৫১(৩) তম পর্ব।কী আবিস্কার করিয়া এই ৩ বিজ্ঞানী ২০১৫ সনে রসায়নের উপর নোবেল বিজয়ী হলেন? DNA এর নিজেরই অস্তিত্ব অনবরত হুমকীর সম্মুখীন।

লিখেছেন লিখেছেন আঃ হাকিম চাকলাদার ২১ অক্টোবর, ২০১৫, ০৬:৪৭:০৬ সকাল

৫১(৩) তম পর্ব।কী আবিস্কার করিয়া এই ৩ বিজ্ঞানী ২০১৫ সনে রসায়নের উপর নোবেল বিজয়ী হলেন? DNA এর নিজেরই অস্তিত্ব অনবরত হুমকীর সম্মুখীন।

কোষ অনবরত সেই হুমকী যেভাবে মুকাবেলা করে DNA তথা সমগ্র প্রানী জগৎকে রক্ষা করে রাখে।



Figure source- http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/

Figure-1

1) Tomas Lindahl (Left)

Born: 1938, Stockholm, Sweden

2) Paul Modrich (Middle)

Born: 1946

3) Aziz Sancar (Right)

Born: 1946, Savur, Turkey

এই বিজ্ঞানীত্রয় DNA এর কোন স্থানের ভাংচুর এর উপর কোষ এর মেরামত এর কর্মকান্ড আবিস্কার করেছিলেন, তা বুঝার জন্য, আপনাদের প্রয়োজন ছিল DNA এর গঠন এর ম্যাপ কিছুটা জানার।

পর্ব-৫০ পড়ে আশা করি আপনারা DNA এর গঠন এর ম্যাপ কিছুটা জানতে পেরেছেন।

তাই এবার আমি এই বিজ্ঞানীত্রয়ের আবিস্কারটা আপনাদের সম্মুখে একে একে তুলে ধরতে চাই।

আগে দেখা যাক বিজ্ঞানী Tomas Lindahl এর আবিস্কারটা কোথায় এবং কী ছিল।

১)Tomas Lindahl (Left) , তিনি দেখিয়েছেন কোষ BASE EXISION REPAIR পদ্ধতির মাধ্যমে DNA এর BASE এর ভাংচুর যে ভাবে মেরামত করে।

পদ্ধতির নামটা শুনেই তার আবিস্কারটা কী তা মোটামুটি পরিস্কার হয়ে যাচ্ছে।

অর্থাৎ DNA এর BASE (পর্ব-৫০ দেখুন) এ কোন ত্রুটি বিচ্যুতি ঘটে গেলে কোষ তৎক্ষনাৎ সেই ত্রুতি বিচ্যুতি পূর্ণ BASE টিকে তৎসহ তার সংগে সংযুক্ত তার NUCLEOTIDE এর পূর্ণ অংসটাকে DNA হতে কেটে একেবারে ফেলে দেয়, ঠিক যেমনটা একজন সার্জন কোন রোগীর পায়ের একটা আঙ্গুলে পচন ধরলে ছুরি কাউচি দিয়ে কেটে বাদ দিয়ে ফেলে দেয়।

আর হ্যা, ভাবতেছেন, মানুষ না হয় ছুরি কাউচী যোগাড় করতে পারে, কিন্তু কোষ আবার ছুরি কাউচী কোথা থেকে যোগাড় করবে?

জী, হ্যা,

কোষের ও এই সার্জারী করার জন্য সুদক্ষ সার্জন ও তার অতি উন্নত যন্ত্র পাতি ও রয়েছে।

কে সেই সার্জন?

জী, হ্যা,

কোষের GLYCOSYLASE নামক একটা রাসায়নিক এনজাইম যৌগ দল DNA এর আশে পাশে সূক্ষ্ম দৃষ্টি রেখে অনবরত ঘুরা ফিরা করে বেড়াচ্ছে এবং লক্ষ্য রাখতেছে কোথাও DNA এর কোন BASE , কোন কিছুর আঘাতে যেমন , RADIATION, সিগারেটের BENZO A PYRENE , FREE RADICAL বা অন্য কোন কিছুর আঘাতে ভেঙ্গে অথবা রুপান্তরিত হয়ে অন্য কোন যৌগে পরিণত হয়ে যাচ্ছে কিনা, যা DNA এর ফর্মুলার জন্য অসংগতিপূর্ণ। (চিত্র ২ এর বক্সের ১নং ও ২নং DNA ম্যাপ দেখুন, যেখানে একটি CYTOSINE BASE অন্য পদার্থের আঘাতে URACIL BASE এ রুপান্তরিত হয়ে গেছে)

যখনি ঐ এনজাইমটি এরুপ দেখতে পায়, সাথে সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়ার অতি ধারালো কাউচি দিয়া ঐ ত্রটিপূর্ণ BASE টিকে DNA এর শরীর থেকে কেটে দেয়, ঠিক যেভাবে ঐ মানব সার্জন রোগীর পচনশীল পায়ের আঙ্গুল টা কেটে বাদ দিয়ে দেয়। (চিত্র ২ এর বক্সের ৩নং DNA ম্যাপ দেখুন, যেখানে কোষের GLYCOSYLASE নামক একটা রাসায়নিক এনজাইম CYTOSINE BASE হতে রুপান্তরিত হওয়া URACIL BASE কে কেটে দিচ্ছে)

এরপর আর একদল এনজাইম এর কাছে তৎক্ষনাৎ খবরটা বেতারে পৌছে যায়। তারা তখন সাথে সাথে ওখানে পৌছে গিয়ে ঐ কাটা বেছ টিকে তৎসংলগ্ন সুগার ও ফসফেট অনুসহ অর্থাৎ ঐ পূর্ণ NUCLEOTIDE টাকেই কেটে বাদ দিয়ে DNA এর শরীর হতে সরিয়ে ফেলে। (চিত্র ২ এর বক্সের ৪নং DNA ম্যাপ দেখুন, যেখানে কোষের আর একদল এনজাইম ঐ URACIL সহ সমগ্র NUCLEOTIDE টাকে সরিয়ে ফেলে জায়গা পরিস্কার করতেছে)

পর্ব-৫০ এ-ই জেনেছেন ১টি BASE, ১টি ছুগার ও ১টি ফসফেট অনু লইয়েই DNA এর মূল একক বা নির্মান প্রস্তর, NUCLEOTIDE, গঠিত।

এবার প্রশ্ন করতে পারেন,

DNA এর শরীর হতে তার একটি একক, NUCLEOTIDE সরিয়ে ফেল্লে DNA এর ঐ জায়গাটাতো ফাকা হয়ে গেল, DNA এর BASE SEQUENCE এর ধারা তো ভেঙ্গে গেল বা অসংগতিপূর্ণ হয়ে গেল, তখন তো আর ওখানকার সুনির্দিষ্ট GENE টা তো আর কাজ করতে পারবেনা, DNA টাও তো ক্ষত বিক্ষত ও অকেজো হয়েই রইল, তাতে আর কীই বা লাভের হল? যদিও একটা মানুষ একটা কাটা আঙ্গুলের পা লয়ে কাজ কাম চালাতে পারে?

জী, হ্যা, ঠিকই প্রশ্নটা করেছেন।

তবে কোষের কাজ এখানে শেষ হয়ে যায় নাই। কোষের আর একদল দক্ষ সার্জন রুপী এনজাইম এর নিকট এবার বেতারে খবর পৌছে যায় যে DNA এর অমুক স্থানে একটি NUCLEOTIDE এর অভাব ঘটে গেছে বা ফাকা হয়ে গিয়েছে, ওখানে সঠিক বেছ সহ একটি নব NUCLEOTIDE স্থাপন করে দাও।

এই এনজাইমটার নাম DNA POLYMERASE. এরা ক্ষমতা রাখে, যে কোনখানে যথাযথ নুতন NUCLEOTIDE তৈরী করে স্থাপন করার।

এরা বেতারে খবরটি পাওয়ার সংগে সংগে উক্ত স্থানে এসে সঠিক বেছ এর NUCLEOTIDE নির্মান করে বসিয়ে দেয়।

ঠিক যেমন ধরুন উক্ত সার্জন যেমনটা তার রোগীর পায়ের কাটা আঙ্গুলের স্থানে যদি একটা কৃত্রিম প্লাষ্টিক আঙ্গুল বসাতে চান তাহলে, ঐ বিভাগের প্লাস্টিকের কৃত্রিম আঙ্গুল তৈরী কারকদের সংগে যোগাযোগ করে ওখানকার ঠিক ঐ মাপের একটি প্লাস্টিকের কৃত্রিম আঙ্গুল তৈরী করে এনে ওখানে বসিয়ে দিলেন।

তবে পার্থক্য হল, মানব সৃষ্ট কৃত্রিম আঙ্গুল কৃতিম ই এবং নিশ্প্রান কিন্ত DNA POLYMERASE ENZYME এর নির্মানকৃত BASE ও NUCLEOTIDE টি হুবহু পূর্বের হারানো BASE ও NUCLEOTIDE এর অনুরুপ কপি ও জীবন্ত।

এবার প্রশ্ন করতে পারেন, DNA POLYMERASE এর স্পাপন করা এই নূতন NUCLEOTIDE টি তো যে কোন সময় এর কাজ কাম চলা কালে টুপ করে খুলে পড়ে যেতে পারে। তাহলে তো আবার DNA ক্ষতিগ্রস্থ হয়ে গেল।

জী হ্যা, ঠিকই প্রশ্ন করেছেন।

কোষ এর চিন্তা ভাবনার মধ্যেও এ সমস্যাটার বিষয় রয়ে গিয়েছে।

এর জন্য DNA POLYMERASE ঐ ফাকা স্থানে NUCLEOTIDE স্থাপন করার সংগে সংগেই আর একদল কর্মী ENZYME এর নিকট বেতারে বার্তাটা পৌছে যায়, তাদের বলা হয়, DNA এর অমুক জায়গায় নুতন স্থাপিত NUCLEOTIDE টাকে DNA এর শরীর এর সংগে গ্লু দ্বারা ভাল করে এটে লাগিয়ে দিয়ে এস।

এই দল ENZYME এর নাম DNA LIGASE, এরা ক্ষমতা রাখে DNA এর একাংশকে আরেক অংশের সহিত CHEMICAL BOND দ্বারা গ্লু দিয়ে আটকানোর মত এটে দিতে।

এরা তৎক্ষনাৎ ওখানে পৌছে এই নূতন NUCLEOTIDE টাকে DNA এর মূল শরীরের সংগে ভাল করে এটে দেয়।(চিত্র ২ এর বক্সের ৫নং DNA ম্যাপ দেখুন, যেখানে ENZYME POLYMERASE এসে ফাকা জায়গায় সঠিক NUCLEOTIDE বসিয়ে পূরন করতেছে ও তারপর ENZYME LIGASE এসে তাকে আটকিয়ে দিচ্ছে)

কোষ এভাবে ত্রুটি পূর্ণ DNA BASE এর মেরামত কাজ সম্পূর্ণ করল। আর কোনই অসুবিধা থাকলনা।

আমাদের শরীরের ১০০ ট্রিলিয়ন কোষের মধ্যে প্রতি মুহূর্তে এভাবে মিলিয়ন মিলিয়ন বার DNA এর ভাংচুর ও মেরামতের ঘটনা চলতেছে, যা আমরা কিছুই অনুভব করতে পারিনা, যতক্ষন পর্যন্ত আমাদের শরীর এটা যথাযথ ভাবে মোকাবেলা করার ক্ষমতা রাখে।

হতে পারে, DNA যখন আপনার সিগারেটের BENZO a PYRENE দ্বারা আঘাত প্রাপ্ত BASE ও NUCLEOTIDE মেরামতে হিমসিম খাচ্ছে, আপনি তখন হয়তো একটা সিগারেট মুখে দিয়ে আপনার বন্ধুর সংগে খোশ আলাপে ব্যস্ত আছেন ও DNA এর উপর আরো অধিক সিগারেটের BENZO a PYRENE নামক বিষাক্ত পদার্থের LOAD বাড়িয়ে দিচ্ছেন।

বিজ্ঞানী Tomas Lindahl এর আবিস্কার এইটাই।

তবে এই বিজ্ঞানী যে ভাবে এটা ম্যাপ করে দেখিয়েছেন , সেটা এক নজর একটু দেখে নিতে পারেন।(চিত্র-২)

তিনি তার ম্যাপে দেখিয়েছেন, DNA এর একটি খন্ডাংশের CYTOSINE BASE যদি আঘাত প্রাপ্ত হয়ে URACIL BASE এ রুপান্তরিত হয়ে যায়, তাহলে কোষ যে ভাবে ঐ URACIL BASE তার NUCLEOTIDE সহ যৌগটিকে কেটে বাদ দিয়ে ঐ স্থানে একটি নূতন CYTOSINE BASE সহ NUCLEOTIDE কে স্থাপন করে (পদ্ধতিটা উপরে বর্ণনা করা হল)।

CYTOSINE ও URACIL BASE এর STRUCTURE (গঠন) সম্পর্কে কিছু বর্ণনা-

লক্ষ্য করুন, নীচের CYTOSINE STRUCTURE (চিত্র-৪) এ তিনটি NITROGEN অনু আছে যা “N” রাসায়নিক কোড দ্বারা বুঝাচ্ছে। এই নাইট্রোজেন অনু আরো কিছু অনুর সংগে মিলিত হয়ে একটি ACTIVE অনু তৈরী হলে তাকে এমিনো গ্রুপ বলে।

অতএব বলা যায় এখানে ৩টি NITROGEN এর এমিনো গ্রুপ রয়েছে।

এবার লক্ষ্য করুন নীচে URACIL STRUCTURE (চিত্র-৫) ও প্রায় CYTOSINE STRUCTURE এর মতই, শুধু মাত্র পার্থক্য এখানে NITROGEN অনু “N” বা এমিনো গ্রুপ এর সংখ্যা ৩টির স্থলে ২টি।

তাহলে এবার খুব সহজেই বুঝতে পারতেছেন, কোন কিছুর আঘাতে যদি DNA এর CYTOSINE BASE এর একটি NITROGEN অনু বা এমিনো গ্রপ কে সরিয়ে দেওয়া যায়, তাহলে তখন ঐ CYTOSINE BASE টা সাথে সাথে URACIL BASE এ রুপান্রিত হয়ে যায়।

এর ফলে কী ঘটে?

এর ফলে DNA এর উভয় চেইনে ঐ স্থানের BASE এর যোড়ন ভেঙ্গে গিয়ে, DNA এর ফর্মুলা ভেঙ্গে দিয়ে DNA কে একটা অকার্যকর DNA তে পরিণত করে দিবে।

কেন DNA কে অকার্যকরী করে দিবে?

কারণ আপানারা পর্ব-৫০ এ দেখেছেন BASE গুলীর জোড় বাধে একটি বিশেষ রীতি নীতি মেনে।আর তা হল, GUANINE সব সময় জোড় বাধে CYTOSINE এর সংগে। কখনই URACIL এর সংগে যোড় বাধবেনা। আর সেখানে CYTOSINE পরিবর্তিত হয়ে যদি URACIL এ পরিণত হয়ে যায় তাহলে তো GUANINE আর URACIL এর সংগে জোড় রাখতে পারবেনা।

আর বেছ জোড় না রাখতে পারলে DNA এর ফর্মুলা ভেঙ্গে গিয়ে তো DNA অকার্যকর হবেই।

অতএব তখনি কোষ তার সুদক্ষ ইজ্ঞিনীয়ার ENZYME এর দল বল ঐ পরিবর্তিত URACIL বেছ, তার NUCLEOTIDE সহ কেটে বাদ দিয়ে সেখানে সঠিক BASE CYTOSINE এর একটি NUCLEOTIDE কে লাগিয়ে দেয়। ( কেটে জোড়া লাগানোর পদ্ধতিটা উপরেই বর্ণনা করা হয়েছে)

এটা একটা উদাহরন মাত্র। এরুপ যেকোন BASE এর ক্ষেত্রে যে কোন সময়ে যেকোন উপায়ে ঘটতে পারে।

বিজ্ঞানী Tomas Lindahl এর আবিস্কার টা যেভাবে চিত্র-২ এ DNA এর খন্ডাংশের ম্যাপে বর্ণনা করেছেন-

আপনারা পর্ব -৫০ এ-ও DNA খন্ডাংশের ম্যাপ ও বর্ননা দেখেছেন। এখানেও নীচে চিত্র- ৩ এ আবার DNA খন্ডাংশটার ম্যাপ কে আর এক বার দেখে নিন।

বিজ্ঞানী Tomas Lindahl এর আবিস্কারের চিত্র -২ টাতেও ঠিক ঐ চিত্র- ৩ এর DNA এর ম্যাপটি দেখিয়ে বুঝিয়েছেন। শুধু মাত্র পার্থক্য এই যে তিনি ঐ ম্যাপটিকে একটি বক্সের মধ্যে ছোট আকারে, HORIZONTAL পজিশনে লয়ে, বুঝার সুবিধার জন্য পর পর ৫ টা দেখিয়ে কোষের মেরামতের কাজ কাম ৫ ভাগে বর্ণনা করে দেখিয়েছেন।

আর তিনি এখানে DNA এর CYTOSINE BASE পরিবর্তিত হয় URACIL BASE এ পরিণত হয়ে গেলে যে ভাবে কোষ মেরামত করে, সেইটাকে একটি উদাহরণ হিসাবে DNA এর এই ম্যপটা করে, যে ভাবে কোষ মেরামত করে, তার বর্ণনা প্রতিটা খন্ডাংস ম্যাপের সংগে দিয়েছেন।মূলতঃ এরুপ যেকোন BASE এর ক্ষেত্রে যে কোন সময়ে যে কোন উপায়ে ঘটতে পারে।

আর ঐ চিত্র- ২ এর ৫টি ম্যাপের বর্ণনা আমি উপরেই দিয়েছি। (১)



Figure-source- http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/fig_ke_en_15_baseexcisionrepair.pdf

Figure-2

বিজ্ঞানী Tomas Lindahl DNA এর BASE EXISION METHOD এর উপরে কোষের যে মেরামত পদ্ধতি আবিস্কার করেছেন সেটা তিনি এভাবে ম্যাপ একে দেখিয়েছেন।

এই ম্যাপের বর্নণা আমি উপরেই বিস্তারিত দিয়েছি। আপনারা এই ম্যাপের ভিতরেও পড়ে দেখতে পারেন।

এখানে BASE CYTOSINE পরিবর্তিত হয়ে URACIL হওয়াকে উদাহরণ হিসাবে গ্রহন করেছেন।



Figure source- - http://en.wikipedia.org/wiki/DNA

Figure - 3

একটি কয়েল উন্মুক্ত ৪ টি NUCLEOTIDE বিশিষ্ট DNA খন্ডাংশ। এই খন্ডাংশকেই উপরের চিত্র-৩ এর বক্সে ছোট আকারে, HORIZONTAL পছিশনে লয়ে ৫ বার দেখিয়ে কোষের মেরামতের পদ্ধতি বর্ণনা করা হয়েছে।



Molecular formula of Cytosine- C4H5N3O

Figure source- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cytosine_chemical_structure.png

Figure-4 CYTOSINE.

এতে আছে ৩টা NITROGEN এর এমিনো গ্রুপ, যার একটা, RADIATION, সিগারেট এর Benzo a Pyrene বা Free radical এর আঘাতে খুব সহজেই সরে গিয়ে নীচের URACIL BASE এ পরিণত হয়ে যেতে পারে।



Molecular Formula of Uracil C4H4N2O2

Figure source- http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.1141.html

Figure-5

মানব দেহের রহস্য জানতে সংগে থাকুন।

পূর্বের পর্ব গুলী এখানে দেখুন-http://www.Chkdr02.wordpress.com

পর্ব- ৫১ এর Reference-

1)

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/

বিষয়: বিবিধ

১১৬৫ বার পঠিত, ০ টি মন্তব্য