সাইটোসিন: কাঠামো, ফাংশন, বৈশিষ্ট্য, সংশ্লেষণ - জীববিদ্যা - 2025

সাইটোসিন একটি পাইরিমিডাইন nucleobase ধরন, cytidine-5'-monophosphate এবং deoxycytidine 5'-monophosphate জৈবসংশ্লেষণে জন্য ভজনা করা হয়। এই যৌগগুলি ডিওক্সাইরিবোনুক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) এবং রিবোনিউক্লিক অ্যাসিড (আরএনএ) এর যথাক্রমে জৈব সংশ্লেষের জন্য পরিবেশন করে। ডিএনএ জিনগত তথ্য সংরক্ষণ করে এবং আরএনএর বিভিন্ন কার্য রয়েছে।

জীবন্ত জিনিসে সাইটোসিন নিখরচায় পাওয়া যায় না, তবে সাধারণত রাইবোনুক্লিওটাইডস বা ডিওক্সাইরিবোনুক্লিওটাইড গঠন করে। উভয় ধরণের যৌগেই একটি ফসফেট গ্রুপ, একটি রাইবোস এবং একটি নাইট্রোজেন বেস রয়েছে।

সূত্র: ভেসপ্রকম

রাইবোজের কার্বন 2 এর একটি হাইড্রোক্সিল গ্রুপ (-OH) রাইবোনুক্লায়টিডে এবং ডিওক্সাইরবোনোক্লায়োটাইডে একটি হাইড্রোজেন পরমাণু (-H) রয়েছে। উপস্থিত ফসফেট গ্রুপগুলির সংখ্যার উপর নির্ভর করে সাইটাইডাইন -5′-মনোফোফেট (সিএমপি), সিটিডাইন -5′-ডিফোসফেট (সিডিপি) এবং সিটিডাইন -5′-ট্রাইফসফেট (সিটিপি) রয়েছে।

ডিঅক্সিজেনেটেড ইক্যুয়ালেন্টসকে ডোক্সাইসাইটিডিন -5′-মনোফোফেট (ডিসিএমপি), ডিওক্সাইসাইটিডিন -5′-ডিফোসফেট (ডিসিডিপি), এবং ডিওক্সাইসাইটিডিন-5′-ট্রাইফোসফেট (ডিসিটিপি) বলা হয়।

সাইটোসিন বিভিন্ন রূপে ডিএনএ এবং আরএনএ বায়োসিন্থেসিস, গ্লাইকোপ্রোটিন বায়োসিন্থেসিস এবং জিনের প্রকাশের নিয়ন্ত্রণের মতো বিভিন্ন কার্যক্রমে অংশ নেয়।

কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্য

সাইটোসিন, 4-অ্যামিনো-2-হাইড্রোক্সপাইরিমিডিনে অনুশীলন সূত্র সি ₄ এইচ ₅ এন ₃ হে রয়েছে, যার আণবিক ওজন 111.10 গ্রাম / মোল এবং সাদা পাউডার হিসাবে শুদ্ধ হয়।

সাইটোসিনের গঠন হ'ল প্ল্যানার অ্যারোমেটিক হিটারোসাইক্লিক রিং। সর্বাধিক শোষণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য (ʎ _{সর্বোচ্চ}) 260 এনএম। সাইটোসিনের গলানোর তাপমাত্রা 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস ছাড়িয়ে যায়।

নিউক্লিওটাইড গঠনের জন্য সাইটোসিন নাইট্রোজেন 1 এর মাধ্যমে সম্মোহিতভাবে সংযুক্ত থাকে, এন-বিটা-গ্লাইকোসিডিক বন্ডের মাধ্যমে 1 ′ কার্বনের রাইবসের সাথে যুক্ত হয়। 5 ′ কার্বন একটি ফসফেট গ্রুপ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

জৈবসংশ্লেষ

পাইরিমিডাইনগুলির নিউক্লিওটাইড বায়োসিন্থেসিসের একটি সাধারণ পথ রয়েছে, এতে ছয়টি এনজাইম-অনুঘটক পদক্ষেপ রয়েছে। এই পথটি কার্বাময়িল ফসফেট বায়োসিন্থেসিস দিয়ে শুরু হয়। প্রোকারিওটিসে কেবল একটি এনজাইম রয়েছে: কার্বাময়েল ফসফেট সিনথেস। এটি পাইরিমিডিনস এবং গ্লুটামিন সংশ্লেষণের জন্য দায়ী। ইউক্যারিওটসে, কার্বামোইল ফসফেট সিন্থেস I এবং II রয়েছে, যা যথাক্রমে গ্লুটামাইন এবং পাইরিমিডিনগুলির জৈব সংশ্লেষণের জন্য দায়ী।

দ্বিতীয় ধাপে কার্বোয়েল ফসফেট এবং অ্যাস্পার্টেট থেকে এন-কার্বামোইলোস্পার্টেট গঠিত হয়, এ্যাস্পেটেট ট্রান্সকামোবায়োলস (এটিসিএস) দ্বারা অনুঘটকিত একটি প্রতিক্রিয়া।

তৃতীয় ধাপটি এল-ডাইহাইড্রোটোটেটের সংশ্লেষণ, যা পাইরিমিডিন রিংটি বন্ধ করে দেয়। এই পদক্ষেপটি ডিহাইড্রোটাজ দ্বারা অনুঘটক হয়।

চতুর্থ পদক্ষেপটি হ'ল অরোটেট গঠন, যা ডাইহাইড্রোরোটেট ডিহাইড্রোজেনেস দ্বারা অনুঘটকিত একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়া।

পঞ্চম ধাপে ফসফেরিবোসিল পাইরোফসফেট (পিআরপিপি) একটি স্তর হিসাবে ব্যবহার করে এবং অনুঘটক হিসাবে অরোটেট ফসফোরিবোসিল স্থানান্তর নিয়ে অরোটিডাইলেট (ওএমপি) গঠনের সমন্বয়ে গঠিত।

ষষ্ঠ ধাপটি হল ইউরিডাইলেট (ইউরিডিন -5′-মনোফসফেট, ইউএমপি) গঠন, যা একটি ওএমপি-ডিকারোবক্সিলাস দ্বারা অনুঘটকিত প্রতিক্রিয়া।

পরবর্তী পদক্ষেপগুলিতে ইউটিপি গঠনের জন্য ইউএনপি-র কাইনাস-অনুঘটকীয় ফসফোরিলেশন এবং গ্লুটামিন থেকে ইউটিপিতে একটি এমিনো গ্রুপের স্থানান্তরকে সিটিপি গঠন করে, সিটিপি সিন্থেসেজ দ্বারা অনুঘটক একটি প্রতিক্রিয়া।

জৈব সংশ্লেষ নিয়ন্ত্রণ

স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, কার্বামোয়েল ফসফেট সিন্থেস II এর স্তরে নিয়ন্ত্রণ ঘটে, সাইটোসোলের একটি এনজাইম পাওয়া যায়, যেখানে কার্বাময়েল ফসফেট সিন্থেস আই মাইটোকন্ড্রিয়াল।

কার্বাময়েল ফসফেট সিন্থেস II নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এর নিয়ন্ত্রকরা, ইউটিপি এবং পিআরপিপি যথাক্রমে এই এনজাইমের বাধা এবং অ্যাক্টিভেটর।

হেপাটিকবিহীন টিস্যুগুলিতে, কার্বামোয়েল ফসফেট সিনথেজ II হ'ল কার্বামোয়েল ফসফেটের একমাত্র উত্স। লিভারে থাকাকালীন, অতিরিক্ত অ্যামোনিয়ার শর্তে, কার্বামোয়েল ফসফেট সিন্থেস আমি উত্পাদন করি, মাইটোকন্ড্রিয়ায়, কার্বামোয়েল ফসফেট, যা সাইটোসোলে স্থানান্তরিত হয়, সেখান থেকে এটি পাইরিমিডিন বায়োসিন্থেসিসের পথে প্রবেশ করে।

নিয়ন্ত্রণের আরেকটি বিষয় হ'ল ওএমপি-ডেকারবক্সিলাস, যা প্রতিযোগিতামূলক বাধা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এর প্রতিক্রিয়া পণ্য, ইউএমপি, ওএমপি-ডিকারোবক্সিলাসের বাইন্ডিং সাইটের জন্য ওএমপির সাথে প্রতিযোগিতা করে।

সাইটোসিনের মতো পাইরিমিডাইনগুলি পুনর্ব্যবহারযোগ্য

পাইরিমিডাইনের পুনর্ব্যবহারের ক্ষেত্রে ডি নভো বায়োসিন্থেসিসের প্রয়োজন ছাড়াই পাইরিমিডিনগুলি পুনরায় ব্যবহার করার এবং অবনতিশীল পথকে এড়িয়ে চলার কাজ রয়েছে। রিসাইক্লিং প্রতিক্রিয়া পাইরিমিডিন ফসফোরিবোসিলট্রান্সফরেজ দ্বারা অনুঘটকিত হয়। সাধারণ প্রতিক্রিয়া নিম্নরূপ:

পাইরিমিডিন + পিআরপিপি -> পাইরিমিডিন নিউক্লিওসাইড 5′-মনোফসফেট + পিপিআই

মেরুদণ্ডের মধ্যে, পাইরিমিডিন ফসফোরিবোসিলট্রান্সফেরেজ এরিথ্রোসাইটগুলিতে পাওয়া যায়। এই এনজাইমের জন্য সাবস্ট্রেট পাইরিমিডিনগুলি হ'ল ইউরাকিল, থাইমাইন এবং অরোটেট। সাইটোসিন অপ্রত্যক্ষভাবে ইউরিডিন -5′-মনোফসফেট থেকে পুনর্ব্যবহারযোগ্য।

ডিএনএ জৈবসংশ্লিষ্ট ভূমিকা

ডিএনএ প্রতিলিপি চলাকালীন, ডিএনএতে থাকা তথ্যগুলি ডিএনএ পলিমেরেজ দ্বারা ডিএনএতে অনুলিপি করা হয়।

আরএনএ জৈব সংশ্লেষণের জন্য ডিওক্সিনুক্লিয়োটাইড ট্রাইফসফেট (ডিএনটিপি) প্রয়োজন: ডিউক্সাইথাইমাইডিন ট্রাইফসফেট (ডিটিটিপি), ডিওক্সাইসাইটিডিন ট্রাইফসফেট (ডিটিটিপি), ডিওক্সাইডেনিন ট্রাইফসফেট (ডিএটিপি) এবং ডিওক্সাইগুয়ানাইন ট্রাইফসফেট (ডিজিপিপি)। প্রতিক্রিয়াটি হ'ল:

(ডিএনএ) _{এন অবশিষ্টাংশ} + ডিএনটিপি -> (ডিএনএ) _{এন + 1 টি} অবশিষ্টাংশ + পিপিআই

অজৈবনিক পাইরোফসফেট (পিপিআই) এর হাইড্রোলাইসেশন আরএনএ বায়োসিন্থেসিসের জন্য শক্তি সরবরাহ করে।

ডিএনএর কাঠামো স্থিতিশীলকরণের ভূমিকা

ডিএনএ ডাবল হেলিক্সে, এক-স্ট্র্যান্ডড পিউরিন হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা বিপরীত-স্ট্র্যান্ডেড পাইরিমিডিনের সাথে যুক্ত হয়। সুতরাং, সাইটোসিন সবসময় তিনটি হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে গুয়ানিনের সাথে যুক্ত থাকে: অ্যাডেনিন দুটি হাইডোজেন বন্ধন দ্বারা থাইমিনের সাথে যুক্ত হয়।

হাইড্রোজেন বন্ধনগুলি ভেঙে যায় যখন পিএইচ 7 এ পরিশোধিত নেটিভ ডিএনএ-এর দ্রবণটি 80 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরের তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত হয়। এর ফলে ডিএনএ ডাবল হেলিক্স দুটি পৃথক স্ট্র্যান্ড তৈরি করে। এই প্রক্রিয়াটি হ্রাসকরণ হিসাবে পরিচিত।

50% ডিএনএ তাপমাত্রায় তাপমাত্রা গলানো তাপমাত্রা (টিএম) হিসাবে পরিচিত। ডিএনএ অণু যাদের গুয়ানিন এবং সাইটোসিনের অনুপাত থাইমাইন এবং অ্যাডেনিনের তুলনায় বেশি, তাদের বেস অনুপাত বিপরীত তুলনায় উচ্চতর টিএম মান রয়েছে।

উপরোক্ত বর্ণিত পরীক্ষামূলক প্রমাণ গঠন করে যে বিপুল সংখ্যক হাইড্রোজেন বন্ধন দেশীয় ডিএনএ অণুকে আরও ভালভাবে স্থিতিশীল করে তোলে।

ডিএনএতে সাইটোসিন সমৃদ্ধ অঞ্চলগুলির কাজ

সম্প্রতি, এটি পাওয়া গেছে যে মানব কোষের নিউক্লিয়াস থেকে ডিএনএ ছেদযুক্ত মোটিফ (আইএম) কাঠামো গ্রহণ করতে পারে। এই কাঠামোগুলি সাইটোসিন সমৃদ্ধ অঞ্চলে ঘটে।

আইএম কাঠামোটি চারটি স্ট্রেন ডিএনএ নিয়ে গঠিত, ক্লাসিক ডাবল স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ থেকে পৃথক দুটি স্ট্র্যান্ড রয়েছে। আরও সুনির্দিষ্টভাবে, দুটি সমান্তরাল দ্বৈত শৃঙ্খলা একটি অ্যান্টিপ্যারালাল অরিয়েন্টেশনে ছেদ করা হয় এবং একসঙ্গে হেমিপ্রোটোনেটেড সাইটোসাইনস (সি: সি ⁺) দ্বারা অনুষ্ঠিত হয় ।

মানব জিনোমে, আইএম স্ট্রাকচারগুলি প্রমোটার এবং টেলোমেয়ারের মতো অঞ্চলে পাওয়া যায়। সেল চক্রের জি 1 / এস পর্যায়ে আইএম স্ট্রাকচারের সংখ্যা বেশি, যার প্রতিলিপি উচ্চতর। এই অঞ্চলগুলি হ'ল প্রোটিন স্বীকৃতি সাইটগুলি ট্রান্সক্রিপশনাল যন্ত্রপাতিটির সক্রিয়করণের সাথে জড়িত।

অন্যদিকে, ধারাবাহিকভাবে গুয়ানাইন বেস জোড়া (সি) সমৃদ্ধ অঞ্চলগুলিতে ডিএনএ হাইড্রাইটিং পরিস্থিতিতে, এ-হেলিক্স আকার গ্রহণ করে tend এই আকৃতিটি আরএনএ এবং ডিএনএ-আরএনএ ডাবল ব্যান্ডের প্রতিলিপি এবং প্রতিরূপের সময় এবং নির্দিষ্ট সময়ে যখন ডিএনএ প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ থাকে is

সাইটোসিনের ধারাবাহিক বেস অঞ্চলগুলি ডিএনএর প্রধান ফাটলে একটি বৈদ্যুতিন সংবেদনশীল প্যাচ তৈরি করতে দেখানো হয়েছে। সুতরাং, এই অঞ্চলগুলি প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ বলে বিশ্বাস করা হয়, কিছু জিনোমিক অঞ্চলকে জেনেটিক ভঙ্গুরতার পূর্বনির্ধারিত করে।

আরএনএ জৈবসংশ্লিষ্ট ভূমিকা

প্রতিলিপি চলাকালীন, ডিএনএতে থাকা তথ্যগুলি আরএনএ পলিমেরেজ দ্বারা আরএনএতে অনুলিপি করা হয়। আরএনএ জৈব সংশ্লেষণের জন্য নিউক্লিওসাইড ট্রাইফসফেট (এনটিপি) প্রয়োজন, যথা: সিটিডাইন ট্রাইফোসফেট (সিটিপি), ইউরিডিন ট্রাইফসফেট (ইউটিপি), অ্যাডেনিন ট্রাইফোসফেট (এটিপি) এবং গুয়ানিন ট্রাইফসফেট (জিটিপি)। প্রতিক্রিয়াটি হ'ল:

(আরএনএ) _{এন অবশিষ্টাংশ} + এনটিপি -> (আরএনএ) _{এন + 1 টি} অবশিষ্টাংশ + পিপিআই

অজৈবনিক পাইরোফসফেট (পিপিআই) এর হাইড্রোলাইসেশন আরএনএ বায়োসিন্থেসিসের জন্য শক্তি সরবরাহ করে।

গ্লাইকোপ্রোটিন জৈবসংশ্লিষ্ট ভূমিকা

অলিগোস্যাকচারাইডগুলি গঠনের জন্য হেক্সোজগুলির ক্রমান্বয়ে স্থানান্তর, প্রোটিনের সাথে ও-সংযুক্ত, নিউক্লিয়োটাইড পূর্ববর্তী থেকে ঘটে।

মেরুদণ্ডের মধ্যে, ও-লিঙ্কযুক্ত অলিগোস্যাকচারাইড জৈবসংশ্লিষ্টগুলির শেষ ধাপে সাইটিডাইন -5′-মনোফসফেট (সিএমপি) পূর্ববর্তী থেকে দুটি সিয়ালিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ (এন-এসিটাইলিউরামিনিক) যুক্ত থাকে। এই প্রতিক্রিয়া ট্রান্স গোলজি থলে ঘটে।

সাইটোসিন এবং ক্যান্সার কেমোথেরাপিউটিক চিকিত্সা

টেট্রাহাইড্রোফোলিট অ্যাসিড (এফএইচ ₄) -CH _{3 টি} গোষ্ঠীর উত্স, এবং এটি ডিএমপি থেকে ডিটিএমপির জৈব সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয়। এছাড়াও, এফএইচ 2 গঠিত হয়। FH2 এফএইচ 4 হ্রাস করার জন্য ফোলেট এবং এনএডিপিএইচের হ্রাসের প্রয়োজন হয় requires কিছু ফোলেট রিডাক্টেস ইনহিবিটর, যেমন অ্যামিনোপট্রিন এবং মেথোট্রেক্সেট ক্যান্সারের চিকিত্সায় ব্যবহৃত হয়।

মেথোট্রেক্সান একটি প্রতিযোগিতামূলক বাধা। ফোলেট রিডাক্টেজ তার স্ট্রেস্টের চেয়ে এই বাঁধাটির সাথে 100 গুণ বেশি সখ্যতার সাথে আবদ্ধ হয়। এমিনোপটারিন একইভাবে কাজ করে।

ফোলেট রিডাক্টেসের বাধা অপ্রত্যক্ষভাবে ডিটিএমপি-র জৈব সংশ্লেষকে বাধা দেয় এবং সেইজন্য এটি ডিজিটিপি। ডাইমপি থেকে ডিটিএমপি অনুঘটক করে এমন এনজাইম থাইমিডিলিট সিনথেটিজ ইনহিবিটরস দ্বারা সরাসরি বাধা ঘটে। এই ইনহিবিটারগুলি হ'ল 5-ফ্লুরোরাসিল এবং 5-ফ্লুরো-2-ডিওক্সিউরিডাইন।

উদাহরণস্বরূপ, 5-ফ্লুরোসাকিল নিজেই বাধা নয় তবে প্রথমে পুনর্ব্যবহারযোগ্য পাথে, ডিওক্সিউরিডাইন এমফোসফেট ডি (এফডিইএমপি) তে রূপান্তরিত হয়, যা থাইমিডিলাইট সিনথেটিসের সাথে আবদ্ধ এবং বাধা দেয়।

গ্লুটামিন, অ্যাজাসেরিন এবং অ্যাসিভিসিনের সাথে সাদৃশ্যযুক্ত পদার্থগুলি গ্লুটামাইন অ্যামিডোট্রান্সফেরেজকে বাধা দেয়। আত্মহত্যা নিষ্ক্রিয়কারী হিসাবে কাজ করার জন্য আবিষ্কার করা প্রথম পদার্থগুলির মধ্যে আজরিন অন্যতম ছিল।

তথ্যসূত্র

1. Assi, HA, Garavís, M., González, C., and Damha, MJ 2018. আই-মোটিফ ডিএনএ: কোষের জীববিজ্ঞানের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য এবং তাত্পর্য। নিউক্লি অ্যাসিড গবেষণা, 46: 8038-8056।
2. বোহিনস্কি, আর। 1991. বায়োকেমিস্ট্রি। অ্যাডিসন-ওয়েসলি আইবারোইমারিকানা, উইলমিংটন, ডেলাওয়্যার।
3. ডেভলিন, টিএম 2000. বায়োকেমিস্ট্রি। সম্পাদকীয় রিভার্টে, বার্সেলোনা।
4. লডিশ, এইচ।, বার্ক, এ। জিপুরস্কি, এসএল, মাতসুদারিয়া, পি। বাল্টিমোর, ডি, ডার্নেল, জে 2003. সেলুলার এবং আণবিক জীববিজ্ঞান। সম্পাদকীয় মেডিকা পানামেরিকানা, বুয়েনস আইরেস, বোগোতা, কারাকাস, মাদ্রিদ, মেক্সিকো, সাও পাওলো।
5. নেলসন, ডিএল, কক্স, এমএম ২০০৮। লেহনঞ্জার - জৈব রসায়নের মূলনীতি। নিউইয়র্ক।
6. ভয়েট, ডি এবং ভোয়েট, জে 2004. বায়োকেমিস্ট্রি। জন উইলি অ্যান্ড সন্স, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র।