ডিএনএ সুপারকাইলিং | ডিএনএ প্যাকেজিংয়ের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মেকানিজম

ডিএনএ সুপারকাইলিং | ডিএনএ প্যাকেজিংয়ের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মেকানিজম

Contents [show]

সুপারকাইলিং কী? | ডিএনএ সুপারকাইলিং

আমরা জানি যে কোনও কোষের ডিএনএ খুব কমপ্যাক্ট, উচ্চতর স্তরের কাঠামোগত সংস্থার অনুমান করে। ডিএনএর ভাঁজ প্রক্রিয়াটি সেলুলার ডিএনএকে প্যাক করে যাতে ডিএনএর ভিতরে থাকা তথ্য অ্যাক্সেসযোগ্য থাকে।

আমাদের ডিএনএর প্রতিরূপ এবং প্রতিলিপি প্রক্রিয়াটি আরও ভালভাবে বুঝতে ডিএনএর প্রাথমিক কাঠামোটি আরও ভালভাবে পরীক্ষা করা দরকার। ডিএনএ কাঠামোর একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তি সম্পর্কে আমাদের পূর্বের জ্ঞান থাকা দরকার সুপারকাইলিং.

সুপারকোয়েলিং বোঝায় একটি কয়েলড কাঠামোর আরও কাইলিং। বলুন, উদাহরণস্বরূপ, টেলিফোনের একটি কর্ড সাধারণত একটি কয়েলযুক্ত তার হয়। টেলিফোনের এবং রিসিভারের দেহের মধ্যে থাকা তারের প্রায়শই কমপক্ষে একটি সুপারকয়েল অন্তর্ভুক্ত থাকে। ডিএনএ ডাবল হেলিকাল কাঠামো উত্পাদন করতে দুটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ড একে অপরের চারপাশে মোড়ানো হয়। ডিএনএ অক্ষে কয়েলিং সুপারকোলিংয়ের কারণ হয়। ডিএনএ-র বেশিরভাগ অংশে সুপারকোলিং হ'ল অন্তর্নিহিত কাঠামোগত স্ট্রেনের একটি চিহ্ন। যখন কোনও ফলস্বরূপ ডিএনএ অক্ষীয় বাঁকানো থাকে না, তখন ডিএনএ আরামদায়ক অবস্থায় বিবেচনা করা হয়।

ডিএনএ সুপারকাইলিং
চিত্র: ডিএনএ সুপারকোইলিং, ডিএনএতে পাওয়া সুপারকোলিংয়ের স্তর। সংক্ষেপে, এটি টেলিফোনের তারের কয়েলিংয়ের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Epigenetic_mechanisms.png

আমরা অনুমান করতে পারি যে ডিএনএ সংযোগ প্রক্রিয়াটিতে কিছু সুপারকাইলিং অন্তর্ভুক্ত ছিল। সম্ভবত কম উদ্বেগজনক হ'ল ডিএনএর প্রতিলিপি এবং প্রতিলিপি অতিরিক্তভাবে প্রভাবিত করে এবং সুপারকাইলিং দ্বারা প্রভাবিত হয়। প্রতিলিপি এবং প্রতিলিপি উভয়ের জন্যই ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের বিচ্ছিন্নতা এবং ডিএনএর হেলিকাল আনওয়ন্ডিংয়ের প্রয়োজন।

  • সেই ডিএনএ নিজেই মোচড় দিয়ে সংক্রামিতভাবে প্যাক করা ডিএনএ কোষের সুপারকয়েলে পরিণত হবে, সেই সময়ে সংবেদনশীল, এবং তুচ্ছ হতে পারে।
  • তবে বেশ কয়েকটি বিজ্ঞপ্তি ডিএনএ অণুগুলি নিষ্কাশন এবং পরিশোধিত হওয়ার পরেও ব্যতিক্রমীভাবে সুপার কয়েল থাকে co
  • এটি পরামর্শ দেয়, সুপারকোয়েলিং হ'ল ডিএনএর অভ্যন্তরীণ সম্পত্তি I এটি প্রতিটি কোষ ডিএনএতে ঘটে এবং ব্যতিক্রমীভাবে প্রতিটি কক্ষ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
  • সুপারকাইলিংয়ের বিভিন্ন পরিমাপযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলি মানসম্মত করা হয়েছে এবং সুপারকাইলিংয়ের তদন্ত ডিএনএ এবং এর কার্যকারিতা এবং তার কার্যকারিতা সম্পর্কে অসংখ্য অন্তর্দৃষ্টি দিয়েছে।
  • এই তদন্তটি টপোলজি থেকে আসা ধারণা এবং গতিশীল অবস্থার অধীনে পরিবর্তিত হয় না এমন কোনও সামগ্রীর সম্পত্তি অনুসন্ধানের উপর ভিত্তি করে।

ডিএনএর জন্য, তাপীয় গতি বা প্রোটিনের মিথস্ক্রিয়া বা অন্যান্য রাসায়নিক এজেন্টগুলির কারণে ধারাবাহিক বিকৃতিগুলি গঠনমূলক পরিবর্তনগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে; মাঝে মাঝে ডিফল্টর মধ্যে ডিএনএ স্ট্র্যান্ড ভাঙ্গন অন্তর্ভুক্ত। একটি বৃত্তাকার জন্য ডিএনএ টপোলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি স্ট্র্যান্ড ব্রেকগুলি উপস্থিত না থাকলে ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের কাঠামোগত পরিবর্তন দ্বারা প্রভাবিত হয় না। টপোলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি চিনি-ফসফেট ব্যাকবোন ভেঙে এবং ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলির মধ্যে দুটিতে পুনরায় যোগদানের দ্বারা একচেটিয়াভাবে বিরক্ত হয়। আমরা বর্তমানে সুপারকোলিংয়ের মৌলিক বৈশিষ্ট্য এবং শারীরিক ভিত্তি পরীক্ষা করি।

সর্বাধিক সেলুলার ডিএনএ আন্ডারউন্ডাউন্ড

সুপারকাইলিং সনাক্ত করতে, আমাদের প্রাথমিকভাবে ছোট বৃত্তাকার ডিএনএগুলির মতো ছোট ভাইরাল ডিএনএ এবং প্লাজমিডের বৈশিষ্ট্যগুলিতে মনোনিবেশ করা উচিত। ডিএনএর কোনও স্ট্র্যান্ডে ব্রেক না থাকলে এটি একটি বদ্ধ সার্কুলার ডিএনএ হিসাবে বিবেচিত হয়। ধরুন, একটি বিজ্ঞপ্তিযুক্ত ডিএনএ অণুর ডিএনএ একটি বি-ফর্ম কাঠামো গঠনের জন্য ঘনিষ্ঠভাবে সারিবদ্ধ হয়েছে, যেমন ওয়াটসন-ক্রিক উল্লেখ করেছেন। বি-ডিএনএর এক পালা 10.5 বিপি সমন্বিত; তারপরে, ডিএনএ সুপারকাইলের পরিবর্তে শিথিল করা হয়।

ডিএনএ স্ট্রাকচারাল স্ট্রেনের শিকার হলে সুপারকোলিং লক্ষ্য করা যায়। পরিশোধিত বিজ্ঞপ্তি ডিএনএর উদ্ভব নির্বিশেষে শিথিল অবস্থায় খুব কমই পাওয়া যায়। তদুপরি, ডিএনএর উত্স বা উত্স অনুসারে সুপারকোলিংয়ের একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত ডিগ্রি রয়েছে। ডিএনএ কাঠামোটি স্ট্রেনড যাতে এটি সুপারকোলিংয়ের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। প্রায় প্রতিটি ঘটনায় স্ট্রেনটি বৃত্তাকার ডাবল-হেলিকাল ডিএনএ-র আন্ডারওয়াইন্ডিংয়ের ফলাফল।

  • এটি বলতে গেলে, এবং ডিএনএ-এর বি-ডিএনএ কাঠামোর চেয়ে কম হেলিকাল টার্ন রয়েছে।
  • বি-ডিএনএতে এক দশকে 10.5 বেস জোড়া (বিপি) থাকে।
  • সুতরাং, একটি রিলাক্সযুক্ত বিজ্ঞপ্তি ডিএনএর একটি 84 বিপি খণ্ডের আটটি হেলিকাল টার্ন থাকবে। অথবা প্রতি 10.5 বিপি-র জন্য একটি করে পালা।
  • যদি এইগুলির মধ্যে একটি পাল্টানো হয়, বি-ডিএনএতে পাওয়া 84 এর পরিবর্তে (7 বিপি) / 12.0 = 10.5 বিপি থাকবে।

এটি ডিএনএ কাঠামোর সর্বাধিক স্থিতিশীল রূপ থেকে বিচ্যুতি এবং ডিএনএ অণু সেই অনুসারে থার্মোডায়নামিকভাবে জোর দেওয়া হয়। সাধারণত, 84৪ বিপি বিভাগে স্ট্রেনের একটি অংশ কেবল একটি সুপার ডিগ্রি ফ্রেম করার জন্য নিজেই ডিএনএ অক্ষটি গুঁড়িয়ে দিয়ে প্রচুর পরিমাণে স্ট্রেন দায়ের করা হত) এটি কেবল বৃহত্তর ডিএনএ কণার অদ্বিতীয় কাঠামোর মধ্যে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকবে)।

একটি বেসিক স্তরে, স্ট্রেনটি প্রায় দশ বিপি দূরত্বে দুটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডকে আলাদা করে প্ররোচিত করা যেতে পারে।

বিজ্ঞপ্তি ডিএনএতে, আন্ডারওয়াইন্ডিংয়ের মাধ্যমে উপস্থাপিত স্ট্রেন সাধারণত স্ট্র্যান্ড বিভাজনের পরিবর্তে সুপারকাইলিং দ্বারা দায়ের করা হয়, যেহেতু ডিএনএর অক্ষে কাইলিং সাধারণত পরিপূরক বেস জোড়াগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন ভাঙ্গার চেয়ে কম শক্তির প্রয়োজন হয়। 

গুরুত্বপূর্ণ দ্রষ্টব্য: তথাপি ভিভোর মধ্যে ডিএনএর আন্ডারওয়াইন্ডিং ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলিকে পৃথক করে রাখা সহজ করে তোলে যার ফলে তারা রয়েছে জিনগত তথ্যে অ্যাক্সেস সরবরাহ করে।

প্রতিটি কোষ ক্রমাগত এনজাইমেটিক চক্রের সাহায্যে তার ডিএনএ আন্ডারওয়াইন্ড করে এবং পরবর্তী স্ট্রেইন স্টেট এক ধরণের সঞ্চিত শক্তি গঠন করে। কোষগুলি ডিএনএকে আন্ডারওউন্ড ফর্মে রাখে যাতে এটি সহজেই কয়েলিংয়ে যেতে পারে। ডিএনএর আন্ডারওয়াইন্ডিং ডিএনএ বিপাকীয় এনজাইমগুলির জন্য সমালোচনামূলকভাবে গুরুত্বপূর্ণ যেগুলি তাদের ফাংশনের উপাদান হিসাবে স্ট্র্যান্ড বিচ্ছেদ প্রয়োজন need

আন্ডারউন্ডাউন্ড স্টেটটি কেবল বন্ধ বিজ্ঞপ্তি ডিএনএর ক্ষেত্রে রাখা হয়, বা এটি অবশ্যই প্রোটিন (হিস্টোন) দিয়ে আবদ্ধ থাকতে হবে যাতে স্ট্র্যান্ডগুলি একে অপরের চারপাশে আবৃত না হয়। যদি একটি বৃত্তাকার ডিএনএর স্ট্র্যান্ডগুলি বিচ্ছিন্ন হয় যা পৃথক ও অ প্রোটিনযুক্ত আবদ্ধ থাকে তবে বিন্দুতে মুক্ত চলাচল বা আবর্তন আন্ডারআউন্ডে ডিএনএকে তত্ক্ষণাত তার শিথিল অবস্থানে ফিরিয়ে আনবে। বিজ্ঞপ্তি ডিএনএতে হেলিকাল টার্নগুলির সংখ্যা সুপারকোয়েলিংয়ের ডিগ্রি সরবরাহ করে।

টপোলজিকাল লিঙ্কিং নম্বর ডিএনএ আন্ডারওয়াইন্ডিং সংজ্ঞায়িত করে

টপোলজি বিভিন্ন চিন্তাভাবনা দেয় যা এই কথোপকথনে সহায়ক, বিশেষত সংখ্যার লিঙ্ক করার ধারণা। সংযুক্ত নম্বর হ'ল ডাবল হেলিকাল ডিএনএর টপোলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলির ভিত্তিতে একটি সম্পত্তি কারণ এটি ডিএনএ বিকৃত হয় বা না ভেঙে বাঁকানো থাকলে এটি পরিবর্তন হয় না। লিঙ্কিং নম্বর (এলকে) এতে প্রদর্শিত হয়।

আমাদের ডাবল হেলিকাল বিজ্ঞপ্তিযুক্ত ডিএনএর দুটি স্ট্র্যান্ডের বিভাজন চিত্র দ্বারা শুরু করা উচিত। যদি দুটি স্ট্র্যান্ড সংযুক্ত থাকে তবে তারা টপোলজিক্যাল বন্ধনের মাধ্যমে উত্পাদনশীলভাবে সংযুক্ত থাকে। সমস্ত বেস স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া এবং হাইড্রোজেন বন্ড নির্বিশেষে, টপোলজিকাল বন্ডটি এখনও দুটি স্ট্র্যান্ডে যোগ দেয়।

যদি আমরা একটি বিজ্ঞপ্তি ডিএনএর একটি স্ট্র্যান্ডটিকে পৃষ্ঠ হিসাবে বিবেচনা করি (উদাহরণস্বরূপ, একটি সাবান ফিল্ম), লিঙ্কিং নম্বরটি দ্বিতীয় স্ট্র্যান্ডের ফলে সৃষ্ট পৃষ্ঠের অনুপাতের সংখ্যা হিসাবে চিত্রিত করা হয়। একটি বিজ্ঞপ্তি ডিএনএর জন্য, লিঙ্কিং নম্বরটি সর্বদা একটি পূর্ণসংখ্যার মান।

প্রচলিতভাবে, লিঙ্কিং নম্বরটি ইতিবাচক হয় যখন ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের স্ট্র্যান্ডগুলি ডান-হাতের হেলিক্সের সাথে মিশে যায়। বাম-হাতের হেলিক্সে ডিএনএর ডাবল হেলিক্সের সংঘাতগুলি যদি যুক্ত হয় তবে লিঙ্কিং নম্বরটি negativeণাত্মক হবে। নেতিবাচক লিঙ্কিং নম্বরগুলি ব্যবহারিকভাবে ডিএনএর মুখোমুখি হয় না।

বিজ্ঞপ্তি ডিএনএ অণু শিথিল করা হয়, যখন লিঙ্কিং নম্বরটি ডিএনএ অণুতে বেশ কয়েকটি বেস জোড়া সহজেই টার্ন প্রতি বেস জোড় (10.5 ডলার) দ্বারা নির্ধারণ করা যায়। 2100 বিপিযুক্ত একটি বিজ্ঞপ্তি ডিএনএর জন্য, এটি 200 এর লিঙ্কিং নম্বর প্রদর্শন করবে।

লিঙ্কিং নম্বরটি সেই ডিএনএ অণুগুলির জন্য গণনা করা হয় যেগুলি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের কোনওটিতেই ভেঙে যায় না। স্ট্র্যান্ড ভাঙার ক্ষেত্রে টপোলজিকাল বন্ডের অস্তিত্ব নেই; অতএব লিঙ্কিং নম্বর অপরিবর্তিত রয়েছে।

সংযুক্তি পরিবর্তনের লিঙ্কের ফলে আমরা এখন ডিএনএ আন্ডারওয়াইন্ডিং চিত্রিত করতে সক্ষম হব। রিল্যাক্সড ডিএনএতে সংযুক্ত নম্বর, এলকে0, দৃষ্টিভঙ্গির উত্স (রেফারেন্স) হিসাবে ব্যবহৃত হয়। একটি ডিএনএ অণুর জন্য একটি লিঙ্কিং নম্বর = 200 (এলকে)0 = 200), যদি এই ডিএনএ অণু থেকে দুটি ঘুরিয়ে নেওয়া বা অপসারণ করা হয়, Lk = 198. সমীকরণটি পরিবর্তনের চিত্রিত করতে পারে:

KLk = Lk - Lk0

Kলক = 198 - 200 = -2

নির্দিষ্ট লিঙ্কিং পার্থক্য (σ) বা সুপারহেলিক্যাল ঘনত্বের ক্ষেত্রে (এই পরিমাণটি ডিএনএ দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে না) লিঙ্ক সংখ্যার পরিবর্তনটি প্রকাশ করা আরও ভাল। নির্দিষ্ট লিঙ্কিং নম্বরটি গাণিতিকভাবে ডিএনএর স্বাচ্ছন্দ্যে উপস্থিত কয়েকটি পালা দ্বারা বিভাজিত মুছে ফেলার সংখ্যা (লিঙ্কিং নম্বর পরিবর্তন) হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়।

σ = ∆এলকে / এলকে0

সুতরাং, ডিএনএ অণুতে 200 এর লিঙ্কিং সংখ্যার জন্য, যদি এটি থেকে দুটি পালা সরিয়ে ফেলা হয় তবে নির্দিষ্ট লিঙ্কিং পার্থক্য হয়ে যায়

σ = -2/200 = -0.01 

এটি দেখায় যে বি-ডিএনএ অণুতে উপস্থিত মোট হেলিকাল টার্নগুলির মধ্যে 2 (200%) সরানো হয়েছে।

ইতিবাচক সুপারকাইলিং | নেতিবাচক সুপারকোয়েলিং

সেলুলার ডিএনএর আন্ডারওয়াইন্ডিংয়ের ডিগ্রি সাধারণত 5% থেকে 7% হয়; যা -0.05 থেকে -0.07। এই নেতিবাচক চিহ্নটি দেখায় যে লিঙ্কিং সংখ্যার পরিবর্তন আন্ডারওয়াইন্ড বা ডিএনএর আন্ডারওয়াইন্ডিংয়ের কারণে প্রত্যাশিত। আন্ডারওয়াইন্ডিং দ্বারা চালিত সুপারকোলিংটি এইভাবেই নেতিবাচক সুপারকাইলিং হিসাবে চিহ্নিত। পর্যায়ক্রমে, নির্দিষ্ট শর্তে, ডিএনএ ওভারউন্ড করা যেতে পারে, ইতিবাচক সুপারকোলিং নিয়ে আসে।

গুরুত্বপূর্ণ তথ্য: পজেটিভ সুপারকোয়েলিং (ওভারআউন্ড ডিএনএ) দ্বারা সৃষ্ট ডিএনএ অক্ষের মধ্যে মোড় নেওয়ার পথটি নেতিবাচক সুপারকোয়েলিং (আন্ডারাউন্ড ডিএনএ) দ্বারা সৃষ্ট ডিএনএ অক্ষকে বাঁকানোর মিরর চিত্র image

সুপারকাইলিং অবশ্যই একটি স্বেচ্ছাসেবী মিথস্ক্রিয়া নয়; সুপারকোলিংটি সাধারণত বি-ডিএনএর সংযোগের সংখ্যা বাড়িয়ে বা হ্রাস করে ডিএনএ-র দেওয়া টর্জনাল স্ট্রেন দ্বারা পরিচালিত হয়। 

একটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ড ভেঙে একের পর এক সংখ্যার লিঙ্ক সংযোগ, একের প্রান্তটি 360 দ্বারা বাঁকানোo স্ট্র্যান্ড (অবিচ্ছিন্ন) এবং বি-ডিএনএর ভাঙা প্রান্তগুলিতে আবার যোগদানের বিষয়ে।

এই পরিবর্তনটি বিজ্ঞপ্তি ডিএনএতে বেস জোড়া বা পরমাণুর সংখ্যাকে বিরক্ত করে না। টপোলজিকাল সম্পত্তিতে পরিবর্তিত হওয়া দুটি ধরণের বিজ্ঞপ্তি ডিএনএ (উদাহরণস্বরূপ, লিঙ্কিং নম্বর) বলা হয় শীর্ষস্থানীয়.

চিত্র: ডিএনএতে ধনাত্মক এবং নেতিবাচক সুপারকোলেটিংয়ের প্রতিনিধিত্ব

লিঙ্কিং নম্বরটি দুটি প্রাথমিক উপাদানগুলিতে বিভক্ত করা যেতে পারে যাকে টুইস্ট (টুইট) এবং রাইথ (ডাব্লুআর) বলে as লিঙ্কিং সংখ্যার চেয়ে এগুলি চিত্রিত করা আরও শক্ত। তবুও, লিথকে হেলিকাল অক্ষের কয়েলিংয়ের একটি কাজ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে এবং টুইস্টটি প্রতিবেশী বেস জোড় এবং স্থানীয় মোড়ের স্থানিক সম্পর্ক হিসাবে নির্ধারিত হয়। এই মুহুর্তে, সংখ্যার ফলাফলের সাথে সংযোগ স্থাপনের পরিবর্তনগুলি সাধারণত স্ট্রেনের অনুপাতের পরিবর্তনে পরিবর্তিত হয় যা সাধারণত রীথে (সুপারকাইলিং) দ্বারা তৈরি করা হয় এবং টুইস্টের বিভিন্নতা অনুসারে কয়েকটি এটি অনুসরণ করে সমীকরণটি অনুসরণ করে:

Lk Tw Wr

টুই এবং ডব্লিউআর অগত্যা পূর্ণসংখ্যার হয় না। রাইখ এবং টুইস্ট হ'ল টপোলজিকাল প্রোপার্টিগুলির পরিবর্তে জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য কারণ বিকৃতিগুলি তাদের বিজ্ঞপ্তি ডিএনএতে পরিবর্তন করতে পারে।

তারা সুপারকাইলিং এবং স্ট্র্যান্ড বিভাজনকে আরও সহজ করে তোলে। ডিএনএর আন্ডারওয়াইন্ডিং বিজ্ঞপ্তি ডিএনএতে অন্যান্য বেশ কয়েকটি কাঠামোগত পরিবর্তনের সাথে সংযোগে কাজ করে। এগুলি শারীরবৃত্তীয় তাত্পর্যপূর্ণ হ'ল তবে আন্ডারওয়াইন্ডিংয়ের প্রভাবগুলি দেখায়।

ক্রুশফর্মটিতে সাধারণত বেশ কয়েকটি অপ্রয়োজনীয় ঘাঁটি থাকে; ডিএনএ আন্ডারওয়াইন্ডিং প্রয়োজনীয় স্ট্র্যান্ডের পৃথকীকরণ বজায় রাখতে সহায়তা করে। ডান-হাতের ডাবল হেলিকাল ডিএনএ জেড-ডিএনএর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নিউক্লিওটাইড ক্রমযুক্ত স্থানে বাম-হাত জেড-ডিএনএর সংক্ষিপ্ত প্যাচগুলি গঠনের ফলাফলকে আন্ডারওয়াইন্ডিং করে।

টোপোইসোমেরেজ | লিঙ্কিং নম্বর পরিবর্তন | নেতিবাচক সুপারকোলিংয়ের পরিচিতি

ডিএনএ সুপারকোলিং এমন একটি প্রক্রিয়া যা ডিএনএ বিপাককে প্রভাবিত করে। প্রতিটি কোষের ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের আন্ডারওয়ানডিং বা সম্ভাব্যভাবে শিথিল করার একমাত্র ক্ষমতা সহ নির্দিষ্ট এনজাইম রয়েছে। ডিএনএ আন্ডারওয়াইন্ডিং হ্রাস বা বৃদ্ধি ঘটায় এমন এনজাইমগুলি টোপোসোমেসেস হিসাবে পরিচিত; তারা সুপার কয়েলিং বজায় রাখতে সাধারণত ডিএনএর লিঙ্কিং নম্বর পরিবর্তন করে।

চিত্র: কর্মের প্রক্রিয়া এবং টোপোসোমরেজ প্রতিরোধের
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Topoisomerase_DNA.gif#/media/File:Topoisomerase_DNA.gif

এই এনজাইমগুলি ডিএনএর প্যাকেজিং এবং ডিএনএর প্রতিরূপকরণের প্রক্রিয়ায় বিশেষত ভূমিকা রাখে। টপোইসোমেরাজকে দুটি প্রধান ধরণের মধ্যে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:

  • টাইপ আই টোপোসোমেস্রেসগুলি ডাবল হেলিকাল ডিএনএ থেকে একটি স্ট্র্যান্ড ভেঙে দেয়। এটি অখণ্ড ডিএনএ স্ট্র্যান্ড ফাঁক দিয়ে পাস করে এবং ভাঙা প্রান্তটি লিগেট করে; টাইপ আই টোপোসোমেরাস 1 এর বৃদ্ধি দ্বারা এলকে পরিবর্তন আনায় in 
  • টাইপ II টপোইসোমেরাসগুলি ডাবল হেলিকাল ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের উভয় স্ট্র্যান্ডকে ভেঙে ফেলে এবং এলকে 2 এর বৃদ্ধি দ্বারা পরিবর্তন করে।

ডিএনএর টপোলজিতে টোপোসোমাইরাসগুলির প্রভাবগুলি জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস (অ্যাগারোজ) দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে। সমান সংযোগকারী সংখ্যার অনুরূপ প্লাজমিড ডিএনএর একটি জনগণ ইলেক্ট্রোফোরেসিসের সময় বিচ্ছিন্ন ব্যান্ড হিসাবে ভ্রমণ করে। 1 লক্ষের কম মূল্যের দ্বারা পৃথক টোপোসোমারগুলি এই কৌশল দ্বারা পৃথক করা যায়, তাই টোপোসোমেসেস দ্বারা প্ররোচিত সংখ্যার লিঙ্কিংয়ের পরিবর্তনটি সহজেই চিহ্নিত করা যায়।

ই কোলির রয়েছে চারটি স্বতন্ত্র স্বতন্ত্র টোপোসোমোরাস (প্রথম থেকে চতুর্থ)। I টাইপ (টোপোসোমেসেরেসিস I এবং III অন্তর্ভুক্ত): 

সাধারণত নেতিবাচক সুপারকয়েলগুলি বাদ দিয়ে ডিএনএ ডাবল হেলিক্স শিথিল করুন (এইভাবে, এলকের মান বাড়ানো)। ব্যাকটিরিয়াল টাইপ প্রথম টোপোসোমরেসগুলি কীভাবে লিঙ্কিং নম্বর বৃদ্ধি করে তা ব্যাখ্যা করা হয় II দ্বিতীয় ধরণের ব্যাকটেরিয়াল টপোইসোমেজাস বা ডিএনএ জিরাজ, নেতিবাচক সুপারকয়েলগুলিকে প্ররোচিত করতে এবং শেষ পর্যন্ত এলকে মান হ্রাস করতে সক্ষম।

এটি অর্জনের জন্য এটিটিপির শক্তি ব্যবহার করে। ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের লিঙ্কিং নম্বরটি পরিবর্তন করতে, টাইপ II টপোসোমেরাসগুলি ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের দুটি স্ট্র্যান্ডকে পৃথক করে এবং পরে এটি বিরতি দিয়ে অন্য দ্বৈতকে অতিক্রম করতে দেয়। ব্যাকটিরিয়া ডিএনএর সুপারকোলিংয়ের স্তরটি সম্পূর্ণরূপে টোপোসোমেসেরেস I এবং II নিয়ন্ত্রণের অধীনে। ইউকার্যোটিসগুলিতে অতিরিক্ত টাইপ আই এবং টাইপ উভয়ই টোপোসোমাইরাস থাকে।

টোপোসোমেসেরেস I এবং III প্রথম শ্রেণীর এনজাইমগুলির সাথে সম্পর্কিত; অন্য ধরণের এনজাইমগুলিতে টোপোসোমেসেরেস II-α এবং II-includes অন্তর্ভুক্ত রয়েছে β ইউক্যারিওটিক টাইপ II টপোইসোমেরাসগুলি ডিএনএ (নেতিবাচক সুপারকাইলিং প্ররোচিত) করতে পারে না, তবুও তারা নেতিবাচক এবং ইতিবাচক সুপারকাইলিং শিথিল করতে পারে।

চিত্র: ডিএনএ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Subhash_nucleoid_04.png#/media/File:Sabhash_nucleoid_04.png এ নেতিবাচক সুপারকোলিংয়ের আনয়ন

আমরা আমাদের পরবর্তী আলোচনায় ক্রোমাটিনের কথোপকথনে ইউক্যারিওটিক কোষগুলিতে নেতিবাচক সুপারকয়েলগুলির শুরুতে বিবেচনা করব।

ডিএনএ কমপ্যাকশনটির সুপারকোলিং দরকার

সুপার কয়েল ডিএনএ ডাবল হেলিক্স বিভিন্ন ক্ষেত্রে একই রকম। সুপারকাইলিংটি একটি ডিএনএ অণুতে ডানহাতিযুক্ত যা নেতিবাচকভাবে সুপারকয়েল হয় এবং এগুলি অসংখ্য শাখা সহ একটি কমপ্যাক্ট কাঠামো প্রদর্শন করার পরিবর্তে সংকীর্ণ এবং প্রসারিত হতে থাকে। এই সুপারহেলিকাল ঘনত্ব যা সাধারণত কোষগুলিতে অভিজ্ঞ হয়, শাখাগুলির সাথে সুপারকোলিংয়ের অক্ষের দৈর্ঘ্য, মোট ডিএনএ দৈর্ঘ্যের প্রায় 40% গঠন করে।

এই ধরণের সুপারকাইলিংটি প্লেটোনমিক সুপারকোয়েলিং নামে পরিচিত (এটি গ্রীক শব্দের সংমিশ্রণ "প্লিক্টোস" এর অর্থ "বাঁকা," এবং "নেমা" অর্থ "স্ট্রিং")।

এই শব্দটি নিয়মিতভাবে ইন্টারলেড স্ট্র্যান্ড সহ যে কোনও ডিজাইনের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য এবং এটি প্লেটোনমিক সুপারকাইলিংয়ের সুপারকাইল ডিএনএর সামগ্রিক কাঠামোর একটি শালীন বর্ণনা description ল্যাবটিতে পৃথক ডিএনএগুলিতে প্রদর্শিত কাঠামো প্যাকযুক্ত সেলুলার ডিএনএতে পর্যাপ্ত সংযোগ সরবরাহ করে না। দ্বিতীয় ধরণের সুপারকোইলিং, যা সোলোনয়েডাল হিসাবে পরিচিত, একটি আন্ডারউন্ড ডিএনএ দ্বারা উত্পাদিত হতে পারে।

চিত্র: ডিএনএ https://en.wikedia.org/wiki/File:Solenoid_30_nm_fibre_struct_closer_and_farther_away.png- এ পাওয়া সোলোনয়েডাল সুপারকোয়েলিংয়ের একটি উদাহরণ

প্লেটোনমিক ফর্মের বিপরীতে (বর্ধিত ডান হাতের সুপারকাইলিং দ্বারা চিহ্নিত), সোলেনয়েডাল সুপারকোয়েলিংটি বাঁ কড়া বাঁক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। তাদের কাঠামোগুলি একে অপরের থেকে একেবারে পৃথক পৃথক, সোলেনয়েডাল এবং প্লেটোনমিক দুটি প্রকারের নেতিবাচক সুপারকোয়েলিং যা অন্তর্ভুক্ত ডিএনএর অনুরূপ খণ্ড গ্রহণ করতে পারে।

দুটি কাঠামো প্রায়শই পারস্পরিক পরিবর্তনযোগ্য। তবে প্লেটোনমিক কাঠামো আরও স্থিতিশীল। তবে সোলেনয়েডাল কাঠামো প্রায়শই প্রোটিন বাইন্ডিং দ্বারা স্থির হয়, যা ক্রোমাটিনে পাওয়া কাঠামো। এটি সংযোগের অনেক উচ্চতর স্তর দেয়। সোলোনয়েডাল সুপারকোয়েলিংয়ে, আন্ডারওয়াইন্ডিং ডিএনএ সংযোগের দিকে অবদান রাখে।

উপসংহার

এই নিবন্ধে আমাদের ডিএনএর সুপারকোইলিংয়ের প্রক্রিয়া এবং সুপারকোলিং প্রক্রিয়াতে জড়িত এনজাইম এবং প্রোটিন সম্পর্কে গভীর আলোচনা হয়েছিল। আমরা আসন্ন পোস্টগুলিতে ডিএনএর আরও দিকগুলি নিয়ে আলোচনা চালিয়ে যাব। ডিএনএ রচনা সম্পর্কে জানতে এখানে ক্লিক করুন

সাক্ষাত্কার প্রশ্নোত্তর

প্রশ্ন 1 কেন পজিটিভ সুপারকাইলিং গুরুত্বপূর্ণ?

উত্তর: ধনাত্মক ডিএনএ সুপারকাইলিং হিস্টোন থেকে ডিএনএ আনওয়াইন্ডিং সহজতর করে এবং ভিট্রোর নিউক্লিওসোম কাঠামোকে পরিবর্তন করে; বিপরীতে, নিউক্লিওসোমগুলি দ্রুত নেতিবাচক ডিএনএ তৈরি করে সুপার কয়েল। সুতরাং, এটি বিবেচনা করা হয় যে প্রতিলিপির প্রতিটি ইভেন্টে, ইতিবাচক সুপারকোয়েলিং আরএনএ পলিমেরেজের পরে ধাক্কা দেয়। সঞ্চিত ইতিবাচক টর্জনিয়াল স্ট্রেস নিউক্লিওসোমে পরিবর্তনের সূত্রপাত করে এবং এমন পরিস্থিতি তৈরি করে যেখানে পলিমেরেজ দক্ষতার সাথে পুরো নিউক্লিওসোমাল অ্যারের মাধ্যমে প্রতিলিপি করে।

প্রশ্ন 2 সুপারকাইলিং ভাল না খারাপ?

উত্তর: ডিএনএর সুপারকাইলিং গুরুত্বপূর্ণ কারণ ডিএনএ একটি দীর্ঘ দীর্ঘ অণু, এবং এটি মাইক্রোমিটারের ক্রমের ব্যাসার্ধের সাথে একটি কোষে ফিট করতে হয়। এটি ফিট করার জন্য বাতাসের লুপগুলির মধ্যে পুনরাবৃত্ত লুপের প্রয়োজন হয়, এই ধরণের বাতাসটি সুপারকাইলিং হিসাবে পরিচিত। এটি প্রতিলিপি এবং প্রতিলিপি প্রক্রিয়াও নিয়ন্ত্রণ করে। 

প্রশ্ন 3 ডিএনএর ধনাত্মক সুপারকাইলিং কীভাবে বৃদ্ধি পায়?

উত্তর: ডিএনএর ইতিবাচক সুপারকোলিং ঘটে যখন ডান হাতের ডিএনএর ডাবল হেলিক্সটি আরও শক্ত হয়ে থাকে (ডানদিকের নকশায় কন্ট্রোর্টড) হেলিক্সটি গিঁট দেওয়া শুরু না করা পর্যন্ত।

ব্যাকটিরিয়ায় Q4 নেতিবাচক সুপারকোলিং

উত্তর: ব্যাকটিরিয়া ডিএনএ সাধারণত ব্যাকটিরিয়া কোষগুলিতে নেতিবাচক সুপারকোলিং প্রদর্শন করে কারণ এতে হেলিকাল টার্নগুলির ঘাটতি রয়েছে। এর বি-ডিএনএ কাঠামোতে, ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের স্ট্র্যান্ডগুলি প্রতি 10.5 বেস জোড়া পরে একটি সম্পূর্ণ ঘুরিয়ে দেয়। টার্নের সংখ্যা বৃদ্ধি করা ডিএনএ ডাবল হেলিক্সকে আরও শক্ত করে তোলে এবং ডিএনএ ডাবল হেলিক্সে অক্ষীয় কয়েলিংয়ের কারণে কব্জি পোষ্টের ফলস্বরূপ। ডুপ্লেক্সকে আন্ডারওয়াইন্ডিংয়ের মাধ্যমে ঘুরিয়ে ফেলার বিপরীত প্রভাব পড়ে, ডুপ্লেক্সকে লিখিতভাবে নেতিবাচক করে তোলে।

প্রশ্ন 5 কেন নেতিবাচক সুপারকোয়েলিং গুরুত্বপূর্ণ?

উত্তর: নেতিবাচক সুপারকোলিংয়ের প্রতিলিপি এবং প্রতিলিখনের সময় ডিএনএর স্ট্র্যান্ড পৃথককরণের একটি উল্লেখযোগ্য প্রাকৃতিক ফাংশন রয়েছে। স্ট্র্যান্ড পৃথকীকরণ নেতিবাচক সুপারকয়েলড ডিএনএতে টরশনাল স্ট্রেস হ্রাস করে। এইভাবে, আরামদায়ক ডিএনএর তুলনায় নেতিবাচক সুপারকয়েল ডিএনএতে স্ট্রাগগুলি পৃথকীকরণের পক্ষে শক্তিশালীভাবে কম ব্যয়বহুল, এবং ডিএনএ শিথিলকরণ দ্বারা শক্তির পার্থক্যটি সজ্জিত করা হয়েছে।

প্রশ্ন 6 কেন উচ্চতর তাপমাত্রায় ইতিবাচক সুপারকাইলিং ডিএনএ ডিএনএকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে?

উত্তর: ধনাত্মক ডিএনএ সুপারকাইলিং দুটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের মধ্যে সংযোগের সংখ্যা বাড়িয়ে তোলে। একটি রূপান্তর যা ডিএনএ ডাবল হেলিক্সকে তাপ-প্ররোচিত ডিটেনশনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ দেয় এটি হাইপার-থার্মোফিলিক অবস্থাতে স্থিতিশীল করে তোলে। হাইপার-থার্মোফিলিক অবস্থার অধীনে থাকা ব্যাকটিরিয়াম থেকে বিচ্ছিন্ন প্লাজমিডগুলি এই সংস্থাগুলির অধীনে বাস না করে ব্যাকটিরিয়াম থেকে বিচ্ছিন্ন প্লাজমিডের তুলনায় একটি উচ্চ সংযোগের সংখ্যা প্রদর্শন করে।

প্রশ্ন 7 কেন সুপার কোয়েল প্লাজমিড ডিএনএ অন্যান্য রূপের লিনিয়ার তুলনায় ন্যূনতম প্রতিরোধের সাথে আগরোসের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়?

উত্তর: এর সুপার কয়েল প্রকৃতির কারণে, ডিএনএ খণ্ডগুলি আকারে আরও ছোট হয়ে যায় এবং জেল থেকে কম ঘর্ষণমূলক বাধা অনুভব করে - এর ফলে ডিএনএর এই রূপের চলাচল অন্যান্য ফর্মগুলির চেয়ে দ্রুততর হয়।

প্রশ্ন 8 সীমাবদ্ধ এবং নিয়ন্ত্রণহীন ডিএনএ সুপারকাইলিংয়ের মধ্যে পার্থক্য কী?

উত্তর: টপোলজিকাল স্ট্রেইনের কারণে "ফ্রি" ডিএনএ-তে সুপারকাইলিং চিত্রিত করতে "বেআইনী" শব্দটি ব্যবহৃত হয়েছে। এটি ইউক্যারিওটসের পক্ষে মূল্যবান বা প্রোটিনগুলির উপর নির্ভরশীল নয়, যেখানে ডিএনএর প্রায় 147 বেস জোড়া নিউক্লিওসোমের চারপাশে বাঁকানো হয়, যা মূলত 2 ইউনিট হিস্টোন এইচ 2 এ, এইচ 2 বি, এইচ 3 এবং এইচ 4 দিয়ে তৈরি হিস্টোন অক্টামার। এই ধরণের সুপারকোইলিংকে "সীমাবদ্ধ" হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে কারণ নিউক্লিওসোম কাঠামো এটিকে সীমাবদ্ধ করে।

প্রশ্ন 9 কোন এনজাইম দুটি স্ট্র্যান্ডের কয়েলিং মুক্ত করতে ডিএনএ ডুপ্লেক্সের একটি স্ট্র্যান্ড কাটতে সহায়তা করে?

উত্তর: টপোইসোমরেজ স্ট্র্যান্ড এবং রিলিজ কয়েলিং কেটে দেয়। টাইপ প্রথম টোপোসোমেরাসগুলি ডাবল হেলিকাল ডিএনএ থেকে একটি স্ট্র্যান্ড ভেঙে দেয়। এটি অখণ্ড ডিএনএ স্ট্র্যান্ড ফাঁক দিয়ে পাস করে এবং ভাঙা প্রান্তটি লিগেট করে; টাইপ প্রথম টোপোসোমেরাজ ১ এর বৃদ্ধি দ্বারা এলকে পরিবর্তন আনবে। দ্বিতীয় প্রকার টোপোসোমেরাজগুলি ডাবল হেলিকাল ডিএনএ দ্বৈত হেলিক্সের উভয় প্রান্তকে ভেঙে ফেলে এবং এলকে 1 এর বৃদ্ধি দ্বারা পরিবর্তন করে।

প্রশ্ন 10 ব্যাকটিরিয়া প্লাজমিডগুলি গোলাকার, বা সেগুলি সুপারকয়েল রয়েছে?

উত্তর: অনেক প্রজাতিতে ব্যাকটেরিয়াল ডিএনএ বৃত্তাকার এবং নেতিবাচকভাবে সুপার কোয়েল হয়। মিড-গ্রোথ (এক্সফেনশনাল) পর্বে এসেরিচিয়া কোলি থেকে শুদ্ধ একটি প্লাজমিড super = −0.06 ডিগ্রি পর্যন্ত সুপারকয়েল হয়। কক্ষের অভ্যন্তরে, অসংরক্ষিত সুপারকোয়েলিং এই মানটির প্রায় অর্ধেক।

ডাঃ আবদুল্লাহ আরসালান সম্পর্কে

আমি আবদুল্লাহ আরসালান, বায়োটেকনোলজিতে আমার পিএইচডি সম্পন্ন করেছি। আমার গবেষণার years বছরের অভিজ্ঞতা আছে। আমি এখন পর্যন্ত আন্তর্জাতিক খ্যাতিসম্পন্ন জার্নালগুলিতে 7 এর গড় প্রভাব ফ্যাক্টর সহ আরও 6 টি প্রবন্ধ প্রকাশ করেছি এবং আরও কয়েকটি বিবেচনায় রয়েছে। বিভিন্ন জাতীয় ও আন্তর্জাতিক সম্মেলনে আমি গবেষণামূলক প্রবন্ধ উপস্থাপন করেছি। আমার আগ্রহের বিষয় হ'ল বায়োটেকনোলজি এবং জৈব রসায়ন যা প্রোটিন রসায়ন, এনজাইমোলজি, ইমিউনোলজি, বায়োফিজিক্যাল কৌশল এবং আণবিক জীববিজ্ঞানের উপর বিশেষ জোর দেয়।

লিঙ্কডইন (https://www.linkedin.com/in/abdullah-arsalan-a97a0a88/) বা গুগল পণ্ডিতের (https://scholar.google.co.in/citations?user=AeZVWO4AAAAJ&hl=en) এর মাধ্যমে সংযোগ করি।

মতামত দিন

আপনার ইমেইল প্রকাশ করা হবে না। প্রয়োজনীয় ক্ষেত্রগুলি * চিহ্নিত করা আছে।

লাম্বদা গিক্স