৭.১ জিনীয় পদাৰ্থ হিচাপে DNA

আপুনি আগৰ অধ্যায়ত অধ্যয়ন কৰিছে যে চৰিত্ৰ বা বৈশিষ্ট্যসমূহ জিনৰ জৰিয়তে পিতৃ-মাতৃৰ পৰা সন্তানলৈ উত্তৰাধিকাৰী সূত্ৰে প্ৰেৰণ কৰা হয়। আপুনি ইয়াও সচেতন যে এই জিনবোৰ ক্ৰম’জ’মত উপস্থিত থাকে যিবোৰ নিউক্লিক এছিড আৰু প্ৰ’টিনেৰে গঠিত। অৱশ্যে, বৈশিষ্ট্য প্ৰকাশৰ বাবে দায়ী জিনৰ প্ৰকৃতি বুজাটো বৈজ্ঞানিক সমাজৰ আগত আটাইতকৈ ডাঙৰ প্ৰত্যাহ্বানসমূহৰ ভিতৰত এটা আছিল। এই প্ৰশ্নৰ উত্তৰ কেইটামান প্ৰায়োগিক প্ৰমাণৰ পিছত আহিছিল যে ডিঅক্সিৰাইব’নিউক্লিক এছিড (DNA) কেইটামান ভাইৰাছ বাদে যিকোনো জীৱৰ বৈশিষ্ট্য বা চৰিত্ৰ নিৰ্ধাৰণ কৰে।

DNA আৱিষ্কাৰৰ কৃতিত্ব যোহান ফ্ৰিডৰিখ মিছাৰক দিয়া হয়, যিয়ে প্ৰথমবাৰৰ বাবে পুঁজ কোষৰ নিউক্লিয়াছৰ পৰা এটা এছিডিক পদাৰ্থ পৃথক কৰিছিল আৰু DNA আৰু প্ৰ’টিন থকা নিউক্লিয়িন নাম দিছিল। ক্ৰম’জ’ম আৰু নিউক্লিয়াছত উপস্থিতিৰ বাবে এই দুটা ৰাসায়নিক উপাদান; নিউক্লিক এছিড (প্ৰধানকৈ DNA) আৰু প্ৰ’টিন জিনীয় পদাৰ্থ হোৱাৰ সম্ভাৱ্য প্ৰাৰ্থী হৈ পৰিল। তথাপিও, জিনীয় পদাৰ্থৰ প্ৰকৃতি দীৰ্ঘদিনলৈ অজ্ঞাত হৈয়েই থাকিল। ক্ৰমে ক্ৰমে, বিভিন্ন গৱেষকে অণুজীৱৰ সৈতে কৰা পৰীক্ষাই ফলাফল দিলে যিয়ে DNA ক জিনীয় পদাৰ্থ হিচাপে পক্ষ সমৰ্থন কৰা প্ৰমাণ প্ৰদান কৰিলে।

৭.১.১ ৰূপান্তৰকাৰী নীতিৰ আৱিষ্কাৰ

১৯২৮ চনত, এজন ব্ৰিটিছ চিকিৎসা বিষয়া, ফ্ৰেডেৰিক গ্ৰিফিথে স্তন্যপায়ী প্ৰাণীত নিউম’নিয়া সৃষ্টিকাৰী বেক্টেৰিয়া Streptococcus pneumoniae (যাক Diplococcus pneumoniae বুলিও কোৱা হয়) ৰ বিৰুদ্ধে ভেকচিন বিকশিত কৰাৰ প্ৰক্ৰিয়াত এটা নিৰীক্ষণ কৰিছিল, যিয়ে মানুহৰ নিউম’নিয়া সৃষ্টি কৰে আৰু সাধাৰণতে ইঁদুৰত মাৰাত্মক। তেওঁ বেক্টেৰিয়াৰ দুটা ভিন্ন ষ্ট্ৰেইন (প্ৰকাৰ) চিনাক্ত কৰিছিল, অৰ্থাৎ ৰোগ সৃষ্টিকাৰী (ভাইৰুলেণ্ট) য’ত কোষৰ চাৰিওফালে পলিচেকাৰাইডৰ কেপচুল থাকে আৰু অ-ৰোগ সৃষ্টিকাৰী (অহানিকৰ)। ৰোগ সৃষ্টিকাৰী ষ্ট্ৰেইনত, প্ৰতিটো বেক্টেৰিয়া পলিচেকাৰাইডৰ কেপচুলেৰে আগুৰি থাকে যাৰ বাবে এগাৰ প্লেটত বেক্টেৰিয়াৰ কলনি গজালে মসৃণ দেখা যায় আৰু মসৃণ ষ্ট্ৰেইন (S) বুলি কোৱা হয়। অ-ৰোগ সৃষ্টিকাৰী ষ্ট্ৰেইনত পলিচেকাৰাইডৰ আৱৰণ নাথাকে আৰু খহটা দেখা কলনি উৎপন্ন কৰে আৰু খহটা ষ্ট্ৰেইন (R) বুলি কোৱা হয়। $\mathrm{S}$ প্ৰকাৰৰ বেক্টেৰিয়াই নিউম’নিয়া সৃষ্টি কৰি ইঁদুৰবোৰ মাৰে।

গ্ৰিফিথে $\mathrm{S}$ আৰু $\mathrm{R}$ প্ৰকাৰৰ বেক্টেৰিয়াৰ সৈতে একাধিক পৰীক্ষা কৰিছিল (চিত্ৰ ৭.১)। যেতিয়া তেওঁ জীয়াই থকা $\mathrm{S}$ বেক্টেৰিয়া ইঁদুৰৰ দেহত সুমুৱাই দিলে, ইঁদুৰবোৰ নিউম’নিয়া হৈ মৰিল। অৱশ্যে, যেতিয়া তেওঁ $\mathrm{R}$ প্ৰকাৰৰ বেক্টেৰিয়াৰে ইঁদুৰ সংক্ৰমিত কৰিলে, ইঁদুৰবোৰে কোনো অসুস্থ প্ৰভাৱ দেখুৱাব নোৱাৰিলে। এই দুটা পৰীক্ষাৰ ফলাফলে নিশ্চিত কৰিলে যে $\mathrm{S}$ প্ৰকাৰৰ বেক্টেৰিয়াত উপস্থিত পলিচেকাৰাইডৰ আৱৰণ স্পষ্টতঃ ৰোগ সৃষ্টিকাৰী শক্তিৰ বাবে প্ৰয়োজনীয় আছিল।

চিত্ৰ ৭.১: গ্ৰিফিথৰ ৰূপান্তৰণ পৰীক্ষা

আৰু বুজিবলৈ, গ্ৰিফিথে কিছুমান ৰোগ সৃষ্টিকাৰী $\mathrm{S}$ বেক্টেৰিয়া সিজাই মাৰিলে আৰু উক্ত তাপেৰে মাৰা বেক্টেৰিয়া ইঁদুৰৰ দেহত সুমুৱাই দিলে। তেওঁৰ আশাৰ মতে, ইঁদুৰবোৰ জীয়াই থাকিল। অৱশ্যে, সম্পূৰ্ণ অপ্ৰত্যাশিতভাৱে, যেতিয়া তাপেৰে মাৰা $\mathrm{S}$ বেক্টেৰিয়া আৰু জীয়াই থকা $\mathrm{R}$ বেক্টেৰিয়াৰ মিশ্ৰণ সুমুৱাই দিয়া হ’ল, ইঁদুৰবোৰ নিউম’নিয়াৰ বাবে মৰিল। মৰা ইঁদুৰৰ তেজ আৰু কলাৰ তৰল পদাৰ্থ পৰীক্ষা কৰিলে জীয়াই থকা $\mathrm{S}$ প্ৰকাৰৰ বেক্টেৰিয়াৰ উপস্থিতি প্ৰকাশ কৰিলে। ওপৰৰ নিৰীক্ষণৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি, গ্ৰিফিথে এই সিদ্ধান্তত উপনীত হ’ল যে R-ষ্ট্ৰেইন বেক্টেৰিয়াই তাপেৰে মাৰা $S$ বেক্টেৰিয়াৰ পৰা তেওঁ যাক ‘ৰূপান্তৰকাৰী নীতি’ বুলি কয় সেইটো গ্ৰহণ কৰিব লাগিব, যিয়ে সিহতক মসৃণ আৱৰণযুক্ত বেক্টেৰিয়ালৈ ‘ৰূপান্তৰিত’ হ’বলৈ আৰু ৰোগ সৃষ্টিকাৰী হ’বলৈ অনুমতি দিছিল। তেওঁ এই পৰিঘটনাক ৰূপান্তৰণ বুলি ক’লে, যাৰ অৰ্থ হ’ল এটা কোষৰ পৰা আন এটা কোষলৈ জিনীয় পদাৰ্থ স্থানান্তৰণ কৰা যিয়ে গ্ৰহণকাৰী কোষৰ জিনীয় গঠন সলনি কৰে। কিন্তু ৰূপান্তৰকাৰী পদাৰ্থৰ প্ৰকৃতি এতিয়াও নিৰ্ধাৰণ কৰাৰ প্ৰয়োজন আছিল।

৭.১.২ ৰূপান্তৰকাৰী নীতিৰ জৈৱৰাসায়নিক চৰিত্ৰায়ন

তিনিজন বিজ্ঞানী, অচৱাল্ড টি. এভাৰি, কলিন মেকলিয়ড আৰু মেকলিন মেকাৰ্টিয়ে গ্ৰিফিথৰ ৰূপান্তৰকাৰী নীতি চিনাক্ত কৰিবলৈ একাধিক পৰীক্ষা কৰিছিল, আৰু ১৯৪৪ চনত নিশ্চিত কৰা হৈছিল যে ৰূপান্তৰকাৰী এজেণ্ট হৈছে DNA (চিত্ৰ ৭.২)। পৰীক্ষাৰ নক্সাত, তেওঁলোকে বেক্টেৰিয়াৰ মসৃণ ষ্ট্ৰেইনৰ তিনিটা মুখ্য উপাদানৰ ওপৰত গুৰুত্ব দিছিল, অৰ্থাৎ DNA, RNA আৰু প্ৰ’টিন। তেওঁলোকে বেক্টেৰিয়াৰ মসৃণ ষ্ট্ৰেইনৰ তাপেৰে মাৰা নিষ্কাশন প্ৰস্তুত কৰিছিল য’ৰ পৰা লিপিড আৰু কাৰ্বহাইড্ৰেট আঁতৰোৱা হৈছিল। প্ৰ’টিন, RNA আৰু DNA থকা নিষ্কাশনৰ বাকী উপাদানসমূহ নিষ্কাশনক তিনিটা ভাগত ভাগ কৰি পৰৱৰ্তী পৰীক্ষাৰ বাবে ৰখা হৈছিল। এই নিষ্কাশনসমূহ পৃথকভাৱে হাইড্ৰলাইটিক এনজাইম যেনে ৰাইব’নিউক্লিয়েজ (RNase), ডিঅক্সিৰাইব’নিউক্লিয়েজ (DNase) আৰু প্ৰ’টিয়েজৰ সৈতে চিকিত্সা কৰা হৈছিল যাতে ক্ৰমে RNA, DNA আৰু প্ৰ’টিন নষ্ট কৰি বেক্টেৰিয়াৰ খহটা ষ্ট্ৰেইনৰ তিনিটা পৃথক সংস্কৃতিলৈ প্ৰতিটো এনজাইম চিকিত্সিত নিষ্কাশন স্থানান্তৰ কৰি সিহতৰ ৰূপান্তৰণ ক্ষমতা মূল্যায়ন কৰা হয়। যিবোৰ কলনিত RNase আৰু প্ৰ’টিয়েজ চিকিত্সিত নিষ্কাশন যোগ কৰা হৈছিল সেইবোৰত খহটা ষ্ট্ৰেইনৰ মসৃণ ষ্ট্ৰেইনলৈ ৰূপান্তৰণ লক্ষ্য কৰা হৈছিল, কিন্তু যিবোৰ কলনিত DNase চিকিত্সিত নিষ্কাশন যোগ কৰা হৈছিল সেইবোৰত নহয়। এই ফলাফলে সন্দেহৰ বাহিৰে স্থাপন কৰিলে যে DNA হৈছে সম্ভাৱ্য ৰূপান্তৰকাৰী নীতি।

প্ৰকল্প: কোষবোৰৰ জিনীয় পদাৰ্থ হয় প্ৰ’টিন বা নিউক্লিক এছিড (DNA বা RNA)

সিদ্ধান্ত: ৰূপান্তৰণৰ বাবে DNAৰ প্ৰয়োজন, গতিকে ই হৈছে কোষৰ জিনীয় পদাৰ্থ

চিত্ৰ ৭.২: ৰূপান্তৰকাৰী নীতিৰ নিশ্চিতকৰণ

৭.১.৩ হাৰ্ছি-চেছ পৰীক্ষা

পিছলৈ, এলফ্ৰেড হাৰ্ছি আৰু মাৰ্থা চেছ (১৯৫২)ৰ দ্বাৰা T2 বেক্টেৰিঅ’ফেজৰ সৈতে কৰা আন এটা পৰীক্ষাই DNA ক জিনীয় পদাৰ্থ হিচাপে পক্ষ সমৰ্থন কৰা প্ৰমাণ প্ৰদান কৰিলে। Escherichia coli বেক্টেৰিয়া সংক্ৰমিত কৰা T2 বেক্টেৰিঅ’ফেজ ভাইৰাছটোত প্ৰ’টিনৰ আৱৰণেৰে আগুৰি থকা DNA থাকে। যেতিয়া ই এটা বেক্টেৰিয়া কোষ সংক্ৰমিত কৰে, ই বাহ্যিক পৃষ্ঠত সংলগ্ন হয় আৰু তাৰ পিছত ইয়াৰ DNA কোষটোলৈ সুমুৱাই দিয়ে। T2 বেক্টেৰিঅ’ফেজ আৰু E. coli ৰ সৈতে কৰা তেওঁলোকৰ একাধিক পৰীক্ষাত, উদ্দেশ্য আছিল এইটো স্থাপন কৰা যে ফেজ কণিকাৰ পুনৰুৎপাদনৰ বাবে কোনটো উপাদান দায়ী, DNA নে প্ৰ’টিন। সহজে চিনাক্ত কৰিবলৈ, $\mathrm{T} 2$ বেক্টেৰিঅ’ফেজবোৰ প্ৰথমে $E$. coli ৰ কলনিৰ সৈতে পৃথকভাৱে ৰেডিঅ’একটিভ ফছফৰাছ $\left({ }^{32} \mathrm{P}\right)$ আৰু ৰেডিঅ’একটিভ গন্ধক $\left({ }^{35} \mathrm{S}\right)$ থকা মাধ্যমত গজোৱা হৈছিল (চিত্ৰ ৭.৩)। ইয়াৰ ফলত বেক্টেৰিঅ’ফেজৰ এটা সংহতিক ৰেডিঅ’একটিভ ফছফৰাছ $\left({ }^{32} \mathrm{P}\right)$ ৰে আৰু আন সংহতিক ৰেডিঅ’একটিভ গন্ধক $\left({ }^{35} \mathrm{S}\right)$ ৰে লেবেল কৰা হৈছিল।

${ }^{35} \mathrm{S}$ আৰু ${ }^{32} \mathrm{P}$ লেবেল কৰা $\mathrm{T} 2$ ফেজবোৰ এতিয়া লেবেল নকৰা $E$. coli বেক্টেৰিয়াৰ কলনিৰ দুটা পৃথক সংস্কৃতিত সুমুৱাই দিয়া হ’ল। সংক্ৰমণৰ পিছত, বেক্টেৰিয়াৰ কলনিবোৰ ব্লেণ্ডাৰত কম্পিত কৰা হৈছিল বেক্টেৰিয়া কোষবোৰৰ বাহিৰৰ ফালৰ পৰা যিকোনো অৱশিষ্ট ফেজ আৰু ফেজৰ অংশ আঁতৰোৱাৰ বাবে। তাৰ পিছত ব্লেণ্ডাৰৰ মিশ্ৰণটো চেনট্ৰিফিউজ কৰা হৈছিল বেক্টেৰিয়া (পেলেটত উপস্থিত) ফেজৰ অৱশিষ্টাংশ (চুপাৰনেটেণ্টত উপস্থিত)ৰ পৰা পৃথক কৰিবলৈ। ৰেডিঅ’একটিভ DNA থকা ফেজে সংক্ৰমিত কৰা বেক্টেৰিয়া সংস্কৃতিৰ পেলেটবোৰে ৰেডিঅ’একটিভিটি দেখুৱালে, আনহাতে, চুপাৰনেটেণ্টত ৰেডিঅ’একটিভিটি লক্ষ্য কৰা হৈছিল যিটো ${ }^{35} \mathrm{S}$ বেক্টেৰিঅ’ফেজে সংক্ৰমিত কৰিছিল। ইয়ে সূচায় যে প্ৰ’টিনবোৰ ফেজৰ পৰা বেক্টেৰিয়াত প্ৰৱেশ কৰা নাছিল। গতিকে, এই সিদ্ধান্তত উপনীত হ’ল যে বেক্টেৰিয়া কোষত প্ৰৱেশ কৰা পদাৰ্থ, অৰ্থাৎ DNA জিনীয় পদাৰ্থ হ’ব পাৰে।

যদিও ওপৰৰ পৰীক্ষাবোৰে DNA ক জিনীয় পদাৰ্থ হিচাপে পক্ষ সমৰ্থন কৰা শক্তিশালী প্ৰমাণ প্ৰদান কৰিছিল, DNA অণুৱেই জিনীয় তথ্যৰ ভঁৰাল বুলি স্পষ্ট নাছিল। ইৰউইন চাৰ্গাফ, মৰিছ ৱিলকিনছ, ৰ’জালিণ্ড ফ্ৰেংকলিন, জেমছ ৱাটছন আৰু ফ্ৰান্সিছ ক্ৰিকৰ দ্বাৰা কৰা পৰৱৰ্তী অধ্যয়নে DNA ৰ গঠন আৱিষ্কাৰলৈ নিয়ে, DNA য়ে কেনেকৈ ডাঙৰ পৰিমাণৰ তথ্য সংকেতবদ্ধ কৰিব পাৰে সেয়া স্পষ্ট কৰিলে (অধ্যায় ৩ত বৰ্ণনা কৰা হৈছে)।

$\hspace{3.5cm}$বেক্টেৰিঅ’ফেজ

চিত্ৰ ৭.৩: হাৰ্ছি-চেছ পৰীক্ষা

৭.২ প্ৰকাৰীয় আৰু ইউকাৰীয় জিন সংগঠন

ইয়াতকৈও ভালদৰে বুজা গৈছে যে বৈশিষ্ট্যসমূহ ‘জিন একক’ হিচাপে পিতৃ-মাতৃৰ পৰা সন্তানলৈ উত্তৰাধিকাৰী সূত্ৰে প্ৰেৰণ কৰা হয় আৰু DNA হৈছে কিছুমান ভাইৰাছ (য’ত জিনীয় পদাৰ্থ RNA) বাদে সকলো জীৱৰ জিনীয় পদাৰ্থ। এইটোৱে জিনৰ সংগঠনৰ বিষয়ে প্ৰশ্ন উত্থাপন কৰিলে, এই সংগঠন প্ৰকাৰীয় আৰু ইউকাৰীয় উভয়তে একে নেকি আৰু ই আণৱিক স্তৰত কেনেকৈ কাৰ্য্য কৰে? জিন হৈছে উত্তৰাধিকাৰৰ একক যিয়ে এটা নিৰ্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য বা চৰিত্ৰ নিয়ন্ত্ৰণ কৰে আৰু বিকল্প ৰূপত প্ৰকাশ পাব পাৰে যাক এলিল বুলি জনা যায়। অন্য কথাত, জিন হৈছে DNA ৰ এটা খণ্ড যিয়ে RNA সংশ্লেষণৰ জৰিয়তে পলিপেপটাইড শৃংখলা সংশ্লেষণৰ মাধ্যমেৰে নিজকে প্ৰকাশ কৰে, যাক আণৱিক জীৱবিজ্ঞানৰ ‘কেন্দ্ৰীয় মতবাদ’ বুলি জনা যায়।

আৰম্ভণিতে স্থাপন কৰা হৈছিল যে ১৯০০ চনত মেণ্ডেলৰ উত্তৰাধিকাৰৰ নীতি পুনৰ আৱিষ্কাৰৰ ভিত্তিত বৈশিষ্ট্য বা চৰিত্ৰবোৰ জিনৰ দ্বাৰা নিয়ন্ত্ৰিত হয়, আৰু উদ্ভিদ আৰু প্ৰাণী উভয়তে কৰা পৰৱৰ্তী গৱেষণাৰ একাধিক ধাৰাই এই সত্য স্থাপন কৰিলে যে চৰিত্ৰ বা বৈশিষ্ট্যসমূহ কিছুমান অন্তৰ্নিহিত নীতিৰ দ্বাৰা নিয়ন্ত্ৰিত আৰু নিয়ন্ত্ৰণ কৰা হয় যিবোৰ এটা প্ৰজন্মৰ পৰা আনটোলৈ প্ৰেৰণ কৰা হয়। বৈশিষ্ট্য বা চৰিত্ৰ নিয়ন্ত্ৰণ কৰা কাৰক বা অন্তৰ্নিহিত এককক পিছলৈ ১৯০৯ চনত ৱিলহেম যোহানছেনে ‘জিন’ নাম দিছিল।

জিনৰ প্ৰকৃতি আৰু কাৰ্য্যকৰণ বুজাটো বিংশ শতিকাৰ আৰম্ভণিতে বৈজ্ঞানিক সমাজৰ মূল গুৰুত্বৰ ভিতৰত এটা আছিল। ১৯৩০ৰ দশকত জৰ্জ বিডল আৰু এডৱাৰ্ড টেটামৰ দ্বাৰা Neurospora crassa নামৰ ফাংগাসৰ ওপৰত কৰা কামে এটা জিনৰ এটা এনজাইমৰ সংশ্লেষণ নিয়ন্ত্ৰণৰ সৈতে সম্পৰ্ক স্থাপন কৰাত সহায় কৰিছিল।

Neurospora crassa ফাংগাসটোৱে সাধাৰণ চেনি, অজৈৱ লৱণ আৰু ভিটামিন বায়’টিন থকা মাধ্যমত অতি সহজে গজাব পাৰে এই ধৰ্মটো বিবেচনা কৰি, বিডল আৰু টেটামে এই ভিত্তিত পৰীক্ষা কৰিছিল যে জীৱটোৱে আন প্ৰয়োজনীয় এমিন’ এছিড আৰু নাইট্ৰ’জেনাছ ক্ষাৰক নিজেই সংশ্লেষণ কৰিব পাৰে (চিত্ৰ ৭.৪)। ইয়াক স্পষ্ট বুলি বিবেচনা কৰা হৈছিল যে সংশ্লেষণটো এনজাইমৰ দ্বাৰা পৰিচালিত হয়, যিবোৰ জিনীয় নিয়ন্ত্ৰণৰ অধীনত সংশ্লেষিত হয়। পৰীক্ষাৰ নক্সা অতি সহজ আছিল য’ত কনিডিয়া, অৰ্থাৎ অযৌন বীজাণুবোৰ X-ৰে’ৰ দ্বাৰা বিকিৰণ কৰা হৈছিল মিউটেচন সৃষ্টি কৰিবলৈ (চিত্ৰ ৭.৪)। বিকিৰণ কৰা বীজাণুৰ দ্বাৰা উৎপন্ন সন্তানসকলক কিছুমান নিৰ্দিষ্ট ন্যূনতম মাধ্যমত গজাই চিনাক্ত কৰা হৈছিল। মিউটেচন থকা ষ্ট্ৰেইন চিনাক্ত কৰাৰ উদ্দেশ্যেৰে, বিকিৰণ কৰা বীজাণুৰ সন্তানসকলক বন্য প্ৰকাৰৰ সৈতে পৰীক্ষামূলক সংকৰণ কৰা হৈছিল আৰু পৰৱৰ্তী সন্তানসকলক নিৰ্দিষ্ট এমিন’ এছিড বা ভিটামিনৰ বাবে (সংস্কৃতি মাধ্যম য’ত নিৰ্দিষ্ট ভিটামিন বা এমিন’ এছিড বাদে সকলো এমিন’ এছিড, নাইট্ৰ’জেনাছ ক্ষাৰক আৰু ভিটামিন থাকে) ন্যূনতম মাধ্যমত গজাই মিউটেচন ষ্ট্ৰেইন চিনাক্ত কৰা হৈছিল। তেওঁলোকেৰ দ্বাৰা এনেকুৱা বহুতো মিউটেচন চিনাক্ত কৰা হৈছিল আৰু জিনীয়ভাৱে স্থাপন কৰা হৈছিল যে প্ৰতিটো মিউটেচন, প্ৰকৃততে, এটা নিৰ্দিষ্ট এনজাইমৰ অকাৰ্য্যকৰণৰ ফলত হয়।

চিত্ৰ ৭.৪: Neurospora ত মিউটেচন চিনাক্তকৰণ দেখুওৱা পৰীক্ষা

পিছলৈ, লক্ষ্য কৰা হ’ল যে সকলো প্ৰ’টিন একক পলিপেপটাইডেৰে গঠিত নহয় বৰঞ্চ একাধিক পলিপেপটাইড শৃংখলা। এই সত্য যে এটা জিনে এটা পলিপেপটাইড সংকেতবদ্ধ কৰে; কেন্দ্ৰীয় মতবাদটোও এটা জিন এটা প্ৰ’টিনৰ পৰা সলনি কৰি এটা জিন এটা পলিপেপটাইডলৈ ৰূপান্তৰিত কৰা হৈছিল।

প্ৰায় একে সময়তে ১৯৪০ৰ দশকৰ আৰম্ভণিতে, ক্ৰমাটিন তন্তুৰ কোষতাত্ত্বিক অনুসন্ধানে ইলেক্ট্ৰন মাইক্ৰস্কোপীৰ জৰিয়তে ডোৰত পৰি থকা মণিৰ দৰে গঠন (চিত্ৰ ৭.৫) প্ৰকাশ কৰিলে আৰু ইয়াক সোনকালে সিদ্ধান্তত উপনীত হ’ল যে প্ৰতিটো মণিয়ে সম্ভৱতঃ এটা জিনক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে।

চিত্ৰ ৭.৫: ক্ৰমাটিনৰ ডোৰত পৰি থকা মণিৰ গঠন

পিছৰ অনুসন্ধানসমূহে প্ৰকাশ কৰিলে যে প্ৰতিটো মণি হৈছে এটা নিউক্লিঅ’জ’ম (হিষ্ট’ন অক্টামাৰৰ এটা কেন্দ্ৰ আৰু $146 \mathrm{~bp}$ ৰ এটা দ্বি-সূত্ৰীয় DNA ধাৰণ কৰে) আৰু দুটা মণিৰ মাজৰ ডোৰ, লিংকাৰ DNA। ইয়াও স্থাপন কৰা হৈছিল যে প্ৰতিটো নিউক্লিঅ’জ’মে ইয়াৰ লিংকাৰ অঞ্চলৰ সৈতে প্ৰায় $200 \mathrm{~bp}$ জড়িত। ইয়াক জিন বুলি বিবেচনা কৰিব নোৱাৰি, কাৰণ বহুতো ক্ষেত্ৰত জিনৰ আকাৰ ২০০ নিউক্লিয়টাইডতকৈ বহুত ডাঙৰ হ’ব লাগিব। সহজ কাৰণ হৈছে যে বহুতো প্ৰ’টিনত ১০০ তকৈ অধিক এমিন’ এছিড অৱশিষ্ট থাকে আৰু সিহতৰ সংশ্লিষ্ট নিয়ন্ত্ৰক জিনবোৰ একে সংখ্যাৰ তিনিগুণতকৈ কম হ’ব নোৱাৰে (ক’ডনৰ ত্ৰয়ী প্ৰকৃতিৰ ভিত্তিত)।

এতিয়া স্পষ্ট হৈ পৰিছে যে জিন হৈছে DNA ৰ এটা খণ্ড য’ত নিৰ্দিষ্ট প্ৰমোটৰ অঞ্চল থাকে, য’ত RNA পলিমাৰেজে সংলগ্ন হ’ব পাৰে আৰু mRNA ট্ৰান্সক্ৰাইব কৰিব পাৰে। ট্ৰান্সক্ৰাইব কৰা mRNA ৰ পিছত অনুবাদ প্ৰক্ৰিয়াত জড়িত হয়। প্ৰক্ৰিয়াটো ভাইৰাছৰ পৰা বেক্টেৰিয়া, উদ্ভিদ আৰু প্ৰাণী সকলো জীৱৰ বাবে একে। ভাইৰাছ, বেক্টেৰিয়া বা উচ্চ জীৱৰ জিনবোৰ সিহতৰ গঠন আৰু কাৰ্য্যত একে নেকি? ক্ৰম’জ’মৰ এটা সম্পূৰ্ণ সংহতিৰ (সকলো জিন আৰু DNA ৰ অন্যান্য অংশ অন্তৰ্ভুক্ত কৰি) মুঠ DNA সামগ্ৰীক জিন’ম বোলা হয়। যিদৰে আমি ভাইৰাছ বা বেক্টেৰিয়াৰ ক্ষেত্ৰত দেখো, জিন’মৰ আকাৰ ইউকাৰীয় জিন’মতকৈ তুলনামূলকভাৱে বহুত সৰু। ইউকাৰীয় জিন’মবোৰ প্ৰকাৰীয় জিন’মতকৈ বহুত জটিল। উদ্ভিদৰ জিন’মবোৰ অন্য যিকোনো ইউকাৰীয় জিন’মতকৈ আৰু অধিক জটিল। জীৱিত জীৱৰ বিভিন্ন গোটত জিন’মৰ আনুমানিক আকাৰ চিত্ৰ ৭.৬ত দেখুওৱা হৈছে।

চিত্ৰ ৭.৬: জীৱিত জীৱৰ বিভিন্ন গোটত জিন’ম আকাৰৰ ভিন্নতা। জিন’ম আকাৰ হাজাৰ হাজাৰ নিউক্লিয়টাইড যোৰত জোখা হয়, অৰ্থাৎ $1000 \mathrm{bp}=1$ কিল’বেইছ (kb) আৰু ১০০০,০০০ $\mathrm{bp}=1000 \mathrm{~Kb}=1$ মেগাবেইছ (Mb)

বহুতো ইউকাৰীয়ত জিন’মৰ এটা ডাঙৰ অংশ প্ৰকাশিত নহয় আৰু নন-ক’ডিং অনুক্ৰম হিচাপে থাকে। ইয়াও লক্ষ্য কৰা হৈছে যে ইউকাৰীয় জিন প্ৰকাশনত পলিপেপটাইড শৃংখলা সংশ্লেষণ প্ৰক্ৰিয়াত জড়িত সক্ৰিয় mRNA ৰ আকাৰ প্ৰাথমিক ট্ৰান্সক্ৰিপ্টতকৈ বহুত সৰু। প্ৰকৃততে, বহুতো ইউকাৰীয় জিন যেনে, হিম’গ্লবিনৰ $\beta$-গ্লবিন জিন ট্ৰান্সক্ৰিপচনৰ পিছত স্প্লাইচিং প্ৰক্ৰিয়াৰ মাজেৰে যায় য’ত প্ৰাথমিক ট্ৰান্সক্ৰিপ্টৰ কেইটামান অন্তৰ্বৰ্তী খণ্ড কাটি উলিওৱা হয় (ইণ্ট্ৰন) আৰু RNA ট্ৰান্সক্ৰিপ্টৰ বাকী অংশবোৰ (এক্সন) একেলগ কৰি mRNA গঠন কৰা হয়।

এটা ইউকাৰীয় কোষত দুটা প্ৰকাৰৰ জিন’ম থাকে: (i) নিউক্লীয় জিন’ম আৰু (ii) অংগাণু জিন’ম।

নিউক্লীয় জিন’ম

বেছিভাগ DNA নিউক্লিয়াছত পোৱা যায় আৰু নিউক্লীয় DNA বুলি জনা যায়। প্ৰকাৰীয়ত, বেছিভাগ জিন’ম ক’ডিং DNA অনুক্ৰমেৰে গঠিত আনহাতে ইউকাৰীয় জিন’মত ক’ডিং অঞ্চলবোৰে মুঠ জিন’মৰ তুলনামূলকভাৱে অতি সৰু অংশ গঠন কৰে। উদাহৰণস্বৰূপে, মানৱ জিন’মৰ আকাৰ প্ৰায় $3,000 \mathrm{Mb}$ বা ৩ বিলিয়ন বেইছ যোৰ DNA আৰু আনুমানিক ২০,০০০ তকৈ অধিক জিন থকা বুলি অনুমান কৰা হয়, যিয়ে প্ৰায় $2 %$ মুঠ জিন’ম গঠন কৰে। জিন’মৰ ননক’ডিং অঞ্চলত, এনে অনুক্ৰম থাকে যিবোৰ টেণ্ডেম এৰে’ৰ ৰূপত হাজাৰ হাজাৰৰ পৰা কেইবামিলিয়নলৈ পুনৰাবৃত্তি কৰা হয়। জিন’মত এই পুনৰাবৃত্তি DNA অনুক্ৰমবোৰৰ আকাৰ আৰু সংখ্যা যথেষ্ট পৰিমাণে ভিন্ন হয়।

ইউকাৰীয় কোষত নিউক্লীয় জিন’ম সৰু ঘনীভূত এককত সংগঠিত হয়, যাক ক্ৰম’জ’ম বুলি জনা যায় য’ত ৰৈখিক DNA অণু থাকে। এজন ব্যক্তিৰ হেপ্লইড জিন’মত ক্ৰম’জ’মৰ এটা সম্পূৰ্ণ সংহতিক n আখৰেৰে প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয়। বেছিভাগ জীৱই প্ৰতিটো কোষত ক্ৰম’জ’মৰ দুটা সংহতি বহন কৰে আৰু ডিপ্লইড জীৱ (2n) বুলি জনা যায়।

অংগাণু জিন’ম

নিউক্লীয় DNA ৰ উপৰিও, কেইটামান পৰ্দা-আৱদ্ধ কোষীয় অংগাণু যেনে ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট আৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াত অংগাণু-নিৰ্দিষ্ট DNA থাকে। অংগাণু জিন’মবোৰ প্ৰধানকৈ বৃত্তাকাৰ দ্বি-সূত্ৰীয় DNA আৰু প্ৰতিটো অংগাণুত একাধিক প্ৰতিলিপিত উপস্থিত থাকে (চিত্ৰ ৭.৭)। এইবোৰ অৰ্ধ-সংৰক্ষণশীল ধৰণে পুনৰুৎপাদন কৰে আৰু নিউক্লীয় জিন’মৰ পৰা পৃথকভাৱে উত্তৰাধিকাৰী সূত্ৰে প্ৰেৰণ কৰা হয়। অংগাণু DNA ত এনে জিন থাকে যিবোৰ অংগাণু-নিৰ্দিষ্ট কাৰ্য্যৰ বাবে প্ৰয়োজনীয় আৰু সাধাৰণতে একপিতৃক আৰু স্ত্ৰী গেমিটৰ জৰিয়তে পৰৱৰ্তী প্ৰজন্মলৈ উত্তৰাধিকাৰী সূত্ৰে প্ৰেৰণ কৰা হয়।

চিত্ৰ ৭.৭: অংগাণু DNA

৭.৩ DNA পুনৰুৎপাদন

যেতিয়া ১৯৫৩ চনত জেমছ ৱাটছন আৰু ফ্ৰান্সিছ ক্ৰিকে DNA ৰ ত্ৰিমাত্ৰিক গঠন প্ৰস্তাৱ কৰিছিল, জীৱবিজ্ঞানীসকলক আটাইতকৈ উৎসাহিত কৰা বৈশিষ্ট্যটো আছিল দুটা পলিনিউক্লিয়টাইড শৃংখলাৰ ক্ষাৰকৰ পূৰক সম্পৰ্ক। ৱাটছন আৰু ক্ৰিকে তৎক্ষণাত এটা মডেল প্ৰস্তাৱ কৰিছিল যে জিনীয় তথ্য কপি কৰাৰ ভিত্তি হৈছে পূৰকতা (বিস্তাৰিত বাবে দ্বিতীয় একক, অধ্যায় ২ চাওক)। তেওঁলোকে প্ৰস্তাৱ কৰা মডেল অনুসৰি, DNA ৰ দুটা সূত্ৰ পুনৰুৎপাদনৰ সময়ত পৃথক হয়; প্ৰতিটো সূত্ৰই এটা নতুন পূৰক সূত্ৰ সংশ্লেষণৰ বাবে এটা নমুনা হিচাপে কাৰ্য্য কৰে কাৰণ ক্ষাৰক যোৰাৰ নিৰ্দিষ্টতাৰ বাবে (অ