একটি ওপেরণ ক্রমানুসারে আদেশ জিন একে অপরের নিয়ন্ত্রণ একদল নিয়ে গঠিত, যে সঙ্কেতাক্ষরে লিখা প্রোটিন যে বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কিত হয়, এবং যে ব্যাকটেরিয়া জিনোম এবং "পৈতৃক" জিনোম সর্বত্র পাওয়া যায়।
এই নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়াটি ১৯ F১ সালে এফ জ্যাকব এবং জে মনোদ দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছিল, এটি ১৯ 19৫ সালে ফিজিওলজি এবং মেডিসিনে নোবেল পুরষ্কার অর্জন করেছিল। এই গবেষকরা সেই কোডটির জন্য জিনের মাধ্যমে অপেরনের অপারেশনকে প্রস্তাবিত ও প্রদর্শন করেছিলেন। ল্যাকটোজ ব্যবহারের জন্য এসচেরিচিয়া কলি দ্বারা প্রয়োজনীয় এনজাইমগুলি।
ল্যাকটোজ অপেরন (প্রমোটার, অপারেটর, ল্যাকজেড, ল্যাকএ, ল্যাকএ এবং টার্মিনেটর) সমন্বিত একটি জিনের সাথে ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের গ্রাফিক চিত্রটি (উত্স: লুল্ল ~ কমন্সউইকিয়া ভিকিমিডিয়া কমন্স)
অপেরনগুলি প্রতিটি কোষের প্রয়োজন অনুসারে প্রোটিন সংশ্লেষণের সমন্বয় সাধনের জন্য দায়ী, অর্থাৎ এগুলি কেবল সময়ে এবং প্রয়োজনীয় জায়গাগুলিতে ঠিক প্রোটিন তৈরির জন্য প্রকাশ করা হয়।
অপেরনের মধ্যে থাকা জিনগুলি সাধারণত কাঠামোগত জিন হয়, যার অর্থ তারা কোষের মধ্যে সরাসরি বিপাকীয় পথের সাথে জড়িত গুরুত্বপূর্ণ এনজাইমগুলির কোড করে। এগুলি এমিনো অ্যাসিডগুলির সংশ্লেষণ, এটিপি, কার্বোহাইড্রেট ইত্যাদির আকারে শক্তি হতে পারে energy
ওপারন সাধারণত ইউকারিয়োটিক জীবগুলিতেও পাওয়া যায়, তবে প্রোকারিয়োটিক জীবের বিপরীতে ইউকারিয়োটসে অপেরনের অঞ্চলটি একক বার্তাবাহক আরএনএ অণু হিসাবে প্রতিলিপি হয় না।
আবিষ্কার
ফ্রান্সোইস জ্যাকব এবং জ্যাক মনোদ দ্বারা তৈরি ওপেনগুলির ক্ষেত্রে প্রথম গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতিটি ছিল "এনজাইমেটিক অভিযোজন" এর সমস্যাটির সমাধান করা, যখন একটি নির্দিষ্ট এনজাইমের উপস্থিতি কেবল তখনই ছিল যখন সেলটি সাবস্ট্রেটের উপস্থিতিতে ছিল।
স্তরগুলিতে কোষের এমন প্রতিক্রিয়া বহু বছর ধরে ব্যাকটিরিয়ায় লক্ষ্য করা যায়। যাইহোক, গবেষকরা বিস্মিত হয়েছিলেন যে কোষটি কীভাবে ঠিক করেছিল যে সেই স্তরটি বিপাক করতে কোন এনজাইমকে সংশ্লেষিত করতে হয়েছিল to
জ্যাকব এবং মনোড লক্ষ করেছেন যে ব্যাকটেরিয়া কোষগুলি গ্যালাক্টোজ জাতীয় কার্বোহাইড্রেটের উপস্থিতিতে স্বাভাবিক অবস্থার চেয়ে 100 গুণ বেশি β-গ্যালাকটোসিডেস উত্পাদন করে। এই এনজাইমটি g-গ্যালাকটোসাইডগুলি ভেঙে দেওয়ার জন্য দায়বদ্ধ যাতে কোষ সেগুলি বিপাকক্রমে ব্যবহার করে।
সুতরাং, উভয় গবেষকই গ্যালাক্টোসাইড ধরণের কার্বোহাইড্রেটকে "ইনডুসার" হিসাবে অভিহিত করেছিলেন, যেহেতু তারা ala-গ্যালাক্টোসিডেসের সংশ্লেষণের বৃদ্ধির জন্য দায়বদ্ধ ছিলেন।
তেমনি, জ্যাকব এবং মনোদ তিনটি জিন সমন্বিত উপায়ে নিয়ন্ত্রিত একটি জিনগত অঞ্চলটি পেয়েছিলেন: জেড জিন, g-গ্যালাক্টোসিডেস এনজাইমের জন্য কোডিং; ওয়াই জিন, এনজাইম ল্যাকটোজ পারমিজ (গ্যালাকটোসাইড পরিবহন) এর জন্য কোডিং; এবং জিন এ, যা এনজাইম ট্রান্সসাইটিলেসের জন্য কোড দেয়, যা গ্যালাকটোসাইডগুলির সংমিশ্রনের জন্যও প্রয়োজনীয়।
পরবর্তী জেনেটিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে, জ্যাকব এবং মনোদ ল্যাকটোজ অপেরনের জিনগত নিয়ন্ত্রণের সমস্ত দিকগুলি স্পষ্ট করে বলেছিলেন যে জিন জেড, ওয়াই এবং এ বিভাগের সমন্বিত অভিব্যক্তির সাথে একক জিনগত একক গঠন করে, যা তারা "অপেরন" হিসাবে সংজ্ঞায়িত করেছিলেন।
ওপারন মডেল
অপেরন মডেলটি প্রথম জ্যাকব এবং মনোদের দ্বারা 1965 সালে ইস্পেরিচিয়া কোলিতে প্রয়োজনীয় এনজাইমগুলির শক্তির উত্স হিসাবে বিপাকীয়করণের জন্য প্রতিলিপি এবং অনুবাদ করা জিনগুলির নিয়ন্ত্রণ সম্পর্কে ব্যাখ্যা করার জন্য যথাযথভাবে বর্ণনা করা হয়েছিল। ।
এই গবেষকরা প্রস্তাব করেছিলেন যে জিনের প্রতিলিপি বা ক্রমাগতভাবে অবস্থিত জিনের সেটগুলি দুটি উপাদান দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়: 1) একটি নিয়ামক জিন বা রেপ্রেসার জিন 2) এবং অপারেটর জিন বা অপারেটর ক্রম।
অপারেটর জিন সবসময় স্ট্রাকচারাল জিন (গুলি) এর পাশে থাকে যার অভিব্যক্তিটি এটি নিয়ন্ত্রণের জন্য দায়ী, যখন অপসারণকারীকে আবদ্ধ করে এবং তার প্রতিলিপি প্রতিরোধ করে এমন একটি প্রোটিনের জন্য রেপ্রেসার জিন কোড থাকে rep
অপারেটর জিনের সাথে রিপ্রেসার সংযুক্ত হয়ে গেলে প্রতিলিপিটি দমন করা হয়। এইভাবে, ল্যাকটোজের অনুকরণের জন্য প্রয়োজনীয় এনজাইমগুলিকে এনকোড করে এমন জিনগুলির জিনগত অভিব্যক্তি প্রকাশ করা হয় না এবং তাই, ডিস্যাকচারাইডকে বিপাক করতে পারে না।
ল্যাকটোজ অপেরনের কার্যকরী চিত্রটি তার বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ উপাদানগুলির মাধ্যমে। এই জিনগুলির কার্যকারিতা শেখানোর জন্য জীববিজ্ঞানের শিক্ষকদের দ্বারা ব্যবহৃত এই "মডেল" অপেরন (সূত্র: তেরেসিক। জি থ্রো চিত্র থেকে প্রাপ্ত কাজ। আলেজান্দ্রো পোর্তোর স্প্যানিশ অনুবাদ। ভিকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে স্প্যানিশ অনুবাদ)
বর্তমানে এটি জানা যায় যে অপারেটরের কাছে রেপ্রেসারের বাঁধাই স্টেরিক মেকানিজম দ্বারা বাধা দেয়, আরএনএ পলিমারেজ প্রচারকের সাইটে এমনভাবে আবদ্ধ হয় যাতে এটি জিন প্রতিলিপি শুরু করে।
প্রবর্তক সাইট হ'ল "সাইট" যা আরএনএ পলিমেরেজ জিনকে বাঁধতে এবং প্রতিলিপি হিসাবে স্বীকৃতি দেয়। যেমন এটি বাঁধতে পারে না, এটি ক্রমের কোনও জিনকে প্রতিলিপি করতে পারে না।
অপারেটর জিনটি প্রবর্তক এবং কাঠামোগত জিন হিসাবে পরিচিত ক্রমের জেনেটিক অঞ্চলের মধ্যে অবস্থিত। তবে জ্যাকব এবং মনোদ তাদের সময়ে এই অঞ্চলটি চিহ্নিত করতে পারেনি।
এটি এখন জানা গেছে যে স্ট্রাকচারাল জিন বা জিনস, অপারেটর এবং প্রচারককে অন্তর্ভুক্ত করার সম্পূর্ণ ক্রমটি সংক্ষেপে একটি "অপেরন" গঠন করে।
Operons এর শ্রেণিবিন্যাস
ওপারসনগুলি কেবলমাত্র তিনটি পৃথক বিভাগে শ্রেণিবদ্ধ করা হয় যা তাদের নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভর করে, যা কিছু ক্রমাগতভাবে প্রকাশ করা হয় (গঠনমূলক), অন্যদের সক্রিয়করণের জন্য কিছু নির্দিষ্ট অণু বা ফ্যাক্টর প্রয়োজন হয় (অন্যমনস্ক) এবং অন্যরা অবিরত প্রকাশ না হওয়া অবধি যে inducer প্রকাশ করা হয় (দমনযোগ্য)।
তিন ধরণের অপেরন হ'ল:
ইনডুসিবল ওফেরন
এই ধরণের ওপারনগুলি পরিবেশে অণু দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যেমন অ্যামিনো অ্যাসিড, সুগার, বিপাক ইত্যাদি by এই অণুগুলি সূচক হিসাবে পরিচিত। প্রেরণকারী হিসাবে কাজ করে এমন অণু যদি খুঁজে পাওয়া যায় না, তবে অপেরনের জিনগুলি সক্রিয়ভাবে অনুলিপি করা হয় না।
অদম্য ওফেরনে, ফ্রি রিপ্রেসার অপারেটরের সাথে আবদ্ধ হয় এবং অপেরনে পাওয়া জিনগুলির প্রতিলিপি প্রতিরোধ করে। প্রবর্তক যখন দমনকারীকে আবদ্ধ করে তখন একটি জটিল তৈরি হয় যা দমনকারীকে বাঁধতে পারে না এবং এভাবে অপেরনের জিনগুলি অনুবাদ করা হয়।
দমনযোগ্য ওপারন
এই অপেরনগুলি নির্দিষ্ট অণুগুলির উপর নির্ভর করে: অন্যদের মধ্যে অ্যামিনো অ্যাসিড, সুগার, কোফ্যাক্টর বা ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর। এগুলি কোরপ্রেসার হিসাবে পরিচিত এবং ইন্ডাক্টরগুলির সম্পূর্ণ বিপরীত পথে কাজ করে।
কেবলমাত্র যখন কোরপ্রেসার রিপ্রেসারের সাথে আবদ্ধ হয়, প্রতিলিপি বন্ধ হয়ে যায় এবং এভাবে অপেরনের মধ্যে থাকা জিনগুলির প্রতিলিপি ঘটে না। তারপরে একটি দমনযোগ্য ওফেরনের প্রতিলিপি কেবল কোরপ্রেসারের উপস্থিতি দিয়ে থামে।
গঠনমূলক অপেরন
এই ধরণের অপেরগুলি নিয়ন্ত্রিত হয় না। এগুলি ক্রমাগত সক্রিয়ভাবে অনুলিপি করা হচ্ছে এবং এই জিনগুলির ক্রমকে প্রভাবিত করার মতো কোনও রূপান্তর ঘটলে, সেগুলি ধারণ করে এমন কোষগুলির জীবন প্রভাবিত হতে পারে এবং সাধারণভাবে প্রোগ্রামযুক্ত কোষের মৃত্যুর কারণ হতে পারে।
উদাহরণ
অপেরনের কার্যকারিতার প্রথম ও সর্বাধিক স্বীকৃত উদাহরণ হ'ল ল্যাক (ল্যাকটোজ) অপেরন। এই সিস্টেমটি ল্যাকটোজ, একটি ডিস্কচারাইডকে মনোস্যাকচারাইড গ্লুকোজ এবং গ্যালাকটোজে রূপান্তর করার জন্য দায়ী। তিনটি এনজাইম এই প্রক্রিয়াতে কাজ করে:
- g-গ্যালাক্টোসিডেস, ল্যাকটোজকে গ্লুকোজ এবং গ্যালাকটোজে রূপান্তর করার জন্য দায়ী।
- ল্যাকটোজ পারমেজ, বহির্মুখী মাধ্যম থেকে কোষের অভ্যন্তরে ল্যাকটোজ পরিবহনের জন্য দায়ী এবং
- ট্রান্সসিটিলেস যা সিস্টেমের অন্তর্গত, তবে এটি একটি অজানা ফাংশন রয়েছে
এসেরিচিয়া কোলির ট্রপ (ট্রাইপটোফান) অপেরন ট্রাইপ্টোফেন সংশ্লেষণকে নিয়ন্ত্রণ করে, কোরিস্টিক অ্যাসিডকে পূর্ববর্তী হিসাবে চিহ্নিত করে। এই অপেরনের মধ্যে পাঁচটি প্রোটিনের জিন রয়েছে যা তিনটি এনজাইম তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়:
- জিন E এবং D দ্বারা এনকোড করা প্রথম এনজাইম ট্রিপটোফান পথের প্রথম দুটি প্রতিক্রিয়া অনুঘটক করে এবং অ্যানথ্রিলিট সিন্থেসেজ নামে পরিচিত
- দ্বিতীয় এনজাইম হ'ল গ্লিসারলফোসফেট এবং অ্যানথ্র্যানেলেট সিন্থেসেজের পরবর্তী পদক্ষেপগুলি অনুঘটক করে
- তৃতীয় এবং শেষ এনজাইম ট্রাইপ্টোফেন সিনথেটিজ, ইন্ডোল-গ্লিসারল ফসফেট এবং সেরিন থেকে ট্রিপটোফেন তৈরির জন্য দায়ী (এই এনজাইমটি বি এবং এ জিনের একটি পণ্য)
তথ্যসূত্র
- ব্লুমেন্টাল, টি। (2004)। ইউকারিয়োটসে ওপারন কার্যকরী জিনোমিক্সে ব্রিফিংস, 3 (3), 199-211।
- গার্ডনার, ইজে, সিমন্স, এমজে, স্নুস্টাড, পিডি, এবং সান্টানা ক্যালডেরন, এ। (2000)। জিনেটিক্সের নীতিমালা। জিনতত্ত্বের নীতিমালা।
- অসবর্ন, এই, এবং ফিল্ড, বি (২০০৯)। ওপারসন সেলুলার এবং আণবিক জীবন বিজ্ঞান, 66 (23), 3755-3775।
- শাপিরো, জে।, মাচাটি, এল।, এরন, এল।, ইহলার, জি।, আইপেন, কে।, এবং বেকউইথ, জে (1969)। খাঁটি লক্ষ অপেরন ডিএনএর বিচ্ছিন্নতা। প্রকৃতি, 224 (5221), 768-774।
- সুজুকি, ডিটি, এবং গ্রিফিথস, এজে (1976)। জিনগত বিশ্লেষণের একটি ভূমিকা। ডব্লিউএইচ ফ্রিম্যান অ্যান্ড কোম্পানি।