এই নিবন্ধটি ক্রোমোজোমের মতো ইউক্যারিওটিক কোষের গঠন নিয়ে আলোচনা করবে, যার গঠন এবং কার্যকারিতা জীববিজ্ঞানের একটি শাখা দ্বারা অধ্যয়ন করা হয় যাকে বলা হয় সাইটোলজি।
আবিষ্কারের ইতিহাস
কোষের নিউক্লিয়াসের প্রধান উপাদান হওয়ায়, 19 শতকে ক্রোমোজোমগুলি একসাথে বেশ কয়েকজন বিজ্ঞানী আবিষ্কার করেছিলেন। রাশিয়ান জীববিজ্ঞানী I. D. Chistyakov তাদের মাইটোসিস (কোষ বিভাজন) প্রক্রিয়ায় অধ্যয়ন করেছিলেন, জার্মান অ্যানাটোমিস্ট ওয়াল্ডেয়ার হিস্টোলজিকাল প্রস্তুতির সময় তাদের আবিষ্কার করেছিলেন এবং তাদের ক্রোমোজোম নামে অভিহিত করেছিলেন, অর্থাৎ, এই কাঠামোর দ্রুত প্রতিক্রিয়ার জন্য দাগযুক্ত দেহগুলির সাথে যোগাযোগ করার সময় জৈব ডাই ফুচসিন।
ফ্লেমিং একটি গঠিত নিউক্লিয়াস সহ কোষে ক্রোমোজোমের কার্যকারিতা সম্পর্কে বৈজ্ঞানিক তথ্যের সংক্ষিপ্তসার তুলে ধরেন।
ক্রোমোজোমের বাহ্যিক গঠন
এই মাইক্রোস্কোপিক গঠনগুলি নিউক্লিয়াসে অবস্থিত - কোষের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অর্গানেল, এবং একটি প্রদত্ত জীবের বংশগত তথ্য সঞ্চয় এবং প্রেরণের জন্য একটি জায়গা হিসাবে কাজ করে। ক্রোমোজোমএকটি বিশেষ পদার্থ রয়েছে - ক্রোমাটিন। এটি পাতলা ফিলামেন্টের সমষ্টি - ফাইব্রিল এবং দানা। রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি নির্দিষ্ট হিস্টোন প্রোটিনের সাথে রৈখিক ডিএনএ অণুর সংমিশ্রণ (প্রায় 40% আছে)।
কয়েলের মতো প্রোটিন গ্লোবুলে বাঁকানো ৮টি পেপটাইড অণু এবং ডিএনএ স্ট্র্যান্ড অন্তর্ভুক্ত কমপ্লেক্সকে নিউক্লিওসোম বলা হয়। ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অঞ্চলটি স্টেমের অংশের চারপাশে 1.75 বাঁক তৈরি করে এবং এটি প্রায় 10 ন্যানোমিটার লম্বা এবং 5-6 চওড়া একটি উপবৃত্তাকার। নিউক্লিয়াসে এই গঠনগুলির (ক্রোমোজোম) উপস্থিতি ইউক্যারিওটিক জীবের কোষগুলির একটি পদ্ধতিগত বৈশিষ্ট্য। এটি নিউক্লিওসোম আকারে যে ক্রোমোজোমগুলি সমস্ত জেনেটিক বৈশিষ্ট্য সংরক্ষণ এবং প্রেরণের কাজ সম্পাদন করে৷
কোষ চক্রের পর্যায়ে ক্রোমোজোমের গঠনের নির্ভরতা
যদি একটি কোষ ইন্টারফেজ অবস্থায় থাকে, যা তার বৃদ্ধি এবং নিবিড় বিপাক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, কিন্তু বিভাজনের অনুপস্থিতি, তাহলে নিউক্লিয়াসের ক্রোমোজোমগুলি দেখতে পাতলা ডিস্পাইরালাইজড থ্রেডের মতো দেখায় - ক্রোমোনেম। সাধারণত এগুলি একে অপরের সাথে জড়িত থাকে এবং দৃশ্যত তাদের আলাদা কাঠামোতে আলাদা করা অসম্ভব। কোষ বিভাজনের মুহুর্তে, যাকে সোমাটিক কোষে মাইটোসিস এবং যৌন কোষে মিয়োসিস বলা হয়, ক্রোমোজোমগুলি সর্পিল এবং ঘন হতে শুরু করে, একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান হয়৷
ক্রোমোজোম সংগঠনের স্তর
বংশগতির একক হল ক্রোমোজোম, জেনেটিক্সের বিজ্ঞান বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করে। বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে নিউক্লিওসোমাল ফিলামেন্ট,ডিএনএ এবং হিস্টোন প্রোটিন ধারণ করে একটি প্রথম ক্রম হেলিক্স গঠন করে। ক্রোমাটিনের ঘন প্যাকিং একটি উচ্চ-ক্রম কাঠামো গঠনের কারণে ঘটে - একটি সোলেনয়েড। এটি আরও জটিল সুপারকয়েলে স্ব-সংগঠিত এবং ঘনীভূত হয়। ক্রোমোজোম সংগঠনের উপরের সমস্ত স্তরগুলি বিভাজনের জন্য কোষের প্রস্তুতির সময় সংঘটিত হয়৷
এটি মাইটোটিক চক্রের মধ্যে রয়েছে যে বংশগতির কাঠামোগত একক, ডিএনএ ধারণকারী জিনের সমন্বয়ে, ইন্টারফেজ পিরিয়ডের ফিলামেন্টাস ক্রোমোনেমের তুলনায় প্রায় 19 হাজার গুণ ছোট এবং ঘন হয়। এই ধরনের একটি সংক্ষিপ্ত আকারে, নিউক্লিয়াসের ক্রোমোজোমগুলি, যার কাজ হল জীবের বংশগত বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রেরণ করা, তারা সোমাটিক বা জীবাণু কোষগুলির বিভাজনের জন্য প্রস্তুত হয়ে যায়৷
ক্রোমোজোম রূপবিদ্যা
ক্রোমোজোমের কাজগুলি তাদের রূপগত বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, যা মাইটোটিক চক্রে সবচেয়ে ভাল দেখা যায়। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে এমনকি ইন্টারফেজের সিন্থেটিক পর্যায়েও, কোষে ডিএনএর ভর দ্বিগুণ হয়ে যায়, যেহেতু বিভাজনের ফলে গঠিত প্রতিটি কন্যা কোষের মূল মায়ের মতোই বংশগত তথ্য থাকতে হবে। এটি পুনঃপ্রতিক্রিয়ার প্রক্রিয়ার ফলস্বরূপ অর্জন করা হয় - ডিএনএর স্ব-দ্বিগুণ, যা এনজাইম ডিএনএ পলিমারেজের অংশগ্রহণে ঘটে।
মাইটোসিসের মেটাফেজের সময় প্রস্তুত করা সাইটোলজিকাল প্রস্তুতিতে, উদ্ভিদ বা প্রাণী কোষে মাইক্রোস্কোপের নীচে, এটি স্পষ্টভাবে দেখা যায় যে প্রতিটি ক্রোমোজোম দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, যাকে বলা হয়ক্রোমাটিড মাইটোসিসের পরবর্তী পর্যায়ে - অ্যানাফেজ এবং বিশেষত, টেলোফেজ - এগুলি সম্পূর্ণরূপে পৃথক হয়ে যায়, যার ফলস্বরূপ প্রতিটি ক্রোমাটিড একটি পৃথক ক্রোমোজোমে পরিণত হয়। এটিতে একটি ক্রমাগত সংকুচিত ডিএনএ অণু, সেইসাথে লিপিড, অ্যাসিডিক প্রোটিন এবং আরএনএ রয়েছে। খনিজ পদার্থের মধ্যে এতে রয়েছে ম্যাগনেসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম আয়ন।
ক্রোমোজোমের সহায়ক কাঠামোগত উপাদান
কোষে ক্রোমোজোমের কার্যাবলী সম্পূর্ণভাবে সম্পন্ন করার জন্য, বংশগতির এই এককগুলির একটি বিশেষ যন্ত্র রয়েছে - প্রাথমিক সংকোচন (সেন্ট্রোমিয়ার), যা কখনও সর্পিল হয় না। তিনিই ক্রোমোজোমকে দুটি ভাগে বিভক্ত করেন, যাকে কাঁধ বলা হয়। সেন্ট্রোমিয়ারের অবস্থানের উপর নির্ভর করে, জিনতত্ত্ববিদরা ক্রোমোজোমকে সমান-আর্মড (মেটাসেন্ট্রিক), অসম-সশস্ত্র (সাবমেটাসেন্ট্রিক) এবং অ্যাক্রোসেন্ট্রিক হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করেন। প্রাথমিক সংকোচনের উপর, বিশেষ গঠন গঠিত হয় - কাইনেটোচোরস, যা সেন্ট্রোমিয়ারের উভয় পাশে অবস্থিত ডিস্ক-আকৃতির প্রোটিন গ্লোবুলস। কাইনেটোচোরগুলি নিজেই দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: বাইরের অংশগুলি মাইক্রোফিলামেন্টের (ফিলামেন্ট স্পিন্ডেল থ্রেড) এর সংস্পর্শে থাকে, তাদের সাথে সংযুক্ত থাকে।
ফিলামেন্ট (মাইক্রোফিলামেন্ট) হ্রাসের কারণে, কন্যা কোষের মধ্যে ক্রোমোজোম তৈরি করে এমন ক্রোমাটিডগুলির একটি কঠোরভাবে নির্দেশিত বিতরণ করা হয়। কিছু ক্রোমোজোমের এক বা একাধিক গৌণ সংকোচন থাকে যা মাইটোসিসে অংশগ্রহণ করে না, যেহেতু ফিশন স্পিন্ডল থ্রেডগুলি তাদের সাথে সংযুক্ত করতে পারে না, তবে এটি এই বিভাগগুলি (সেকেন্ডারি সংকোচন) যা নিউক্লিওলির সংশ্লেষণের উপর নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে - অর্গানেলগুলি প্রতিক্রিয়া দেয়রাইবোসোম গঠনের জন্য।
ক্যারিওটাইপ কি
সুপরিচিত জেনেটিক বিজ্ঞানী মরগান, এন. কোল্টসভ, সেটন বিংশ শতাব্দীর শুরুতে ক্রোমোজোম, তাদের গঠন এবং সোম্যাটিক এবং জীবাণু কোষ - গ্যামেটগুলির কার্যকারিতা নিয়ে নিরলসভাবে অধ্যয়ন করেছিলেন। তারা দেখেছে যে সমস্ত জৈবিক প্রজাতির প্রতিটি কোষ একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক ক্রোমোজোম দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যার একটি নির্দিষ্ট আকৃতি এবং আকার রয়েছে। সোম্যাটিক কোষের নিউক্লিয়াসে থাকা ক্রোমোজোমের সম্পূর্ণ সেটকে ক্যারিওটাইপ বলার প্রস্তাব করা হয়েছিল।
জনপ্রিয় সাহিত্যে, ক্যারিওটাইপকে প্রায়শই ক্রোমোজোম সেট দিয়ে চিহ্নিত করা হয়। আসলে, এগুলি অভিন্ন ধারণা নয়। উদাহরণস্বরূপ, মানুষের মধ্যে, ক্যারিওটাইপটি সোম্যাটিক কোষের নিউক্লিয়াসে 46টি ক্রোমোজোম এবং সাধারণ সূত্র 2n দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। কিন্তু এই ধরনের কোষ যেমন, হেপাটোসাইটের (লিভার কোষ) বেশ কয়েকটি নিউক্লিয়াস থাকে, তাদের ক্রোমোজোম সেটটিকে 2n2=4n বা 2n4=8n হিসাবে মনোনীত করা হয়। অর্থাৎ, এই ধরনের কোষে ক্রোমোজোমের সংখ্যা 46-এর বেশি হবে, যদিও হেপাটোসাইটের ক্যারিওটাইপ 2n, অর্থাৎ 46টি ক্রোমোজোম।
জীবাণু কোষে ক্রোমোজোমের সংখ্যা সর্বদা সোমাটিক (শরীরের কোষে) থেকে দুই গুণ কম থাকে, এই ধরনের সেটকে হ্যাপ্লয়েড বলা হয় এবং এন হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। শরীরের অন্যান্য সমস্ত কোষে 2n এর একটি সেট থাকে, যাকে বলা হয় ডিপ্লয়েড।
মরগানের বংশগতির ক্রোমোজোম তত্ত্ব
আমেরিকান জেনেটিসিস্ট মরগান ফল মাছি-ড্রোসোফিলার সংকরায়নের উপর পরীক্ষা চালিয়ে জিনের সংযুক্ত উত্তরাধিকারের আইন আবিষ্কার করেন। তার গবেষণার জন্য ধন্যবাদ, জীবাণু কোষের ক্রোমোজোমের কাজগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছিল। মরগান প্রতিবেশী মধ্যে অবস্থিত যে জিন প্রমাণএকই ক্রোমোজোমের অবস্থান উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত হয় প্রধানত একসঙ্গে, অর্থাৎ লিঙ্কযুক্ত। যদি জিনগুলি ক্রোমোজোমে অনেক দূরে থাকে, তবে বোন ক্রোমোজোমের মধ্যে ক্রসিং ওভার সম্ভব - বিভাগগুলির বিনিময়।
মর্গানের গবেষণার জন্য ধন্যবাদ, জেনেটিক মানচিত্র তৈরি করা হয়েছে যা ক্রোমোজোমের কার্যকারিতা অধ্যয়ন করে এবং ক্রোমোজোম বা জিনের সম্ভাব্য প্যাথলজি সম্পর্কে প্রশ্নগুলি সমাধান করতে জেনেটিক পরামর্শে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যা মানুষের মধ্যে বংশগত রোগের দিকে পরিচালিত করে। বিজ্ঞানীর সিদ্ধান্তের গুরুত্বকে অত্যধিক মূল্যায়ন করা যায় না।
এই নিবন্ধে, আমরা ক্রোমোজোমগুলির গঠন এবং কার্যাবলী পরীক্ষা করেছি যা তারা কোষে সম্পাদন করে।
