জেনেটিক কোড, কোডনগুলিতে প্রকাশ করা, প্রোটিনের গঠন সম্পর্কে তথ্য এনকোড করার একটি সিস্টেম, যা গ্রহের সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর অন্তর্নিহিত। এটির পাঠোদ্ধার করতে এক দশক সময় লেগেছিল, কিন্তু বাস্তবে এটি বিদ্যমান, বিজ্ঞান প্রায় এক শতাব্দী ধরে বুঝতে পেরেছিল। সার্বজনীনতা, নির্দিষ্টতা, একমুখীতা এবং বিশেষ করে জেনেটিক কোডের অবক্ষয় অত্যন্ত জৈবিক গুরুত্ব বহন করে।
আবিষ্কারের ইতিহাস
জিনগত তথ্য এনকোড করার সমস্যাটি সর্বদা জীববিজ্ঞানের একটি মূল বিষয়। জেনেটিক কোডের ম্যাট্রিক্স কাঠামোর দিকে বিজ্ঞান বরং ধীরে ধীরে এগিয়েছে। 1953 সালে জে. ওয়াটসন এবং এফ. ক্রিক ডিএনএ-র দ্বৈত হেলিকাল কাঠামো আবিষ্কার করার পর থেকে, কোডের গঠনটি উন্মোচনের পর্যায় শুরু হয়েছিল, যা প্রকৃতির মহত্ত্বে বিশ্বাসকে প্ররোচিত করেছিল। প্রোটিনের রৈখিক গঠন এবং ডিএনএ-এর একই কাঠামো দুটি পাঠ্যের চিঠিপত্র হিসাবে একটি জেনেটিক কোডের উপস্থিতি বোঝায়, তবে বিভিন্ন বর্ণমালা ব্যবহার করে লেখা। এবং যদিপ্রোটিনের বর্ণমালা জানা ছিল, তারপর ডিএনএর লক্ষণগুলি জীববিজ্ঞানী, পদার্থবিদ এবং গণিতবিদদের অধ্যয়নের বিষয় হয়ে ওঠে।
এই ধাঁধা সমাধানের সমস্ত ধাপ বর্ণনা করার কোনো মানে হয় না। একটি প্রত্যক্ষ পরীক্ষা, যা প্রমাণিত এবং নিশ্চিত করেছে যে ডিএনএ কোডন এবং প্রোটিন অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যে একটি স্পষ্ট এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ সঙ্গতি রয়েছে, 1964 সালে সি. জানোস্কি এবং এস. ব্রেনার দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল। এবং তারপর - কোষ-মুক্ত কাঠামোতে প্রোটিন সংশ্লেষণের কৌশল ব্যবহার করে ভিট্রোতে (ইন ভিট্রো) জেনেটিক কোডের পাঠোদ্ধার করার সময়কাল৷
1966 সালে কোল্ড স্প্রিং হারবারে (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) জীববিজ্ঞানীদের একটি সিম্পোজিয়ামে সম্পূর্ণরূপে পাঠোদ্ধার করা ই. কোলাই কোডটি প্রকাশ করা হয়েছিল। তারপর জেনেটিক কোডের রিডানডেন্সি (অবক্ষয়) আবিষ্কৃত হয়। এর অর্থ কী তা খুব সহজভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে৷
ডিকোডিং চলতে থাকে
বংশগত কোডের ডিকোডিংয়ের ডেটা প্রাপ্ত করা গত শতাব্দীর অন্যতম উল্লেখযোগ্য ঘটনা হয়ে উঠেছে। আজ, বিজ্ঞান আণবিক এনকোডিংয়ের প্রক্রিয়া এবং এর পদ্ধতিগত বৈশিষ্ট্য এবং লক্ষণগুলির অত্যধিকতা নিয়ে গভীরভাবে অধ্যয়ন চালিয়ে যাচ্ছে, যা জেনেটিক কোডের অবক্ষয়ের বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে। অধ্যয়নের একটি পৃথক শাখা হল বংশগত উপাদানের জন্য কোডিং সিস্টেমের উত্থান এবং বিবর্তন। পলিনিউক্লিওটাইডস (ডিএনএ) এবং পলিপেপটাইডস (প্রোটিন) এর মধ্যে সম্পর্কের প্রমাণ আণবিক জীববিজ্ঞানের বিকাশে প্রেরণা দেয়। এবং এর পরিবর্তে, বায়োটেকনোলজি, বায়োইঞ্জিনিয়ারিং, নির্বাচন এবং ফসল উৎপাদনে আবিষ্কার।
অধর্ম এবং নিয়ম
আণবিক জীববিজ্ঞানের প্রধান মতবাদ - তথ্য ডিএনএ থেকে তথ্যে স্থানান্তরিত হয়আরএনএ, এবং তারপর এটি থেকে প্রোটিন। বিপরীত দিকে, RNA থেকে DNA এবং RNA থেকে অন্য RNA তে সংক্রমণ সম্ভব।
কিন্তু ম্যাট্রিক্স বা ভিত্তি সবসময় ডিএনএ। এবং তথ্য প্রেরণের অন্যান্য সমস্ত মৌলিক বৈশিষ্ট্য হ'ল সংক্রমণের এই ম্যাট্রিক্স প্রকৃতির প্রতিফলন। যথা, অন্যান্য অণুর ম্যাট্রিক্সে সংশ্লেষণের মাধ্যমে স্থানান্তর, যা বংশগত তথ্যের পুনরুৎপাদনের কাঠামোতে পরিণত হবে।
জেনেটিক কোড
প্রোটিন অণুর গঠনের রৈখিক কোডিং নিউক্লিওটাইডের পরিপূরক কোডন (ট্রিপলেট) ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়, যার মধ্যে মাত্র 4টি (অ্যাডাইন, গুয়ানিন, সাইটোসিন, থাইমিন (ইউরাসিল)) রয়েছে, যা স্বতঃস্ফূর্তভাবে গঠনের দিকে পরিচালিত করে। নিউক্লিওটাইডের আরেকটি চেইন। নিউক্লিওটাইডের একই সংখ্যা এবং রাসায়নিক পরিপূরকতা এই ধরনের সংশ্লেষণের প্রধান শর্ত। কিন্তু একটি প্রোটিন অণু গঠনের সময়, মনোমারের পরিমাণ এবং মানের মধ্যে কোন সঙ্গতি থাকে না (ডিএনএ নিউক্লিওটাইড হল প্রোটিন অ্যামিনো অ্যাসিড)। এটি হল প্রাকৃতিক বংশগত কোড - একটি প্রোটিনে অ্যামিনো অ্যাসিডের অনুক্রম নিউক্লিওটাইড (কোডন) এর ক্রম অনুসারে রেকর্ড করার একটি সিস্টেম৷
জেনেটিক কোডের বেশ কিছু বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
- ট্রিপলিটি।
- স্বতন্ত্রতা।
- অরিয়েন্টেশন।
- অ-ওভারল্যাপিং।
- জেনেটিক কোডের অপ্রয়োজনীয়তা (অবক্ষয়)।
- বহুমুখীতা।
আসুন জৈবিক তাৎপর্যের উপর আলোকপাত করে একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া যাক।
ট্রিপলিটি, ধারাবাহিকতা এবং স্টপলাইট
61টি অ্যামিনো অ্যাসিডের প্রতিটি নিউক্লিওটাইডের একটি শব্দার্থিক ট্রিপলেট (ট্রিপল) এর সাথে মিলে যায়। তিনটি ট্রিপলেট অ্যামিনো অ্যাসিড সম্পর্কে তথ্য বহন করে না এবং স্টপ কোডন। শৃঙ্খলের প্রতিটি নিউক্লিওটাইড একটি ট্রিপলেটের অংশ, এবং এর নিজস্ব অস্তিত্ব নেই। একটি প্রোটিনের জন্য দায়ী নিউক্লিওটাইডের শৃঙ্খলের শেষে এবং শুরুতে, স্টপ কোডন রয়েছে। তারা অনুবাদ শুরু বা বন্ধ করে (একটি প্রোটিন অণুর সংশ্লেষণ)।
নির্দিষ্ট, অ ওভারল্যাপিং এবং একমুখী
প্রতিটি কোডন (ট্রিপলেট) কোড শুধুমাত্র একটি অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য। প্রতিটি ট্রিপলেট প্রতিবেশী থেকে স্বাধীন এবং ওভারল্যাপ করে না। একটি নিউক্লিওটাইড শৃঙ্খলে শুধুমাত্র একটি ট্রিপলেটে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে। প্রোটিন সংশ্লেষণ সর্বদা শুধুমাত্র একটি দিকে যায়, যা স্টপ কোডন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়৷
জেনেটিক কোডের অপ্রয়োজনীয়তা
নিউক্লিওটাইডের প্রতিটি ট্রিপলেট একটি অ্যামিনো অ্যাসিড এনকোড করে। মোট 64টি নিউক্লিওটাইড রয়েছে, যার মধ্যে 61টি অ্যামিনো অ্যাসিড (সেন্স কোডন) এনকোড করে এবং তিনটি অর্থহীন, অর্থাৎ তারা একটি অ্যামিনো অ্যাসিড (স্টপ কোডন) এনকোড করে না। জেনেটিক কোডের অপ্রয়োজনীয়তা (অবক্ষয়) এই সত্যের মধ্যে রয়েছে যে প্রতিটি ট্রিপলেট প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে - র্যাডিক্যাল (অ্যামিনো অ্যাসিড প্রতিস্থাপনের দিকে নিয়ে যায়) এবং রক্ষণশীল (অ্যামিনো অ্যাসিড শ্রেণী পরিবর্তন করবেন না)। এটি গণনা করা সহজ যে যদি একটি ট্রিপলেটে 9টি প্রতিস্থাপন করা যায় (পজিশন 1, 2 এবং 3), প্রতিটি নিউক্লিওটাইড 4 - 1=3টি অন্যান্য বিকল্প দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে, তাহলে সম্ভাব্য নিউক্লিওটাইড প্রতিস্থাপন বিকল্পগুলির মোট সংখ্যা হবে 61টি x 9=549।
জেনেটিক কোডের অবক্ষয় এই সত্যে প্রকাশ পায় যে 549টি রূপের চেয়ে অনেক বেশি21টি অ্যামিনো অ্যাসিড সম্পর্কে তথ্য এনকোড করার জন্য প্রয়োজনীয়। একই সময়ে, 549টি রূপের মধ্যে, 23টি বিকল্প স্টপ কোডন গঠনের দিকে পরিচালিত করবে, 134 + 230টি প্রতিস্থাপন রক্ষণশীল এবং 162টি প্রতিস্থাপন র্যাডিক্যাল৷
অপতন এবং বর্জনের নিয়ম
যদি দুটি কোডনের দুটি অভিন্ন প্রথম নিউক্লিওটাইড থাকে এবং বাকিগুলি একই শ্রেণীর নিউক্লিওটাইড হয় (পিউরিন বা পাইরিমিডিন), তবে তারা একই অ্যামিনো অ্যাসিড সম্পর্কে তথ্য বহন করে। এটি জেনেটিক কোডের অবক্ষয় বা অপ্রয়োজনীয়তার নিয়ম। দুটি ব্যতিক্রম - AUA এবং UGA - প্রথমটি মেথিওনিনকে এনকোড করে, যদিও এটি আইসোলিউসিন হওয়া উচিত, এবং দ্বিতীয়টি একটি স্টপ কোডন, যদিও এটি ট্রিপটোফ্যানকে এনকোড করা উচিত৷
অপতন এবং সর্বজনীনতার অর্থ
এটি জেনেটিক কোডের এই দুটি বৈশিষ্ট্যের সবচেয়ে বেশি জৈবিক তাৎপর্য রয়েছে। উপরে তালিকাভুক্ত সমস্ত বৈশিষ্ট্য আমাদের গ্রহের সকল প্রকার জীবন্ত প্রাণীর বংশগত তথ্যের বৈশিষ্ট্য।
জেনেটিক কোডের অধঃপতনের একটি অভিযোজিত মান রয়েছে, যেমন একটি অ্যামিনো অ্যাসিডের কোডের একাধিক নকল। উপরন্তু, এর অর্থ কোডনের তৃতীয় নিউক্লিওটাইডের তাত্পর্য (অবক্ষয়) হ্রাস। এই বিকল্পটি ডিএনএ-তে মিউটেশনাল ক্ষতি কমিয়ে দেয়, যা প্রোটিন গঠনে স্থূল লঙ্ঘনের দিকে পরিচালিত করবে। এটি গ্রহের জীবন্ত প্রাণীর প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা।
