নিবন্ধের বিষয়বস্তু
নিউক্লিক অ্যাসিড- জৈবিক পলিমার অণু যা একটি পৃথক জীবন্ত প্রাণীর সমস্ত তথ্য সংরক্ষণ করে, এর বৃদ্ধি এবং বিকাশ নির্ধারণ করে, সেইসাথে পরবর্তী প্রজন্মের কাছে প্রেরণ করা বংশগত বৈশিষ্ট্যগুলি। নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি সমস্ত উদ্ভিদ এবং প্রাণী জীবের কোষের নিউক্লিয়াসে পাওয়া যায়, যা তাদের নাম নির্ধারণ করে (ল্যাট। . নিউক্লিয়াস - কোর)।
নিউক্লিক অ্যাসিডের পলিমার চেইনের গঠন।
পলিমার চেইন নিউক্লিক অ্যাসিডফসফরিক অ্যাসিড H 3 PO 3 এবং হেটেরোসাইক্লিক অণুর টুকরো থেকে একত্রিত হয়, যা ফুরানের ডেরিভেটিভ। শুধুমাত্র দুই ধরনের নিউক্লিক অ্যাসিড রয়েছে, প্রতিটি এই ধরনের দুই ধরনের হেটেরোসাইকেলের একটির ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছে - রাইবোজ বা ডিঅক্সিরাইবোজ (চিত্র 1)।
ভাত। 1. রাইবোজ এবং ডিঅক্সিরাইবোসের গঠন.
নাম রাইবোস (ল্যাট থেকে। . পাঁজর - পাঁজর, কাগজের ক্লিপ) এর শেষ রয়েছে - ওস, যা নির্দেশ করে যে এটি শর্করার শ্রেণির (উদাহরণস্বরূপ, গ্লুকোজ, ফ্রুক্টোজ)। দ্বিতীয় যৌগটিতে একটি OH গ্রুপ (হাইড্রক্সি গ্রুপ) নেই, যা রাইবোজে লাল বর্ণে চিহ্নিত। এই বিষয়ে, ট্রিপল যৌগকে বলা হয় ডিঅক্সিরাইবোজ, অর্থাৎ, অক্সি গ্রুপ ছাড়া রাইবোজ।
পলিমার চেইন, রাইবোজ এবং ফসফরিক অ্যাসিডের টুকরো থেকে তৈরি, নিউক্লিক অ্যাসিডগুলির একটির ভিত্তি - রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (আরএনএ)। এই যৌগের নামে "অ্যাসিড" শব্দটি ব্যবহার করা হয়েছে কারণ ফসফরিক অ্যাসিডের অম্লীয় গোষ্ঠীর একটি OH অপরিবর্তিত থাকে, যা সমগ্র যৌগটিকে একটি সামান্য অম্লীয় চরিত্র দেয়। যদি ডিঅক্সিরাইবোজ রাইবোজের পরিবর্তে পলিমার চেইন গঠনে জড়িত থাকে, তবে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড গঠিত হয়, যার জন্য সুপরিচিত সংক্ষিপ্ত রূপ ডিএনএ ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়।
ডিএনএ গঠন।
ডিএনএ অণু জীবের বৃদ্ধি এবং বিকাশের প্রক্রিয়ার সূচনা বিন্দু হিসাবে কাজ করে। চিত্রে। চিত্র 2 দেখায় যে কীভাবে দুটি ধরণের বিকল্প প্রারম্ভিক যৌগ একটি পলিমার শৃঙ্খলে একত্রিত হয় তা সংশ্লেষণের পদ্ধতি নয়, তবে একটি ডিএনএ অণুর সমাবেশের মূল চিত্র দেখায়।
চূড়ান্ত সংস্করণে, পলিমার ডিএনএ অণু পাশের ফ্রেমে নাইট্রোজেন-ধারণকারী হেটেরোসাইকেল ধারণ করে। এই ধরনের চার ধরনের যৌগ ডিএনএ গঠনের সাথে জড়িত, তাদের মধ্যে দুটি হল ছয় সদস্যের চক্র, এবং দুটি ঘনীভূত চক্র, যেখানে একটি ছয়-সদস্যীয় বলয় পাঁচ-সদস্যের একের সাথে মিলিত হয় (চিত্র 3)।
ভাত। 3. নাইট্রোজেন-ধারণকারী হেটেরোসাইকেলগুলির গঠন, যা ডিএনএর অংশ
সমাবেশের দ্বিতীয় পর্যায়ে বিনামূল্যে গ্রুপডিঅক্সিরাইবোজের OH উপরে দেখানো নাইট্রোজেন-ধারণকারী হেটেরোসাইক্লিক যৌগগুলির সাথে সংযুক্ত করে, পলিমার চেইনের পাশের দুল তৈরি করে (চিত্র 4)।
পলিমার চেইনের সাথে সংযুক্ত অ্যাডেনিন, থাইমিন, গুয়ানিন এবং সাইটোসিনের অণুগুলি মূল যৌগগুলির নামের প্রথম অক্ষর দ্বারা মনোনীত হয়, অর্থাৎ, ক, টি, জিএবং গ.
ডিএনএ-র পলিমার চেইনের নিজেই একটি নির্দিষ্ট দিক রয়েছে - যখন মানসিকভাবে অণু বরাবর সামনের দিকে এবং বিপরীত দিকে চলে যায়, একই গোষ্ঠীগুলি যে চেইনটি তৈরি করে তারা বিভিন্ন ক্রম অনুসারে পথের মুখোমুখি হয়। একটি ফসফরাস পরমাণু থেকে অন্য দিকে যাওয়ার সময়, পথ বরাবর প্রথমে একটি CH 2 গ্রুপ থাকে এবং তারপরে দুটি CH গ্রুপ (অক্সিজেন পরমাণুগুলিকে উপেক্ষা করা যেতে পারে) যখন বিপরীত দিকে চলে যায়, তখন এই গ্রুপগুলির ক্রম হবে বিপরীত (চিত্র 5)।
ভাত। 5. ডিএনএর পলিমার চেইনের ওরিয়েন্টেশন. সংযুক্ত হেটেরোসাইকেলগুলি যে ক্রম অনুসারে বিকল্প হয় তা বর্ণনা করার সময়, এটি ব্যবহার করা প্রথাগত সামনের দিক, অর্থাৎ, CH 2 গ্রুপ থেকে CH গ্রুপে।
"স্ট্র্যান্ড ডিরেকশন" এর ধারণাটি বুঝতে সাহায্য করে কিভাবে দুটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডকে একত্রিত করার সময় সাজানো হয় এবং এটি সরাসরি প্রোটিন সংশ্লেষণের সাথে সম্পর্কিত।
পরবর্তী পর্যায়ে, দুটি ডিএনএ অণুকে একত্রিত করা হয়, এমনভাবে অবস্থান করা হয় যাতে চেইনগুলির শুরু এবং শেষ দিকে নির্দেশিত হয় বিপরীত পক্ষ. এই ক্ষেত্রে, দুটি চেইনের হেটেরোসাইকেল একে অপরের মুখোমুখি হয় এবং কিছু সর্বোত্তম উপায়ে অবস্থিত, যার অর্থ হাইড্রোজেন বন্ধন C=O এবং NH 2 গ্রুপের জোড়ার মধ্যে, সেইসাথে є N এবং NH= এর মধ্যে, যা অংশ। হেটারোসাইকেলের ( সেমি. হাইড্রোজেন বন্ড)। চিত্রে। চিত্র 6 দেখায় কিভাবে দুটি চেইন একে অপরের সাপেক্ষে অবস্থান করে এবং কিভাবে হাইড্রোজেন বন্ধন হেটারোসাইকেলের মধ্যে উৎপন্ন হয়। সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ বিস্তারিত- হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা সংযুক্ত জোড়াগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়: খণ্ড কসবসময় সাথে যোগাযোগ করে টি, এবং টুকরা জি- সবসময় সঙ্গে গ. এই গোষ্ঠীগুলির কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত জ্যামিতি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে এই জোড়াগুলি একে অপরের সাথে অত্যন্ত নিখুঁতভাবে ফিট করে (তালার চাবির মতো), একটি জোড়া এ-টিদুটি হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা সংযুক্ত, এবং জোড়া জি-সি- তিনটি সংযোগ।
হাইড্রোজেন বন্ডস্বাভাবিকের চেয়ে লক্ষণীয়ভাবে দুর্বল ভ্যালেন্স বন্ড, কিন্তু সমগ্র পলিমার অণু বরাবর তাদের বৃহৎ সংখ্যার কারণে, দুটি চেইনের সংযোগ বেশ শক্তিশালী হয়ে ওঠে। একটি ডিএনএ অণুতে কয়েক হাজার গ্রুপ থাকে ক, টি, জিএবং গএবং একটি পলিমার অণুর মধ্যে তাদের পরিবর্তনের ক্রম ভিন্ন হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, শৃঙ্খলের একটি নির্দিষ্ট বিভাগে অনুক্রমটি দেখতে এরকম হতে পারে: - ক-ক-টি-জি-গ-জি-ক-টি-. যেহেতু মিথস্ক্রিয়াকারী গোষ্ঠীগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, তাই দ্বিতীয় পলিমার অণুর বিপরীত অংশের অবশ্যই ক্রম থাকবে - টি-টি-ক-গ-জি-গ-টি-ক-. এইভাবে, একটি চেইনে হেটেরোসাইকেলগুলির বিন্যাসের ক্রম জেনে, অন্য একটি চেইনে তাদের বসানো নির্দেশ করতে পারে। এই চিঠিপত্র থেকে এটি অনুসরণ করে যে একটি দ্বিগুণ ডিএনএ অণুতে মোট গোষ্ঠীর সংখ্যা কদলের সংখ্যার সমান টি, এবং দলের সংখ্যা জি- পরিমাণ গ(E. Chargaff এর নিয়ম)।
হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা সংযুক্ত দুটি ডিএনএ অণু চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5 দুটি সমতল-শায়িত চেইন আকারে, কিন্তু বাস্তবে তারা ভিন্নভাবে সাজানো হয়। সমস্ত বন্ধনের স্থানের সঠিক দিক, বন্ড কোণ এবং সংকোচন হাইড্রোজেন মিথস্ক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত, পলিমার চেইনগুলির একটি নির্দিষ্ট বাঁক এবং হেটেরোসাইকেল সমতলের ঘূর্ণনের দিকে নিয়ে যায়, যা চিত্রের প্রথম ভিডিও খণ্ডে প্রায় দেখানো হয়েছে। 7 ব্যবহার করে কাঠামোগত সূত্র. সম্পূর্ণ স্থানিক কাঠামোকে আরও সঠিকভাবে জানানো যেতে পারে শুধুমাত্র ত্রিমাত্রিক মডেলের সাহায্যে (চিত্র 7, দ্বিতীয় ভিডিও খণ্ড)। এই ক্ষেত্রে, একটি জটিল চিত্র দেখা দেয়, তাই এটি সরলীকৃত চিত্রগুলি ব্যবহার করার প্রথাগত, যা বিশেষত নিউক্লিক অ্যাসিডের গঠন চিত্রিত করার সময় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় বা প্রোটিন. নিউক্লিক অ্যাসিডের ক্ষেত্রে, পলিমার চেইনগুলিকে সমতল ফিতা এবং হেটেরোসাইক্লিক গোষ্ঠীর আকারে চিত্রিত করা হয় ক, টি, জিএবং গ– সাইড রড বা সাধারণ ভ্যালেন্স স্ট্রোকের আকারে, বিভিন্ন রঙের, বা শেষে সংশ্লিষ্ট হেটারোসাইকেলের অক্ষর উপাধি ধারণ করে (চিত্র 7, তৃতীয় ভিডিও খণ্ড)।
যখন পুরো কাঠামোটি উল্লম্ব অক্ষের চারপাশে ঘোরানো হয় (চিত্র 8), তখন দুটি পলিমার অণুর হেলিকাল আকৃতি স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান হয়, যেন সিলিন্ডারের উপরিভাগে ক্ষত এটি ডিএনএর সুপরিচিত ডাবল হেলিক্স;
এই জাতীয় সরলীকৃত চিত্রের সাথে, প্রধান তথ্য অদৃশ্য হয়ে যায় না - গ্রুপিং বিকল্পের ক্রম ক, টি, জিএবং গ, যা প্রতিটি জীবন্ত প্রাণীর স্বতন্ত্রতা নির্ধারণ করে, সমস্ত তথ্য একটি চার-অক্ষরের কোডে রেকর্ড করা হয়।
পলিমার চেইনের গঠন এবং চার ধরণের হেটেরোসাইকেলের বাধ্যতামূলক উপস্থিতি জীবিত বিশ্বের সমস্ত প্রতিনিধিদের জন্য একই। সমস্ত প্রাণী এবং উচ্চতর উদ্ভিদের জোড়া সংখ্যা আছে ক – টিসবসময় একটি দম্পতির চেয়ে কিছুটা বেশি জি – গ. স্তন্যপায়ী ডিএনএ এবং উদ্ভিদ ডিএনএর মধ্যে পার্থক্য হল যে স্তন্যপায়ী প্রাণীদের একটি জোড়া থাকে ক – টিশৃঙ্খলের পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর জোড়ার তুলনায় সামান্য বেশি (প্রায় 1.2 গুণ) ঘটে জি – গ. উদ্ভিদের ক্ষেত্রে, প্রথম জোড়ার পছন্দ অনেক বেশি স্পষ্ট (প্রায় 1.6 বার)।
ডিএনএ হল একটি বৃহত্তম পলিমার অণু যা বর্তমানে কিছু জীবের মধ্যে পরিচিত, এর পলিমার চেইন কয়েক মিলিয়ন ইউনিট নিয়ে গঠিত। এই ধরনের একটি অণুর দৈর্ঘ্য কয়েক সেন্টিমিটারে পৌঁছায়, যা আণবিক বস্তুর জন্য একটি খুব বড় মান। কারণ ক্রস অধ্যায়অণুগুলি মাত্র 2 nm (1 nm = 10 –9 m), তারপর এর অনুপাতগুলি দশ কিলোমিটার দীর্ঘ রেলপথের সাথে তুলনা করা যেতে পারে।
ডিএনএর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য।
পানিতে, ডিএনএ সান্দ্র দ্রবণ তৈরি করে; যখন এই জাতীয় দ্রবণগুলিকে 60 ° C-তে উত্তপ্ত করা হয় বা ক্ষারগুলির সংস্পর্শে আসে, তখন ডাবল হেলিক্স দুটি উপাদান শৃঙ্খলে বিভক্ত হয়ে যায়, যদি আমরা মূল অবস্থায় ফিরে যাই। সামান্য অম্লীয় অবস্থার অধীনে, হাইড্রোলাইসিস ঘটে, যার ফলস্বরূপ –P-O-CH 2 খণ্ডগুলি যথাক্রমে –P-OH এবং HO-CH 2 খণ্ডগুলির গঠনের সাথে আংশিকভাবে ভেঙে যায়, যার ফলে মনোমেরিক, ডাইমেরিক (ডিমেরিক) গঠন হয়। ডবল) বা ট্রাইমেরিক (ট্রিপল) অ্যাসিড, যেগুলি লিঙ্ক যা থেকে ডিএনএ চেইন একত্রিত হয়েছিল (চিত্র 9)।
ভাত। 9. ডিএনএ ক্লিভেশনের মাধ্যমে প্রাপ্ত টুকরা.
গভীর হাইড্রোলাইসিস ফসফরিক অ্যাসিডের পাশাপাশি গ্রুপ থেকে ডিঅক্সিরাইবোজ সাইটগুলিকে আলাদা করা সম্ভব করে তোলে জিডিঅক্সিরিবোজ থেকে, অর্থাৎ, ডিএনএ অণুকে আরও বিশদে তার উপাদানগুলির মধ্যে বিচ্ছিন্ন করুন। যখন কর্মে শক্তিশালী অ্যাসিড(খণ্ডের ক্ষয়-P(O)-O-CH 2 - ছাড়াও), গোষ্ঠীগুলিও বিভক্ত হয়ে যায় কএবং জি. অন্যান্য রিএজেন্টগুলির ক্রিয়া (উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রাজিন) গ্রুপগুলিকে পৃথক করা সম্ভব করে তোলে টিএবং গ. উপাদানগুলিতে ডিএনএর আরও সূক্ষ্ম বিভাজন একটি জৈবিক প্রস্তুতি ব্যবহার করে করা হয় - ডিঅক্সিরাইবোনুক্লিজ, অগ্ন্যাশয় থেকে বিচ্ছিন্ন (শেষ - azaসর্বদা নির্দেশ করে যে পদার্থটি জৈবিক উত্সের একটি অনুঘটক - একটি এনজাইম)। নামের প্রাথমিক অংশ হল deoxyribonuclease- নির্দেশ করে কোন যৌগটি এই এনজাইমটি ভেঙে যায়। ডিএনএ ক্লিভেজের এই সমস্ত পদ্ধতিই প্রথমত, এর গঠনের বিশদ বিশ্লেষণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ তথ্য, একটি ডিএনএ অণুতে থাকা, গ্রুপগুলির পরিবর্তনের ক্রম ক, টি, জিএবং গ, এটি বিশেষভাবে উন্নত কৌশল ব্যবহার করে প্রাপ্ত করা হয়. এই উদ্দেশ্যে, একটি বিস্তৃত এনজাইম তৈরি করা হয়েছে যা ডিএনএ অণুতে একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত ক্রম খুঁজে পায়, উদাহরণস্বরূপ, গ-টি-জি-গ-ক-জি(পাশাপাশি বিপরীত শৃঙ্খলে সংশ্লিষ্ট অনুক্রম জি-ক-গ-জি-টি-গ) এবং চেইন থেকে এটি বিচ্ছিন্ন করুন। এই সম্পত্তিটি এনজাইম Pst I (বাণিজ্যিক নাম, এটি সেই অণুজীবের নাম থেকে গঠিত পৃরোভিডেন্সিয়া সেন্ট uartii, যা থেকে এই এনজাইম পাওয়া যায়)। অন্য এনজাইম Pal I ব্যবহার করার সময়, ক্রমটি খুঁজে পাওয়া সম্ভব জি-জি-গ-গ. এর পরে, একটি প্রাক-বিকশিত স্কিম অনুসারে বিভিন্ন এনজাইমের বিস্তৃত পরিসরের ক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি তুলনা করা হয়, ফলস্বরূপ একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ বিভাগে এই জাতীয় গোষ্ঠীর ক্রম নির্ধারণ করা সম্ভব। এখন এই ধরনের কৌশলগুলি ব্যাপক ব্যবহারের পর্যায়ে আনা হয়েছে; এগুলি বৈজ্ঞানিক জৈব রাসায়নিক গবেষণা থেকে অনেক দূরে ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ, জীবিত প্রাণীর অবশেষ সনাক্তকরণ বা সম্পর্ক স্থাপনে।
আরএনএ গঠন
অনেক উপায়ে ডিএনএ-র স্মরণ করিয়ে দেয়, পার্থক্য হল যে প্রধান শৃঙ্খলে ফসফরিক অ্যাসিডের টুকরোগুলি রাইবোজের সাথে বিকল্প হয়, ডিঅক্সিরাইবোজের সাথে নয় (চিত্র)। দ্বিতীয় পার্থক্য হল একটি uracil heterocycle ( উথাইমিনের পরিবর্তে ( টি), অন্যান্য হেটারোসাইকেল ক, জিএবং গডিএনএ এর মতই। ইউরাসিল থাইমাইন থেকে আলাদা, রিং-এর সাথে মিথাইল গ্রুপের অনুপস্থিতিতে, চিত্রে। 10 এই মিথাইল গ্রুপটি লাল রঙে হাইলাইট করা হয়েছে।
ভাত। 10. ইউরাসিল থেকে থাইমিনের পার্থক্য- দ্বিতীয় যৌগটিতে একটি মিথাইল গ্রুপের অনুপস্থিতি, থাইমিনে লাল রঙে হাইলাইট করা।
একটি আরএনএ অণুর একটি খণ্ড চিত্রে দেখানো হয়েছে। 11, গ্রুপিং এর ক্রম ক, উ, জিএবং গ, এবং তাদের পরিমাণগত অনুপাত ভিন্ন হতে পারে।
চিত্র 11। একটি আরএনএ অণুর খণ্ড. ডিএনএ থেকে প্রধান পার্থক্য হল রাইবোজ (লাল) এবং একটি ইউরাসিল খণ্ডে (নীল) ওএইচ গ্রুপের উপস্থিতি।
RNA এর পলিমার চেইন DNA এর তুলনায় প্রায় দশগুণ ছোট। একটি অতিরিক্ত পার্থক্য হল যে RNA অণুগুলি দুটি অণু নিয়ে গঠিত ডবল হেলিকেসে একত্রিত হয় না, তবে সাধারণত একটি একক অণু হিসাবে বিদ্যমান থাকে, যা কিছু এলাকায় রৈখিক বিভাগগুলির সাথে পর্যায়ক্রমে নিজের সাথে ডবল-স্ট্র্যান্ডেড হেলিকাল টুকরো তৈরি করতে পারে। হেলিকাল অঞ্চলে, জোড়ার মিথস্ক্রিয়া ডিএনএর মতো কঠোরভাবে পরিলক্ষিত হয়। জোড়া হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত এবং একটি হেলিক্স গঠন ( ক-উএবং জি-গ), সেইসব এলাকায় উপস্থিত হয় যেখানে গোষ্ঠীর বিন্যাস এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া জন্য অনুকূল হতে দেখা যায় (চিত্র 12)।
বেশিরভাগ জীবন্ত প্রাণীর জন্য, জোড়ার পরিমাণগত বিষয়বস্তু ক-উএর চেয়ে বেশি জি-গ, স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে 1.5-1.6 বার, উদ্ভিদে - 1.2 বার। বিভিন্ন ধরণের আরএনএ রয়েছে, যেগুলির একটি জীবন্ত প্রাণীতে বিভিন্ন ভূমিকা রয়েছে।
RNA এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
ডিএনএর বৈশিষ্ট্যের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, তবে উপস্থিতি অতিরিক্ত গ্রুপরাইবোজের ওএইচ এবং স্থির হেলিকাল অঞ্চলের নিম্ন (ডিএনএ-এর তুলনায়) উপাদান আরএনএ অণুগুলিকে রাসায়নিকভাবে আরও দুর্বল করে তোলে। অ্যাসিড বা ক্ষারগুলির ক্রিয়াকলাপের অধীনে, পলিমার চেইন P(O)-O-CH2 এর প্রধান খণ্ডগুলিকে সহজেই হাইড্রোলাইজ করা হয়, গ্রুপগুলি ক, উ, জিএবং গআরো সহজে বিরতি. রাসায়নিকভাবে যুক্ত হেটেরোসাইকেল ধরে রাখার সময় যদি মনোমেরিক টুকরো (চিত্র 9-এর মতো) প্রাপ্ত করার প্রয়োজন হয়, তাহলে রাইবোনকুলেজ নামক সূক্ষ্ম এনজাইম ব্যবহার করা হয়।
প্রোটিন সংশ্লেষণে DNA এবং RNA এর অংশগ্রহণ
- নিউক্লিক অ্যাসিডের অন্যতম প্রধান কাজ। প্রোটিন প্রতিটি জীবন্ত প্রাণীর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। পেশী, অভ্যন্তরীণ অঙ্গ, স্তন্যপায়ী প্রাণীদের হাড়ের টিস্যু, ত্বক এবং চুল নিয়ে গঠিত প্রোটিন. এগুলি হল পলিমার যৌগ যা বিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে জীবন্ত জীবের মধ্যে একত্রিত হয়। এই জাতীয় সমাবেশে, নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি একটি নিয়ন্ত্রণকারী ভূমিকা পালন করে; প্রক্রিয়াটি দুটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয় এবং তাদের প্রতিটিতে ডিএনএ এবং আরএনএর নাইট্রোজেন-ধারণকারী হেটেরোসাইকেলের পারস্পরিক অভিযোজন নির্ণয়কারী উপাদান।
ডিএনএর প্রধান কাজ হল নথিভুক্ত তথ্য সংরক্ষণ করা এবং প্রোটিন সংশ্লেষণ শুরু হওয়ার মুহূর্তে তা প্রদান করা। এই বিষয়ে, আরএনএর তুলনায় ডিএনএর বর্ধিত রাসায়নিক স্থিতিশীলতা বোধগম্য। প্রকৃতি প্রাথমিক তথ্য যতটা সম্ভব অলঙ্ঘনীয় রাখার যত্ন নিয়েছে।
প্রথম পর্যায়ে, ডাবল হেলিক্সের কিছু অংশ খোলে, মুক্ত শাখাগুলি আলাদা হয়ে যায় এবং দলে দলে ক, টি, জিএবং গ, যা অ্যাক্সেসযোগ্য বলে প্রমাণিত হয়েছে, আরএনএর সংশ্লেষণ শুরু হয়, যাকে মেসেঞ্জার আরএনএ বলা হয়, যেহেতু এটি ম্যাট্রিক্স থেকে একটি অনুলিপি হিসাবে, প্রকাশিত ডিএনএ বিভাগে রেকর্ড করা তথ্য সঠিকভাবে পুনরুত্পাদন করে। দলের বিপরীতে ক, ডিএনএ অণুর অন্তর্গত, ভবিষ্যত বার্তাবাহক আরএনএর একটি টুকরো রয়েছে যা গ্রুপটি ধারণ করে উডিএনএ ডাবল হেলিক্স (চিত্র 13) গঠনের সময় এটি কীভাবে ঘটে তার সাথে সঠিকভাবে অন্যান্য সমস্ত গোষ্ঠী একে অপরের বিপরীতে অবস্থিত।
এই স্কিম অনুসারে, মেসেঞ্জার আরএনএর একটি পলিমার অণু গঠিত হয়, যেখানে কয়েক হাজার মনোমার ইউনিট রয়েছে।
দ্বিতীয় পর্যায়ে, টেমপ্লেট ডিএনএ কোষের নিউক্লিয়াস থেকে পেরিনিউক্লিয়ার স্পেসে চলে যায় - সাইটোপ্লাজম। ফলস্বরূপ মেসেঞ্জার আরএনএ তথাকথিত ট্রান্সফার আরএনএগুলির সাথে থাকে, যা বিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড বহন (পরিবহন) করে। প্রতিটি স্থানান্তর আরএনএ, একটি নির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিড দিয়ে লোড করে, মেসেঞ্জার আরএনএর একটি কঠোরভাবে নির্ধারিত অঞ্চলের কাছে যায়, সঠিক জায়গাগোষ্ঠীর আন্তঃসংযোগের একই নীতি ব্যবহার করে সনাক্ত করা হয় ক
একটি গুরুত্বপূর্ণ বিশদটি হল যে মেসেঞ্জার এবং ট্রান্সফার আরএনএর মধ্যে অস্থায়ী মিথস্ক্রিয়া শুধুমাত্র তিনটি গ্রুপে ঘটে, উদাহরণস্বরূপ, ট্রায়াড গ-গ-উম্যাট্রিক্স অ্যাসিড, শুধুমাত্র সংশ্লিষ্ট ট্রিপল উপযুক্ত হতে পারে জি-জি-কস্থানান্তর আরএনএ, যা অবশ্যই এটির সাথে অ্যামিনো অ্যাসিড গ্লাইসিন বহন করে (চিত্র 14)। অনুরূপভাবে ত্রয়ী জন্য জি-ক-উশুধুমাত্র একটি সেট কাছাকাছি আসতে পারে গ-উ-ক, শুধুমাত্র অ্যামিনো অ্যাসিড লিউসিন পরিবহন করে। এইভাবে, মেসেঞ্জার আরএনএ-তে গোষ্ঠীগুলির ক্রম নির্দেশ করে যে অ্যামিনো অ্যাসিডগুলিকে কী ক্রমে একত্রিত করা উচিত। উপরন্তু, সিস্টেমে এনকোডেড আকারে অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রক নিয়ম রয়েছে; মেসেঞ্জার RNA-এর তিনটি গ্রুপের কিছু ক্রম নির্দেশ করে যে প্রোটিন সংশ্লেষণ এই সময়ে বন্ধ হওয়া উচিত, অর্থাৎ অণু প্রয়োজনীয় দৈর্ঘ্য পৌঁছেছে.
চিত্রে দেখানো হয়েছে। 14 প্রোটিন সংশ্লেষণ আরও একটির অংশগ্রহণে সঞ্চালিত হয় - তৃতীয় ধরণের আরএনএ অ্যাসিডগুলি রাইবোসোমের অংশ এবং তাই তাদের রাইবোসোমাল বলা হয়। রাইবোসোম, যা নির্দিষ্ট রাইবোসোমাল আরএনএ প্রোটিনের একটি সংমিশ্রণ, মেসেঞ্জার এবং ট্রান্সফার আরএনএ-এর মিথস্ক্রিয়া নিশ্চিত করে, একটি পরিবাহক বেল্টের ভূমিকা পালন করে যা দুটি অ্যামিনো অ্যাসিডের সংযোগের পর মেসেঞ্জার আরএনএকে এক ধাপ নাড়ায়।
চিত্রে দেখানো দুই-পর্যায়ের স্কিমের মূল অর্থ। 13 এবং 14 হল যে একটি প্রোটিন অণুর পলিমার চেইন বিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে নির্ধারিত ক্রমে এবং কঠোরভাবে পরিকল্পনা অনুসারে একত্রিত হয় যা ডিএনএর একটি নির্দিষ্ট অংশে এনকোড আকারে লেখা হয়েছিল। এইভাবে, ডিএনএ এই সমগ্র প্রোগ্রাম করা প্রক্রিয়ার শুরু বিন্দু প্রতিনিধিত্ব করে।
জীবনের প্রক্রিয়ায়, প্রোটিনগুলি ক্রমাগত গ্রাস করা হয়, এবং তাই সেগুলি বর্ণিত স্কিম অনুসারে নিয়মিতভাবে পুনরুত্পাদন করা হয়, শত শত অ্যামিনো অ্যাসিড সমন্বিত একটি জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে প্রায় এক মিনিটের মধ্যে ঘটে।
19 শতকের দ্বিতীয়ার্ধে নিউক্লিক অ্যাসিডের প্রথম অধ্যয়ন করা হয়েছিল, একটি জীবন্ত প্রাণী সম্পর্কে সমস্ত তথ্য ডিএনএ-তে এনক্রিপ্ট করা হয়েছে এমন ধারণাটি 20 শতকের মাঝামাঝি সময়ে এসেছিল, ডিএনএর ডাবল হেলিক্সের গঠনটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। 1953 জে. ওয়াটসন এবং এফ. ক্রিক দ্বারা ডেটা এক্স-রে বিবর্তন বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে, যা বৃহত্তম হিসাবে স্বীকৃত বৈজ্ঞানিক কৃতিত্ব 20 শতকের। 20 শতকের 70-এর দশকের মাঝামাঝি। নিউক্লিক অ্যাসিডগুলির বিশদ কাঠামোর পাঠোদ্ধার করার পদ্ধতিগুলি উপস্থিত হয়েছিল এবং এর পরে, তাদের লক্ষ্যযুক্ত সংশ্লেষণের পদ্ধতিগুলি বিকাশ করা হয়েছিল। আজ, নিউক্লিক অ্যাসিড জড়িত জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে ঘটে যাওয়া সমস্ত প্রক্রিয়া স্পষ্ট নয়, এবং আজ এটি বিজ্ঞানের সবচেয়ে দ্রুত উন্নয়নশীল ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি।
মিখাইল লেভিটস্কি
রাশিয়ান ফেডারেশনের শিক্ষা ও বিজ্ঞান মন্ত্রণালয়
ফেডারেল রাজ্য স্বায়ত্তশাসিত শিক্ষা প্রতিষ্ঠান
"কাজান ন্যাশনাল রিসার্চ টেকনোলজিকাল ইউনিভার্সিটি"
ইনস্টিটিউট অফ ফুড ইঞ্জিনিয়ারিং
খাদ্য বায়োটেকনোলজি বিভাগ
বিষয়ের উপর বিমূর্ত
নিউক্লিক এসিড। ডিএনএ এবং আরএনএ
সম্পূর্ণ করেছেন: রাডেনকো ভি।
গ্রুপ 625 M-52
নিউক্লিক অ্যাসিড-প্রাকৃতিক উচ্চ-আণবিক জৈব যৌগ যা জীবন্ত প্রাণীর বংশগত (জেনেটিক) তথ্য সংরক্ষণ এবং সংক্রমণ নিশ্চিত করে। প্রতিটি জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে 2 ধরনের নিউক্লিক অ্যাসিড থাকে: রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (RNA) এবং ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (DNA)। ক্ষুদ্রতম পরিচিত নিউক্লিক অ্যাসিড, ট্রান্সফার RNA (tRNA) এর আণবিক ওজন প্রায় 25 kDa। ডিএনএ হল বৃহত্তম পলিমার অণু; তাদের আণবিক ওজন 1,000 থেকে 1,000,000 kDa পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। ডিএনএ এবং আরএনএ মনোমেরিক একক নিয়ে গঠিত - নিউক্লিওটাইড, যে কারণে নিউক্লিক অ্যাসিডকে পলিনিউক্লিওটাইড বলা হয়।
নিউক্লিওটাইডের গঠন
প্রতিটি নিউক্লিওটাইডে 3টি রাসায়নিকভাবে ভিন্ন উপাদান থাকে: হেটেরোসাইক্লিক নাইট্রোজেনাস বেস, একটি মনোস্যাকারাইড (পেন্টোজ) এবং একটি ফসফরিক অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ। অণুতে উপস্থিত ফসফরিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশের সংখ্যার উপর নির্ভর করে, নিউক্লিওসাইড মনোফসফেটস (এনএমপি), নিউক্লিওসাইড ডিফসফেটস (এনডিপি), এবং নিউক্লিওসাইড ট্রাইফসফেটস (এনটিপি) আলাদা করা হয় (চিত্র 4-1)। নিউক্লিক অ্যাসিডে দুই ধরনের নাইট্রোজেনাস বেস থাকে: পিউরিন - adenine(ক), গুয়ানিন(জি) এবং পাইরিমিডিন - সাইটোসিন(সহ), থাইমিন(টি) এবং uracil(ইউ)। ঘাঁটিগুলিতে পরমাণুর সংখ্যা চক্রের ভিতরে লেখা হয় (চিত্র 4-2)। নিউক্লিওটাইডে পেন্টোজ হয় রাইবোজ (আরএনএ-তে) অথবা ডিঅক্সিরাইবোজ (ডিএনএ-তে)। বেসগুলিতে পরমাণুর সংখ্যা থেকে পেন্টোজে পরমাণুর সংখ্যা আলাদা করতে, চক্রের বাইরে রেকর্ডিং তৈরি করা হয় এবং সংখ্যার সাথে একটি মৌলিক (") যোগ করা হয় - 1", 2", 3", 4" এবং 5" (চিত্র 4-3)। পেন্টোজ বেসের সাথে সংযোগ করে এন-গ্লাইকোসিডিক বন্ড,পেন্টোজ (রাইবোজ বা ডিঅক্সিরিবোজ) এর C 1 পরমাণু এবং পাইরিমিডিনের N 1 পরমাণু বা পিউরিনের N 9 পরমাণু (চিত্র 4-4) দ্বারা গঠিত। নিউক্লিওটাইড যেখানে পেন্টোজকে রাইবোজ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় তাকে রাইবোনিউক্লিওটাইড বলা হয় এবং রাইবোনিউক্লিওটাইড থেকে তৈরি নিউক্লিক অ্যাসিডকে রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড বা আরএনএ বলা হয়। নিউক্লিক অ্যাসিড যার মনোমারগুলিতে ডিঅক্সিরাইবোজ অন্তর্ভুক্ত থাকে তাদের বলা হয় ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড বা ডিএনএ। তাদের গঠন অনুযায়ী, নিউক্লিক অ্যাসিড হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়
ভাত। 4-1। নিউক্লিওসাইড মনো-, ডাই- এবং অ্যাডেনোসিনের ট্রাইফসফেট।নিউক্লিওটাইড হল নিউক্লিওসাইডের ফসফরাস এস্টার। ফসফরিক অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ পেন্টোজ (5" ফসফোস্টার বন্ড) এর 5" কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত থাকে।
ভাত। 4-2। পিউরিন এবং পাইরিমিডিন বেস।
ভাত। 4-3। পেন্টোজ। RNA নিউক্লিওটাইডের সংমিশ্রণে β-D-ribose এবং DNA নিউক্লিওটাইডের সংমিশ্রণে β-D-2-deoxyribose 2 প্রকার রয়েছে।
রৈখিক পলিমারের শ্রেণী। নিউক্লিক অ্যাসিড মেরুদন্ডের অণুর সমগ্র দৈর্ঘ্য বরাবর একই গঠন রয়েছে এবং এটি পর্যায়ক্রমিক গোষ্ঠীগুলি নিয়ে গঠিত - পেন্টোজ-ফসফেট-পেন্টোজ- (চিত্র 4-5)। পলিনিউক্লিওটাইড চেইনের পরিবর্তনশীল গ্রুপগুলি হল নাইট্রোজেনাস বেস - পিউরিন এবং পাইরিমিডিন। আরএনএ অণুর মধ্যে রয়েছে অ্যাডেনিন (এ), ইউরাসিল (ইউ), গুয়ানিন (জি) এবং সাইটোসিন (সি), যখন ডিএনএ-তে অ্যাডেনিন (এ), থাইমিন (টি), গুয়ানিন (জি) এবং সাইটোসিন (সি) রয়েছে। ডিএনএ এবং আরএনএ অণুর অনন্য গঠন এবং কার্যকরী ব্যক্তিত্ব তাদের প্রাথমিক গঠন দ্বারা নির্ধারিত হয় - পলিনিউক্লিওটাইড শৃঙ্খলে নাইট্রোজেনাস ঘাঁটির ক্রম।
ভাত। 4-4। পিউরিন এবং পাইরিমিডিন নিউক্লিওটাইড।
ভাত। 4-5। একটি ডিএনএ চেইনের টুকরো।
বি. ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) এর গঠন
প্রাথমিক কাঠামোডিএনএ -পলিনিউক্লিওটাইড চেইনে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওসাইড মনোফসফেটস (ডিএনএমপি) এর পরিবর্তনের ক্রম। পলিনিউক্লিওটাইড চেইনের প্রতিটি ফসফেট গ্রুপ, অণুর 5" প্রান্তে ফসফরাস অবশিষ্টাংশ বাদ দিয়ে, দুটি প্রতিবেশী ডিঅক্সিরাইবোসের 3" এবং 5" কার্বন পরমাণু জড়িত দুটি এস্টার বন্ধন গঠনে অংশগ্রহণ করে, তাই তাদের মধ্যে বন্ধন মনোমারগুলিকে 3", 5" - ফসফোডিস্টার মনোনীত করা হয়েছে: DNA-এর টার্মিনাল নিউক্লিওটাইডগুলি তাদের গঠন দ্বারা আলাদা করা হয়েছে: 5" শেষে একটি ফসফেট গ্রুপ রয়েছে এবং 3" শৃঙ্খলের শেষে একটি বিনামূল্যে ওএইচ গ্রুপ রয়েছে। এই প্রান্তগুলিকে 5" এবং 3" প্রান্ত বলা হয় DNA পলিমার শৃঙ্খলে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইডের রৈখিক ক্রম সাধারণত একটি একক অক্ষর কোড ব্যবহার করে, উদাহরণস্বরূপ -A-G-C-T-A-C-A- 5"- থেকে 3"-এন্ড।
প্রতিটি নিউক্লিক অ্যাসিড মনোমারে একটি ফসফরিক অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ থাকে। pH 7 এ ফসফেট গ্রুপ সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হয়, তাই ভিভোতেনিউক্লিক অ্যাসিড পলিয়ন হিসাবে বিদ্যমান (একাধিক নেতিবাচক চার্জ রয়েছে)। পেন্টোজের অবশিষ্টাংশগুলি হাইড্রোফিলিক বৈশিষ্ট্যও প্রদর্শন করে। নাইট্রোজেন বেসগুলি জলে প্রায় অদ্রবণীয়, তবে পিউরিন এবং পাইরিমিডিন রিংগুলির কিছু পরমাণু গঠন করতে সক্ষম হাইড্রোজেন বন্ড।
DNA এর সেকেন্ডারি গঠন। 1953 সালে, জে. ওয়াটসন এবং এফ. ক্রিক ডিএনএর স্থানিক কাঠামোর একটি মডেল প্রস্তাব করেছিলেন। এই মডেল অনুসারে, ডিএনএ অণুর একটি হেলিক্সের আকৃতি রয়েছে, যা একে অপরের সাপেক্ষে এবং একটি সাধারণ অক্ষের চারপাশে দুটি পলিনিউক্লিওটাইড চেইন দ্বারা গঠিত। ডাবল হেলিক্স ডানহাতি,এর মধ্যে পলিনিউক্লিওটাইড চেইন সমান্তরাল(চিত্র 4-6), i.e. যদি তাদের মধ্যে একটি 3"→5" দিক নির্দেশিত হয়, তবে দ্বিতীয়টি 5"→3" অভিমুখে থাকে। অতএব, প্রতিটি শেষে
ভাত। 4-6। ডিএনএ ডাবল হেলিক্স।
ডিএনএ অণুগুলি একটি পরিপূরক নিউক্লিওটাইড ক্রম সহ দুটি সমান্তরাল স্ট্র্যান্ড নিয়ে গঠিত। চেইনগুলি একে অপরের সাপেক্ষে একটি ডান-হাতের সর্পিলভাবে পেঁচানো হয় যাতে প্রতি অণুর মোড়ে প্রায় 10 জোড়া নিউক্লিওটাইড থাকে। ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের সমস্ত ঘাঁটি ডাবল হেলিক্সের ভিতরে অবস্থিত এবং পেন্টোজ ফসফেট ব্যাকবোন বাইরে অবস্থিত। পরিপূরক পিউরিন এবং পাইরিমিডিন নাইট্রোজেনাস বেস A এবং T (দুটি বন্ধন) এবং G এবং C (তিনটি বন্ধন) (চিত্র 4-7) এর মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে পলিনিউক্লিওটাইড চেইনগুলি একে অপরের সাথে আপেক্ষিকভাবে ধরে রাখা হয়। এই সংমিশ্রণে, প্রতিটি জোড়ায় তিনটি রিং থাকে, তাই এই বেস জোড়ার সামগ্রিক আকার অণুর সমগ্র দৈর্ঘ্য বরাবর একই।
ভাত। 4-7। ডিএনএ-তে পিউরিন-পাইরিমিডিন বেস জোড়া।
একটি জোড়ায় বেসগুলির অন্যান্য সংমিশ্রণগুলির সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন সম্ভব, তবে তারা অনেক দুর্বল। একটি চেইনের নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্স দ্বিতীয় চেইনের নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সের সম্পূর্ণ পরিপূরক। অতএব, Chargaff এর নিয়ম অনুযায়ী (1951 সালে Erwin Chargaff একটি DNA অণুতে পিউরিন এবং পাইরিমিডিন বেসের অনুপাতে প্যাটার্ন স্থাপন করেছিলেন), পিউরিন বেসের সংখ্যা (A + G) পাইরিমিডিন বেসের সংখ্যার সমান (T + C) . পরিপূরক ঘাঁটিগুলি হেলিক্সের মূল অংশে স্ট্যাক করা হয়। একটি স্ট্যাকের মধ্যে একটি ডবল-স্ট্র্যান্ডেড অণুর ঘাঁটির মধ্যে, হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়া,ডাবল হেলিক্স স্থির করা।
এই কাঠামোটি জলের সাথে নাইট্রোজেনাস অবশিষ্টাংশের যোগাযোগ বাদ দেয়, তবে ঘাঁটিগুলির স্তুপ একেবারে উল্লম্ব হতে পারে না। বেস জোড়া একে অপরের থেকে সামান্য অফসেট হয়। গঠিত কাঠামোতে, দুটি খাঁজ আলাদা করা হয় - একটি বড়, 2.2 এনএম চওড়া এবং একটি ছোট, 1.2 এনএম চওড়া। বড় এবং ছোট খাঁজগুলির এলাকায় নাইট্রোজেন ঘাঁটিগুলি ক্রোমাটিন গঠন সংগঠিত করার সাথে জড়িত নির্দিষ্ট প্রোটিনের সাথে যোগাযোগ করে।
DNA এর তৃতীয় কাঠামো (DNA সুপারকোলিং)প্রতিটি ডিএনএ অণু একটি পৃথক ক্রোমোজোমে প্যাকেজ করা হয়। মানুষের ডিপ্লয়েড কোষ থাকে 46টি ক্রোমোজোম।একটি কোষের সমস্ত ক্রোমোজোমের ডিএনএর মোট দৈর্ঘ্য 1.74 মিটার, তবে এটি একটি নিউক্লিয়াসে প্যাকেজ করা হয় যার ব্যাস লক্ষ লক্ষ গুণ ছোট। কোষের নিউক্লিয়াসে ডিএনএ সনাক্ত করতে, একটি খুব কমপ্যাক্ট কাঠামো তৈরি করতে হবে। ডিএনএ কম্প্যাকশন এবং সুপারকয়লিং বিভিন্ন ধরণের প্রোটিন ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয় যা ডিএনএ কাঠামোর নির্দিষ্ট ক্রমগুলির সাথে যোগাযোগ করে। ইউক্যারিওটিক ডিএনএর সাথে আবদ্ধ সমস্ত প্রোটিনকে 2টি গ্রুপে ভাগ করা যায়: গিসগন এবং নন-হিস্টোন প্রোটিন।কোষের নিউক্লিয়ার ডিএনএ সহ প্রোটিনের জটিলকে ক্রোমাটিন বলে।
হিস্টোনস- সঙ্গে প্রোটিন আণবিক ওজন 11-21 kDa, অনেক আর্জিনাইন এবং লাইসিনের অবশিষ্টাংশ রয়েছে। তাদের ধনাত্মক চার্জের কারণে, হিস্টোন তৈরি হয় আয়নিক বন্ধনডিএনএ ডাবল হেলিক্সের বাইরে অবস্থিত নেতিবাচক চার্জযুক্ত ফসফেট গ্রুপ সহ। হিস্টোন 5 প্রকার। চারটি হিস্টোন H2A, H2B, H3 এবং H4 একটি অক্টামেরিক প্রোটিন কমপ্লেক্স গঠন করে (H2A, H2B, H3, H4) 2, যাকে বলা হয় "নিউক্লিওসোমাল কোর"(ইংরেজি থেকে নিউক্লিওসোম কোর) ডিএনএ অণু হিস্টোন অক্টেমারের পৃষ্ঠে "বাতাস" করে, 1.75 বাঁক (প্রায় 146 নিউক্লিওটাইড জোড়া) সম্পূর্ণ করে। ডিএনএ সহ হিস্টোন প্রোটিনের এই জটিলটি ক্রোমাটিনের প্রধান কাঠামোগত একক হিসাবে কাজ করে, একে বলা হয় "নিউক্লিওসোম"।যে ডিএনএ নিউক্লিওসোমাল কণাকে আবদ্ধ করে তাকে লিঙ্কার ডিএনএ বলে। গড়ে, লিঙ্কার ডিএনএ হল 60 জোড়া নিউক্লিওটাইড অবশিষ্টাংশ। হিস্টোন H1 অণুগুলি আন্তঃনিউক্লিওসোমাল অঞ্চলে (লিঙ্কার সিকোয়েন্স) ডিএনএর সাথে আবদ্ধ হয় এবং এই অঞ্চলগুলিকে নিউক্লিয়াসের ক্রিয়া থেকে রক্ষা করে (চিত্র 4-8)।
ভাত। 4-8। নিউক্লিওসোম গঠন।
আটটি হিস্টোন অণু (H2A, H2B, H3, H4) 2 নিউক্লিওসোমের মূল অংশ তৈরি করে, যার চারপাশে ডিএনএ প্রায় 1.75টি বাঁক তৈরি করে। ডিএনএ। হিস্টোনের লাইসিন, আর্জিনাইন এবং টার্মিনাল অ্যামিনো গ্রুপের অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশগুলিকে সংশোধন করা যেতে পারে: অ্যাসিটাইলেটেড, ফসফোরাইলেটেড, মিথিলেটেড, বা প্রোটিন ইউবিকুইটিন (নন-হিস্টোন প্রোটিন) এর সাথে যোগাযোগ করে। পরিবর্তনগুলি বিপরীতমুখী বা অপরিবর্তনীয় হতে পারে; তারা হিস্টোনের চার্জ এবং গঠন পরিবর্তন করে এবং এটি একে অপরের সাথে এবং ডিএনএর সাথে হিস্টোনগুলির মিথস্ক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। পরিবর্তনের জন্য দায়ী এনজাইমগুলির কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রিত হয় এবং কোষ চক্রের পর্যায়ে নির্ভর করে। পরিবর্তনগুলি ক্রোমাটিনের গঠনমূলক পুনর্বিন্যাস সম্ভব করে তোলে।
অ-হিস্টোন ক্রোমাটিন প্রোটিন।একটি ইউক্যারিওটিক কোষের নিউক্লিয়াসে শত শত বিচিত্র ডিএনএ-বাইন্ডিং নন-হিস্টোন প্রোটিন থাকে। প্রতিটি প্রোটিন ডিএনএ নিউক্লিওটাইডের একটি নির্দিষ্ট অনুক্রমের পরিপূরক (ডিএনএ সাইট)।এই গোষ্ঠীতে "জিঙ্ক ফিঙ্গার" ধরণের সাইট-নির্দিষ্ট প্রোটিনের পরিবার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে (বিভাগ 1 দেখুন)। প্রতি " দস্তা আঙুল"5টি নিউক্লিওটাইড জোড়া নিয়ে গঠিত একটি নির্দিষ্ট সাইটকে স্বীকৃতি দেয়। সাইট-নির্দিষ্ট প্রোটিনের আরেকটি পরিবার হল হোমোডাইমার। ডিএনএর সংস্পর্শে এই জাতীয় প্রোটিনের খণ্ডটির একটি হেলিক্স-টার্ন-হেলিক্স গঠন রয়েছে (বিভাগ 1 দেখুন)। কাঠামোগত গ্রুপে এবং নিয়ন্ত্রক প্রোটিন, যা ক্রমাগত ক্রোমাটিনের সাথে যুক্ত থাকে, উচ্চ গতিশীল প্রোটিন অন্তর্ভুক্ত করে ( এইচএমজি প্রোটিন- ইংরেজি থেকে, উচ্চ গতিশীলতা জেল প্রোটিন) তাদের আণবিক ওজন 30 kDa এর কম এবং চার্জযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিডের উচ্চ উপাদান দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। তাদের কম আণবিক ওজনের কারণে, পলিঅ্যাক্রিলামাইড জেল ইলেক্ট্রোফোরসিসের সময় এইচএমজি প্রোটিনগুলির উচ্চ গতিশীলতা থাকে। নন-হিস্টোন প্রোটিনের মধ্যে রয়েছে প্রতিলিপি, প্রতিলিপি এবং মেরামত এনজাইম। ডিএনএ এবং আরএনএর সংশ্লেষণে জড়িত কাঠামোগত, নিয়ন্ত্রক প্রোটিন এবং এনজাইমগুলির অংশগ্রহণের সাথে, নিউক্লিওসোমের স্ট্র্যান্ড প্রোটিন এবং ডিএনএর একটি উচ্চ ঘনীভূত কমপ্লেক্সে রূপান্তরিত হয়। ফলস্বরূপ গঠনটি মূল ডিএনএ অণুর চেয়ে 10,000 গুণ ছোট।
একটি জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে তিনটি প্রধান ম্যাক্রোমোলিকিউল রয়েছে: প্রোটিন এবং দুই ধরনের নিউক্লিক অ্যাসিড। তাদের ধন্যবাদ, অত্যাবশ্যক কার্যকলাপ এবং সমগ্র শরীরের সঠিক কার্যকারিতা বজায় রাখা হয়। নিউক্লিক এসিড কি? কেন তারা প্রয়োজন হয়? নিবন্ধে পরে এই সম্পর্কে আরো.
সাধারণ তথ্য
নিউক্লিক অ্যাসিড হল একটি বায়োপলিমার, উচ্চ আণবিকতা সহ একটি জৈব যৌগ, যা নিউক্লিওটাইড অবশিষ্টাংশ দ্বারা গঠিত হয়। সমস্ত জেনেটিক তথ্য প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে স্থানান্তর - প্রধান কাজযা নিউক্লিক অ্যাসিড দ্বারা সঞ্চালিত হয়। নীচের উপস্থাপনা এই ধারণাটি আরও বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করবে।
অধ্যয়নের ইতিহাস
অধ্যয়ন করা প্রথম নিউক্লিওটাইডটি 1847 সালে বোভাইন পেশী থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল এবং "ইনোসিনিক অ্যাসিড" নামকরণ করা হয়েছিল। রাসায়নিক গঠন অধ্যয়নের ফলস্বরূপ, এটি একটি রাইবোসাইড-5′-ফসফেট এবং 1868 সালে "নিউক্লিন" নামে একটি পদার্থ আবিষ্কৃত হয়েছিল। এটি সুইস রসায়নবিদ ফ্রেডরিখ মিশচার কিছু জৈবিক পদার্থের উপর গবেষণার সময় আবিষ্কার করেছিলেন। এই পদার্থ ফসফরাস অন্তর্ভুক্ত. সংযোগ ছিল অম্লীয় বৈশিষ্ট্যএবং প্রোটিওলাইটিক এনজাইমের প্রভাবে পচনের বিষয় ছিল না।
পদার্থটি সূত্র C29H49N9O22P3 পেয়েছে বংশগত তথ্য প্রেরণের প্রক্রিয়ায় নিউক্লিনের অংশগ্রহণ সম্পর্কে অনুমানটি তার সাদৃশ্য আবিষ্কারের ফলে সামনে রাখা হয়েছিল। রাসায়নিক গঠনক্রোমাটিন সহ। এই উপাদানটি ক্রোমোজোমের প্রধান উপাদান "নিউক্লিক অ্যাসিড" শব্দটি 1889 সালে রিচার্ড অল্টম্যান দ্বারা চালু হয়েছিল। তিনিই প্রোটিন অমেধ্য ছাড়াই এই পদার্থগুলি তৈরি করার পদ্ধতির লেখক হয়েছিলেন নিউক্লিক অ্যাসিডের ক্ষারীয় হাইড্রোলাইসিস অধ্যয়নের সময়, লেভিন এবং জ্যাকব এই প্রক্রিয়ার পণ্যগুলির প্রধান উপাদানগুলি চিহ্নিত করেছিলেন। তারা নিউক্লিওটাইড এবং নিউক্লিওসাইড হতে পরিণত. 1921 সালে, লেউইন প্রস্তাব করেছিলেন যে ডিএনএর একটি টেট্রানিউক্লিওটাইড গঠন রয়েছে। যাইহোক, এই অনুমানটি নিশ্চিত করা হয়নি এবং ভুল বলে প্রমাণিত হয়েছিল।
শ্রেণীবিভাগ
নিউক্লিক অ্যাসিড দুই ধরনের আসে: ডিএনএ এবং আরএনএ। তাদের উপস্থিতি সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর কোষে পাওয়া যায়। ডিএনএ প্রধানত কোষের নিউক্লিয়াসে পাওয়া যায়। আরএনএ সাইটোপ্লাজমে পাওয়া যায়। 1935 সালে, ডিএনএ-এর নরম বিভক্তকরণের সময়, 4টি ডিএনএ-গঠনকারী নিউক্লিওটাইড প্রাপ্ত হয়েছিল। এই উপাদানগুলি একটি স্ফটিক অবস্থায় উপস্থাপিত হয়। 1953 সালে, ওয়াটস্টোন এবং ক্রিক নির্ধারণ করেছিলেন যে ডিএনএর একটি ডাবল হেলিক্স রয়েছে।
নির্বাচন পদ্ধতি
বিকশিত বিভিন্ন উপায়েথেকে যৌগ প্রাপ্ত প্রাকৃতিক উৎস. এই পদ্ধতিগুলির প্রধান শর্তগুলি হল নিউক্লিক অ্যাসিড এবং প্রোটিনগুলির কার্যকর বিচ্ছেদ, প্রক্রিয়া চলাকালীন প্রাপ্ত পদার্থের সর্বনিম্ন বিভাজন। আজ, শাস্ত্রীয় পদ্ধতি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতির সারমর্ম হল জৈবিক উপাদানের দেয়াল ধ্বংস করা এবং একটি অ্যানিওনিক ডিটারজেন্ট দিয়ে তাদের আরও চিকিত্সা। ফলাফল একটি প্রোটিন ক্ষরণ হয়, যখন নিউক্লিক অ্যাসিড দ্রবণে থাকে। আরেকটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এই ক্ষেত্রে, ইথানল এবং স্যালাইন ব্যবহার করে নিউক্লিক অ্যাসিডগুলিকে জেল অবস্থায় পরিণত করা যেতে পারে। এটি করার সময় কিছু সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত। বিশেষ করে, খুব যত্ন সহকারে ইথানল যোগ করা আবশ্যক। লবণাক্ত সমাধানএকটি জেল অবক্ষেপ প্রাপ্ত করার জন্য. নিউক্লিক অ্যাসিড কী ঘনত্বে নির্গত হয়, এতে কী কী অমেধ্য রয়েছে, তা স্পেকট্রোফোটোমেট্রিক পদ্ধতি দ্বারা নির্ণয় করা যেতে পারে। নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি সহজেই নিউক্লিয়াস দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যা একটি বিশেষ শ্রেণীর এনজাইম। এই ধরনের বিচ্ছিন্নতার সাথে, এটি প্রয়োজনীয় যে পরীক্ষাগার সরঞ্জামগুলি ইনহিবিটারগুলির সাথে বাধ্যতামূলক চিকিত্সার মধ্য দিয়ে যায়। এর মধ্যে রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, একটি DEPC ইনহিবিটার, যা RNA বিচ্ছিন্নকরণে ব্যবহৃত হয়।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য
নিউক্লিক অ্যাসিডের জলে এবং এর মধ্যে ভাল দ্রবণীয়তা রয়েছে জৈব যৌগপ্রায় দ্রবীভূত হয় না। উপরন্তু, তারা তাপমাত্রা এবং pH মাত্রা বিশেষভাবে সংবেদনশীল। উচ্চ আণবিক ওজন সহ নিউক্লিক অ্যাসিড অণুগুলি প্রভাবের অধীনে নিউক্লিজ দ্বারা খণ্ডিত হতে পারে যান্ত্রিক শক্তি. এর মধ্যে রয়েছে দ্রবণ মেশানো এবং ঝাঁকানি।
নিউক্লিক অ্যাসিড। গঠন এবং ফাংশন
প্রশ্নযুক্ত যৌগগুলির পলিমেরিক এবং মনোমেরিক ফর্মগুলি কোষগুলিতে পাওয়া যায়। পলিমেরিক ফর্মগুলিকে পলিনিউক্লিওটাইড বলা হয়। এই ফর্মে, নিউক্লিওটাইড চেইনগুলি একটি ফসফরিক অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ দ্বারা সংযুক্ত থাকে। রাইবোজ এবং ডিঅক্সিরাইবোজ নামক দুটি ধরণের হেটেরোসাইক্লিক অণুর বিষয়বস্তুর কারণে, অ্যাসিডগুলি যথাক্রমে রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড এবং ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড। তাদের সাহায্যে, বংশগত তথ্য সংরক্ষণ, সংক্রমণ এবং বাস্তবায়ন ঘটে। নিউক্লিক অ্যাসিডের মনোমেরিক ফর্মগুলির মধ্যে সবচেয়ে জনপ্রিয় হল অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফরিক অ্যাসিড। এটি সিগন্যালিং এবং কোষে শক্তির রিজার্ভ প্রদানের সাথে জড়িত।
ডিএনএ
ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড একটি ম্যাক্রোমোলিকিউল। এর সাহায্যে, জেনেটিক তথ্য স্থানান্তর এবং বাস্তবায়নের প্রক্রিয়া ঘটে। এই তথ্যটি একটি জীবন্ত প্রাণীর বিকাশ এবং কার্যকারিতার জন্য প্রয়োজনীয়। প্রাণী, উদ্ভিদ এবং ছত্রাকের মধ্যে, ডিএনএ কোষের নিউক্লিয়াসে অবস্থিত ক্রোমোজোমের অংশ এবং মাইটোকন্ড্রিয়া এবং প্লাস্টিডেও পাওয়া যায়। ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়াতে, ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অণু ভেতর থেকে কোষের ঝিল্লির সাথে লেগে থাকে। এই ধরনের জীবগুলিতে, প্রধানত বৃত্তাকার ডিএনএ অণু উপস্থিত থাকে। তাদের "প্লাজমিড" বলা হয়। এর রাসায়নিক গঠন অনুসারে, ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড হল নিউক্লিওটাইড সমন্বিত একটি পলিমার অণু। এই উপাদানগুলি, ঘুরে, একটি নাইট্রোজেনাস বেস, চিনি এবং একটি ফসফেট গ্রুপ ধারণ করে। এটি শেষ দুটি উপাদানের কারণে নিউক্লিওটাইডগুলির মধ্যে একটি বন্ধন তৈরি হয়, চেইন তৈরি করে। মূলত, ডিএনএ ম্যাক্রোমোলিকিউল দুটি চেইনের সর্পিল আকারে উপস্থাপিত হয়।
আরএনএ
রিবোনিউক্লিক অ্যাসিড হল নিউক্লিওটাইড দ্বারা গঠিত একটি দীর্ঘ চেইন। এগুলিতে নাইট্রোজেনাস বেস, রাইবোজ চিনি এবং একটি ফসফেট গ্রুপ রয়েছে। জেনেটিক তথ্য নিউক্লিওটাইডের একটি ক্রম ব্যবহার করে এনকোড করা হয়। আরএনএ প্রোটিন সংশ্লেষণ প্রোগ্রাম করতে ব্যবহৃত হয়। ট্রান্সক্রিপশনের সময় রিবোনিউক্লিক অ্যাসিড তৈরি হয়। এটি একটি ডিএনএ টেমপ্লেটে আরএনএ সংশ্লেষণের প্রক্রিয়া। এটি বিশেষ এনজাইমের অংশগ্রহণে ঘটে। এদেরকে আরএনএ পলিমারেজ বলা হয়। এর পরে, টেমপ্লেট রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অনুবাদ প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এইভাবে আরএনএ ম্যাট্রিক্সে প্রোটিন সংশ্লেষণ ঘটে। রাইবোসোম এই প্রক্রিয়ায় সক্রিয় অংশ নেয়। অবশিষ্ট আরএনএগুলি ট্রান্সক্রিপশন সম্পূর্ণ করার জন্য রাসায়নিক রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যায়। যে পরিবর্তনগুলি ঘটে তার ফলস্বরূপ, রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের গৌণ এবং তৃতীয় কাঠামো গঠিত হয়। তারা আরএনএর ধরনের উপর নির্ভর করে কাজ করে।
