জীববিজ্ঞান প্রথম পত্র (Botany) · একাদশ-দ্বাদশ · অধ্যায় ১ · ১.৪

জিন ও জিনোম।

তোমার চোখের রং বা একটা ফুলের রং কে ঠিক করে দেয়? এই প্রশ্নের পিছু নিতে নিতে বিজ্ঞানীরা একটা এককে পৌঁছেছেন, যার নাম জিন। এই নোটে দেখবে জিন কী, কারা তাকে চিনেছেন, তার ভেতরে কী আছে, আর সব জিন একসাথে ধরলে কী দাঁড়ায়।

১. জিন কী, আর নামটা কোথা থেকে এল

জীবের কোনো একটা চারিত্রিক বৈশিষ্ট্যকে যে ক্ষুদ্রতম একক নিয়ন্ত্রণ করে, তাকে জিন বলে।

মেন্ডেল ১৮৬০-এর দশকে বৈশিষ্ট্যের বাহককে বলতেন কণা বা ফ্যাক্টর। ১৯০৯ সালে জোহানসেন সর্বপ্রথম এর নাম দেন জিন। ১৯১২ সালে T. H. Morgan (মর্গান) প্রমাণ করেন, জিন ক্রোমোসোমে বসে আছে। ক্রোমোসোমের যে স্থানে একটি জিন থাকে, তার নাম লোকাস। পরে Har Gobinda Khorana কৃত্রিম জিন সংশ্লেষণ করেন, আর ১৯৬৮ সালে নোবেল পুরস্কার পান।

সালগুলো সময়রেখায় ধরে দেখো। ১৯২০ সালের উইঙ্কলারের কথা জিনোমের অংশে আবার আসবে।

২. এক জিন এক এনজাইম, আর জিনই DNA

১৯৪১ সালে বীডল ও ট্যাটাম Neurospora crassa নামের ছত্রাক নিয়ে গবেষণা করেন। তাঁরা দেখান, একটা নির্দিষ্ট জিন একটা নির্দিষ্ট এনজাইম তৈরির জন্য দায়ী।

এ থেকে আসে 'এক জিন এক এনজাইম' মতবাদ। এনজাইম আসলে প্রোটিন, তাই পরে মতবাদটা পরিমার্জিত হয়ে দাঁড়ায় 'এক জিন এক পলিপেপটাইড চেইন'। অ্যামিনো অ্যাসিডের ভিন্ন ভিন্ন সাজ থেকেই বহু বৈচিত্র্যময় এনজাইম তৈরি হয়। তাই প্রোটিনকে বলা হয় জীবনের ভাষা (Language of life)।

জিন কিসে তৈরি, তার উত্তর এল Pneumococci নিয়ে কাজ থেকে। Frederick Griffith দেখেন, ভাইরুলেন্ট প্রকরণের ক্যাপসুল সৃষ্টির বৈশিষ্ট্য এক কোষ থেকে আরেক কোষে স্থানান্তরযোগ্য। O. T. Avery প্রমাণ করেন, সেই স্থানান্তর ঘটে DNA দিয়ে। অতএব DNA-ই জিন।

৩. জিনের চার একক

আধুনিক ধারণায় জিনকে চারটা এককে প্রকাশ করা হয়: রেকন, মিউটন, রেপ্লিকন আর সিস্ট্রন। প্রতিটার কাজ আলাদা।

রেকন জিন রিকম্বিনেশনের একক: DNA-র ক্ষুদ্রতম যে অংশ রিকম্বিনেশনে অংশ নেয়। এতে থাকে এক বা দুই জোড়া নিউক্লিয়োটাইড। মিউটন জিন মিউটেশনের একক: DNA-র ক্ষুদ্রতম যে অংশে মিউটেশন ঘটে। এতে থাকে এক বা একাধিক নিউক্লিয়োটাইড যুগল। খেয়াল রেখো: রেকনে “এক বা দুই”, মিউটনে “এক বা একাধিক”।

রেপ্লিকন হলো DNA-র সেই অংশ, যা DNA-র অনুলিপন নিয়ন্ত্রণ করে। সিস্ট্রন জিন কার্যের একক: DNA-র যে খণ্ডাংশ কোষীয় বস্তুর কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে। E. coli-র একটি সিস্ট্রনে প্রায় ১৫০০টি নিউক্লিয়োটাইড যুগল থাকে।

প্রতিটা সিস্ট্রনে অনেক রেকন ও মিউটন থাকে, তাই সিস্ট্রন রেকন বা মিউটনের চেয়ে অনেক দীর্ঘ। অধিকাংশ ক্ষেত্রে জিন আর সিস্ট্রন প্রায় সমতুল্য। এবার বর্ণনা দেখে একক বাছো।

৪. জিন আসলে কী দিয়ে গড়া

গাঠনিক সংজ্ঞায় জিন হলো ক্রোমোসোমের লোকাসে অবস্থিত DNA-র একটি সুনির্দিষ্ট সিকোয়েন্স, যা একটি কর্মক্ষম পলিপেপটাইড শিকল গঠনের বার্তা বহন করে।

জিন নিউক্লিক অ্যাসিডে গঠিত। প্রকৃত কোষে সে থাকে ক্রোমোসোমে, আদি কোষে নিউক্লিয় বস্তুতে বা প্লাসমিডে।

জিন প্রকরণ ও পরিব্যক্তিতে মুখ্য ভূমিকা রাখে এবং বৈশিষ্ট্য বংশানুক্রমে বহন করে। একটা বৈশিষ্ট্যের জন্য একাধিক জিন দায়ী হতে পারে।

৫. জিনোম

কোনো প্রজাতির এক সেট ক্রোমোসোমে বিদ্যমান সকল জিনের সমষ্টিকে জিনোম বলে। জার্মান উদ্ভিদবিজ্ঞানী Hans Winkler ১৯২০ সালে সর্বপ্রথম জিনোম শব্দটি ব্যবহার করেন।

মানব জিনোমে ৩০০০ মিলিয়ন ক্ষারক-যুগল আছে, যা ২৪টি (২২A + ১X + ১Y) ক্রোমোসোমে ভাগ হয়ে আছে। সব মানুষের জিনোম ৯৯.৯ ভাগ একই।

এত বিশাল জিনোমের মাত্র ২ ভাগ জিন বৈশিষ্ট্য প্রকাশে অংশ নেয়। বাকি ৯৮ ভাগ নিষ্ক্রিয়, নাম জাঙ্ক DNA। মানব জিনোমের সঙ্গে শিম্পাঞ্জির মিল ৯৮ ভাগ আর গরিলার ৯৭ ভাগ।

৬. মিউটেশন, এক্সন আর ইনট্রন

যেকোনো জিনে মিউটেশন ঘটলে স্থায়ী ও বংশপরম্পরায় স্থানান্তরযোগ্য নতুন প্রকরণ হতে পারে। আবার কিছু বৈশিষ্ট্য, যেমন উচ্চতা, একাধিক জিনে নিয়ন্ত্রিত।

একটা ক্ষারক বদলালে কী হয়? বইয়ের কোডন সারণি দিয়ে নিজে মিউটেশন ঘটিয়ে দেখো।

প্রকৃতকোষী জীবের জিনের সবটা প্রোটিন তৈরির নির্দেশ বহন করে না। কোডিং অংশের নাম এক্সন, নন-কোডিং অংশের নাম ইনট্রন। কেবল এক্সন প্রোটিন সংশ্লেষণে অংশ নেয়। যে জিনে এক্সনের মাঝে ইনট্রন থাকে, তাকে স্প্লিট জিন বলে। স্তন্যপায়ী, সরীসৃপ ও পাখিতে এটা লক্ষ্য করা যায়।

জিনের সংখ্যা আর আকারে বিরাট ফারাক। স্তন্যপায়ী কোষে ৫০,০০০-এর অধিক জিন থাকতে পারে। রেকর্ড করা ক্ষুদ্রতম জিনে ৭৫টি আর বৃহত্তম জিনে ৮০,০০০টি নিউক্লিয়োটাইড আছে।

৭. মিলিয়ে দেখো

তিনটা প্রশ্ন, পরীক্ষার ধাঁচে। প্রথমটা দিয়ে শুরু।

এবার দ্বিতীয়টা।

শেষটা, ধীরে পড়ো।

পুরো নোটটা আটটা কার্ডে।

সূত্র: জীববিজ্ঞান প্রথম পত্র (Botany), একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণি (এনসিটিবি), অধ্যায় ১ “কোষ ও এর গঠন”, অনুচ্ছেদ ১.৪।