জীববিজ্ঞান প্রথম পত্র (Botany) · একাদশ-দ্বাদশ · অধ্যায় ১ · ১.৪
জেনেটিক কোড ও বংশগতিতে DNA।
মাত্র চারটা অক্ষর: A, U, C, G। এই চার অক্ষর তিন জায়গায় বসালে ৬৪টা শব্দ হয়, আর কোন প্রোটিন কেমন হবে তা সেই শব্দেই লেখা থাকে। এই নোটে ওই শব্দগুলো পড়তে শিখবে।
১. জেনেটিক কোড আর কোডন
জীবের বৈশিষ্ট্য এক প্রজন্ম থেকে পরের প্রজন্মে নিয়ে যায় যে কোড, তার নাম জেনেটিক কোড। এই কোড থাকে DNA-তে।
তিনটি নিউক্লিয়োটাইডের একেকটি বিশেষ বিন্যাসকে, অর্থাৎ ট্রাইনিউক্লিয়োটাইডের অনুক্রমকে, বলে কোডন।
DNA-র নিউক্লিয়োটাইডে বেস চার ধরনের: অ্যাডিনিন (A), গুয়ানিন (G), সাইটোসিন (C) ও থাইমিন (T)। পাশাপাশি তিনটি বেস মিলে একটি জেনেটিক কোড হয়।
DNA-র নিউক্লিয়োটাইডের বিন্যাসের সঙ্গে প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিডের বিন্যাসের সামঞ্জস্য প্রাথমিকভাবে প্রমাণ করেন Sarabhai ও সহকর্মীরা (১৯৬৪) এবং Yanofsky ও সহকর্মীরা (১৯৬৪)।
২. ট্রিপলেট, কোডন আর অ্যান্টিকোডন
DNA-র তিনটি নিউক্লিয়োটাইডের বিপরীতে mRNA-তে যে তিনটি সম্পূরক নিউক্লিয়োটাইড বসে, তাদের একত্রে ট্রিপলেট বলে।
mRNA-র এই ট্রিপলেটকেই বলে কোডন। ফ্রান্সিস ক্রিক ও সহকর্মীরা প্রমাণ করেন, জেনেটিক কোড তিন অক্ষর বিশিষ্ট, অর্থাৎ ট্রিপলেট কোড।
tRNA-তে তিনটি নিউক্লিয়োটাইডের যে ট্রিপলেট mRNA-র কোডনের সঙ্গে যুক্ত হয়, তার নাম অ্যান্টিকোডন। কোডন আর অ্যান্টিকোডনের গোলমাল পরীক্ষায় আসে, তাই ছকে ট্যাপ করে পাশাপাশি দেখো।
কোডন ও অ্যান্টিকোডন
| বিষয় | কোডন | অ্যান্টিকোডন |
|---|---|---|
| অবস্থান | mRNA | tRNA |
| সংখ্যা | ৬৪ (৬১ + ৩) | বইয়ে নেই |
| ভূমিকা | কোড বহন | কোডনের সঙ্গে জোড়া |
| উদাহরণ | AUG | UAC |
৩. ৬৪টা কোডন
Nirenberg, Matthaei ও সহকর্মীরা ১৯৬৪ সাল পর্যন্ত ২০ ধরনের অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য ৬৪ ধরনের ট্রিপলেট কোড আবিষ্কার করেন।
৬৪ আসে সোজা গুণে। কোডনের অক্ষর চারটা, A, U, C, G, আর কোডনে তিনটা অবস্থান। তাই ৪ × ৪ × ৪ = ৬৪। ধাপে ধাপে দেখো।
৬৪ কোডন
৬৪ কোডনের মধ্যে UAA, UAG ও UGA কোনো অ্যামিনো অ্যাসিড নির্দেশ করে না, বরং ট্রান্সলেশন থামায়। এদের বলে সমাপ্তি কোড (nonsense code)।
বাকি ৬১টি কোডনের প্রতিটি কোনো না কোনো অ্যামিনো অ্যাসিড নির্দেশ করে। এর মধ্যে AUG হলো ট্রান্সলেশন শুরুর কোডন (starting codon), আর সে নির্দেশ করে মেথিওনিন।
৪. কোড পড়ার নিয়ম
কোডের ভাষা একমুখী: নিউক্লিক অ্যাসিড থেকে প্রোটিনের দিকে, উল্টো দিকে নয়।
একাধিক কোড যখন একটি অ্যামিনো অ্যাসিডকে কোড করে, তখন তাকে জেনেটিক কোডের অধ্যাগামিতা (degeneracy) বলে। কিছু অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য কোড একটি, অনেকের জন্য ২, ৩ এমনকি ৬টি। যেমন লাইসিনের ২টি, ভ্যালিনের ৪টি।
১৯৬৬ সালে জেনেটিক কোডের সম্পূর্ণ অর্থ জানা সম্ভব হয়। কোড পাঠোদ্ধারের জন্য নিরেনবার্গ ও হরগোবিন্দ খোরানা ১৯৬৮ সালে নোবেল পুরস্কার পান।
৫. কোডন সারণি
সারণিতে UUU ও UUC ফিনাইল অ্যালানিন; UGG ট্রিপ্টোফেন; AAA ও AAG লাইসিন; GGU থেকে GGG গ্লাইসিন; GUU থেকে GUG ভ্যালিন।
CCU থেকে CCG প্রোলিন; GCU থেকে GCG অ্যালানিন; UAU ও UAC টাইরোসিন; GAA ও GAG গ্লুটামিক অ্যাসিড; GAU ও GAC অ্যাসপার্টিক অ্যাসিড।
U দিয়ে শুরু: UUA ও UUG লিউসিন; UCU, UCC, UCA ও UCG সেরিন; UAU ও UAC টাইরোসিন; UGU ও UGC সিস্টেইন।
C দিয়ে শুরু: CUU থেকে CUG লিউসিন; CCU থেকে CCG প্রোলিন; CAU ও CAC হিস্টিডিন; CAA ও CAG গ্লুটামিন; CGU থেকে CGG আর্জিনিন।
A দিয়ে শুরু: AUU, AUC ও AUA আইসোলিউসিন; AUG মেথিওনিন (শুরুর কোডন); ACU থেকে ACG থ্রিওনিন (ACU, ACC, ACA, ACG); AAU ও AAC অ্যাসপারাজিন; AAA ও AAG লাইসিন; AGU ও AGC সেরিন; AGA ও AGG আর্জিনিন।
এবার নিজে খুঁজে দেখো। তিনটা অক্ষর বেছে নাও, কোডনটা কী নির্দেশ করে নিচে আসবে।
কোডন সারণি
সারণিটা বইয়ের কোডন সারণি থেকে নেওয়া, তোমার মাপ না।
৬. জেনেটিক কোডের বৈশিষ্ট্য
একাধিক কোডন একটি অ্যামিনো অ্যাসিডকে নির্দেশ করতে পারে, যেমন লিউসিনকে। কিন্তু একটি কোডন কখনো একাধিক অ্যামিনো অ্যাসিড নির্দেশ করে না।
কোডন তৈরিতে নিউক্লিয়োটাইড কখনো অভারলেপ করে না (non-overlapping), ক্রমসজ্জা অনুসরণ করে।
কোডন সার্বজনীন (universal): সকল প্রজাতির জন্য সমান, আর বিবর্তন পেরিয়ে এখনো একই।
জেনেটিক কোড সর্বদা তিন অক্ষরবিশিষ্ট, অর্থাৎ ট্রিপলেট।
শুরু ও সমাপ্তি কোড সুনির্দিষ্ট: AUG দিয়ে চেইন শুরু, আর UAA, UAG ও UGA দিয়ে শেষ।
দুটি কোডের মধ্যে অতিরিক্ত কোনো নিউক্লিয়োটাইড থাকে না। সমাপ্তি কোডন না আসা পর্যন্ত অবিরাম অ্যামিনো অ্যাসিড যুক্ত হতে থাকে।
সামান্য ব্যতিক্রম আছে। মাইটোকন্ড্রিয়া, ক্লোরোপ্লাস্ট ও আদিকোষে কোডনের সাজানো পদ্ধতিতে কিছুটা পার্থক্য দেখা যায়। কতক প্রোটিস্টে UAA ও UAG থামার নির্দেশ না দিয়ে গ্লুটামিন কোড করে।
এবার বৈশিষ্ট্যগুলো যাচাই করো: কোনটা সত্য, কোনটা মিথ্যা।
সত্য না মিথ্যা?
৭. বংশগতিতে DNA
বংশগতির ভিত্তি হলো বংশগতি বস্তু, অর্থাৎ ক্রোমোসোম, DNA, RNA ইত্যাদি।
DNA ক্রোমোসোমের একমাত্র স্থায়ী রাসায়নিক পদার্থ। তাই কেবল DNA-ই বংশগতির বস্তু ও রাসায়নিক ভিত্তি, আর সে সরাসরি মাতা-পিতা থেকে সন্তানে বৈশিষ্ট্য বহন করে।
৮. মিলিয়ে দেখো
তিনটা প্রশ্ন, পরীক্ষার ধাঁচে। প্রথমটা দিয়ে শুরু করো।
প্রশ্ন ১
নিচের চিত্রটি লক্ষ করো: [চিত্র: একটি tRNA অণুর ক্লোভারলিফ গঠন; নিচের অ্যান্টিকোডন লুপে A, A, C ক্ষার চিহ্নিত।] উপরের tRNA কোন অ্যামিনো অ্যাসিড বহন করবে?
দ্বিতীয়টা ধীরে পড়ো।
প্রশ্ন ২
জেনেটিক কোডের বৈশিষ্ট্যগুলো হলো:
i. এটি ট্রিপ্লেট কোডন
ii. AUG হলো সূচনা কোডন
iii. UAA, UGA, UAG হলো সমাপ্তি কোডন
শেষ প্রশ্নটা।
প্রশ্ন ৩
নিচের কোনটি সমাপ্তি কোডন নয়?
পুরো নোটটা সাতটা কার্ডে।
সাতটা কার্ড
সূত্র: জীববিজ্ঞান প্রথম পত্র (Botany), একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণি (এনসিটিবি), অধ্যায় ১ “কোষ ও এর গঠন”, অনুচ্ছেদ ১.৪।