আণবিক জীববিজ্ঞান জৈব পদার্থের অণুগুলির গঠন এবং কার্যাবলী অধ্যয়ন করে যা উদ্ভিদ, প্রাণী এবং মানুষের জীবন্ত কোষ তৈরি করে। তাদের মধ্যে একটি বিশেষ স্থান দেওয়া হয় নিউক্লিক (নিউক্লিয়ার) অ্যাসিড নামক যৌগের একটি গ্রুপকে।
দুই প্রকার: ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) এবং রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড। পরেরটির বেশ কিছু পরিবর্তন রয়েছে: i-RNA, t-RNA এবং r-RNA, যা কোষে তাদের কার্যাবলী এবং অবস্থানে ভিন্ন। এই নিবন্ধটি নিম্নলিখিত প্রশ্নগুলির অধ্যয়নের জন্য উত্সর্গীকৃত: প্রোক্যারিওটিক এবং ইউক্যারিওটিক কোষগুলিতে আরআরএনএ কোথায় সংশ্লেষিত হয়, এর গঠন এবং তাত্পর্য কী।
ঐতিহাসিক পটভূমি
রাইবোসোমাল অ্যাসিডের প্রথম বৈজ্ঞানিক উল্লেখ XX শতাব্দীর 60-এর দশকে আর. ওয়েইনবার্গ এবং এস. পেনম্যানের গবেষণায় পাওয়া যায়, যারা রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের সাথে সম্পর্কিত ছোট পলিনিউক্লিওটাইড অণুগুলি বর্ণনা করেছিলেন, কিন্তু স্থানিক গঠনে ভিন্নতা এবং তথ্য এবং পরিবহন RNA থেকে অবক্ষেপন সহগ। প্রায়শই, তাদের অণুনিউক্লিওলাস, সেইসাথে কোষের অর্গানেলগুলিতে পাওয়া যায় - সেলুলার প্রোটিনের সংশ্লেষণের জন্য দায়ী রাইবোসোম। তাদের বলা হত রাইবোসোমাল (রাইবোসোমাল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড)।
RNA বৈশিষ্ট্য
রিবোনিউক্লিক অ্যাসিড, ডিএনএ-এর মতো, একটি পলিমার, যার মনোমারগুলি হল 4 ধরণের নিউক্লিওটাইড: অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, ইউরাসিল এবং সাইটিডিন, ফসফোডিস্টার বন্ড দ্বারা দীর্ঘ একক-স্ট্র্যান্ডেড অণুতে সংযুক্ত, একটি আকারে পেঁচানো। সর্পিল বা আরও জটিল গঠন। এছাড়াও আরএনএ-ধারণকারী ভাইরাস এবং ডিএনএ-এর কার্যাবলীর নকল করে ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড রাইবোসোমাল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড পাওয়া যায়: বংশগত বৈশিষ্ট্যের সংরক্ষণ এবং সংক্রমণ।
তিন ধরনের অ্যাসিড কোষে সবচেয়ে বেশি দেখা যায়, এগুলি হল: ম্যাট্রিক্স, বা তথ্যগত, আরএনএ, পরিবহন রাইবোসোমাল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড, যার সাথে অ্যামিনো অ্যাসিড সংযুক্ত থাকে, সেইসাথে রাইবোসোমাল অ্যাসিড, নিউক্লিওলাস এবং কোষে অবস্থিত সাইটোপ্লাজম।
Ribosomal RNA কোষের মোট রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের প্রায় 80% এবং রাইবোসোমের ভরের 60%, একটি অর্গানয়েড যা সেলুলার প্রোটিন সংশ্লেষিত করে। উপরের সমস্ত প্রজাতি ডিএনএর নির্দিষ্ট অংশে সংশ্লেষিত (লিপিকৃত) হয়, যাকে আরএনএ জিন বলা হয়। সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায়, একটি বিশেষ এনজাইমের অণু, আরএনএ পলিমারেজ জড়িত থাকে। কোষের যে জায়গাটিতে আরআরএনএ সংশ্লেষিত হয় তা হল নিউক্লিওলাস, ক্যারিওপ্লাজমের মধ্যে অবস্থিতকার্নেল।
নিউক্লিওলাস, সংশ্লেষণে এর ভূমিকা
একটি কোষের জীবনে, যাকে কোষ চক্র বলা হয়, এর বিভাজনের মধ্যে একটি সময় থাকে - ইন্টারফেজ। এই সময়ে, নিউক্লিওলি নামক দানাদার কাঠামোর ঘন দেহগুলি কোষের নিউক্লিয়াসে স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান হয়, যা উদ্ভিদ ও প্রাণী উভয় কোষেরই একটি অপরিহার্য উপাদান।
আণবিক জীববিজ্ঞানে, এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে নিউক্লিওলি হল অর্গানেল যেখানে rRNA সংশ্লেষিত হয়। সাইটোলজিস্টদের আরও গবেষণার ফলে সেলুলার ডিএনএ-র অংশগুলি আবিষ্কার করা হয়েছিল, যেখানে রাইবোসোমাল অ্যাসিডের গঠন এবং সংশ্লেষণের জন্য দায়ী জিনগুলি পাওয়া গিয়েছিল। তাদের বলা হত নিউক্লিওলার সংগঠক।
পরমাণু সংগঠক
XX শতাব্দীর 60 এর দশক পর্যন্ত, জীববিজ্ঞানে একটি মতামত ছিল যে 13, 14, 15, 21 এবং 22 তম জোড়া ক্রোমোজোমের সেকেন্ডারি সংকোচনের জায়গায় অবস্থিত নিউক্লিওলার সংগঠকের ফর্ম রয়েছে একটি একক সাইটের। ক্রোমোজোমের ক্ষতির গবেষণায় জড়িত বিজ্ঞানীরা, যাকে বিভ্রান্তি বলা হয়, তারা দেখেছেন যে গৌণ সংকোচনের স্থানে ক্রোমোজোম ভেঙে যাওয়ার মুহূর্তে, এর প্রতিটি অংশে নিউক্লিওলির গঠন ঘটে।
এইভাবে, আমরা নিম্নলিখিতগুলি বলতে পারি: নিউক্লিওলার সংগঠক একটি নয়, নিউক্লিওলাস গঠনের জন্য দায়ী বেশ কয়েকটি লোকি (জিন) নিয়ে গঠিত। এতেই রাইবোসোমাল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড rRNA সংশ্লেষিত হয়, যা প্রোটিন-সংশ্লেষণকারী কোষের অর্গানেলগুলির সাবইউনিট গঠন করে - রাইবোসোম৷
রাইবোসোম কি?
আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, তিনটি প্রধান প্রকারআরএনএ কোষে বিদ্যমান, যেখানে তারা নির্দিষ্ট স্থানে সংশ্লেষিত হয় - ডিএনএ জিন। রাইবোসোমাল আরএনএ প্রোটিন সহ ট্রান্সক্রিপশন ফর্ম কমপ্লেক্সের ফলে গঠিত হয় - রাইবোনিউক্লিওপ্রোটিন, যা থেকে ভবিষ্যতের অর্গানেলের উপাদান অংশ, তথাকথিত সাবুনিটগুলি গঠিত হয়। পারমাণবিক ঝিল্লির ছিদ্রগুলির মাধ্যমে, তারা সাইটোপ্লাজমের মধ্যে প্রবেশ করে এবং এতে সম্মিলিত কাঠামো তৈরি করে, যার মধ্যে i-RNA এবং t-RNA এর অণুও রয়েছে, যাকে পলিসোম বলা হয়।
রাইবোসোমগুলো ক্যালসিয়াম আয়নের ক্রিয়ায় আলাদা হতে পারে এবং সাবইউনিট হিসেবে আলাদাভাবে বিদ্যমান থাকে। বিপরীত প্রক্রিয়াটি কোষের সাইটোপ্লাজমের অংশগুলিতে ঘটে, যেখানে অনুবাদের প্রক্রিয়াগুলি সঞ্চালিত হয় - সেলুলার প্রোটিন অণুর সমাবেশ। কোষটি যত বেশি সক্রিয়, এতে বিপাকীয় প্রক্রিয়া তত বেশি তীব্র হয়, এতে রাইবোজোম থাকে। উদাহরণস্বরূপ, লাল অস্থি মজ্জার কোষ, মেরুদণ্ডী প্রাণীর হেপাটোসাইট এবং মানুষের সাইটোপ্লাজমে এই অর্গানেলগুলির একটি বড় সংখ্যা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
আরআরএনএ জিন কিভাবে এনকোড করা হয়?
উপরের উপর ভিত্তি করে, আরআরএনএ জিনের গঠন, প্রকার এবং কার্যকারিতা নিউক্লিওলার সংগঠকদের উপর নির্ভর করে। তারা রাইবোসোমাল আরএনএ এনকোডিং জিন ধারণকারী লোকি ধারণ করে। O. মিলার, নিউট কোষে ওজেনেসিস নিয়ে গবেষণা পরিচালনা করে, এই জিনগুলির কার্যকারিতার প্রক্রিয়া প্রতিষ্ঠা করেন। rRNA (তথাকথিত প্রাইমারি ট্রান্সক্রিপ্ট্যান্ট) এর অনুলিপিগুলি তাদের থেকে সংশ্লেষিত করা হয়েছিল, যার মধ্যে প্রায় 13x103 নিউক্লিওটাইড ছিল এবং 45 S এর অবক্ষেপন সহগ ছিল। তারপর এই চেইনটি একটি পরিপক্কতা প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে শেষ হয়, তিনটি গঠনের সাথে শেষ হয়।5, 8 S, 28 S, এবং 18 S.
এর অবক্ষেপন সহগ সহ rRNA অণু
rRNA গঠনের প্রক্রিয়া
আসুন মিলারের পরীক্ষায় ফিরে আসি, যিনি রাইবোসোমাল আরএনএর সংশ্লেষণের তদন্ত করেছিলেন এবং প্রমাণ করেছিলেন যে নিউক্লিওলার ডিএনএ আরআরএনএ গঠনের জন্য একটি টেমপ্লেট (ম্যাট্রিক্স) হিসাবে কাজ করে - একটি ট্রান্সক্রিপ্ট্যান্ট৷ তিনি আরও প্রতিষ্ঠিত করেন যে অপরিণত রাইবোসোমাল অ্যাসিডের সংখ্যা (প্রি-আর-আরএনএ) যেগুলি গঠিত হয় তা নির্ভর করে আরএনএ পলিমারেজ এনজাইমের অণুর সংখ্যার উপর। তারপরে তাদের পরিপক্কতা (প্রক্রিয়াকরণ) ঘটে এবং rRNA অণুগুলি অবিলম্বে পেপটাইডের সাথে আবদ্ধ হতে শুরু করে, যার ফলে রাইবোসোমের বিল্ডিং উপাদান, একটি রাইবোনিউক্লিওপ্রোটিন তৈরি হয়।
ইউক্যারিওটিক কোষে রাইবোসোমাল অ্যাসিডের বৈশিষ্ট্য
গঠন এবং সাধারণ কার্যকরী প্রক্রিয়ার একই নীতি থাকার কারণে, প্রোক্যারিওটিক এবং নিউক্লিয়ার জীবের রাইবোসোমে এখনও সাইটোমলিকুলার পার্থক্য রয়েছে। খুঁজে বের করার জন্য, বিজ্ঞানীরা এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন বিশ্লেষণ নামে একটি গবেষণা পদ্ধতি ব্যবহার করেছিলেন। এটি পাওয়া গেছে যে ইউক্যারিওটিক রাইবোসোমের আকার, এবং তাই এটিতে অন্তর্ভুক্ত rRNA, বড় এবং অবক্ষেপন সহগ 80 S। অর্গানেল, ম্যাগনেসিয়াম আয়ন হারাচ্ছে, 60 S এবং 40 S সূচক সহ দুটি সাবুনিটে বিভক্ত করা যেতে পারে। একটি ছোট কণাতে একটি অ্যাসিড অণু থাকে এবং একটি বড় একটি - তিনটি, অর্থাৎ, পারমাণবিক কোষে নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলির অ্যাসিডের 4টি পলিনিউক্লিওটাইড হেলিস নিয়ে গঠিত রাইবোসোম থাকে: 28 S RNA - 5 হাজার নিউক্লিওটাইড, 18 S - 2 হাজার 5 S - 120 নিউক্লিওটাইডস, 5, 8 S - 160. ইউক্যারিওটিক কোষে যে স্থানে rRNA সংশ্লেষিত হয় সেটি হল নিউক্লিওলাস, নিউক্লিয়াসের ক্যারিওপ্লাজমে অবস্থিত৷
প্রোকারিওটের রাইবোসোমাল আরএনএ
r-RNA এর বিপরীতে,পারমাণবিক কোষে প্রবেশ করে, ব্যাকটেরিয়ার রাইবোসোমাল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডগুলি ডিএনএ সমন্বিত সাইটোপ্লাজমের একটি সংকুচিত এলাকায় প্রতিলিপি করা হয় এবং নিউক্লিয়েড বলা হয়। এতে rRNA জিন থাকে। ট্রান্সক্রিপশন, যার সাধারণ বৈশিষ্ট্যটিকে ডিএনএ জিনের rRNA থেকে রাইবোসোমাল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের নিউক্লিওটাইড অনুক্রমে তথ্য পুনর্লিখনের প্রক্রিয়া হিসাবে উপস্থাপিত করা যেতে পারে, জেনেটিক কোডের পরিপূরকতার নিয়মকে বিবেচনায় নিয়ে: অ্যাডেনিন নিউক্লিওটাইড ইউরাসিল এবং গুয়াসিনের সাথে মিলে যায়। সাইটোসিনে।
R-RNA ব্যাকটেরিয়া কম আণবিক ওজন এবং পারমাণবিক কোষের তুলনায় ছোট আকার আছে। তাদের অবক্ষেপন সহগ হল 70 S, এবং দুটি সাবইউনিটের মান 50 S এবং 30 S। ছোট কণাটিতে একটি rRNA অণু থাকে এবং বড়টিতে দুটি থাকে।
অনুবাদ প্রক্রিয়ায় রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের ভূমিকা
R-RNA এর প্রধান কাজ হল সেলুলার প্রোটিন জৈব সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া নিশ্চিত করা - অনুবাদ। এটি শুধুমাত্র r-RNA ধারণকারী রাইবোসোমের উপস্থিতিতে সঞ্চালিত হয়। গ্রুপে একত্রিত হয়ে, তারা তথ্যগত ডিএনএ অণুর সাথে আবদ্ধ হয়, একটি পলিসোম গঠন করে। পরিবহন রাইবোসোমাল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের অণু, অ্যামিনো অ্যাসিড বহন করে, যা একবার পলিসোমে পেপটাইড বন্ধনের দ্বারা একে অপরের সাথে আবদ্ধ হয়ে একটি পলিমার তৈরি করে - প্রোটিন। এটি কোষের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জৈব যৌগ, যা অনেক গুরুত্বপূর্ণ কার্য সম্পাদন করে: বিল্ডিং, পরিবহন, শক্তি, এনজাইমেটিক, প্রতিরক্ষামূলক এবং সংকেত।
এই নিবন্ধটি রাইবোসোমাল নিউক্লিক অ্যাসিডের বৈশিষ্ট্য, গঠন এবং বর্ণনা পরীক্ষা করেছে, যাউদ্ভিদ, প্রাণী এবং মানুষের কোষের জৈব বায়োপলিমার।
