ডিএনএ প্যাকেজিং কী? - জীববিদ্যা - 2025

DNA- এর প্যাকেজিং শব্দটি কক্ষে DNA- এর নিয়ন্ত্রিত সন্নিবিষ্ট সংজ্ঞায়িত হয়। কোনও কোষে (এবং প্রকৃতপক্ষে, এমনকি ভাইরাসগুলিতেও নয়) ডিএনএ মুক্ত, আলগা এবং সত্য সমাধানে নেই।

ডিএনএ একটি দীর্ঘ দীর্ঘ অণু যা সর্বদা বিভিন্ন প্রোটিনের বিস্তৃত সাথে যোগাযোগ করে। জিনগুলি বহন করে এমন প্রক্রিয়াজাতকরণ, উত্তরাধিকার এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য, ডিএনএ একটি নির্দিষ্ট স্থানিক সংস্থা গ্রহণ করে। কমপ্যাক্টের বিভিন্ন স্তরে ডিএনএ প্যাকেজিংয়ের প্রতিটি ধাপ কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে এটি সেল দ্বারা সম্পন্ন হয়।

ক্রোমাটিন: শিথিল (বাম) থেকে কনডেন্সড (ডানদিকে)। Commons.wikimedia.org থেকে নেওয়া

ভাইরাসগুলির নিউক্লিক অ্যাসিডগুলির জন্য বিভিন্ন প্যাকেজিং কৌশল রয়েছে। কমপ্যাক্ট সর্পিলগুলির গঠনগুলির মধ্যে অন্যতম প্রিয় একটি। এটি বলা যেতে পারে যে ভাইরাসগুলি হ'ল নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি খুব প্রোটিনে প্যাকেজ করে যা তাদের আচ্ছাদন করে, সুরক্ষা দেয় এবং সঞ্চালিত করে।

প্রোকারিওটিসে, ডিএনএ প্রোটিনের সাথে সম্পর্কিত যা নিউক্লায়য়েড নামক কাঠামোর মধ্যে জটিল লুপগুলির গঠন নির্ধারণ করে। অন্যদিকে ইউক্যারিওটিক কোষে ডিএনএ সংযোগের সর্বাধিক স্তর হ'ল মাইটোটিক বা মায়োটিক ক্রোমোজোম।

কেবলমাত্র একটি বি-ডিএনএ প্যাকেজভুক্ত নয় এমন একটি গবেষণা গবেষণাগার যা সেই উদ্দেশ্যটি অনুসরণ করে।

ডিএনএ কাঠামো

ডিএনএ দুটি অ্যান্টিপ্যারালিয়াল ব্যান্ডের সমন্বয়ে গঠিত যা ডাবল হেলিক্স গঠন করে। তাদের প্রত্যেকের একটি ফসফোডিস্টার বন্ড কঙ্কাল রয়েছে যার উপর নাইট্রোজেনাস বেসগুলিতে যুক্ত শর্করা সংযুক্ত থাকে।

অণুর ভিতরে, একটি ব্যান্ডের নাইট্রোজেনাস বেসগুলি পরিপূরক ব্যান্ডের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন (দুই বা তিন) গঠন করে।

এর মতো অণুতে, বেশিরভাগ গুরুত্বপূর্ণ বন্ড কোণগুলি নিখরচায় ঘূর্ণন দেখায়। নাইট্রোজেন বেস-চিনি, চিনি-ফসফেট গ্রুপ এবং ফসফোডিস্টার বন্ধনগুলি নমনীয়।

এটি নমনীয় রড হিসাবে দেখা ডিএনএকে বাঁকানো এবং মোচড়ানোর কিছু ক্ষমতা দেখানোর অনুমতি দেয়। এই নমনীয়তাটি ডিএনএকে জটিল স্থানীয় কাঠামো গ্রহণ করতে এবং সংক্ষিপ্ত, মাঝারি এবং দীর্ঘ দূরত্বে ইন্টারঅ্যাকশন লুপ তৈরি করতে দেয়।

এই নমনীয়তাটিও ব্যাখ্যা করে যে কোনও মানুষের প্রতিটি ডিপ্লোড কোষে 2 মিটার ডিএনএ কীভাবে বজায় রাখা যায়। একটি গেমেটে (হ্যাপলয়েড সেল) এটি ডিএনএর এক মিটার হবে।

ব্যাকটিরিয়া নিউক্লিয়ড

যদিও এটি অবিচ্ছেদ্য নিয়ম নয়, ব্যাকটিরিয়াল ক্রোমোজোম একটি একক সুপারকয়েল ডাবল-ব্যান্ড ডিএনএ অণু হিসাবে বিদ্যমান।

ডাবল হেলিক্স নিজেকে আরও মোচড় দেয় (পালা প্রতি 10 বিপি এরও বেশি) এভাবে কিছু সংযোগ তৈরি হয়। স্থানীয় গিঁটগুলি এনজাইমেটিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা ম্যানিপুলেশনগুলির জন্য ধন্যবাদও উত্পন্ন হয়।

এছাড়াও, ডিএনএতে এমন সিকোয়েন্স রয়েছে যা ডোমেনগুলি বড় লুপগুলিতে গঠনের অনুমতি দেয়। আমরা সুপারকুলিংয়ের ফলস্বরূপ স্ট্রাকচারটিকে কল করি এবং লুপগুলিকে একটি নিউক্লায়য়েড অর্ডার করি।

এইগুলি এমন কিছু প্রোটিনকে গতিশীল পরিবর্তনগুলির মধ্য দিয়ে ধন্যবাদ দেয় যা কমপ্যাক্ট ক্রোমোজোমে কিছু কাঠামোগত স্থিতিশীলতা সরবরাহ করে। ব্যাকটিরিয়া এবং আর্চিয়ায় সংযোগের ডিগ্রি এতটাই দক্ষ যে প্রতি নিউক্লিয়াইডে একাধিক ক্রোমোজোম থাকতে পারে।

নিউক্লিওয়েড কমপক্ষে 1000 বার প্র্যাকেরিয়োটিক ডিএনএ সংযোগ করে। নিউক্লিয়য়েডের খুব টপোলজিকাল কাঠামো ক্রোমোজোম বহন করে এমন জিনগুলির নিয়ন্ত্রণের একটি মৌলিক অংশ। অর্থাৎ কাঠামো এবং ফাংশন একই ইউনিট গঠন করে।

ইউকারিয়োটিক ক্রোমোজোমের সংযোগের মাত্রা

ইউক্যারিওটিক নিউক্লিয়াসের ডিএনএ উলঙ্গ নয়। এটি অনেকগুলি প্রোটিনের সাথে যোগাযোগ করে, যার মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হিস্টোন। হিস্টোনগুলি হ'ল ছোট, ধনাত্মক চার্জযুক্ত প্রোটিন যা ডিএনএ-কে একটি নির্দিষ্ট-নির্দিষ্ট উপায়ে আবদ্ধ করে।

নিউক্লিয়াসে আমরা যা পর্যবেক্ষণ করি তা একটি জটিল ডিএনএ: হিস্টোনস, যাকে আমরা ক্রোমাটিন বলে থাকি। অত্যন্ত ঘনীভূত ক্রোমাটিন, যা সাধারণত প্রকাশ করা হয় না, হিটারোক্রোম্যাটিন। বিপরীতে, কমপক্ষে সংক্ষিপ্ত (লুজর) বা ইউচ্রোম্যাটিন হ'ল ক্রোমাটিন যা জিন প্রকাশিত হয়।

ক্রোমাটিনে বিভিন্ন স্তরের সংযোগ রয়েছে। সর্বাধিক প্রাথমিক হ'ল নিউক্লিওসোম; এটি সোলোনয়েড ফাইবার এবং ইন্টারফেজ ক্রোমাটিন লুপগুলি অনুসরণ করে। কোনও ক্রোমোজোম বিভাজন করলেই সর্বাধিক সংযোগের মাত্রা প্রদর্শিত হয়।

নিউক্লিজোম

নিউক্লিওসোম ক্রোমাটিন সংগঠনের প্রাথমিক একক। প্রতিটি নিউক্লিওসোম হিস্টোনগুলির একটি অক্টেমার দিয়ে গঠিত যা এক ধরণের ড্রাম তৈরি করে।

অষ্টমীরটি হিস্টোন এইচ 2 এ, এইচ 2 বি, এইচ 3 এবং এইচ 4 এর প্রতিটি দুটি কপি দিয়ে তৈরি। তাদের চারপাশে, ডিএনএ প্রায় 1.7 বার যায়। এর পরে হিস্টোন এইচ 1 এর সাথে যুক্ত 20 বিপি লিঙ্কার এবং পরে অন্য নিউক্লিওসোম নামে মুক্ত ডিএনএর একটি ভগ্নাংশ আসে। নিউক্লিওসোমে ডিএনএর পরিমাণ এবং এটি একে অন্যকে আবদ্ধ করে যা প্রায় 166 বেস জোড়া হয়।

এই ডিএনএ প্যাকেজিং পদক্ষেপটি অণুতে প্রায় 7 বার যোগাযোগ করে। যে, আমরা এক মিটার থেকে ডিএনএ মাত্র 14 সেমি উপরে যেতে।

এই প্যাকিং সম্ভব কারণ পজিটিভ হিস্টোনগুলি ডিএনএর নেতিবাচক চার্জ এবং ফলস্বরূপ তড়িৎক্ষেত্রের স্ব-বিকর্ষণ বাতিল করে। অন্য কারণটি হ'ল ডিএনএ এমনভাবে বাঁকানো যেতে পারে যে এটি হিস্টোনের অক্টেমারকে ফ্লিপ করতে পারে।

30nm ফাইবার

বহু ক্রমাগত নিউক্লিওসোম দ্বারা গঠিত একটি নেকলেসে পুঁতির ফাইবারটি আরও ক্ষতিকারক কাঠামোতে আরও ক্ষত হয়।

এটি আসলে কী কাঠামো গ্রহণ করে সে সম্পর্কে আমরা পরিষ্কার না হলেও আমরা জানি যে এটি প্রায় 30 এনএম বেধে পৌঁছেছে। এটি তথাকথিত 30 এনএম ফাইবার; হিস্টোন এইচ 1 এর গঠন এবং স্থায়িত্বের জন্য প্রয়োজনীয়।

30 এনএম ফাইবার হিটারোক্রোম্যাটিনের প্রাথমিক স্ট্রাকচারাল ইউনিট। ল্যাক নিউক্লিওসোমগুলির যে, ইউচারোম্যাটিন।

টাই এবং টার্নস

30 এনএম ফাইবার তবে সম্পূর্ণ রৈখিক নয়। বিপরীতে, এটি সামান্য পরিচিত প্রোটিন ম্যাট্রিক্সে, প্রায় 300 এনএম দৈর্ঘ্যের লুপ গঠন করে and

প্রোটিন ম্যাট্রিক্সের এই লুপগুলি আরও কমপ্যাক্ট ক্রোম্যাটিন ফাইবার 250 এনএম ব্যাস তৈরি করে। অবশেষে, তারা একক হেলিক্স 700 এনএম পুরু হিসাবে সারিবদ্ধ হয়, যা মাইটোটিক ক্রোমোসোমের এক বোন ক্রোমাটিডকে জন্ম দেয়।

শেষ পর্যন্ত, পারমাণবিক ক্রোমাটিনে ডিএনএ বিভাজনকারী ঘরের ক্রোমোসোমে প্রায় 10,000 বার যোগাযোগ করে। "লিনিয়ার" ডিএনএর তুলনায় এটি প্রায় 1000 গুণ হওয়ায় ইন্টারপেজ নিউক্লিয়াসে এর সংযোগটিও বেশি।

ডিএনএর মায়োটিক কমপ্যাকশন

উন্নয়নমূলক জীববিজ্ঞানের বিশ্বে গেমটোজেনসিস এপিগেনোমটি পুনরায় সেট করতে বলা হয়। এটি, এটি ডিএনএ চিহ্নগুলি মুছে দেয় যে গেমেট উত্পাদিত বা অভিজ্ঞ ব্যক্তির জীবন উত্পন্ন করেছে।

এই ট্যাগগুলির মধ্যে ডিএনএ মিথিলিকেশন এবং হিস্টোনগুলির সমবায় পরিবর্তনসমূহ (হিস্টোনের জন্য কোড) অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। তবে পুরো এপিজেনোমটি পুনরায় সেট করা হয় না। চিহ্নগুলির সাথে যা অবশিষ্ট রয়েছে তা পিতৃসন্তান বা মাতৃ জিনগত ছাপের জন্য দায়ী।

গেমটোজেনসিসের অন্তর্নিহিত পুনরায় সেটটি শুক্রাণুতে দেখা সহজ। শুক্রাণুতে, ডিএনএ হিস্টোন দিয়ে ভরা হয় না। সুতরাং, উত্পাদনশীল জীবের মধ্যে এটির সংশোধনগুলির সাথে সম্পর্কিত তথ্য সাধারণত উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত হয় না।

শুক্রাণুতে, প্রোটামাইন নামক অ-নির্দিষ্ট ডিএনএ বাইন্ডিং প্রোটিনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার জন্য ডিএনএকে প্যাকেজ করা হয়। এই প্রোটিনগুলি একে অপরের সাথে ডাইস্লফাইড বন্ধন গঠন করে, ফলে ডিএনএ স্তরগুলি ওভারল্যাপিং হয় যা একে অপরকে বৈদ্যুতিকভাবে প্রতিহত করে না form

তথ্যসূত্র

1. অ্যালবার্টস, বি।, জনসন, এডি, লুইস, জে।, মরগান, ডি, র্যাফ, এম।, রবার্টস, কে।, ওয়াল্টার, পি। (2014) আণবিক জীববিজ্ঞানের ঘরের (6th ষ্ঠ সংস্করণ)। ডাব্লুডাব্লু নর্টন অ্যান্ড কোম্পানি, নিউ ইয়র্ক, এনওয়াই, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র।
2. আনুনজিয়াটো, এ। (২০০৮) ডিএনএ প্যাকেজিং: নিউক্লিওসোমস এবং ক্রোমাটিন। প্রকৃতি শিক্ষা 1:26। (Https://www.nature.com/scitable/topicpage/dna-packaging-nucleosomes-and-chromatin-310)।
3. ব্রোকার, আরজে (2017)। জিনেটিক্স: বিশ্লেষণ এবং নীতিমালা। ম্যাকগ্রা-হিল উচ্চ শিক্ষা, নিউ ইয়র্ক, এনওয়াই, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র।
4. মার্টিনিজ-অ্যান্টোনিও, এ। মদিনা-রিভেরা, এ।, ক্যালাডো-ভাইডস, জে। (২০০৯) একটি ব্যাকটেরিয়া নিউক্লায়য়েডের কাঠামোগত এবং কার্যকরী মানচিত্র। জিনোম বায়োলজি, দোই: 10.1186 / জিবি -2009-10-12-247।
5. ম্যাথিউ-ফেন, আর। এস, দাস, আর।, হারবারি, পিএবি (২০০৮) দ্বৈত হেলিক্সের কথা স্মরণ করা। বিজ্ঞান, 17: 446-449।
6. ট্র্যাভারস, এএ (2004) ডিএনএ নমনীয়তার কাঠামোগত ভিত্তি। রয়্যাল সোসাইটির লন্ডনের দার্শনিক লেনদেন, সিরিজ এ, 362: 1423-1438।
7. ট্র্যাভারস, এ।, মুশখেলিশভিলি, জি। (2015) ডিএনএ গঠন এবং ফাংশন। FEBS জার্নাল, 282: 2279-2295।