমিকা নিউক্লিক অ্যাসিডের অন্তর্গত - DNA এবং RNA৷
জেনেটিক কোডের সারাংশ
সুতরাং, ডিএনএ একটি তথ্য ম্যাট্রিক্স যা শরীরের বৃদ্ধি এবং বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিন সম্পর্কে তথ্য সংরক্ষণ করে। প্রোটিন তৈরি হয় অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে, ডিএনএ (এবং আরএনএ) নিউক্লিওটাইড থেকে। ডিএনএ অণুর কিছু নিউক্লিওটাইড ক্রম নির্দিষ্ট প্রোটিনের নির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রমগুলির সাথে মিলে যায়৷
একটি কোষে 20 ধরনের প্রোটিন স্ট্রাকচারাল ইউনিট রয়েছে - ক্যানোনিকাল অ্যামিনো অ্যাসিড - এবং ডিএনএতে 4 ধরনের নিউক্লিওটাইড রয়েছে। তাই প্রতিটি অ্যামিনো অ্যাসিড তিনটি নিউক্লিওটাইডের সংমিশ্রণ হিসাবে ডিএনএ ম্যাট্রিক্সে লেখা হয় - একটি ট্রিপলেট, যার মূল উপাদানগুলি নাইট্রোজেনাস বেস। চিঠিপত্রের এই নীতিটিকে জেনেটিক কোড বলা হয়, এবং বেস ট্রিপলেটগুলিকে কোডন বলা হয়। জিন হলকোডনগুলির একটি ক্রম যেখানে একটি প্রোটিনের রেকর্ড এবং বেসগুলির কিছু পরিষেবা সংমিশ্রণ রয়েছে - একটি স্টার্ট কোডন, একটি স্টপ কোডন এবং অন্যান্য৷
জেনেটিক কোডের কিছু বৈশিষ্ট্য
জেনেটিক কোডটি প্রায় সর্বজনীন - খুব কম ব্যতিক্রম ছাড়া, এটি ব্যাকটেরিয়া থেকে মানুষ পর্যন্ত সমস্ত জীবের ক্ষেত্রেই একই। এটি সাক্ষ্য দেয়, প্রথমত, পৃথিবীর সমস্ত প্রাণের সম্পর্কের এবং দ্বিতীয়ত, কোডের প্রাচীনত্বের সাথে। সম্ভবত, আদিম জীবনের অস্তিত্বের প্রাথমিক পর্যায়ে, কোডের বিভিন্ন সংস্করণ বেশ দ্রুত গঠিত হয়েছিল, কিন্তু শুধুমাত্র একটি বিবর্তনীয় সুবিধা পেয়েছিল।
এছাড়া, এটি নির্দিষ্ট (দ্ব্যর্থহীন): বিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড একই ট্রিপলেট দ্বারা এনকোড করা হয় না। এছাড়াও, জেনেটিক কোডটি অবক্ষয়, বা অপ্রয়োজনীয়তা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় - বেশ কয়েকটি কোডন একই অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে মিলে যেতে পারে।
জেনেটিক রেকর্ড ক্রমাগত পড়া হয়; বিরাম চিহ্নের কাজগুলিও বেসের ত্রিপল দ্বারা সঞ্চালিত হয়। একটি নিয়ম হিসাবে, জেনেটিক "টেক্সট" এ কোন ওভারল্যাপিং রেকর্ড নেই, তবে এখানেও ব্যতিক্রম রয়েছে।
DNA এর কার্যকরী একক
একটি জীবের সমস্ত জেনেটিক উপাদানের সামগ্রিকতাকে জিনোম বলে। সুতরাং, ডিএনএ হল জিনোমের বাহক। জিনোমের সংমিশ্রণে কেবলমাত্র নির্দিষ্ট প্রোটিন এনকোডিং কাঠামোগত জিন অন্তর্ভুক্ত নয়। ডিএনএ-র একটি উল্লেখযোগ্য অংশে বিভিন্ন কার্যকরী উদ্দেশ্যে অঞ্চল রয়েছে৷
সুতরাং, ডিএনএতে রয়েছে:
- নিয়ন্ত্রকনির্দিষ্ট আরএনএ এনকোডিং সিকোয়েন্স, যেমন জেনেটিক সুইচ এবং স্ট্রাকচারাল জিন এক্সপ্রেশনের নিয়ন্ত্রক;
- উপাদান যা ট্রান্সক্রিপশন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে - প্রোটিন জৈব সংশ্লেষণের প্রাথমিক পর্যায়;
- সিউডোজিন হল এক ধরণের "ফসিল জিন" যেগুলি একটি প্রোটিন এনকোড করার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলে বা মিউটেশনের কারণে প্রতিলিপি করা হয়;
- মোবাইল জেনেটিক উপাদান - যে অঞ্চলগুলি জিনোমের মধ্যে স্থানান্তর করতে পারে, যেমন ট্রান্সপোসন ("জাম্পিং জিন");
- টেলোমেরেস হল ক্রোমোজোমের শেষ প্রান্তে বিশেষ অঞ্চল, যার কারণে প্রতিটি প্রতিলিপি ঘটনার সাথে ক্রোমোজোমের ডিএনএ সংক্ষিপ্ত হওয়া থেকে সুরক্ষিত থাকে।
প্রোটিন জৈব সংশ্লেষণে ডিএনএ জড়িত
DNA একটি স্থিতিশীল কাঠামো তৈরি করতে সক্ষম, যার মূল উপাদান হল নাইট্রোজেনাস ঘাঁটির পরিপূরক যৌগ। ডিএনএর ডাবল স্ট্র্যান্ড প্রথমত, অণুর সম্পূর্ণ প্রজনন এবং দ্বিতীয়ত, প্রোটিন সংশ্লেষণের সময় ডিএনএর পৃথক অংশগুলির পাঠ প্রদান করে। এই প্রক্রিয়াটিকে ট্রান্সক্রিপশন বলা হয়।
ট্রান্সক্রিপশনের সময়, একটি নির্দিষ্ট জিন ধারণকারী ডিএনএ-এর একটি অংশকে অপরিবর্তিত করা হয় এবং একটি চেইনে - টেমপ্লেট এক - একটি আরএনএ অণু দ্বিতীয় চেইনের অনুলিপি হিসাবে সংশ্লেষিত হয়, যাকে কোডিং বলা হয়। এই সংশ্লেষণটি পরিপূরক জোড়া গঠনের জন্য ঘাঁটির সম্পত্তির উপরও ভিত্তি করে। নন-কোডিং, ডিএনএর পরিষেবা অঞ্চল এবং এনজাইম আরএনএ পলিমারেজ সংশ্লেষণে অংশ নেয়। আরএনএ ইতিমধ্যে প্রোটিন সংশ্লেষণের জন্য একটি টেমপ্লেট হিসাবে কাজ করে, এবং ডিএনএ পরবর্তী প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত নয়৷
রিভার্স ট্রান্সক্রিপশন
দীর্ঘদিন ধরেই বিশ্বাস করা হতো ম্যাট্রিক্সজেনেটিক তথ্যের অনুলিপি শুধুমাত্র একটি দিকে যেতে পারে: ডিএনএ → আরএনএ → প্রোটিন। এই স্কিমটিকে আণবিক জীববিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় মতবাদ বলা হয়েছে। যাইহোক, গবেষণা চলাকালীন, এটি পাওয়া গেছে যে কিছু ক্ষেত্রে RNA থেকে DNA-তে কপি করা সম্ভব - তথাকথিত বিপরীত প্রতিলিপি।
আরএনএ থেকে ডিএনএতে জেনেটিক উপাদান স্থানান্তর করার ক্ষমতা রেট্রোভাইরাসের বৈশিষ্ট্য। এই ধরনের আরএনএ-ধারণকারী ভাইরাসগুলির একটি সাধারণ প্রতিনিধি হ'ল মানব ইমিউনোডেফিসিয়েন্সি ভাইরাস। একটি সংক্রামিত কোষের ডিএনএ-তে ভাইরাল জিনোমের সংহতকরণ একটি বিশেষ এনজাইমের অংশগ্রহণের সাথে ঘটে - রিভার্স ট্রান্সক্রিপ্টেজ (রিভার্টেজ), যা একটি আরএনএ টেমপ্লেটে ডিএনএ জৈব সংশ্লেষণের জন্য একটি অনুঘটক হিসাবে কাজ করে। Revertase এছাড়াও ভাইরাল কণা অংশ. নবগঠিত অণুটি সেলুলার ডিএনএ-তে একীভূত হয়, যেখানে এটি নতুন ভাইরাল কণা তৈরি করতে কাজ করে।
মানুষের ডিএনএ কী
মানুষের ডিএনএ, কোষের নিউক্লিয়াসে থাকা, 23 জোড়া ক্রোমোজোমে পরিপূর্ণ এবং এতে প্রায় 3.1 বিলিয়ন জোড়া নিউক্লিওটাইড রয়েছে। পারমাণবিক ডিএনএ ছাড়াও, অন্যান্য ইউক্যারিওটিক জীবের মতো মানব কোষে মাইটোকন্ড্রিয়াল ডিএনএ থাকে, যা মাইটোকন্ড্রিয়াল কোষের অর্গানেলের বংশগতির একটি কারণ।
পরমাণু ডিএনএর কোডিং জিন (এদের মধ্যে 20 থেকে 25 হাজারের মধ্যে রয়েছে) মানব জিনোমের একটি ছোট অংশ তৈরি করে - প্রায় 1.5%। বাকি ডিএনএকে আগে "আবর্জনা" বলা হত, কিন্তু অসংখ্য গবেষণায় জিনোমের নন-কোডিং অঞ্চলগুলির তাৎপর্যপূর্ণ ভূমিকা প্রকাশ করা হয়েছে, যা উপরে আলোচনা করা হয়েছে। প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করাও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণমানুষের ডিএনএতে বিপরীত প্রতিলিপি।
বিজ্ঞান ইতিমধ্যেই মানুষের ডিএনএ কাঠামোগত এবং কার্যকরী পরিভাষায় কী তা একটি মোটামুটি স্পষ্ট ধারণা তৈরি করেছে, তবে এই ক্ষেত্রে বিজ্ঞানীদের আরও কাজ নতুন আবিষ্কার এবং নতুন বায়োমেডিকাল প্রযুক্তি নিয়ে আসবে৷
