জীববিজ্ঞান প্রথম পত্র (Botany) · একাদশ-দ্বাদশ · অধ্যায় ১ · ১.৪
অপেরন ও জিন প্রকাশ।
ব্যাকটেরিয়ার কোষে অনেক জিন, অথচ সব জিন একসঙ্গে কাজ করে না। দুধের চিনি ল্যাক্টোজ থাকলে এক দল জিন চালু হয়, না থাকলে চুপ। এই চালু-বন্ধের হিসাব রাখে একটা ছোট দল: অপেরন।
১. অপেরন: জিনের ছোট দল
১৯৬১ সালে Jacob ও Monod জিন ক্রিয়ার নিয়ন্ত্রণ ব্যাখ্যা করতে অপেরন মডেল প্রস্তাব করেন। আদি কোষে (যেমন E. coli) জিন প্রকাশের ইউনিটকে বলে অপেরন।
অপেরনে চারটি অংশ থাকে: গাঠনিক জিন, প্রোমোটার জিন, অপারেটর জিন ও রেগুলেটর জিন।
গাঠনিক জিন এনজাইম সংশ্লেষ করে। প্রোমোটার জিনের আরেক নাম উদ্দীপক জিন; এখানে RNA পলিমারেজ যুক্ত হয়।
অপারেটর জিনের আরেক নাম চালক জিন; সে গাঠনিক জিনের প্রোটিন উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ করে। আর রেগুলেটর বা নিয়ন্ত্রক জিন নিয়ন্ত্রণ করে অপারেটর জিনকে।
নিচের ছবিটা চিত্র ১.৩৭ এর মতো করে আঁকা। পাঁচটা বিন্দু আছে, একটা একটা ট্যাপ করে নাম আর কাজ মিলিয়ে নাও।
চিত্র ১.৩৭বিন্দুতে ট্যাপ করো
অপেরনের চার অংশ
নিয়ন্ত্রক জিন। অপারেটর জিনকে নিয়ন্ত্রণ করে।
উদ্দীপক জিন, মানে প্রোমোটার। দুই নামই এক জিনিস। এখানে RNA পলিমারেজ যুক্ত হয়।
চালক জিন, মানে অপারেটর। গাঠনিক জিনের প্রোটিন উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ করে।
গাঠনিক জিন। প্রোটিন, মানে এনজাইম সংশ্লেষ করে। পরপর বসে একই mRNA ট্রান্সক্রাইব করে।
RNA পলিমারেজ। প্রোমোটার জিনে যুক্ত হয়।
পাঁচটাই দেখা হলো। নিয়ন্ত্রক থেকে চালক, চালক থেকে গাঠনিক: নিয়ন্ত্রণ চলে এই পথে।
বইয়ের চিত্রের মতো হাতে আঁকা, মাপা নয়।
রেগুলেটর জিন অনেক সময় রিপ্রেসর প্রোটিন তৈরি করে। এই প্রোটিন ট্রান্সক্রিপশনে বাধা দেয়, আর তখন অপেরন কর্মশীল থাকে না।
২. দুটি অপেরন
প্রতিটি আদিকোষী জীবে একাধিক অপেরন থাকে। বইয়ের দুটো নাম: ল্যাক্টোজ অপেরন ও ট্রিপ্টোফ্যান অপেরন।
দুই অপেরনের সুইচ নিজে টেপো: খাবার দাও, সরাও, আর দেখো জিন চলে কি না।
অপেরন সুইচদাও আর সরাও
কখন জিন চলে?
এক অপেরনের গাঠনিক জিনগুলো পরপর বসে থাকে, আর সবাই মিলে একই mRNA ট্রান্সক্রাইব করে। এবার চারটা বৈশিষ্ট্য ঠিক অপেরনের বাক্সে ফেলো।
ভাগ করোচিপ বাছো, তারপর বাক্স
দুই অপেরন
একটা চিপ ধরো, তারপর বাক্সে ছাড়ো।
ঠিক। পরেরটা।
এখনো না। মনে করো: তিন, না পাঁচ? আর শর্তটা থাকা, না না থাকা?
সব ঠিক জায়গায়। ল্যাক্টোজ অপেরন: ল্যাক্টোজ থাকলে, তিনটি জিন। ট্রিপ্টোফ্যান অপেরন: ট্রিপ্টোফ্যান না থাকলে, পাঁচটি জিন।
৩. প্রকৃত কোষে জিন প্রকাশ
যে প্রক্রিয়ায় জিন প্রোটিন সংশ্লেষণে অংশ নেয়, তাকে জিনের ক্রিয়া (action of gene) বলে।
প্রকৃত কোষে জিন প্রকাশ পাঁচ ধাপে চলে, এই ক্রমে: ট্রান্সক্রিপশন, mRNA প্রসেসিং, ট্রান্সলেশন, ট্রান্সলেশন-পরবর্তী প্রসেসিং ও ফিডব্যাক ইনহিবিশন।
সব জিন কাজ করে না। ইউক্রোমাটিনের জিন ক্রিয়াশীল, হেটারোক্রোমাটিনের জিন ক্রিয়াশীল নয়।
৪. আদি কোষ আর প্রকৃত কোষের জিনগত তফাত
আদি কোষে অপেরনের মাধ্যমে নিকট সম্পর্কিত একাধিক জিন একসঙ্গে ট্রান্সক্রাইব হয়। প্রকৃত কোষে জিন সাধারণত পৃথকভাবে থাকে, আর প্রতিটির নিজস্ব নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা আছে।
হরমোনের সাড়া দেওয়া প্রকৃত কোষী জিনের প্রোমোটারের কাছে থাকে একটা বিশেষ সিকোয়েন্স: হরমোন রেসপন্স এলিমেন্ট।
RNA পলিমারেজ আদি কোষে এক প্রকার, প্রকৃত কোষে তিন প্রকার।
আদি কোষে একটি পেপটাইড সাবইউনিটের সহায়তায় RNA পলিমারেজ প্রোমোটারকে পুনঃক্রিয়াশীল করে। প্রকৃত কোষে ট্রান্সক্রিপশনের সূচনায় বহু প্রোটিন যুক্ত হয়, আর প্রোমোটার বহু ধরনের। ছকের ঘরে ট্যাপ করে মিলিয়ে নাও।
ছকঘরে ট্যাপ করো
জিনের পার্থক্য
আদি কোষ
প্রকৃত কোষ
জিনের বিন্যাস
অপেরনে একসঙ্গে
পৃথক
RNA পলিমারেজ
এক প্রকার
তিন প্রকার
ট্রান্সক্রিপশন সূচনা
একটি সাবইউনিট
বহু প্রোটিন
প্রোমোটার
-
বহু ধরনের
আদি কোষে নিকট সম্পর্কিত জিনগুলো অপেরনে একসঙ্গে ট্রান্সক্রাইব হয়। প্রকৃত কোষে জিন পৃথক, প্রতিটির নিজস্ব নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা।
আদি কোষে এক প্রকার RNA পলিমারেজ, প্রকৃত কোষে তিন প্রকার।
আদি কোষে একটি পেপটাইড সাবইউনিটের সহায়তায় RNA পলিমারেজ প্রোমোটারকে পুনঃক্রিয়াশীল করে। প্রকৃত কোষে সূচনায় বহু প্রোটিন যুক্ত হয়।
প্রকৃত কোষে প্রোমোটার বহু ধরনের। ওপরের সারিতে দেখো, সূচনায়ও বহু প্রোটিন যুক্ত হয়।
৫. মিলিয়ে দেখো
তিনটা প্রশ্ন, প্রথমটা অপেরনের অংশ নিয়ে।
মিলিয়ে দেখোএকটা উত্তর বেছে নাও
প্রশ্ন ১
ল্যাক্টোজ অপেরন ও ট্রিপ্টোফ্যান অপেরন কখন ক্রিয়াশীল হয়?