১১ তম পর্ব। GENE কী? DNA কী ভাবে লিখিত নির্দেশ পত্রের বাস্তব রুপ দেয়? RIBOSOME একটি প্রোটীন ফ্যাক্টরী।
লিখেছেন লিখেছেন আঃ হাকিম চাকলাদার ২৪ সেপ্টেম্বর, ২০১৫, ০৫:৪৬:৩৬ বিকাল
১১ তম পর্ব। GENE কী? DNA কী ভাবে লিখিত নির্দেশ পত্রের বাস্তব রুপ দেয়? RIBOSOME একটি প্রোটীন ফ্যাক্টরী। 
Photo source- http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1974/
চিত্র-১
১)Albert Claude (বামে)
জন্ম: ২৪ আগষ্ট, ১৮৯৮, Longlier, Belgium
মৃত্যু: ২২ মে, ১৯৮৩, Brussels, Belgium
২)Christian de Duve(মাঝে)
জন্ম: ২ অক্টোবর,১৯১৭, Thames Ditton, United Kingdom
মৃত্যু: ৪ ঠা মে ২০১৩, Nethen, Belgium
৩) George E. Palade (ডানে)
জন্ম: ১৯ নভেম্বর ১৯১২, Iasi, Romania
মৃত্যু: ৭ই অক্টোবর ২০০৮, Del Mar, CA, USA
এরা কোষের মধ্যে প্রোটীন ফ্যাক্টরী RIBOSOME আবিস্কার করায়, MEDICINE অথবা PHYSIOLOGY তে নোবেল বিজয়ী হন ১৯৭৪ সনে।এই সমস্ত বিজ্ঞানীগন আজীবণ সাধনা করিয়া মানব জাতির কল্যানের জন্য চিকিৎসা বিজ্ঞান কে এগিয়ে নিয়ে গিয়েছেন।আমাদের অন্ততঃ সামান্য কিছুটা হলেও তো তাদের প্রতি কৃতজ্ঞ থাকা উচিৎ।এই অধ্যায়ে দেখানো হচ্ছে DNA কীভাবে তার লিখিত নির্দেশ জ্বীন কে বাস্তবে রুপদান করে। (১)
জ্বীন(GENE) কী?কী দ্বারা গঠিত? কী কাজ? কী ভাবে তার কাজের প্রকাশ (EXPRESSION)ঘটায়?
জ্বীন হইল প্রানী জগতের শরীরে বংশীয় ধারার গুনাবলী কার্যকরী করার একক। জ্বীন, ডিএনএ এর একটি খন্ডাংশ, যা NUCLEOTIDE দ্বারা গঠিত (NUCLEOTIDE কী,২য় পর্ব দেখুন)।জ্বীন কোষের প্রোটীন অনু তৈরীর ফর্মূলার নির্দেশ পাঠায়।আর সেই প্রোটীন এর দ্বারাই DNA শরীর এর সব কাজ কাম চালায় (পর্ব-১০ দেখুন)। মানব জাতির ১টা জ্বীন তার আকৃতি অনুসারে কয়েকশত হতে ২০ লক্ষ পর্যন্ত NUCLEOTIDE BASE দ্বারা গঠিত হতে পারে।
মানব জাতির অধিকাংশ জ্বীন একই রকম। মাত্র অল্প কিছু সংখ্যক জ্বীনে (১% এর ও কম) SQUENCE পার্থক্যের মাধ্যমে সামান্য কিছু পার্থক্য থাকে।
জ্বীন এর এই সামান্য পার্থকের কারণে প্রতিটা মানুষ ভিন্ন ভিন্ন গুনাবলী ধারন করে, এই বিশ্বে কখনোই একজন আর একজনের মত হতে পারেনা।(৮ম পর্ব দেখুন)(২)
মানুষের প্রতিটা কোষ ২০,০০০ হতে ২৫,০০০ জ্বীন ধারন করে।
এবার তাহলে দেখা যাক DNA কী ভাবে তার জ্বীন এর সংকেতিক কোড ব্যবহার করে বাস্তব কার্যকরী প্রোটীনে রুপদান করে।
এভাবে DNA এর GENE কে বাস্তবায়ন করাকে GENE EXPRESSION বলা হয়।(৩,৪)
জ্বীন কেন প্রোটীন তৈরী করে?
কারন প্রোটীন ই আমাদের দেহের সব কিছু। প্রোটীন দ্বারা আমাদের মাংস, হাড্ডি, চুল, দন্ত, নখ, হরমোন, এনজাইম ইত্যাদি সব কিছুই তৈরী হয়। হরমোন, এনজাইম দ্বারা আমাদের শরীর পরিচালিত হয়।
DNA এর পুস্তকে লিখিত জ্বীন এর কোড দ্বারা বাস্তব প্রোটীন এ পরিণত করতে অত্যন্ত জটিল প্রকৃয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হয়। কোষের মধ্যস্থিত অন্যান্য ORGANELLE এর ও কাজ করতে হয়। এর মধ্যে RIBOSOME নামক প্রোটীন উৎপাদক ORGANELLE এর ভূমিকা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
এবার তাহলে দেখা যাক জ্বীন দ্বারা প্রোটীন উৎপাদনের পথগুলো।
মাত্র দুইটা পদ্ধতির মাধ্যমে GENE EXPRESSION হয়ে যায়। যেমন-
১। TRANSCRIPTION
২। TRANSLATION
১। GENE TRANSCRIPTION
এই কাজটি কোষ নিউক্লীয়াসের অভ্যন্তরে করে ফেলে। এখানে MESSENGER RNA (mRNA), RNA POLYMERASE নামক একটি এনজাইম এর সহযোগিতায়, ডিএনএর একটি নির্দিষ্ট খন্ডাংশ কপি করে লয়ে NUCLEUS এর বেড়ীর বাইরে সাইটোপ্লাজমের মধ্যে চলে যায়।এই অবস্থায় এটাকে PRECURSOR mRNA বলে(৫,৬,৭)নীচের ভিডিও ১,২,৩ দেখুন। (বিস্তারিত ৩য় পর্বে দেখুন).চিত্র-২ দেখুন।
Figure source- https://online.science.psu.edu/biol011_sandbox_7239/node/7384
চিত্র-২, এখানে দেখানো হয়েছে কীভাবে mRNA, DNAএর একটি খন্ডাংস কপি করে লয়ে যাচ্ছে।
২ । GENE TRANSLATION
জ্বীন TRANSLATE করার অর্থ হল mRNA এর বহন কৃত কোড করা নির্দেশ কে ভাষায় রুপান্তরিত করা ও ভাষার নির্দেশ অনুসারে সাথে সাথে প্রোটীনে রুপান্তরিত করা ।
এই কাজটি করে TRANSFER RNA (tRNA), RIBOSOME ও mRNA একত্র মিলে সমন্বীত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কোষের সাইটোপ্লাজম এর মধ্যে।
কী ভাবে জ্বীন TRANSLATION হয়?
mRNA এর প্রস্তুতি- mRNA কে সাইটোপ্লাছমে TRANSLATION কার্যে অবতীর্ণ হওয়ার পূর্বে নিজের মধ্যে কিছু প্রস্তুতি পর্ব সেরে নেওয়া লাগে। যেমন-
১. mRNA এর কপিকৃত খন্ডাংসের মধ্যে কোন অপ্রয়োজনী BASE PAIR অংস থাকলে,যাকে INTRONS বলে, যা কোন AMINO ACID কোড করেনা, তাকে কেটে বাদ দিয়ে দেয়।শুধু যতটুকু অর্থবহ,যাকে EXON বলে ততটুকুই রাখে।
২. mRNA কে জটিল কাজের প্রস্তুতির জন্য আরো বেশী শক্ত করার জন্য এর 3’ PRIME প্রান্তে POLY- A- POLYMERASE নামক একটি এনজাইম ১০০-২৫০ ADENINE NUCLEOTIDE যোগ করে ভাল ভাবে মজবুত করে এটে দেয়। একে POLY- A -TAIL বলে। (৮)
আর 5’ PRIME প্রান্তে GUANOSINE TRIPHOSPHATE দ্বারা ক্যাপ বানিয়ে এটে দেয়। ঠিক যেন জুতার ফিতার প্রান্তে প্লাষ্টিক কভার দিয়ে আটকিয়ে মজবুত করে দেওয়া, যাতে ফিতাটির প্রান্তদ্বয় খুলে গিয়ে আভ্যন্তরীন মৌলিক বস্তুর কোন পরিবর্তন না ঘটে যেতে পারে। কত বড় সতর্কতা!
এমনটা মনে হয়, যেন এদের এই অনুভূতি টুকু আছে যে mRNA টা যদি নড়বড়ে অবস্থায় জটিল ও কঠোর কাজে নিয়োজিত হয়ে পড়ে তাহলে সে সহ্য করতে না পেরে ছিড়ে কেটে গিয়ে সম্পূর্ণ উদ্যেশ্য ব্যর্থ হয়ে যাবে, তা যেন পূর্ব হতেই বুঝতে পারে। তার জন্যই পূর্ব হতে এই সতর্কতা অবলম্বন। (ভিডিও-৪,৫)।
এই গুলী করার পর এবার PRECURSOR mRNA হতে MATURE mRNA বা mRNA তে পরিণত হয়ে গেল। অর্থাৎ কাজ করার উপযুক্ত পাকাপোক্ত mRNA প্রস্তুত হয়ে গেল।
এবার mRNA, tRNA, RIBOSOME এর ক্ষুদ্রাংস ও RIBOSOME এর বৃহদাংস সমন্বীত কার্যের মাধ্যমে কী ভাবে প্রোটীন উৎপাদন করে দেখুন।
TRANSFER RNA (tRNA) এ সম্পর্কে-এটা দেখতে ৩ টা LOOP (গুচ্ছ) বিশিষ্ট পত্রের ন্যায় একটি ক্ষুদ্র পদার্থ। AMINO ACYL tRNA SYNTHETASE নামক একটি এনজাইম প্রতিটা tRNA এর 3”PRIME END এর OH গ্রুপের সংগে ২০ টি STANDARD এমাইনো এসিডের এক একটি সংযুক্ত করে দেয়।
এই tRNA কে তখন CHARGED tRNA বলা হয়।
এই যৌগটাকে AMINO ACYL tRNA বলে।
এই tRNA এর অপর প্রান্তে থাকে উক্ত STANDARD এমাইনো এসিডটিকে কে পরিচয় দান কারী একটি বিশেষ ভাবে তৈরী সম্পূরক ব্যবস্থা। এই বিশেষ ধরনের সম্পূরকটির নাম দেওয়া হয়েছে ANTI CODON।
এর ফলে একটি tRNA যখন তার ANTICODON প্রান্ত একটি mRNA এর বহন কৃত কোন একটি CODON এর সংস্পর্ষে লয়ে আসে, তখন সে সাথে সাথেই টের পেয়ে যায় যে এই CODON টি তার অপরপ্রান্তে অবস্থিত AMINO ACID টির সম্পূরক বা নির্দেশক কিনা।
অর্থাৎ দেখা যাচ্ছে tRNA এর ANTI CODON প্রান্তটি mRNA এর CODON কে পরীক্ষা করার জন্য একটা উন্নত ধরনের EQUIPMENT হিসাবে কাজ করতেছে।
যেমন ধরুন একটি tRNA এর এক প্রান্তে বহন করতেছে METHYL AMINO ACID নামক একটি AMINO ACID ।আর এই METHYL AMINO ACID টির সাংকেতিক শব্দ আমরা CODON TABLE(চিত্র-5) হতে জানতে পারি “AUG”।
এবার mRNA এর ‘AUG” কডন টিকে যখন উক্ত tRNA তার ANTI CODON দ্বারা চেক করবে, তখন সাথে সাথে সে টের পেয়ে যাবে যে mRNA এই কডন টি দ্বারা তারই অপর প্রান্তে অবস্থিত METHYL AMINO ACID কে প্রোটীন উৎপাদনে ব্যবহারের জন্য নির্দেশ করতেছে। তখন RIBOSOME ঐ tRNA এর অপর প্রান্তে অবস্থিত METHYL AMINO ACID টিকে প্রোটীন উৎপাদনের জন্য নির্বাচিত করে লয়ে mRNA এর পরবর্তী CODON এর দিকে অগ্রসর হয়ে যাবে।
এভাবে যতক্ষন পর্যন্ত, tRNA এর ধারন কৃত AMINO ACID,ও mRNA এর ধারণকৃত CODON উভয়ই tRNA এর ANTICODON এর পরীক্ষায় একই হয়েছে বলে সত্যায়িত না করবে,ততক্ষন পর্যন্ত RIBOSOME সম্মুখে অগ্রসর হইবেনা এবং কোন AMINO ACID কেও প্রোটীন উৎপাদনের জন্য নির্বাচনও করবেনা।
RIBOSOME কী ভাবে CODON কে TRANSLATE ও প্রোটীন উৎপাদন করে?
সর্বপ্রথম mRNA টি একটি ভিডিও টেপের ফিতার ন্যায় 5’ PRIME প্রান্তকে সম্মুখে রেখে ও 3”PRIME প্রান্তকে পিছনে রেখে RIBOSOME এর ক্ষুদ্রাংসের একটি স্থানে ছেট করে ফেলে।
অর্থাৎ RIBOSOME নির্দেশটির 5’ PRIME প্রান্ত হতে পড়া ও কাজ আরম্ভ করে 3”PRIME প্রান্তের দিকে অগ্রসর হতে থাকবে।
ঠিক যেমনটা আমরা একটা ইংরেজী বা বাংলা ভাষার চিঠি সব সময়ই বাম দিক হতে পড়া বা লেখা আরম্ভ করে ডান দিকের দিকে যেতে থাকি। আমরা যেমনটা চিঠি পত্র লেখা ও পড়ার জন্য একটা নির্দিষ্ট দিক ঠিক করে লয়েছি, DNA ও তদ্রুপ জেনেটিক নির্দেশ লেখা, পড়ার ও সেই SEQUENCE হিসাবে কাজ করার জন্য পূর্ব হতেই দিক নির্দিষ্ট করে দিয়েছে।
এটা ঠিক করে না দিলে কোন কাজ ই সঠিক ভাবে চলতনা।
কাজেই দেখতেছেন DNA কে শরীর এর জটিল কাজ কারবার চালানোর জন্য প্রতিটা ক্ষেত্রে কত বড় বিচক্ষনতার সংগে কাজ করতে হয়।
রাইবোছোমের বৃহত্তর অংসে ৩টি বিশেষ স্থান রয়েছে, যাদের নাম E P ও A । E অর্থ EXIT, P অর্থ PEPTIDE ও A অর্থ AMINO ACYL , এটা যথাক্রমে mRNA এর 5” প্রান্ত হতে 3” প্রান্ত অভিমুখে (E>P>A) ক্রমানুসারে সাজানো থাকে।
সমগ্র প্রোটীন উৎপাদনের পদ্ধতিকে ৩টি স্তরে ভাগ করা হয়েছে।যেমন,
১.INITIATION অর্থাৎ প্রারম্ভ। কাজটি আরম্ভ করায় INITIATION FACTOR নামক একটি প্রোটীন, যখন RIBOSOME, START CODON “AUG’ পেয়ে যায়। START CODON না পাওয়া পর্যন্ত RIBOSOME কোন কাজ আরম্ভ করবেনা।
২. ELONGATION অর্থাৎ কাজটি আরম্ভ হওয়ার পর হতে প্রোটীন উৎপাদন শেষ না হওয়া পর্যন্ত RIBOSOME এর প্রোটীন উৎপাদনের কাজ চালিয়ে যাওয়া।
৩.TERMINATION অর্থাৎ উৎপাদন প্রকৃয়াটি শেষ হয়ে যাওয়া। এইটা করায় TERMINATION FACTOR নামক একটি প্রোটীন, যখন RIBOSOME, STOP CODON পেয়ে যায়।
এভাবেই DNA, RIBOSOME কে নির্দিষ্ট করে দিয়েছে সে নির্দেশটির কোথা থেকে কোন পর্যন্ত কাজ করে প্রোটীন উৎপাদন করবে। RIBOSOME এর বাইরে একটুও করার ক্ষমতা রাখেনা।
এখানেও DNA এর আর একটা বিশেষ কলা কৌশল পদর্শিত হয়।এখানেও নিয়ন্ত্রন না থাকলে সমস্ত কাজ কাম গড়বড় হয়ে যেত।
RIBOSOME টি mRNA এর টেপ এর উপর দিয়ে 5’ প্রান্ত হতে 3’ প্রান্ত অভিমুখে CODON গুলী চেক করতে করতে অগ্রসর হতে থাকে।
রাইবোছোম START CODON “AUG” না পাওয়া পর্যন্ত RIBOSOSOME প্রোটীন ঊৎপন্নের কাজ আরম্ভ করতে পারেনা। START CODON পেয়ে গেলে INITIATION FACTOR নামে ENZYME টি এসে RIBOSOME দ্বারা কাজ আরম্ভ করিয়ে দেয়।
এরপর ELONGATION স্তরে RIBOSOME প্রোটীন উৎপাদনের কাজটি সম্মুখে অগ্রসর করিয়ে নিতে থাকে। এবং এটা চালিয়ে যেতে থাকে, যতক্ষন না STOP CODON (UAA,UAGঅথবা UGA) পায়।
STOP CODON পেয়ে গেলে TERMINATION FACTOR নামে একটি প্রোটীন এসে RIBOSOME এর প্রোটীন উৎপাদনের কাজটি বন্দ করিয়ে দেয়।
এরপর RELEASE FACTOR নামক একটি ENZYME এসে mRNA কে RIBOSOME হতে ছাড়িয়ে ফেলে।
ইতিমধ্যে যত AMINO ACID গুলী উৎপন্ন হয়েছে সেসবই mRNA এর কডন ও SEQUENCE অনুসারেই পরম্পরা ভাবে সাজিয়ে, PEPTIDE BOND দ্বারা সংযুক্ত করে করে PROTEIN উৎপন্ন করা হয়ে গিয়েছে।
STOP CODON কোন AMINO ACID উৎপন্ন করতে পারেনা।
এবার একটি বাস্তব উদাহরন দিলে, পদ্ধতিটা আরো পরিস্কার হয়ে যাবে।
নীচের উদাহরন টা লক্ষ্য করুন-
ধরা যাক একটা mRNA এর CODON বাক্য নিম্ন রুপে সাজানো আছে।
5’UCUCCUACUAUGUUUCUUAUUGUUUAAGUGGVUAC3”
এবার এই mRNA টি RIBOSOME এর ক্ষুদ্রাংসের একটি স্থানে টেপ এর মত স্থাপিত হয়ে যাবে।এখন RIBOSOME এই টেপটির (mRNA) 5’ প্রান্ত হতে READ করতে করতে 3’ প্রান্ত অভিমুখে চলতে থাকবে। প্রথম ৩টি কডন (UCU,CCUও ACU) এর পরে এসেই “AUG” START CODON টি পেয়ে গেলেই AMINO ACID উৎপাদন আরম্ভ করবে। START CODON পেয়ে গেলেই RIBOSOME এর বৃহত্তর অংশের P অংস mRNA এর “AUG” এর বরাবর আনবে। তখন INITIATON FACTOR নামক ENZYME টি RIBOSOME দিয়ে কাজ আরম্ভ করিয়ে দিবে।
RIBOSOME তখন একটি METHIONINE সংযুক্ত tRNA এই সর্ব প্রথম তার p নামক স্থানে mRNA এর “AUG” CODON বরাবর রাখবে। এই METHIONINE সংযুক্ত tRNA এর ANTICODON, mRNA এর CODON এর সংগে সম্পুরক হিসাবে ম্যাচ করবে,কারণ mRNA এর CODON (AUG) টিও METHIONINE অর্থ করতেছে।
তাই এই tRNA টি সর্বপ্রথম METHIONINE AMINO ACID টিকে লয়ে RIBOSOME এর P নামক অবস্থানে, ও mRNA এর ‘AUG’ CODON এর একই বরাবর দাড়িয়ে যাবে।
এবার RIBOSOME সামনে একটু অগ্রসর হয়ে A অংসটি mRNA এর পরবর্তী CODON, “UUU” এর বরাবর রাখবে। “UUU” এর বাস্তব অর্থ PHENYL ALANINE নামক একটি AMINO ACID।
(উপরের mRNA এর CODON বাক্যটি ও নীচের চিত্র-৫ এর CODON TABLE টি অনুসরন করতে থাকুন)
ইতিমধ্যে অন্যান্য বিভিন্ন AMINO ACID সংযুক্ত tRNA এই স্থানে এসে বসবার চেষ্টা করবে। কিন্তু সবাই ব্যর্থ হয়ে ফেরত যাবে, কারণ তাদের ANTI CODON ও mRNA এর CODON ‘UUU’ এর সম্পুরক হতে পারবেনা। একমাত্র সেই tRNA টি বসতে জায়গা পাবে যার অপর প্রান্তে, এই “UUU” CODON এর বাস্তব অর্থ PHENYL ALANINE নামক AMINO ACID টি রহিয়াছে। এর ANTICODON ও mRNA এর CODON পরস্পর সম্পুরক হয়ে ম্যাচ করে যাবে।
এবার রাইবোছোম p অবস্থানের tRNA এর METHIONINE AMINO ACID টাকে ছাড়িয়ে এনে, A অবস্থানের tRNA এর PHENYL ALANINE AMINO ACID এর সংগে PEPTIDE BOND দ্বারা সংযুক্ত করে দিবে। আর p অবস্থানের AMINO ACID শূন্য tRNA কে E নামক একটি অবস্থানে এনে ডাশ্ট বিনে ছুড়ে ফেলে দিবে। কারণ এর প্রয়োজন ফুরিয়ে গেছে।
আর এদিকে A অবস্থানের tRNA কে,যার সংগে METHIONINE ও PHENYL ALANINE AMINO ACID দুইটি এখনো সংযুক্ত রয়েছে, তাকে সরিয়ে P অবস্থানে এনে রেখে দিবে।
এবার তাহলে A অবস্থান টি এখন ফাকা হয়ে গেছে। RIBOSOME এবার সামনের দিকে এগিয়ে তার A অবস্থান কে mRNA এর পরবর্তী CODON,”CUU” বরাবর ধরবে। CUU এর বাস্তব অর্থ আমরা জানি LEUCINE নামক একটি AMINO ACID।
এবারো ঠিক পূর্বের ন্যায় শুধু মাত্র LEUCINE বহনকারী tRNA টি RIBOSOME এর A অবস্থানে বসবার যোগ্য হবে। কারণ তারই ANTICODON ও mRNA এর CODON “CUU” এর সংগে খাপ খাবে।
এবার রাইবোছোম, p অবস্থানের tRNA,যে METHIONINE ও PHENYL ALANINE নামক এমাইনো এসিড দুইটি পরপর সাজিয়ে রেখেছিল.তার কাছ থেকে ছাড়িয়ে এনে এর সম্মুখে, A অবস্থানের tRNA যে LEUCINE নামক AMINO ACID টা ধরে রেখে ছিল, তার সংগে PEPTIDE বন্ড দ্বারা সংযুক্ত করে দেবে।
এরপর আবার পূর্বের ন্যায় P অবস্থানের tRNA কে E অবস্থানে সরিয়ে লওয়ার পর ডাষ্টবিনে ছুড়ে ফেলে দিবে।
এবার RIBOSOME তার A অবস্থানের tRNA কে,যার সংগে এপর্যন্ত উৎপন্ন হওয়া ৩ টি AMINO ACID (METHIONINE,PHENYL ALANINE ও LEUCINE) রহিয়াছে,সব সহ, P অবস্থানে লয়ে আসবে। এবং A অবস্থান এখন আবার শুন্য পড়ে আছে।
এবার RIBOSOME কি করবে নিশ্চয় এতক্ষনে টের পেয়ে গেছেন।
RIBOSOME এবার আবার সামনের দিকে একটু এগিয়ে গিয়ে mRNA এর পরবর্তী CODON “AUU” বরাবর তার A অবস্থান ধরবে। ‘AUU” এর বাস্তব অর্থ হইল ISOLEUCINE নামক ২০টা STANDARD AMINO ACID এর একটি।
(উপরের mRNA এর CODON বাক্যটি ও নীচের চিত্র-৫ এর CODON TABLE টি অনুসরন করতে থাকুন)
এবারো পূর্বের ন্যায় ISOLEUCINE ধারী tRNA টি A অবস্থান টি দখল করতে সক্ষম হবে । P অবস্থানের tRNA এর সংগে থাকা ৩টি AMINO ACID এর PEPTIDE কে ছাড়িয়ে নিয়ে এর অগ্রভাগে A অবস্থানের tRNA এর ISOLEUCINE এর সংগে PEPTIDE বন্ড দ্বারা সংযুক্ত করে দিবে।
এর পর P এর AMINO ACID শুন্য tRNA কে E অবস্থানে লয়ে ডাষ্টবিনে ছুড়ে দিবে, A এর tRNA কে তার সংগে ৪টি AMINO ACID (METHIONINE +PHENYL ALANINE+ LEUCINE + ISOLEUCINE) সহ P অবস্থানে লয়ে আসবে।
এখন আবার A অবস্থান শুন্য হয়ে গেল। RIBOSOME পুনরায় আর একটু সামনে এগিয়ে গিয়ে mRNA এর “GUU” CODON এর বরাবর A কে আনবে। আর “GUU” CODON টির অর্থ হইল VALINE নামক একটি AMINO ACID।
বুঝতেই পারতেছেন, এখানেও একমাত্র VALINE নামক AMINO ACID বহন কারী tRNA টি স্থান করে নিতে সক্ষম হবে। এরপর p এর tRNA এর ৪টি AMINO ACID এর PEPTIDE টিকে A এর VALINE এর সংগে যুক্ত করে দিবে।
অতএব এখন A এর সংগে এই পাচটি উৎপাদিত AMINO ACID (METHIONINE +PHENYL ALANINE+ LEUCINE + ISOLEUCINE+VALINE), থাকতেছে। P এর AMINO ACID শূন্য tRNA কে E অবস্থানে নিয়ে ডাষ্টবিনে ছুড়ে ফেলে দিবে।
A এর tRNA কে ঐ পাচটি (METHIONINE +PHENYL ALANINE+ LEUCINE + ISOLEUCINE+VALINE) এমাইনো এসিড সহ একই ভাবে পূর্বের ন্যায় P অবস্থানে আনবে।
পূর্বের মত, আবার রাইবোছোম আর এক ধাপ সামনে এগিয়ে তার ‘A” SITE mRNA এর পরবর্তি CODON “UAA” বরাবর ধরবে। কিন্তু যেহেতু UAA একটি STOP CODON এবং এটা কোন AMINO ACID কে অর্থ করেনা তাই RIBOSOME ও এটা পড়ে কোন অর্থ বের করতে ব্যর্থ হয়ে যাবে। কাজেই RIBOSOME এপর্যন্ত এসে প্রোটীন উৎপাদন করা বন্দ করে দেয়। সামনে আর অগ্রসর হওয়ার কোনই উপায় থাকেনা।
এখন TERMINATION FACTOR নামক একটি প্রোটীন এসে, প্রোটীন উৎপাদন বন্ধ ঘোষনা করে দিবে।
এই পর্যায়ে আসার পর, RELEASE FACTOR নামে একটা ENZYME এসে mRNA কে RIBOSOME এর নিকট থেকে ছাড়িয়ে দেয়। কারণ mRNA এর কাজ শেষ।
তাহলে দেখলেনতো, একটি সুনির্দিষ্ট স্থান হতে প্রোটীন উৎপন্নের কাজ আরম্ভ করে আর একটি সুনির্দিষ্ট স্থান পর্যন্ত গিয়ে কাজ শেষ করে দেওয়ানোর জন্য DNA এর কতবড় উন্নত কৌশল?
এবার তাহলে একটু পূর্বে যাওয়া যাক, DNA, mRNA এর মাধ্যমে RIBOSOME এর নিকট জ্বীন আকারে একটা সাংকেতিক নির্দেশ-
5’UCUCCUACUAUGUUUCUUAUUGUUUAAGUGGVUAC3”
পাঠিয়েছিল। আর RIBOSOME সেই সাংকেতিক নির্দেশ গুলীর CODON এর SEQUENCE রক্ষা করে এর একটি বাস্তব ক্ষুদ্র পদার্থের রুপদান করল কতকগুলী AMINO ACID সম্বলীত প্রোটীন তৈরী করে,যা হল-
METHIONINE+PHENYL ALANINE+LEUCINE+ISOLEUCINE+ VALINE= (PROTEIN)
এটা এখন একটা বাস্তব প্রোটীন। এইটাই DNA এর নির্দেশ এর বাস্তব ফসল।
এভাবেই DNA তার GENE এর মধ্যের সাংকেতিক কোড আকারের লুক্কায়িত নির্দেশ এর বাস্তব রুপ প্রকাশ করে। একেই বিজ্ঞানের ভাষায় “GENE EXPRESSION” বলা হয়।
এই প্রোটীন শরীর এর কেন প্রয়োজন?
আমাদের শরীরের সব কিছু, রক্ত, মাংস,হাড়, দন্ত, চুল ও অরগান সব কিছুর গঠন প্রোটীন দ্বারা। প্রোটীন না জন্মালে এরা জন্মাতে বা বাড়তে পারতোনা। আমাদের শরীর কোন অঙ্গ প্রত্যঙ্গের দৈহিক বৃদ্ধি ঘটা সম্ভব ছিলনা(১৩)
তা ছাড়াও এই প্রোটীনটাই অসংখ্য রুপে জায়গা বিশেষে বিভিন্ন নাম লয়ে (যেমন হরমোন,এনজাইম,কো-এনজাইম ইত্যাদি)বিভিন্ন রকমের গুরুত্বপূর্ণ কাজ করে থাকে।সেই সমস্ত কাজ না চললে আমাদের জীবন ও চলতোনা।
তাহলে সহজেই বুঝতে পারছেন প্রোটীন কে বাদ দিলে আমাদের সমগ্র দেহকেই বাদ দিতে হয়।
আর সেই প্রোটীন কে তৈরী করাচ্ছে?
উত্তর- DNA তার জ্বীন EXPRESSION করার মাধ্যমে করাচ্ছে।
আর এটাও লক্ষ্য করেছেন নিশ্চয়ই, DNA এর নির্দেশিত এই প্রোটীন গুলী অতটা সহজ ও মসৃন পথের মধ্য দিয়ে তৈরী হতে পারতেছেনা। বরং এদের কর্মোপযোগী হতে অতিশয় ভয়ংকর ও দুরুহ পথ পাড়ী দিয়ে আসতে হচ্ছে।
এই পথের যে কোন এক জায়গায় এরা দুর্ঘটনার স্বীকার হইলে আমাদের ও বড় বড় দুরারোগ্য পীড়ার সম্মুখীন হতে হয়। এটা বেশী ঘটার সম্ভাবনা এসে যায় যখন প্রাণীটির DNA, প্রানীটির সংগে বার্ধক্যের দিকে এগিয়ে যেতে থাকে। বার্ধক্যে আমাদের অক্ষমতা ও DNA এর অক্ষমতা সমান ভাবে এগুতে থাকে। যার কারণে CANCER সহ অনেক রকমের শারীরিক জটিলতা বার্ধক্যে আসতে থাকে।
অথবা যদি মূল নির্দেশ টি কোন ভাবে যে কোন সময় MUTATION এ আক্রান্ত হয়ে কোড গুলীর SEQUENCE এর পরিবর্তন ঘটে যায়।
এভাবে একটা উৎপন্ন প্রোটীনে এধরনের AMINO ACID কয়েক শত হইতে কয়েক হাজার পর্যন্ত থাকতে পারে। তৈরীর পরপর ই এরা লম্বা সূতার মত থাকে।এটা তখন কাচা , দুর্বল ও ভঙ্গুর থাকে। প্রোটীন ঐ অবস্থায় থাকলে ওরা ঐ ভঙ্গুর অবস্থায় কাজ করতে পারবেনা। এরপরেও কার্যোপযোগী করার জন্য এদেরকে আরো বেশ কিছু পদ্ধতির মাধ্যমে পাকা মালে পরিণত করতে হবে। এই বিশেষ পদ্ধতির নাম FOLDING ও PACKAGING।
সঠিক ভাবে FOLDING ও PACKAGING করে করে ত্রি-মাত্রিক DIMENSION এ না রাখতে পারলে এরা কাজ করতে পারবেনা। এরা অকেজো হয়ে যাবে। প্রোটীনের তৈরী VESICLE এর মধ্যে PACKAGE করে করে লক্ষ্যস্থলে ট্রাকে করে পাঠানো হয়।
ঠিক যেমন সাভারের শাড়ী উৎপাদনের কারখানাটি হতে শাড়ীটি মেসিন হতে বেরুবার সংগে সংগেই তাকে বাজারজাত করা যায়না, বরং এটাকে সঠিক ভাবে বাজারজাত করতে ,ভাজ করা, প্লাষ্টিক ব্যাগে প্যাকেজিং করা, ট্রাকে পরিবহন করা সহ আরো অনেক কাজ বাকী থেকে যায়।
রাইবোছোমের সংগে লাগোয়া থাকে এদেরকে জায়গামত বহনকারী ট্রাক যার নাম ENDOPLASMIC RETICULUM, GOLGI ও VESICLE। প্রোটীন একদিকে তৈরী হতে থাকে,আর সংগে সংগে এদের সুন্দর করে FOLD করে করে ত্রি-মাত্রিক DIMENSION এ এনে ট্রাক ভর্তি করা হতে থাকে। VESICLE গুলী প্লাষ্টিক ব্যাগের ন্যায় কাজ করে।
উৎপন্ন প্রোটীনকে সঠিক ভাবে FOLDING (ভাজ করা) একটা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।
সঠিক ভাবে FOLDING না করা হইলে বহুরকমের মারাত্বক neurodegenerative এরমত দুরারোগ্য ব্যাধি ,হতে পারে ,যেমন-
Creutzfeldt-Jakob disease, Bovine Spongiform Encephalopathy (mad cow disease), Amyloid- সম্পর্কিত ব্যাধি ,যেমন Alzheimer’s disease এবং বংশগত Amyloid Cardiomyopathy অথবা Polyneuropathy, একইভাবে Intracytoplasmic Aggregation diseases যেমন Huntington’s এবং Parkinson’s disease. (১০)
এর পর এই প্রোটীন মালামালের ট্রাকটি ভর্তি হওয়ার পর,মালামাল লয়ে ট্রাকটি গন্তব্যে পৌছে মাল UNLOAD বা খালাস করে দেয়। এ ভাবে একের পর একটা করে ট্রাক উৎপন্ন প্রোটীন দ্রব্য পরিবহন করতে থাকে।
ঠিক যেমনটি সাভারের শাড়ী ফ্যাক্টরীর মালিক,শাড়ী প্রস্তুতের পর তা FOLDING ও প্যাকেজিং করার পর সেগুলী ট্রাক ভর্তী করে,বা জাহাজে ভর্তী করে দেশের ও বিদেশের বাজার ,ভারত, নিউ ইয়র্ক ও লন্ডনের বাজারে পাঠাতে থাকে।
এদের উভয়ের মধ্যে যেন কোনই পার্থক্য নাই।
প্রশ্ন-কত দ্রুত RIBOSOME প্রোটীন উৎপন্নের কাজ করে?
উত্তর- এখানে যত ধীরে ধীরে আমি বল্লাম রাইবোছোম আসলে এতটা ধীরে ধীরে কাজ করেনা। তাহলে কী আর শরীর চলতো? রাইবোছোম মানুষের ক্ষেত্রে, প্রতি সেকেন্ডে ৬-৯টা AMINO ACID সংযুক্ত করায়। আবার যদি DNA কখনো একটা দীর্ঘ mRNA পাঠিয়ে দেয়, তখন তার উপর সমন্বীত ভাবে একাধিক RIBOSOME কাজ করে দ্রুত কাজ সম্পন্ন করে।
এমনকি শাড়ীর ফ্যাক্টরীর চাইতেও বহুগুন দ্রুত কাজ করে এই RIBOSOME ফ্যাক্টরী টা।
বর্তমানে চিকিৎসা ক্ষেত্রে জীবানু নাসক হিসাবে যে সব ANTIBIOTIC ঔষধ ব্যবহার করা হয়, তার অনেক গুলীই যেমন-anisomycin, cycloheximide, chloramphenicol, tetracycline, streptomycin, erythromycin, and puromycin, জীবানুর RIBOSOME এর প্রোটীন উৎপাদন বন্ধ করে দিয়ে জীবানুকে মেরে ফেলে।
কিন্তু ঔষধটি মানুষের কোষের প্রোটীন উৎপাদন বন্দ করতে পারেনা,কারণ মানুষ বা EUKARYOTIC জাতির প্রাণীর RIBOSOME এর গঠন ভিন্ন ধরনের।
জীবানু (PROKARYOTIC জাতীয়) এর RIBOSOME এর মত মানুষের RIBOSOME এক রকম হলে, ANTIBIOTIC খাওয়ার পর জীবানুর মত মানুষের ও প্রোটীন উৎপাদন বন্ধ করে দিত।আর তখন ANTIBIOTICS মানুষকেও মেরে ফেলত।
প্রশ্ন- কোষ কিসের মাধ্যমে এই উৎপন্ন প্রোটীন পরিবহন করায়?
উত্তর-
কোষের মধ্যে পরিবহনের কাজ করার জন্য কোষের ছাইটোপ্লাজমে রয়েছে যথেষ্ঠ পরিবহন ব্যবস্থা। তাদের নাম যেমন, ENDOPLASMIC RETICULUM,GOLGI APPARATUS, VESICLES ইত্যাদি। যেখানে যে পরিবহন দ্বারা পাঠাতে সুবিধা হয়,সেখানে সেইটা ব্যবহার করা হয়।
ঠিক সাভারের শাড়ীর কারখানার মালিকের ন্যায়।
এবার তাহলে নিশ্চয় বুঝতে পেরেছেন DNA তার পুস্তকে লিখিত সাংকেতিক নির্দেশকে কী ভাবে একটি প্রাণবন্ত বাস্তব রুপ দিয়ে কাজ আরম্ভ করল।
এই পদ্ধতিকেই GENE EXPRESSION বলে। (৬,৭,৮,৯,১০,১১,১২) ভিডিও দেখুন-১-৬, চিত্র-৩ ও ৪
Source of figure- https://en.wikipedia.org/wiki/Translation_(biology)
চিত্র-৩ RNA TRANSLATION 
Source of figure- https://en.wikipedia.org/wiki/Translation_(biology)
চিত্র-৪ RNA TRANSLATION
Source of Figure- http://bioinfo.bisr.res.in/cgi-bin/project/crat/theory_codon_restriction.cgi
চিত্র-৫, CODON TABLE, উপরে বর্ণিত CODON গুলীর অর্থ এখানে দেখে নিন।
এ সব জটিল বাস্তব ঘটনা VIDEO না দেখে শুধু মাত্র TEXT পড়ে বুঝা সম্ভব নয়।
নীচের VIDEO গুলী দেখুন
TRNSCRIPTION
1. http://www.youtube.com/watch?v=ztPkv7wc3yU
2. http://www.youtube.com/watch?v=h3b9ArupXZg
3 . http://www.youtube.com/watch?v=WsofH466lqk
POLY-A
4) https://www.youtube.com/watch?v=DoSRu15VtdM
5) https://www.youtube.com/watch?v=VA4dL0oSYXs
TRANSLATION
6)https://www.youtube.com/watch?v=5bLEDd-PSTQ
মানব দেহের রহস্য জানার জন্য সংগে থাকুন।
অন্যান্য পর্ব সমূহ এখানে দেখুন- http://chkdr02.wordpress.com/
Edited on- 9/15/2015
১১তম পর্বের সূত্র সমূহ-
EXPRESSION-
1) NOBEL RIZE, RIBOSOME DISCOVERY/NOBEL LAUREATES IN 1974
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1974/
2) WHAT IS GENE
http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/basics/gene
3) http://ghr.nlm.nih.gov/glossary=geneexpression
4) http://en.wikipedia.org/wiki/Gene_expression
TRANSCRIPTION
5)http://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_(genetics)
6) http://ghr.nlm.nih.gov/glossary=transcription
7) http://biology.about.com/od/cellularprocesses/ss/Dna-Transcription.htm
8) POLY A TAIL
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002228367290397X
TRANSLATION
9) http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/howgeneswork/makingprotein
10) http://en.wikipedia.org/wiki/Translation_(biology)
11) http://en.wikipedia.org/wiki/Protein_folding
12. STRUCTURAL GENE
http://www2.le.ac.uk/departments/genetics/vgec/schoolscolleges/topics/geneexpression-regulation
বিষয়: বিবিধ
১১৬৭ বার পঠিত, ০ টি মন্তব্য
পাঠকের মন্তব্য:
মন্তব্য করতে লগইন করুন