🙏🙏 Welcome to BIOSGD 🙏🔬🧪🫁🫀🧬🩸🧠🇮🇳 (1) CLASS XII          (2) CLASS XI IMPORTANT QUESTIONS        (3) HS EXAM QUESTIONS     (4) NCERT Biology book 📚

DNA প্রতিলিপিকরণ (DNA Replication)

(1) CLASS XII          (2) CLASS XI IMPORTANT QUESTIONS        (3) HS EXAM QUESTIONS     (4) NCERT Biology book 📚



CENTRAL DOGMA:- 

  বিজ্ঞানী ক্রিক DNA এর গঠন সম্পর্কিত তথ্য আবিষ্কারের পর সেন্ট্রাল ডগমার কথা বলেন ৷ তাঁর মতে সেন্ট্রাল ডগমা ছিল -


 অর্থাৎ DNA , RNA তৈরীর  মাধ্যমে প্রোটিন প্রস্তুত করে ৷  এর বর্নিত সেন্ট্রাল ডগমার সাংকেতিক বার্তায় একমুখী প্রবাহের কথা বলা হয| কিন্তু ১৯৭০-এর দশকে রিভার্স ট্রান্সক্রিপটেজ আবিষ্কৃত হওয়ার পর মূল সেন্ট্রাল ডগমার একটু পরিবর্তন ঘটে।


DNA REPLICATION:-


 Molecular Biology তে, DNA প্রতিলিপি হল একটি মূল DNA অণু থেকে DNA এর দুটি অভিন্ন প্রতিরূপ তৈরির জৈবিক প্রক্রিয়া। 

**জৈবিক উত্তরাধিকারের জন্য সবচেয়ে প্রয়োজনীয় অংশ হিসাবে কাজ করে এমন সমস্ত জীবের মধ্যে DNA প্রতিলিপি ঘটে। 

∆ Replicon :- DNA অনুর যে একক অংশের নির্দিষ্ট প্রতিলিপি গঠিত হয় , তাকেই replicon বলে।

∆ Origin :- DNA Replication এর যে বিশেষ নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে শুরু হয়, তাকে রেপ্লিকেশন এর উৎস বা Origin বলে।

∆ DNA প্রতিলিপিকরণের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদান :-   

       DNA প্রতিলিপিকরণের জন্য আবশ্যক উপাদানগুলি হল –  

 (1) DNA টেমপ্লেট তথা জনিতৃ DNA-র একটি স্ট্র্যান্ড বা তার অংশবিশেষ, 

(2) RNA প্রাইমার (RNA primer), 

(3) ডি-অক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড (dATP, dGTP, dTTP, dCTP), 

(4) Mg2+, 

(5) সিঙ্গল স্ট্র্যান্ড বাইন্ডিং প্রোটিন (single strand binding proteins বা SSBPs), 

(6) সুপার হেলিক্স রিলাক্সিং প্রোটিন (superhelix relaxing protein), 

(7) RNA প্রাইমার তৈরির জন্য রূপান্তরিত RNA পলিমারেজ (RNA polymerase), 

(8) বিভিন্ন ধরনের উৎসেচক, যেমন—

            [i] DNA পলিমারেজ (DNA polymerase), 

            [ii] হেলিকেজ (helicase), 

            [iii] টোপোআইসোমারেজ I ও II (topoisomerase I and II), 

           [iv] DNA লাইগেজ (DNA ligase), 

           [v] প্রাইমেজ (primase)। প্রোক্যারিওটিক কোশে DNA প্রতিলিপিকরণে পলিমারেজ II ও পলিমারেজ I এবং ইউক্যারিওটিক কোশে পলিমারেজ  (আলফা),  (ডেল্টা), ∈ (এপসাইলন) বিশেষ কার্যকর।


* Possible Method of DNA Replication:- 

বিজ্ঞানী ক্রিক ৩ প্রকার DNA Replication এর কথা বলেছেন: - 

1.Conservative 

2.Semi-conservative

3. Dispersive



Type Of DNA Replication With Respect to Cell:- 

কোশ দুই ধরনের যথা--
1. প্রোক্যারিওটিক কোশ --> গোলাকার DNA উপস্থিত
 =>থিটা (θ) মডেল  

2. ইউক্যারিওটিক কোশ  :-  দন্ডাকার DNA উপস্থিত
=> Y Replicating Fork 


 *"Key Points of DNA Replication":-.  

DNA রেপ্লিকেশন কোশের নিউক্লিয়াস এর মধ্যে ঘটে৷ এটি কোশ বিভাজনের S দশায় ঘটে ৷



********************************************************************************************
 

# STEPS :--  

1. Activation of all the Nucleotides:-  

কোশের মধ্যে থাকা  অসক্রিয় নিউক্লিওটাইড গুলি ATP ও ফসফোরাইলেজ উৎসেচকের সহয়তায় সক্রিয় হয়ে ডি-অক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড (চার রকম যথা- dATP, dGTP, dCTP, dTTP) পরিনত হয়, এরা DNA সংশ্লেষন এ ব্যবহৃত হয়।

INACTIVE.                                 ACTIVE

dAMP-------------------> dATP
dGMP-------------------->dGTP
dCMP-------------------->dCTP
dTMP-------------------->dTTP

2.Origin of Replication:-  

DNA তন্ত্রী দুটি একটি নিদৃষ্ট স্থানে খুলতে শুরু করে ৷ এই স্থানকে রেপ্লিকেশনের উৎস (origin of Replication ) বা রেপ্লিকন ( Replicon )বলে ৷
প্রোক্যারিওটিক কোশে ক্ষুদ্র DNA থাকায় ১টি Replication এর উৎপত্তি স্থল ৷
ইউক্যারিওটিক কোশে বৃহৎ DNA থাকায অনেক Replication এর উৎপত্তি স্থল ৷ 
E. Coli - তে এই স্থানটিকে Ori C নামে চিহ্নিত করা হয় ৷





3.NICK/CUT/Incision in DNA:-  


এটি এন্ডো নিউক্লিয়েজ উৎসেচকের সহয়তায় DNA এর origin of Replication স্থানে ঘটে৷


4.UNWINDING AND UNZIPPING OF DNA:- 

DNA হেলিকেজ উৎসেচক DNA তন্ত্রীর বেস গুলির মধ্য হাইড্রোজেন বন্ধন গুলি ভেঙে দেয় ৷

5.USE OF SSBP ( Single Strand Binding Protein):- 

SSBP প্রোটিন DNA এর প্রতিটি তন্ত্রীর সঙ্গে যুক্ত হয় ফলে তন্ত্রী দুটি সেই স্থানে উন্মুক্ত হয এবং Y-আকৃতির ফর্ক গঠন করে ৷ প্রতিটি ফর্কে ২০০ টি SSBP অনুর বন্ধন ঘটো।


6. Release of Tention Caused Due to Unwinding of DNA:- 

DNA গাইরেজ উৎসেচক ফর্কের ওপরের বেস জোড়াগুলিকে বিচ্ছিন্ন করে এবং DNA তন্ত্রীর অতি কুণ্ডলীকৃত অংশকে খুলতে সাহায্য করে৷ E. Coli - তে টোপেআইসোমারেজ I & II , গাইরেজ উৎসেচক রূপে কাজ করে ৷


7. Formation of RNA Primer :- 

DNA তন্ত্রী দুটি উন্মুক্ত হলেই নতুন নিউক্লিওটাইড সৃষ্টি সম্ভব নয় ৷ কারন DNA নিজে থেকে নতুন  নিউক্লিওটাইড শৃঙ্খল তৈরী  করতে পারে না, যতক্ষন না RNA প্রাইমার নামে ছোটো খন্ড ওই স্থানে যুক্ত হয় ৷
RNA পলিমারেজ উৎসেচক RNA নিউক্লিওটাইড গুলিকে সংযুক্ত করে ছোট RNA খন্ডক অর্থাৎ RNA প্রাইমার তৈরী করে এবং এটি DNA তন্ত্রী দুটির উন্মুক্ত স্থানে যুক্ত হয়। 
 



8. Synthesis of New DNA Strand :- 

(I) SYNTHESIS On LEADING STRAND  :- 

DNA এর 3′ প্রান্তে প্রাইমার যুক্ত হওয়ার পর , RNA  প্রাইমারের 3′ -OH প্রান্তে DNA পলিমারেজ III উৎসেচকের প্রভাবে বিভিন্ন নিউক্লিওটাইড গুলি পুন:পুন যুক্ত হতে থাকে এবং নতুন DNA শৃঙ্খল দীর্ঘ হতে থাকে ৷ এই দীর্ঘকরন প্রক্রিয়া 5′ –> 3′ অভিমুখ হয় ৷ DNA এর এই তন্তুতে নিরবিচ্ছিন্নভাবে অর্থাৎ ক্রমিক সংশ্লেষণ ঘটে বলে একে লিডিং তন্তু ( Leading Strand ) ৷  




(II) SYNTHESIS On LAGGING STRAND :-  

       [i] অন্য জনিতৃ DNA স্ট্র্যান্ড তথা টেমপ্লেটের ওপর একাধিক স্থানে RNA প্রাইমারের 3' প্রান্তে DNA প্রাইমোজোম (primosome) [প্রাইমোজোম = DNA হেলিকেজ + DNA পলিমারেজ বা প্রাইমেজ III] -এর প্রভাবে 3'-5' অভিমুখে প্রায় 1000 থেকে 2000 ডি-অক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড সংবলিত একাধিক নতুন ক্ষুদ্র DNA খণ্ডক গঠিত হয়। বিজ্ঞানী Reiji Okazaki প্রথম এগুলি লক্ষ করেন বলে এগুলিকে ওকাজাকি খণ্ডক (Okazaki fragments) বলে। ওকাজাকি খণ্ডক সমন্বিত এই স্ট্র্যান্ডটিকেই ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড (lagging strand) বলা হয়। 

     [ii] DNA পলিমারেজ III উৎসেচক কেবলমাত্র 5' → 3´ অভিমুখে DNA সংশ্লেষ করতে পারে। তাই ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড টেমপ্লেটটি (5’→ 3 ) DNA পলিমারেজ III উৎসেচকের B অধঃএককের স্লাইডিং ক্ল্যাম্পের মধ্য দিয়ে 3 '→ 5 ´ অভিমুখে DNA স্ট্র্যান্ড গঠন করে। এর ফলে DNA সংশ্লেষের অভিমুখ ( 5'-3') বজায় থাকে এবং DNA পলিমারেজ III উৎসেচক কাজ করতে পারে। ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডে প্রতিটি ওকাজাকি খণ্ডক গঠনের জন্য একটি করে RNA প্রাইমার ও একটি করে DNA পলিমারেজ উৎসেচক দরকার হয়। DNA প্রাইমেজ উৎসেচক এই স্ট্র্যান্ডে একাধিক RNA প্রাইমার গঠন করে। DNA পলিমারেজ III উৎসেচক, RNA প্রাইমারের 3' প্রান্তে একাধিক -OH মূলকের সাথে পরিপূরক ডি-অক্সিরাইবো নিউক্লিওটাইড মনোফসফেট যুক্ত করে ওকাজাকি খণ্ডক গঠন করে।
       [iii] DNA পলিমারেজ I ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডে উৎপন্ন ওকাজাকি খণ্ডকগুলির RNA প্রাইমারগুলিকে ওকাজাকি খণ্ডক থেকে বিচ্ছিন্ন বা অপসারিত হতে সহায়তা করে। তারপর ওই স্থানে DNA টেমপ্লেটের পরিপূরক ডি-অক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড যুক্ত হয়। DNA লাইগেজ-এর প্রভাবে, ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডে সংশ্লেষিত ওকাজাকি খণ্ডকগুলি ফসফোডাইএস্টার বন্ধনের মাধ্যমে যুক্ত হয়ে নতুন DNA স্ট্র্যান্ড গঠিত হয়।
        [iv] DNA পলিমারেজ III-এর কার্যকারিতা অত্যন্ত নিখুঁত কারণ এটি DNA টেমপ্লেটের নিউক্লিওটাইডের নাইট্রোজেনযুক্ত বেস-এর ওপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট নিউক্লিওটাইডকে সংযুক্ত হতে সহায়তা করে। তবু কোনো কোনো ক্ষেত্রে DNA পলিমারেজ III, থাইমিন (T) ও ইউরাসিল (U)-কে শনাক্ত করতে ভুল করে এবং ভুলের মাত্রা 10,000-এর মধ্যে 1টি। DNA পলিমারেজ II তথা B-পলিমারেজ ওই ভুল নিউক্লিওটাইডকে অপসারিত করে সঠিক নিউক্লিওটাইড-এর সংযুক্তিতে সহায়তা করে। DNA প্রতিলিপিকরণের পরে সংঘটিত এই ঘটনাকে প্রুফ রিডিং (proof reading) বলে।



উৎসেচকের নাম এবং DNA প্রতিলিপিকরণে ভূমিকা :-

1. এন্ডোনিউক্লিয়েজ :-
                                    প্রতিলিপিকরণের শুরুতে এই উৎসেচক দ্বিতন্ত্রী DNA-র নির্দিষ্ট বিন্দু (ori)-তে DNA-কে ছেদ (nick or incision) করতে সহায়তা করে।

2. হেলিকেজ :-
                        হেলিকেজ উৎসেচক DNA-র দুটি স্ট্যান্ডের মধ্যবর্তী হাইড্রোজেন বন্ধনগুলিকে বিনষ্ট করে দ্বিতন্ত্রী DNA-কে একতন্ত্রী DNA-তে পরিণত করে।

3. টোপোআইসোমারেজ । এবং টোপোআইসোমারেজ II :- 
                   টোপোআইসোমারেজ I নামক উৎসেচকটি দ্বিতন্ত্রী DNA-র 'ori' অঞ্চলের কাছাকাছি হাইড্রোজেন বন্ধনকে ভেঙে স্ট্যান্ড দুটিকে আলাদা করে। | বেলুনের মতো গঠন তথা রেপ্লিকেশন বাল সৃষ্টিতে সহায়তা করে। টোপোআইসোমারেজ II বা গাইরেজ নামক উৎসেচকটি আলাদা হওয়া দুটি জনিতৃ DNA স্ট্যান্ডের অতিকুণ্ডলীকৃত অংশে (supercoil)-এর পাক খুলতে সহায়তা করে।

4. DNA প্রাইমেজ :- 
                                 DNA প্রতিলিপিকরণের সময়ে, DNA টেমপ্লেট-এর ওপর প্রয়োজনীয় RNA প্রাইমার সংশ্লেষে DNA প্রাইমেজ সহায়তা করে।

5. DNA পলিমারেজ I :- 
                                        DNA পলিমারেজ I বা কর্নবার্গ উৎসেচক DNA প্রতিলিপি গঠনের শেষের দিকে লিডিং স্ট্যান্ড ও ল্যাগিং স্ট্যান্ডের (ওকাজাকি খণ্ডক থেকে) থেকে RNA প্রাইমারকে অপসারিত হতে সহায়তা করে।

6. DNA পলিমারেজ II :- 
                                        এই উৎসেচকটি DNA পলিমারেজ III-এর অনুপস্থিতিতে DNA সংশ্লেষের কাজ করে থাকে।

7. DNA পলিমারেজ III :- 
                                          DNA পলিমারেজ III, RNA প্রাইমার গঠিত হওয়ার পরে তার 3'প্রান্তে DNA টেমপ্লেটের পরিপুরক ডি-অক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড মনোফসফেটকে একের পর এক সংযুক্ত করে নতুন অপত্য DNA স্ট্র্যান্ড গঠনে সহায়তা করে।

8. প্রাইমাজোম :- 
                            প্রাইমোজোম (DNA হেলিকেজ + DNA পলিমারেজ III) -   এর সহায়তায় ল্যাগিং স্ট্যান্ডে প্রায় 1000-2000 ডি-অক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড সংবলিত ওকাজাকি খণ্ডক গঠিত হয়।

9. DNA লাইগেজ :- 
                                 এর প্রভাবে ল্যাগিং স্ট্যান্ডে সংশ্লেষিত ওকাজাকি খণ্ডক ফসফোডাই এস্টার বন্ধনের মাধ্যমে সংযুক্ত হয়ে নতুন অপত্য DNA স্ট্যান্ড গঠিত হয়।

10. টেলোমারেজ :-
                              টেলোমিয়ার অঞ্চলের DNA সংশ্লেষে এই উৎসেচক গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

11. SSB প্রোটিনসমূহ (SSBPs) :- 
                                                      SSBPS, বিচ্ছিন্ন DNA স্ট্যান্ড দুটির মধ্যে হাইড্রোজেন কখন তৈরিতে বাধা দিয়ে বিচ্ছিন্ন DNA স্ট্যান্ড দুটিকে পরস্পর কাছাকাছি আসতে বাধা দেয়। এই প্রোটিনসমূহ, DNA-র প্রতিলিপিকরণের সময়ে জনিতৃ DNA অণুতে সৃষ্ট 'Y' আকৃতিবিশিষ্ট রেপ্লিকেশন ফর্ক অঞ্চলে পাওয়া যায়।
 

একটি মন্তব্য পোস্ট করুন

নবীনতর পূর্বতন