জীববিজ্ঞান প্রথম পত্র (Botany) · একাদশ-দ্বাদশ · অধ্যায় ১ · ১.৪
ট্রান্সলেশন।
DNA-তে তথ্য লেখা আছে, কিন্তু কোষ কাজ চালায় প্রোটিন দিয়ে। তাহলে তথ্যটা প্রোটিন হয় কীভাবে? mRNA একটা কপি বয়ে আনে, রাইবোসোম সেটা পড়ে, আর tRNA একটা একটা করে অ্যামিনো অ্যাসিড জুগিয়ে যায়। এই পুরো কাজটার নামই ট্রান্সলেশন।
১. DNA-র ভাষা থেকে প্রোটিনের ভাষা
RNA-র নির্ধারিত পথ ধরে পলিপেপটাইড চেইন, অর্থাৎ প্রোটিন, তৈরির প্রক্রিয়াকে ট্রান্সলেশন বলে। সহজ করে বললে, এটা DNA-র ভাষাকে mRNA-র মাধ্যমে প্রোটিনের ভাষায় রূপান্তর। কাজটা ঘটে রাইবোসোমে, আর শৃঙ্খলে জুড়ে যাওয়া পলিপেপটাইডই প্রোটিন।
২. পাঁচটি উপাদান
ট্রান্সলেশনে পাঁচটা উপাদান লাগে। প্রথমটা mRNA। এটা DNA থেকে জেনেটিক কোড বহন করে আনে, আর প্রোটিন সংশ্লেষণের ছাঁচ হিসেবে কাজ করে।
দ্বিতীয়টা tRNA। এটা সুনির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিড বহন করে আনে, আর প্রতিটি অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য কমপক্ষে একটি tRNA থাকে। অণুটা খুব ছোট, মাত্র ৭৫-৮০টি নিউক্লিয়োটাইড। ৩' প্রান্তে অ্যামিনো অ্যাসিড যুক্ত হয়, আর মাঝামাঝি জায়গায় থাকে ৩ বেসের একটা অ্যান্টিকোডন, যেটা mRNA-র সঙ্গে জোড় বাঁধে।
কোডন দেখে অ্যান্টিকোডন লিখতে হয় সম্পূরক নিয়মে: A-U, G-C, আর mRNA ও tRNA অ্যান্টিপ্যারালাল। বইয়ে AUG-র অ্যান্টিকোডন UAC দেওয়া আছে। বাকি কোডনগুলোতে একই নিয়ম খাটিয়ে দেখো।
কোডন থেকে অ্যান্টিকোডন
অ্যান্টিকোডনগুলো সম্পূরক নিয়মে বের করা, মডেলের হিসাব।
তৃতীয় উপাদান অ্যামিনো অ্যাসিড আর কোডন। অ্যামিনো অ্যাসিড সাধারণত বিশ প্রকার, আর এদের জন্য ৬১ প্রকার কোডন আছে।
চতুর্থটা রাইবোসোম, tRNA বসার মঞ্চ। প্রতিটি রাইবোসোমে tRNA বসার দুটি স্থান থাকে: A-স্থান ও P-স্থান। একটা রাইবোসোম যেকোনো mRNA আর সব tRNA-র সঙ্গে যুক্ত হতে পারে।
পঞ্চম উপাদান অ্যাকটিভেটিং এনজাইম, নাম অ্যামিনো-অ্যাসিল tRNA সিন্থেটেজ। প্রতিটি এনজাইম একটি অ্যামিনো অ্যাসিড আর একটি tRNA-র জন্য নির্দিষ্ট। তাই এতে তিনটা কার্যকরী সাইট থাকে: নির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য, ATP-র জন্য, আর নির্দিষ্ট tRNA-র জন্য।
এনজাইমের কাজের ক্রমটা মনে রাখো। প্রথমে সে অ্যামিনো অ্যাসিড ও ATP-র সঙ্গে ক্রিয়া করে AA-AMP বন্ধন গড়ে, আর পাইরোফসফেট বেরিয়ে যায়। তারপর সে tRNA-র সঙ্গে যুক্ত হয়। পেপটাইড বন্ধন সৃষ্টির শক্তি আসে এই পর্যায় থেকেই।
৩. তিন ধাপ: সূচনা, বর্ধন, সমাপ্তি
সূচনায় প্রথম অ্যামিনো অ্যাসিডসহ শক্তিকৃত (charged) tRNA আর রাইবোসোমের ক্ষুদ্র একক mRNA-র সূচনা বিন্দুতে যুক্ত হয়। শুরুর কোড সাধারণত AUG, তাই প্রথম অ্যামিনো অ্যাসিড মেথিওনিন, আর তার tRNA-র অ্যান্টিকোডন UAC। এই সবকিছু মিলে হয় সূচনা-যৌগ (initiation complex)। GTP-র শক্তিতে ইনিশিয়েশন ফ্যাক্টর, মানে এক দল প্রোটিন, mRNA, tRNA ও রাইবোসোমকে একসঙ্গে আনে।
এরপর রাইবোসোমের বড় একক এসে যুক্ত হয়। বড় এককে পাশাপাশি দুটি সাইট থাকে, A-সাইট ও P-সাইট। tRNA প্রথমে A-সাইটে যুক্ত হয়, পরে A-সাইট খালি করে P-সাইটে চলে যায়। P-সাইটে অ্যামিনো অ্যাসিড পলিপেপটাইড চেইনে জুড়ে যায়, আর খালি A-সাইটে ঢোকে নতুন tRNA।
যুক্ত স্থানে mRNA আর tRNA অ্যান্টিপ্যারালাল, আর বেসপেয়ারিংয়ে একে অপরের সম্পূরক। অ্যামিনো অ্যাসিড জুড়ে দিয়ে tRNA সাইটোসোলে ফিরে আসে এবং একই জাতের আরেকটা অ্যামিনো অ্যাসিড আনতে তৈরি হয়।
বর্ধনে রাইবোসোম mRNA ধরে ৫'-৩' মুখে চলে। অ্যামিনো অ্যাসিডগুলো পেপটাইড বন্ধনে জুড়ে পলিপেপটাইড হয়, আর বর্ধন-ফ্যাক্টর (elongation factors) এতে সহায়তা করে।
সমাপ্তি আসে যখন রাইবোসোমের A-সাইটে স্টপ কোডন, UAA, UAG বা UGA, এসে পড়ে। এরা কোনো অ্যামিনো অ্যাসিড বা tRNA এনকোড করে না, বরং প্রোটিন রিলিজ ফ্যাক্টরের সঙ্গে যুক্ত হয়। তখন ট্রান্সলেশন বন্ধ হয় আর নতুন প্রোটিন রাইবোসোম থেকে মুক্ত হয়। পলিসোম (পলিরাইবোসোম) ট্রান্সলেশনের গতি অনেক বাড়ায়।
এবার রাইবোসোমটাকে নিজে হাঁটাও, বইয়ের সেই mRNA ধরে: AUG CCG UAU GCU UAU GCU CCU UAA। প্রতি ধাপে কে ঢোকে, কোথায় জোড়ে, কে বেরোয়, দেখো।
কোডন ধরে ধরে
চিত্র ১.৩৫-এর তিন ধাপ আঁকা আছে। বিন্দু আর চিপে ট্যাপ করে প্রতিটা অংশের কাজ দেখো।
ট্রান্সলেশনের তিন ধাপ
বইয়ের চিত্রের মতো হাতে আঁকা, মাপা নয়।
এবার পুরো প্রক্রিয়াটা নিজে ক্রমে সাজাও। প্রথম দুটো ধাপ ট্রান্সলেশন শুরুর আগের প্রস্তুতি, কিন্তু ক্রমের অংশ।
ধাপের ক্রম
৪. ট্রান্সলেশনের আরও কিছু কথা
অ্যান্টিবায়োটিক ব্যাকটেরিয়ার ট্রান্সলেশনে বাধা দেয়, একেকটা একেক ধাপে। ক্লোরোমাইসিন (ক্লোরামফেনিকল) পেপটাইড বন্ধনী সৃষ্টিতে, ইরিথ্রোমাইসিন রাইবোসোমে mRNA-র চলনে, নিওমাইসিন mRNA-tRNA আন্তঃক্রিয়ায়, স্ট্রেপ্টোমাইসিন সূচনা পর্যায়ে, আর টেট্রাসাইক্লিন রাইবোসোমে tRNA-র সংযুক্তিতে।
প্রোটিনে কয়টা অ্যামিনো অ্যাসিড থাকবে আর কোনটার পর কোনটা, তা সরাসরি ঠিক করে mRNA। mRNA আবার DNA-র একটা অংশের হুবহু প্রতিচ্ছবি, তাই DNA এদের পরোক্ষভাবে নিয়ন্ত্রণ করে।
আদিকোষে নিউক্লিয়াস নেই। তাই mRNA-র এক প্রান্তে ট্রান্সক্রিপশন আর অপর প্রান্তে ট্রান্সলেশন একই সঙ্গে চলতে পারে।
মাত্র ২০ প্রকার অ্যামিনো অ্যাসিড বিভিন্ন অনুক্রমে সাজিয়ে বড় বড় প্রোটিন গঠিত হয়। দুটি অ্যামিনো অ্যাসিড পরস্পর পেপটাইড বন্ধনীতে যুক্ত থাকে।
৫. ট্রান্সক্রিপশন আর ট্রান্সলেশনের তফাত
ট্রান্সক্রিপশন ঘটে নিউক্লিয়াসে, ট্রান্সলেশন সাইটোপ্লাজমে। ট্রান্সক্রিপশন রাইবোসোমের সঙ্গে সম্পর্কিত নয়, ট্রান্সলেশন সম্পর্কিত। ট্রান্সক্রিপশনের মূল এনজাইম RNA পলিমারেজ, ট্রান্সলেশনের অ্যাকটিভেটিং এনজাইম। ঘরে ট্যাপ করে সারিগুলো মিলিয়ে নাও।
দুই প্রক্রিয়া
| ট্রান্সক্রিপশন | ট্রান্সলেশন | |
|---|---|---|
| সংজ্ঞা | DNA থেকে RNA কপি | mRNA থেকে প্রোটিন |
| স্থান | নিউক্লিয়াস | সাইটোপ্লাজম |
| রাইবোসোম | সম্পর্কিত নয় | সম্পর্কিত |
| মূল এনজাইম | RNA পলিমারেজ | অ্যাকটিভেটিং এনজাইম |
| শুরুর ধাপ | পাক খোলা | AMP বেরোনো |
এই দুই প্রক্রিয়া আর রেপ্লিকেশন মিলে জীববিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় প্রত্যয় (Central Dogma): DNA থেকে RNA, RNA থেকে প্রোটিন তৈরি হয়, আর প্রোটিন, অর্থাৎ এনজাইম, DNA ও RNA দুটোরই উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ করে। এটি প্রস্তাবিত হয় ১৯৫৮ সালে।
৬. মিলিয়ে দেখো
প্রথম প্রশ্নটা দিয়ে শুরু করো।
প্রশ্ন ১
উদ্দীপকটির আলোকে: [চিত্র: বাম দিকে একটি DNA দ্বিসূত্রক হেলিক্স; তা থেকে ‘A’ চিহ্নিত তীর একটি ঢেউখেলানো একসূত্রক অণুর দিকে, এবং সেখান থেকে ‘B’ চিহ্নিত তীর (অ্যামিনো এসিড)n এর দিকে।] উদ্দীপকের প্রক্রিয়াসমূহের ক্ষেত্রে কোনটি সঠিক?
দ্বিতীয় প্রশ্নে খেয়াল করে পড়ো।
প্রশ্ন ২
জিনে জমা থাকা বংশগতীয় তথ্য কোনটির সংশ্লেষণের মাধ্যমে ফিনোটাইপ হিসেবে প্রকাশিত হয়?
শেষ প্রশ্নটাও দেখে নাও।
প্রশ্ন ৩
কোনটি যুক্ত হলে ট্রান্সলেশন থেমে যায়?
পুরো নোটটা ছয়টা কার্ডে।
ছয়টা কার্ড
সূত্র: জীববিজ্ঞান প্রথম পত্র (Botany), একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণি (এনসিটিবি), অধ্যায় ১ “কোষ ও এর গঠন”, অনুচ্ছেদ ১.৪।