জেনেটিক পুনঃনির্ধারণ: প্রকার ও প্রক্রিয়া - জীববিদ্যা - 2025

জেনেটিক পুনর্সমম্বয় প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে নিউক্লিক এসিড টুকরা অণু একটি নতুন অণু উৎপাদিত বিনিময় হয়। এটি ডিএনএতে খুব সাধারণ, তবে আরএনএ পুনঃসংযোগের জন্য একটি স্তরও। পুনঃসংযোগ হ'ল রূপান্তরকরণের পরে, জিনগত পরিবর্তনশীলতার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উত্স।

ডিএনএ বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়াতে অংশগ্রহণ করে। প্রতিলিপি দেওয়ার সময়, এটি দুটি নতুন ডিএনএ অণু তৈরির জন্য একটি টেম্পলেট হিসাবে কাজ করে। প্রতিলিপিতে, কোনও প্রচারক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত নির্দিষ্ট অঞ্চলগুলি থেকে আরএনএ অণু তৈরি করা সম্ভব করে।

ডিএনএ পুনঃসংযোগের সাধারণ পদক্ষেপ। উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে জুয়ারজেন বোড

তবে এটির পাশাপাশি ডিএনএ টুকরো বিনিময় করতেও সক্ষম। এই প্রক্রিয়াটির মাধ্যমে এটি এমন নতুন সংমিশ্রণ উত্পন্ন করে যা পূর্ববর্তী দুটি প্রক্রিয়াজাতকরণের ফল নয় বা নিষেকেরও নয়।

সমস্ত পুনঃনির্ধারণ প্রক্রিয়াটি ডিএনএ অণুগুলিকে ভাঙ্গা এবং যোগদানের সাথে জড়িত যা প্রক্রিয়াতে অংশ নেয়। এই প্রক্রিয়াটি পুনঃসংশোধন সাবস্ট্রেট, প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী এনজাইমগুলি এবং এর প্রয়োগের ব্যবস্থার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়।

পুনঃনির্ধারণ সাধারণত পরিপূরক, অনুরূপ (অভিন্ন না হলে) বা পুনরায় সংশ্লেষের রেণুগুলির মধ্যে সমকামী অঞ্চলের অস্তিত্বের উপর নির্ভর করে। যে ক্ষেত্রে অণুগুলি হোমোলজির দ্বারা পরিচালিত নয় এমন প্রক্রিয়াগুলিতে পুনরায় সংশ্লেষ করে, পুনঃসংশোধন অ-সমজাতীয় বলে be

যদি হোমোলজি উভয় অণুতে খুব সংক্ষিপ্ত অঞ্চল উপস্থিত থাকে তবে পুনরায় সংস্থানটি সাইট-নির্দিষ্ট বলে মনে হয়।

সংজ্ঞা

আমরা পুনরায় সংযুক্তিতে হোমোলজি যাকে বলি তা অবশ্যই অংশগ্রহণকারী অণুগুলির বিবর্তনীয় উত্সকে নির্দেশ করে না। বরং আমরা নিউক্লিয়োটাইড অনুক্রমের মিলের ডিগ্রির কথা বলছি।

অ-reparative পুনরায় সংস্থান, উদাহরণস্বরূপ, মিয়োসিস প্রক্রিয়া চলাকালীন ইউক্যারিওটিসে ঘটে। নিঃসন্দেহে, একই কোষে জোড়া ক্রোমোসোমের চেয়ে বৃহত্তর হোমোলজি আর কোনও হতে পারে না।

এ কারণেই তাদের বলা হয় হোমোলজাস ক্রোমোজোম। তবে এমন কিছু মামলা রয়েছে যেখানে কোনও সেলের ডিএনএ বিদেশি ডিএনএর সাথে উপাদান আদান-প্রদান করে। এই ডিএনএগুলি অবশ্যই রিকম্বিনের সাথে খুব একই রকম হতে পারে তবে এটি অর্জনের জন্য তাদের একই পূর্বপুরুষের (হোমোলজি) ভাগ করে নেওয়া প্রয়োজন হবে না।

চিয়াজম এবং ক্রসওভার

দুটি ডিএনএ অণুর মধ্যে সংযুক্তি এবং আদান প্রদানের স্থানটিকে চিয়াজম বলা হয় এবং প্রক্রিয়াটি নিজেই ক্রসলিংকিং নামে পরিচিত। ক্রসওভারের সময় অংশগ্রহণকারী ডিএনএগুলির মধ্যে একটি ব্যান্ড এক্সচেঞ্জ যাচাই করা হয়।

এটি একটি সমন্বয় উত্পন্ন করে, যা দুটি ডিএনএ অণু শারীরিকভাবে একের সাথে একীভূত। যখন সমন্বয়কারী "সমাধান করে", দুটি অণু উত্পন্ন হয়, সাধারণত পরিবর্তিত হয় (পুনঃসংযোগকারী)।

পুনঃনির্ধারণের প্রসঙ্গে "সমাধান" করার জন্য, একটি সমষ্টির ডিএনএ অণুগুলিকে আলাদা করা।

জেনেটিক পুনঃসংযোগের প্রকারগুলি

-সাইট নির্দিষ্ট পুনরায় সংস্থান

সাইট-নির্দিষ্ট পুনরায় সংশ্লেষে, দুটি ডিএনএ অণু, সাধারণত হোমোলজাস নয়, উভয়ের মধ্যে একটি সংক্ষিপ্ত ক্রম থাকে। এই ক্রমটি নির্দিষ্ট স্প্লিক্লিং এনজাইমের লক্ষ্য।

এই ক্রমটি সনাক্ত করতে সক্ষম এনজাইম এবং অন্যটি নয়, এটি দুটি অণুর একটি নির্দিষ্ট সাইটে এটিকে কেটে দেয়। অন্যান্য কয়েকটি কারণের সাহায্যে, এটি দুটি অংশগ্রহণকারী অণুগুলির ডিএনএ ব্যান্ডগুলি অদলবদল করে এবং একটি সমন্বয় গঠন করে।

ইসেরিচিয়া কোলি

এটি ব্যাকটিরিয়াম এসেরিচিয়া কোলির জিনোম এবং ব্যাকটিরিওফেজ ল্যাম্বদা এর মধ্যে সমন্বয় গঠনের ভিত্তি। একটি ব্যাকটিরিওফেজ একটি ভাইরাস যা ব্যাকটেরিয়াগুলিকে সংক্রামিত করে।

এই cointegrate গঠন ভাইরাস জিনোমে এনকোডযুক্ত এনজাইম দ্বারা সম্পন্ন করা হয়: ল্যাম্বদা ইন্টিগ্রেস। এটি ভাইরাসের বৃত্তাকার জিনোমে এটিপি নামে একটি সাধারণ ক্রম এবং ব্যাকটিরিয়ায় এটিবিটিকে স্বীকৃতি দেয়।

উভয় অণুতে উভয় ক্রম কেটে, এটি বিনামূল্যে বিভাগ তৈরি করে, ব্যান্ডগুলি অদলবদল করে এবং দুটি জিনোমে যোগ দেয়। এরপরে একটি বৃহত্তর, বা সমন্বিত বৃত্ত গঠিত হয়।

সংশ্লেষে, ভাইরাস জিনোম ব্যাকটিরিয়াল জিনোম দ্বারা প্যাসিভ বহন করা হয়, যার সাথে এটি প্রতিরূপ হয়। এই অবস্থায় বলা হয়ে থাকে যে ভাইরাসটি প্রোভাইরাস অবস্থায় রয়েছে এবং ব্যাকটিরিয়াম এর জন্য লাইসোজেনিক।

বিপরীত প্রক্রিয়া, অর্থাৎ, সমষ্টির রেজোলিউশনটি অনেক প্রজন্ম গ্রহণ করতে পারে - এমনকি ঘটেও না। যাইহোক, এটি করা এনজাইম্যাটিকভাবে মধ্যস্থতা করে ভাইরাস জিনোম দ্বারা এনকোড করা আরেকটি প্রোটিন দ্বারা এক্সিজেনেস নামে পরিচিত। এটি যখন ঘটে তখন ভাইরাসটি সমন্বিত স্থান থেকে আলাদা হয়, পুনরায় সক্রিয় হয় এবং কোষের লিসিসের কারণ হয়।

হোমোলজাস পুনঃসংযোগ

সাধারণীকরণ পুনঃনির্ধারণ

হোমোলজাস পুনঃসংযোগ ডিএনএ অণুগুলির মধ্যে ঘটে যা কমপক্ষে প্রায় 40 টি সম্পূর্ণ বা প্রায় সম্পূর্ণ মিলের নিউক্লিয়োটাইড ভাগ করে। পুনঃনির্ধারণ প্রক্রিয়াটি চালানোর জন্য, কমপক্ষে একটি অন্তঃসন্ধি অবশ্যই জড়িত থাকতে হবে।

এন্ডোনুক্লেজ হ'ল এনজাইমগুলি যা ডিএনএর অভ্যন্তরীণ কাটাগুলি তৈরি করে। কেউ কেউ ডিএনএ হ্রাস করতে এগিয়ে যান। আবার কেউ কেউ পুনঃসংযোগের ক্ষেত্রে ডিএনএতে ডেন্ট তৈরির জন্য এটি করে।

এই অনন্য নিকটি একটি ফ্রি প্রান্ত সহ একটি একক ব্যান্ড ডিএনএ প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়। একটি পুনঃনির্বিবেচনা দ্বারা পরিচালিত এই ফ্রি এন্ডটি একটি একক ব্যান্ডকে ডাবল ডিএনএ আক্রমণ করার অনুমতি দেয়, আবাসিক ব্যান্ডটিকে অনুরূপ স্থানচ্যুত করে।

এটি একটি দাতা ("আক্রমণকারী") ডিএনএ অণু এবং অন্য রিসেপ্টারের মধ্যে ক্রসিং-ওভার পয়েন্ট।

এসেরিচিয়া কোলিতে আক্রমণ এবং ব্যান্ড এক্সচেঞ্জ প্রক্রিয়া চালিত এনজাইম (রিকোম্বিনেজ)কে রেকা বলা হয়। প্রোকারিওটিসে অন্যান্য হোমোলজাস প্রোটিন রয়েছে, যেমন আর্চিয়ায় RadA। ইউক্যারিওটসে সমমানের এনজাইমকে RAD51 বলা হয়।

আক্রমণকারী ব্যান্ডটি একবার বাসিন্দাকে স্থানচ্যুত করার পরে, এটি ব্যান্ডটির সাথে যোগাযোগ করে যা দাতার অণুতে সহজ ছিল। উভয় সাইটই একটি লিগ্যাসের ক্রিয়া দ্বারা সিল করা হয়েছে।

আমাদের কাছে এখন হাইব্রিড ব্যান্ড ডিএনএ (দাতব্য ব্যান্ড এবং প্রাপক ব্যান্ড, বিভিন্ন উত্স থেকে) দাতা ডিএনএ এবং প্রাপক ডিএনএ দ্বারা ফ্ল্যাঙ্ক করা আছে। ক্রসওভার পয়েন্টস (চিয়াসমাটা) কমপক্ষে 200 বিপি দিয়ে উভয় দিকে এগিয়ে যায়।

ক্রসওভারের প্রতিটি পয়েন্ট হোলিদা কাঠামো (একটি পুনর্বিবেচনার ইভেন্টের ক্রুশফর্ম ডিএনএ পণ্য) হিসাবে পরিচিত যা গঠন করে।

এই ক্রুশফর্ম ডিএনএ অবশ্যই অন্যান্য এন্ডোনোক্লিজ দ্বারা সমাধান করা উচিত। এই কাঠামোর চিমেরিক বা হাইব্রিড ডিএনএ দুটি উপায়ে সমাধান করা যেতে পারে। যদি দ্বিতীয় এন্ডোনুক্লিয়োটাইড কাটা প্রথম ব্যান্ডের মতো একই ব্যান্ডে ঘটে, তবে কোনও পুনর্বিবেচনা ঘটে না। যদি দ্বিতীয় ব্যান্ডটি অন্য ব্যান্ডে ঘটে তবে ফলস্বরূপ পণ্যগুলি পুনঃসংযোগযুক্ত।

হলিডা কাঠামোতে পুনরায় সংযুক্ত ডিএনএ। es.m.wikedia.org/wiki/File:Mao-4armjunction-schematic.png।

পুনঃসংযোগ ভি (ডি) জে

এটি এক ধরণের সোম্যাটিক পুনঃসংযোগ (মায়োটিক নয়) যা প্রতিরোধ ব্যবস্থার অ্যান্টিবডিগুলির বিশাল পরিবর্তনশীলতায় প্রজন্মকে অবদান রাখে।

পলিপপটিড চেইনের জন্য কোড জিনগুলির নির্দিষ্ট টুকরাগুলিতে এই পুনরায় সমন্বয় ঘটে them এটি বি কোষ দ্বারা বাহিত হয় এবং বিভিন্ন জিনগত অঞ্চল জড়িত।

মজার বিষয় হল, ট্রাইপানোসোমা ব্রুসেইয়ের মতো পরজীবী রয়েছে যা একটি পৃষ্ঠের অ্যান্টিজেনের পরিবর্তনশীলতা তৈরি করতে অনুরূপ পুনঃসংযোগ ব্যবস্থা ব্যবহার করে। এইভাবে, তারা হোস্টের প্রতিক্রিয়া এড়াতে পারে যদি হোস্ট "নতুন" অ্যান্টিজেন সনাক্ত করতে সক্ষম অ্যান্টিবডি তৈরি করতে ব্যর্থ হয়।

পুনঃসংযোগ দ্বারা তৈরি অ্যান্টিবডিগুলির বৈচিত্র। es.m.wikedia.org/wiki/File:Cambio_clase_recombinacion.PNG

- কোন হোমোলজাস পুনঃনির্ধারণ

অবশেষে, পুনঃনির্ধারণ প্রক্রিয়াগুলি রয়েছে যা অংশগ্রহণকারী অণুগুলির ক্রমের মিলের উপর নির্ভর করে না। ইউক্যারিওটসগুলিতে, উদাহরণস্বরূপ, অ-সমজাতীয় প্রান্তগুলির পুনরায় সমন্বয় খুব গুরুত্বপূর্ণ।

এটি ডিএনএ খণ্ডগুলির সাথে ঘটে যা ডিএনএতে ডাবল ব্যান্ড বিরতি দেখায়। এগুলি সেল দ্বারা ডাবল ব্যান্ড বিরতিতে অন্য টুকরাগুলিতে তাদের যোগদানের দ্বারা "মেরামত করা হয়"।

যাইহোক, এই অণুগুলি এই পুনঃসংযোগ প্রক্রিয়াতে অংশ নেওয়ার জন্য অগত্যা অনুরূপ হতে হবে না। অর্থাত, ক্ষতিটি মেরামত করে, কোষটি সম্পর্কহীন ডিএনএগুলিতে যোগ দিতে পারে, এইভাবে একটি সত্যই নতুন (পুনরুদ্ধারকারী) অণু তৈরি করে।

পুনঃসংযোগের গুরুত্ব

কারণ হিসাবে গুরুত্ব: ডিএনএ প্রতিলিপি এবং মেরামত

পুনরায় সমন্বয় প্রতিরূপ প্রক্রিয়া চলাকালীন এবং তার পরে ডিএনএ তথ্যের বিশ্বস্ততা নিশ্চিত করে। পুনরায় সমন্বয় এই অত্যন্ত দীর্ঘ ম্যাক্রোমোকুলেলে নতুন ব্যান্ডিং প্রক্রিয়া চলাকালীন ডিএনএর ক্ষতি সনাক্ত করে।

যেহেতু প্রতিটি ব্যান্ডের নিজস্ব তথ্য এবং এর পরিপূরকগুলির একটি রয়েছে, পুনঃসংযোগ গ্যারান্টি দেয় যে কোনওটিই হারিয়েছে না। প্রত্যেকে একে অপরের সাক্ষী হিসাবে কাজ করে। একইভাবে, কূটনৈতিক জীবগুলিতে, একটি সমজাতীয় ক্রোমোজোম তার ভাইবোনকে সাক্ষ্য দেয় এবং বিপরীতে।

অন্যদিকে, একবার ডিএনএ প্রতিলিপি তৈরি করা হলে, এই অণুটির ক্ষতি ক্ষতি করার পদ্ধতিগুলি বিভিন্ন রকম হয়। কিছু প্রত্যক্ষ (আঘাতটি সরাসরি আচরণ করা হয়) এবং অন্যরা পরোক্ষ হয়।

অপ্রত্যক্ষ মেরামত প্রক্রিয়া সঞ্চালনের জন্য পুনঃনির্ধারণের উপর নির্ভর করে। এটি, একটি ডিএনএ অণুতে ক্ষতি পুনরুদ্ধার করার জন্য, আরও একটি সমজাতীয় অণু ব্যবহৃত হয়। এটি এমন একটি টেমপ্লেট হিসাবে ক্ষতিগ্রস্থ হয়ে পুনরায় পুনরুদ্ধার করতে কাজ করবে।

ফলস্বরূপ গুরুত্ব: জেনেটিক পরিবর্তনশীলতার প্রজন্ম

পুনঃসংযোগ মায়োসিসের সময় প্রচুর ক্রোমোজোম পরিবর্তনশীলতা তৈরি করতে সক্ষম। মেরুদণ্ডের অ্যান্টিবডিগুলির ক্ষেত্রে যেমন সোম্যাটিক পুনঃনির্ধারণও পরিবর্তনশীলতা উত্পন্ন করে।

অনেক প্রাণীর মধ্যে মায়োসিস হ'ল গেমেটিক। যৌন প্রজননকারী জীবগুলিতে, পুনঃসংশোধনটি পরিবর্তনশীলতা তৈরির অন্যতম শক্তিশালী উপায় হিসাবে দেখা যায়।

এর অর্থ হ'ল স্বতঃস্ফূর্ত পরিবর্তন এবং ক্রোমোজোম বিভাজনকে পুনরূদ্ধার করতে অন্য উপাদান হিসাবে অবশ্যই যুক্ত করতে হবে যা গেম্যাটিক পরিবর্তনশীলতা তৈরি করে।

অন্যদিকে সাইট-নির্দিষ্ট পুনরায় সংশ্লেষ দ্বারা ব্যাকটিরিওফেজ জিনোমের সংহতকরণ তাদের হোস্ট ব্যাকটেরিয়ার জিনোমকে পুনর্নির্মাণে ভূমিকা রেখেছে।

এটি জীব-জগতের এই গুরুত্বপূর্ণ গোষ্ঠীর জিনোমিক পরিবর্তনশীলতা এবং বিবর্তনকে অবদান রেখেছে।

পুনঃসংযোগ এবং স্বাস্থ্য

আমরা ইতিমধ্যে দেখেছি যে ডিএনএ মেরামত করা যেতে পারে তবে এটির ক্ষতি করে না। বাস্তবে, প্রায় কোনও কিছুই ডিএনএর ক্ষতি করতে পারে, ত্রুটিযুক্ত প্রতিলিপি থেকে শুরু করে যা অপ্রকাশিত হয়।

তবে এর বাইরে, ডিএনএ ইউভি লাইট, আয়নাইজিং রেডিয়েশন, সেলুলার শ্বসন দ্বারা উত্পাদিত ফ্রি অক্সিজেন রেডিকাল এবং আমরা যা খাই, ধূমপান করি, শ্বাস নিতে পারি না, বা স্পর্শ করে তার দ্বারা ক্ষতিগ্রস্থ হতে পারে।

সৌভাগ্যক্রমে, আপনাকে ডিএনএ রক্ষা করতে বাঁচতে হবে না। কিছু কিছু অবশ্যই ছেড়ে দেওয়া উচিত, তবে বড় কাজটি সেল নিজেই করে। ডিএনএর ক্ষতি এবং এটির মেরামতের জন্য সনাক্তকরণের এই প্রক্রিয়াগুলির স্পষ্টতই একটি জিনগত ভিত্তি রয়েছে এবং তাদের ঘাটতি রয়েছে, ভয়াবহ পরিণতি রয়েছে।

সমজাতীয় পুনঃসংযোগের ত্রুটি সম্পর্কিত রোগগুলির মধ্যে রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, ব্লুম এবং ওয়ার্নার সিন্ড্রোমস, ফ্যামিলিয়াল স্তন এবং ডিম্বাশয়ের ক্যান্সার ইত্যাদি include

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. বেল, জে.সি., কোভালজিকোভস্কি, এসসি (২০১)) মেকানিক্স এবং ডিএনএ পুনঃসংযোগের একক অণু জিজ্ঞাসাবাদ। জৈব রসায়নের বার্ষিক পর্যালোচনা, 85: 193-226।
3. প্রাদো, এফ () সমজাতীয় পুনঃসংযোগ: টু কাঁটাচামচ এবং এর বাইরে। জিনস, দোই: 10.3390 / জিন 9120603
4. গ্রিফিথস, এজেএফ, ওয়েসলার, আর।, ক্যারল, এসবি, ডোবেলি, জে (2015)। জেনেটিক অ্যানালাইসিসের পরিচিতি (11 তম সংস্করণ)। নিউ ইয়র্ক: ডাব্লুএইচ ফ্রিম্যান, নিউ ইয়র্ক, এনওয়াই, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র।
5. টোক, এজে, হেন্ডারসন, আইআর (2018) মায়োটিক পুনঃসংযোগের সূচনা করার জন্য হটস্পট Rec জিনেটিক্সে ফ্রন্টিয়ার্স, ডুই: 10.3389 / fgene.2018.00521
6. ওয়াহাল, এ।, বাটেসেটি, এ। আনসালদি, এম। (2018) সালমনেলা এন্টারিকাতে একটি ভবিষ্যদ্বাণী: তাদের ব্যাকটিরিয়া হোস্টের জিনোম এবং ফিজিওলজি পুনরায় আকার দেওয়ার একটি চালিকা শক্তি? আণবিক মাইক্রোবায়োলজি, দোই: 10.1111 / এমএমআই.14167।
7. রাইট, ডাব্লুডি, শাহ, এসএস, হাইয়ার, ডাব্লুডি (2018) হোমোলজাস পুনঃসংযোগ এবং ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেকগুলির মেরামত। জৈবিক রসায়ন জার্নাল, 293: 10524-10535