৫০(২) তম পর্ব।কী আবিস্কার করিয়া এই ৩ বিজ্ঞানী ২০১৫ সনে রসায়নের উপর নোবেল বিজয়ী হলেন? DNA এর নিজেরই অস্তিত্ব অনবরত হুমকীর সম্মুখীন।

লিখেছেন লিখেছেন আঃ হাকিম চাকলাদার ১৮ অক্টোবর, ২০১৫, ০২:২৭:৩৭ রাত

৫০(২) তম পর্ব।কী আবিস্কার করিয়া এই ৩ বিজ্ঞানী ২০১৫ সনে রসায়নের উপর নোবেল বিজয়ী হলেন? DNA এর নিজেরই অস্তিত্ব অনবরত হুমকীর সম্মুখীন।

কোষ অনবরত সেই হুমকী যেভাবে মুকাবেলা করে DNA তথা সমগ্র প্রানী জগৎকে রক্ষা করে রাখে।



Figure source- http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/

Figure-1

1) Tomas Lindahl (Left)

Born: 1938, Stockholm, Sweden

2) Paul Modrich (Middle)

Born: 1946

3) Aziz Sancar (Right)

Born: 1946, Savur, Turkey

এই বিজ্ঞানীত্রয় DNA এর ২ স্থানের ভাংচুর, কোষ কী ভাবে মেরামত করে সেটা আবিস্কার করে কোষের আনবিক ম্যাপ আকারে দেখিয়ে দিয়ে নোবেল প্রাইজ অর্জন করেছেন।

যেমন ধরুন বিজ্ঞানী

১)Tomas Lindahl (Left) , তিনি দেখিয়েছেন DNA এর BASE EXISION REPAIR এ কোষ কী ভাবে BASE এর ভাংচুর মেরামত করে।

২) Paul Modrich (Middle)- , তিনি দেখিয়েছেন DNA, REPLICATE (কপি) করার সময় কপি কৃত DNA CHAIN এ বেঠিক বা MISMATCHING NUCLEOTIDE বসে গেলে কোষ যে ভাবে MISMATCH REPAIR এর মাধ্যমে EXISION করে মেরামত করে।

৩) Aziz Sancar (Right)- তিনি দেখিয়েছেন DNA এর NUCLEOTIDE ULTRAVIOLET RAY অথবা কোন ক্যানসার উৎপাদক পদার্থের দ্বারা আঘাত প্রাপ্ত হলে কোষ যে ভাবে NUCLEOTIDE EXISION REPAIR পদ্ধতি এর মাধ্যমে NUCLEOTIDE কে মেরামত করে।

পদ্ধতিগুলী পরে একটা একটা করে বিস্তারিত বর্ণনা করা হচ্ছে।

যেহেতু এই সমস্ত জায়গা গুলী DNA এর ম্যাপের বা গঠন (STRUCTURE) এর একটি সুনির্দিষ্ট স্থান, এই কারণে ঐ জায়গাগুলীকে চিনতে গেলে DNA এর STRUCTURE বা ম্যাপটা সম্পর্কে আগে একটু পরিচিত হওয়ার প্রয়োজন আছে নয় কী?

যেমন ধরুন আপনি ঢাকার গুলসানে, ও উত্তরায় যেতে চান তাহলে আপনাকে আগে ঢাকার ম্যাপটা একটু দেখে নিতে হবেনা?

ঠিক তদ্রুপই ঐ তিন বিজ্ঞানী DNA এর কোন খানে পৌছে সেই জায়গার ত্রুটি বিচ্যুতি ও তা মেরামত পর্যবেক্ষন করেছেন তা বুঝতে গেলেও পূর্বেই DNA টার গঠনের ম্যাপ ও তার বিভিন্ন জায়গার নামটাও জানা দরকার আছে।

বিশেষ করে এই ৩ জনের কাজের জায়গা গুলী কী বা কোথায় যেমন-

১)DNA এর BASE কী? DNA এর BASE কোথায় কীভাবে অবস্থিত।

২) DNA এর NUCLEOTIDE কী? DNA এর NUCLEOTIDE কোথায় কীভাবে অবস্থিত।

অতএব এদের আবিস্কারটা বুঝতে গেলে আগেই DNA এর ম্যাপে বা STRUCTURE এ DNA এর BASE ও NUCLEOTIDE এর অবস্থান টা আগে চিনতে হবে।

আর DNA এর BASE, NUCLEOTIDE ও RNA বিস্তারিত বুঝতে পর্ব ১,২,ও,৩, দেখুন।

তবে DNA এর BASE,NUCLEOTIDE ও RNA সম্পর্কে আপনাদের সুবিধার জন্য এখানে পুনরায় যৎ কিঞ্চিৎ ধারনা দিচ্ছি।

এটা জানতে পারলে DNA এর ম্যাপ ও গঠন সম্পর্কে জানতে পারবেন।

তাহলে আগে আসুন DNA টার গঠনের ম্যাপটার সংগে একটু পরিচিত হওয়া যাক।

DNA টা একটা জটিল বড় আকারের জৈব যৌগ। এটা এমন সূক্ষ ও কলা কৌশল পূর্ণ ভাবে সাজানো যে এর মধ্যে দুইটা চেইনের, একটিতে পিতৃহতে প্রাপ্ত ও অন্যটি মাতৃ হতে প্রাপ্ত বংশাবলীর গুনাগুন, জ্বীন এর কোড আকারে সংরক্ষিত থাকে।

এই দুইটা চেইন পরশ্পর সহজে উন্মুক্ত ও আবার আটকানোর যোগ্য এমন রাসায়নিক হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা স্বাভাবিক অবস্থায় আটকানো ও কয়েলের আকারে একটার উপর আর একটা পেচানো থাকে।

কোষ বিভাজনের সময়, এই DNA কেও কয়েল উন্মুক্ত করে ও একটি চেইনকে আর একটি হতে রাসায়নিক বন্ড মুক্ত করে , এদেরকে কপি হয়ে সদ্য বিভাজিত কোষে নূতন কপিকৃত DNA পাঠানো লাগে।

এরপর চেইন দুইটিকে পুনরায় রাসায়নিক সংযোগ স্থাপন করে ও কয়েল আকারে গুছিয়ে কোষের মধ্যে নিরাপত্তার সহিৎ থাকতে হয়।

অতএব বুঝতেই পারতেছেন, DNA যে একেবারে স্থির হয়ে বসে থেকে কাজ কাম চালাবে, এটা তার পক্ষে কোনভাবেই সম্ভবপর হয়না।

প্রতিনিয়ত DNAএর CHAIN এর এই একবার ৩ বিলিয়ন সংখ্যক যোড়নের বন্ড ছিন্ন করে তার থেকে নূতন কপি বের করার মত অতিশয় জটীল কাজে লিপ্ত হওয়া ও কাজ শেষে পুনরায় ঐ ৩ বিলিয়ন সংখ্যক যোড়নের বন্ড জোড়া লাগিয়ে আবার কয়েল আকারে গুটিয়ে রাখার মত অতিশয় জটিল কাজে লিপ্ত থাকতে হয়।( DNA কীভাবে কপি করে তা বিস্তারিত জানতে ৪র্থ পর্ব দেখুন)

এই কাজ তাহলে কতটা কঠিন?

তা ধরুন,আমেরিকার নাসার মঙ্গল গ্রহে মানুষ পাঠিয়ে সেখানে বসতি স্থাপন করানোর চাইতেও বেশী কঠিন কাজ ধরে নিতে পারেন, যাতে সফল হতে বিজ্ঞানীদের বহু বৎসর ধরে অক্লান্ত পরিশ্রম করে যেতে হচ্ছে।

আর আমাদের শরীরকে প্রতি মুহুর্তে এহেন জটীল কাজ মিলিয়ন মিলিয়ন বার করা লাগে, এটা না করতে পারলে আমরা মুহুর্তের মধ্যে জড় পদার্থে পরিণত হয়ে যেতাম।

তাহলে আমাদের শরীরের একটি অতি ক্ষুদ্র কোষের কারিগরী বিদ্যার জ্ঞ্যান নাসা এর বিজ্ঞানীদের কারিগরী বিদ্যার জ্ঞ্যানের চেয়ে যে বহুগুনে অধিক উন্নত তা খুব সহজেই অনুমান করা যায়।

অকল্পনীয় কাজ কারবার বটে!!!

আর DNA এর উপাদান গুলী তো আর ধাতব পদার্থের তৈরী নয়, ও যোড়নের সংযোজন ও ধাতব নাট বোল্ট দ্বারা নয়, তাই DNA এর এতবড় জগাখিচুড়ী কাজ কাম চালানোর সময় তার উপাদানের মধ্যে যে কোন সময় ভাংচুর হওয়াটাই নিতান্ত স্বাভাবিক।

আর সেই ভাংচুর গুলী যে কোষ অনবরত নির্মান করার জন্য এক দল এনজাইম কে সুদক্ষ ইঞ্জিনীয়ার হিসাবে নিয়োগ দিয়ে রেখেছে, সেইটাই এতদিন পরে এই বিজ্ঞানীত্রয় কয়েক দশক ধরে অক্লান্ত পরিশ্রম করার পর আবিস্কার করতে পেরেছেন।

এই আবিস্কারের ফলশ্রুতিতেই এরা নোবেল বিজয়ী হয়েছেন।

DNA এর উপাদান, গঠন ও ম্যাপ সংক্ষিপ্তাকারে এখানে দেখে নিন-

DNA এর প্রতিটা চেইন গঠিত হয় NUCLEOTIDE নামক জটিল যৌগ পদার্থ দ্বারা।অর্থাৎ DNA এর উভয় চেইন গঠিত হয় এই সারি সারি সাজানো থাকা NUCLEOTIDE দ্বারা। অতএব DNA এর উপাদান বা ভিত্তি প্রস্তর হইল NUCLEOTIDE. (পর্ব- ১,২,৩ দেখুন)

এবার দেখা যাক এই NUCLEOTIDE কী দ্বারা গঠিত অথবা এর মৌলিক উপাদান কী কী?

এই NUCLETIDE এর মৌলিক উপাদান ৩টি রাসায়নিক যৌগ পদার্থ, যেমন-

১) ১টি BASE – যা ৪ প্রকারের যেমন, ক) ADENINE (A) খ) THYMINE(T) ( RNA এ-তে এর জায়গায় থাকে URACIL(U) গ) GUANINE (G) ঘ) CYTOSINE(C). অর্থাৎ ক্ষেত্র বিশেষে এই ৪টি BASE এর যে কোন একটি GENE এর বিশেষ ক্রমানুসারে থাকতে হবে প্রতিটা নিউক্লীওটাইডে।

২)১টি SUGAR অনু- যা দুই প্রকারের- ক) DEOXYRIBOSE (যা DNA তে থাকে ) খ) RIBOSE ( যা RNA তে থাকে)

৩) ১টি PHOSPHATE অনু- এটা পার্শবর্তী SUGAR দ্বয় কে ২টা OXYGEN বন্ড দ্বারা সংযুক্ত করিয়ে উভয় পার্শের CHAIN এ BACKBONE আকারে অবস্থান করে।

এবার উভয় চেইনকে সংযুক্ত করায় উভয় চেইনের BASE এর দুর্বল হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা।

গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, উভয় চেইনকে জোড়া লাগানোর ব্যাপারে BASE কে একটা নির্দিষ্ট নিয়ম অবশ্যই পালন করা লাগে।

আর তাহল-

একটি চেইন এর BASE GUANINE কে অবশ্যই অপর চেইনটির BASE CYTOSINE এর সংগে জোড়া লাগাতে হবে।

এবং একটি চেইন এর BASE ADENINE কে DNA এর অপর চেইনটির BASE THYMINE BASE এর সংগে জোড়া লাগাতে হবে এবং RNA এর ক্ষেত্রে BASE URACIL এর সংগে জোড়া লাগাতে হবে।

নীচের ২নং চিত্রটি একখন্ড কয়েল উন্মুক্ত DNA এর চিত্র। টিত্রটি তে এই বিষয়গুলী পরিস্কার ভাবে পরিস্ফুটিত হয়ে উঠেছে, লক্ষ্য করুন।

আগেই জেনেছেন DNA এর এই যৌগ গুলী EXTREMELY STABLE নয়। এরা যে কোন সময় RADIATION, FREE RADICALS বা অন্যনা রাসায়নিক পদার্থ যেমন সিগারেটের Benzo a Pyrene নামক পদার্থের আঘাতে পরিবর্তিত হয়ে ভেঙ্গে চুরে গিয়ে ত্রুটিপূর্ণ DNA তে পরিণত হয়ে যেতে পারে।

DNA এর দুইটা চেইন, উভয় পার্শের যে BASE দ্বারা সংযুক্ত হয়, এক একটা চেইনে এই BASE এর সংখ্যা ৩ বিলিয়ন করে, অর্থাৎ উভয় পার্শে মোট ৬ বিলিয়ন BASE সংখ্যা।

তাহলে এই যোড়ন (JOINT) এর সংখ্যা দাড়াল ৩ বিলিয়ন। উভয় চেইনের এক একটা বেছ হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা সংযুক্ত হয়ে, এক একটা যোড়নের সৃষ্টি হয়।

আর ADENINE VS THYMINE এর যোড়ন ঘটায় ২টা হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা ও GUANINE VS CYTOSINE এর যোড়ন ঘটায় ৩টা হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা, আর এরা একটার পর আর একটা একটি বিশেষ ক্রমানুসারে সাজানো থাকে।

আর এই সাজানোর ক্রমটাই এক একটা GENE এর বৈশিষ্ট্য কে নির্ধারণ করায় (নীচের চিত্র-২ দেখুন)

এবার তাহলে কী অনুমান করতে পারেন, DNA কে কপি করার সময় তার চেইন দুইটি একবার খুলে ও কাজ শেষে আবার জোড়া লাগাতে এই ৩ বিলিয়ন যোড়নে (JOINT) কত বিলিয়ন- বিলিয়ন হাড্রোজেন বন্ডকে একবার খুলতে হয় আবার কাজ শেষে বন্ড গুলীর মাধ্যমে যথাযথ ভাবে জোড়া লাগানো লাগে?

অকল্পনীয় ব্যাপার বটে!!!

তাই এটাকে কপি করার সময় ও এসব জায়গায় অজস্র ভাংচুর ও ঘটে যাওয়ার যথেষ্ঠ সম্ভাবনা থেকে যায়।



Figure source- - http://en.wikipedia.org/wiki/DNA

Figure-2

একটি স্বাভাবিক DNA এর কয়েল এর ৪টি BASE PAIR এর ৪টি NUCLEOTIDE PAIR এর উন্মুক্ত খন্ডাংশ।

উপরের চিত্র ২ এ লক্ষ করুন, DNA এর ২টা চেইন এর উভয় চেইন এর BASE এর সংযুক্তির ধারা।

চিত্রটির নীচ হতে উপরের দিকে-

বাম চেইনে------- ডান চেইনে--------হাইড্রোজেন বন্ড সংখ্যা

১) GUANINE(G) CYTOSINE (C) ৩টা

২) THYMINE (T) ADENINE ((A) ২টা

৩) CYTOSINE (C) GUANINE (G) ৩টা

৪) ADENINE (A) THYMINE (T) ২টা

এই চিত্র ২ এ একটি কয়েল উন্মুক্ত ডবল চেইন এর ৪টি যোড়ন (JOINT) এর একটি DNA খন্ডাংশ দেখানো হয়েছে।এবার অনুমান করতে পারেন একটি পূর্ণাঙ্গ ১ মিটার দৈর্ঘ্য DNA তে BASE এর এরুপ ৩ বিলিয়ন যোড়ন (JOINT) থাকে এবং স্বাভাবিক অবস্থায় কয়েল আকারে একটা চেইন আর একটা চেইন এর উপরে পেচিয়ে সংক্ষিপ্ত জায়গার মধ্যে সংকুলান হয়ে থাকে।

এবং DNA ও RNA এর ফর্মুলা একই, শুধু মাত্র পার্থক্য RNA তে একটি মাত্র চেইন থাকে ও দৈ্র্ঘে কম হয় এবং BASE THYMINE এর স্থলে BASE URACIL থাকে, এবং সুগার অনুটা RIBOSE থাকে(RNA সম্পর্কে বিস্তারিত জানতে পর্ব-৩ পড়ুন)

এবার তাহলে দেখা যাক NUCLEOTIDE টা কী?

NUCLEOTIDE গঠিত হয় বা এর উপাদান হল, ১টি BASE, ১টি SUGAR অনু, ও ১টি PHOSPHATE (PO4) অনু ।

উপরের চিত্র ২ এ লক্ষ্য করুন, উভয় চেইনের যোড়ন স্থলে রয়েছে ষষ্টভূজ আকৃতির চার রঙের চারটি বেছ, যা তার পার্শের পঞ্চভূজ আকৃতির হালকা হলুদ রঙের SUGAR (DEOXYRIBOSE) এর সংগে বন্ড দ্বারা সংযুক্ত হয়েছে। এবার এই ছুগার অনু তার দুই পার্শের দুইটি ফসফেট (PO4) অনু এর সংগে বন্ড দ্বারা সংযুক্ত হয়েছে।আবার এই ফসফেট তার দুই পার্শের দুইটা ছুগার এর সংগে বন্ড দ্বারা সংযুক্ত হয়ে, উভয় চেইনের BACKBONE তৈরী করেছে।

এভাবেই DNA CHAIN অগ্রসর হয়ে গিয়েছে।

এবার নিশ্চয়ই বুঝতে পেরেছেন, NUCLEOTIDE বলতে যা বুঝায় তাহল উভয় চেইনের এই একটি BASE, ১টি SUGAR অনু ও ১টি ফসফেট অনু এর যৌগকে।

এভাবে DNA এর উভয় চেইনে ৩ বিলিয়ন করে মোট ৬ বিলিয়ন NUCLEOTIDE রয়েছে। আর এই NUCLEOTIDE ই হল DNA এর মৌলিক ভিত্তি প্রস্তর বা একক।

তার অর্থ দাড়াল, এই বেছ ও নিউক্লীওটাইড ই হল DNA চেইন দ্বয়ের মূল ভিত্তি।BASE এর দ্বারা GENETIC CODE ধরে রাখা হয়।

আর এই ভিত্তির উপর আঘাত এসে ভাংচুর হয়ে যাওয়ার অর্থ দাড়ালো মূল DNA চেইন এর উপর আঘাত আসা , যার অর্থ দাড়ায় একটি জীবন এর উপর আঘাত আসা।

আর এই বিজ্ঞানীত্রয়ের আবিস্কার গুলী ঠিক এই NUCLEOTIDE ও তার এই BASE এর উপর আঘাত এর দ্বারা সৃষ্ট পরিবর্তনের নির্মান কাজ এর উপর যা কোষ তার দক্ষ ইঞ্জিনীয়ার রুপী ENZYME গুলী দ্বারা যে ভাবে করায়।

আপনারা তহলে DNA এর BASE ও NUCLEOTIDE কী তা জানলেন, এবং এরা DNA ম্যাপের কোথায় অবস্থিত তাও দেখে নিলেন। এবার আশা করা যায় এই জায়গার উপর বৈজ্ঞ্যানিকত্রয়ের আবিস্কারটা আপনাদের বুঝতে সহজ হয়ে যাবে।

এটা মনে রাখবেন।

এখানে পর্ব আর বাড়ালে আপনাদের জন্য বুঝতে কঠিন হয়ে যাবে। এ কারণে এখানেই এই পর্ব শেষ করলাম।

আগামী পর্বে জানতে পারবেন বৈজ্ঞানিক ত্রয় এই বেস ও নিক্লীটাইড এর ভাংচুরের উপর কোষ যে ভাবে মেরামত করে তা আবিস্কার করেছেন।



Figure-source- http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/fig_ke_en_15_baseexcisionrepair.pdf

Figure-৩

বিজ্ঞানী Tomas Lindahl DNA এর BASE EXISION METHOD এর উপরে কোষের যে মেরামত পদ্ধতি আবিস্কার করেছেন তার ম্যাপ।পরের পর্বে বিস্তারিত জানতে পারবেন।

মানব দেহের রহস্য জানতে সংগে থাকুন।

পূর্বের পর্ব গুলী এখানে দেখুন-http://www.Chkdr02.wordpress.com

References-

1)

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/

বিষয়: বিবিধ

৯৮৭ বার পঠিত, ০ টি মন্তব্য