Follow Us
মাধ্যম নির্বাচন করুন / Select Medium:
Eng (English) Beng (বাংলা) Hindi (हिन्दी)
পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) • শ্রেণি XII • Biology • অধ্যায় 5
আনুমানিক সময়: ৪৫ মিনিট
অগ্রগতি: অধ্যয়নে সক্রিয়

Molecular Basis of Inheritance

বংশগতির আণবিক ভিত্তি আধুনিক জীবনবিজ্ঞানের এক যুগান্তকারী অধ্যায়, যা আণবিক স্তরে জীবের বংশগত তথ্যের প্রকৃতি, সঞ্চারণ এবং বহিঃপ্রকাশের নিখুঁত রসায়ন উন্মোচন করে। এই অধ্যায়ে নিউক্লিওটাইডের রাসায়নিক বিন্যাস, আরউইন চারগ্যাফের ক্ষারক সমতার সূত্র, ওয়াটসন ও ক্রিকের ঐতিহাসিক বি-ডিএনএ ডাবল হেলিক্স মডেল, এবং গ্রিফিথ, অ্যাভেরি-ম্যাকলিওড-ম্যাককার্টি ও হার্শি-চেজের কালজয়ী পরীক্ষার মাধ্যমে ডিএনএ যে সার্বজনীন বংশগত পদার্থ তার অকাট্য প্রমাণ বিশদভাবে আলোচিত হয়েছে। এছাড়াও ইউক্যারিওটিক কোষে হিস্টোন অকটামার সহযোগে নিউক্লিওসোম মডেল, মেসেলসন-স্টালের অর্ধ-রক্ষণশীল রেপ্লিকেশন, আরএনএ পলিমারেজ ও স্প্লাইসিংসহ ট্রান্সক্রিপশন, ট্রিপলেট জেনেটিক কোড, প্রোটিন সংশ্লেষ বা ট্রান্সলেশন, জ্যাকব ও মোনডের ল্যাক অপেরন জিন নিয়ন্ত্রণ, হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট এবং ফরেনসিক ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং নিখুঁত বৈজ্ঞানিক ধারায় ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

অধ্যায়টির গুরুত্ব

আণবিক জিনতত্ত্ব অনুধাবন করা আধুনিক জৈবপ্রযুক্তি, রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তি, জিন থেরাপি, ক্যান্সার বায়োলজি এবং ফরেনসিক বিজ্ঞানের ভিত্তিস্বরূপ। পশ্চিমবঙ্গ উচ্চমাধ্যমিক শিক্ষা সংসদ (WBCHSE) এবং NEET পরীক্ষায় এই অধ্যায়টি অন্যতম প্রধান নম্বরসমৃদ্ধ অধ্যায় হিসেবে গণ্য হয়। রেপ্লিকেশন ফর্কের উৎসেচকীয় প্রক্রিয়া, সেন্ট্রাল ডগমার ধাপসমূহ, ল্যাক অপেরনের ইতিবাচক ও নেতিবাচক নিয়ন্ত্রণ এবং ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিংয়ের VNTR বিশ্লেষণ গভীরভাবে আয়ত্ত করার মাধ্যমে শিক্ষার্থীরা বোর্ড পরীক্ষায় পূর্ণ নম্বর অর্জনের পাশাপাশি ভবিষ্যতে চিকিৎসা ও গবেষণামূলক উচ্চশিক্ষায় মজবুত ভিত্তি গড়ে তুলতে পারবে।

অধ্যায়ের বিষয়সূচি ও রূপরেখা

1 পলিনোক্লিওটাইড শৃঙ্খলের রাসায়নিক গ...
2 বংশগত পদার্থের অনুসন্ধান: গ্রিফিথ,...
3 ডিএনএ প্যাকেজিং: হিস্টোন অকটামার, ন...
4 ডিএনএ-র অর্ধ-রক্ষণশীল রেপ্লিকেশন: ম...
5 ট্রান্সক্রিপশন, পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশ...
6 ট্রান্সলেশন, ল্যাক অপেরন মডেল, হিউম...

সম্পূর্ণ তত্ত্ব ও ধারণাগত আলোচনা

পলিনোক্লিওটাইড শৃঙ্খলের রাসায়নিক গঠন, চারগ্যাফের সূত্র ও ওয়াটসন-ক্রিক বি-ডিএনএ মডেল

১. নিউক্লিওটাইডের রাসায়নিক উপাদান ও ফসফোডাইএস্টার বন্ধন

ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (DNA) এবং রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (RNA) হলো অসংখ্য মনোমারিক এককের সমন্বয়ে গঠিত পলিমার, যাদের নিউক্লিওটাইড বলে। প্রতিটি নিউক্লিওটাইড তিনটি প্রধান রাসায়নিক উপাদান নিয়ে গঠিত:

  • পেন্টোজ শর্করা (Pentose Sugar): ৫-কার্বনযুক্ত বলয়াকার শর্করা; ডিএনএ-তে থাকে $eta$-D-২-ডিঅক্সিরাইবোজ (যার ২' কার্বনে কোনো অক্সিজেন পরমাণু থাকে না) এবং আরএনএ-তে থাকে $eta$-D-রাইবোজ (যার ২' কার্বনে একটি সক্রিয় $-OH$ গ্রুপ থাকে, যা আরএনএ-কে রাসায়নিকভাবে সক্রিয় ও সহজে ভঙ্গুর করে)।
  • নাইট্রোজেনঘটিত ক্ষারক (Nitrogenous Bases): হেটেরোসাইক্লিক রিং বিশিষ্ট জৈব ক্ষারক:
    • পিউরিন (Purines - দ্বি-বলয়ী): অ্যাডেনিন ($A$) এবং গুয়ানিন ($G$), ডিএনএ ও আরএনএ উভয়েই থাকে। শর্করার ১' কার্বনের সাথে $N৯-C১'$ $eta$-N-গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়।
    • পিরিমিডিন (Pyrimidines - একক-বলয়ী): সাইটোসিন ($C$), থাইমিন ($T$ কেবল ডিএনএ-তে) এবং ইউরাসিল ($U$ কেবল আরএনএ-তে)। শর্করার সাথে $N১-C১'$ $eta$-N-গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়। রাসায়নিকভাবে থাইমিন হলো ৫-মিথাইলইউরাসিল, যার মিথাইল গ্রুপ ডিএনএ-কে অতিরিক্ত রাসায়নিক স্থায়িত্ব প্রদান করে।
  • ফসফেট গ্রুপ (Phosphate Group): ফসফরিক অ্যাসিড ($H_3PO_4$) নিউক্লিওসাইডের ৫'-কার্বনের সাথে এস্টার বন্ধনে যুক্ত থাকে। দুটি পাশাপাশি নিউক্লিওটাইড পরস্পরের সাথে ৩' $ o$ ৫' ফসফোডাইএস্টার বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে শর্করা-ফসফেটের মেরুদণ্ড (Backbone) তৈরি করে।
২. আরউইন চারগ্যাফের ক্ষারক সমতার সূত্রাবলী (Chargaff's Rules, 1950)

আরউইন চারগ্যাফ ১৯৫০ সালে দ্বিসূত্রী ডিএনএ বিশ্লেষণের মাধ্যমে আবিষ্কার করেন যে যেকোনো দ্বিসূত্রী ডিএনএ অণুতে ক্ষারকগুলির পরিমাণ একটি নির্দিষ্ট গাণিতিক নিয়ম মেনে চলে (স্মর্তব্য: এটি একসূত্রী ডিএনএ বা আরএনএ-তে প্রযোজ্য নয়):

  • ১. ক্ষারক সমতা: অ্যাডেনিনের মোলার পরিমাণ থাইমিনের সমান ($[A] = [T]$), এবং গুয়ানিনের মোলার পরিমাণ সাইটোসিনের সমান ($[G] = [C]$)।
  • ২. পিউরিন ও পিরিমিডিন সমতা: মোট পিউরিনের পরিমাণ মোট পিরিমিডিনের সমান, অর্থাৎ $[A] + [G] = [T] + [C]$। সুতরাং, $ rac{[A] + [G]}{[T] + [C]} = ১.০$।
  • ৩. প্রজাতি-নির্দিষ্ট ক্ষারক অনুপাত: $ rac{[A] + [T]}{[G] + [C]}$ অনুপাতটি একটি নির্দিষ্ট প্রজাতির ক্ষেত্রে সর্বদা ধ্রুবক থাকে, কিন্তু প্রজাতিভেদে ভিন্ন হয় (যেমন: মানুষের ক্ষেত্রে এটি প্রায় ১.৫২ অর্থাৎ AT-সমৃদ্ধ; আর *E. coli* ব্যাকটেরিয়ায় এটি প্রায় ০.৯৩ অর্থাৎ GC-সমৃদ্ধ)।
৩. ওয়াটসন ও ক্রিকের বি-ডিএনএ দ্বিতন্ত্রী মডেল (Watson-Crick B-DNA Model, 1953)

রোজালিন্ড ফ্র্যাঙ্কলিন ও মরিস উইলকিন্সের এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি এবং চারগ্যাফের সূত্রের ওপর ভিত্তি করে জেমস ওয়াটসন ও ফ্রান্সিস ক্রিক (১৯৫৩) বি-ডিএনএ-র দ্বিতন্ত্রী ডাবল হেলিক্স মডেল প্রস্তাব করেন:

গঠনগত পরামিতি বি-ডিএনএ-র আদর্শ পরিমাপ জিনতাত্ত্বিক তাৎপর্য
শৃঙ্খলের মেরুত্ব ও সজ্জা বিপরীতমুখী সমান্তরাল (Antiparallel): একটি শৃঙ্খল ৫' $ o$ ৩' এবং অপরটি ৩' $ o$ ৫' অভিমুখে বিন্যস্ত। হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের জন্য ক্ষারকগুলির মুখামুখি অবস্থান নিশ্চিত করে।
প্যাঁচের আবর্তন ও পিচ ডানাবর্তী হেলিক্স (Right-handed); প্রতিটি পূর্ণ প্যাঁচের দৈর্ঘ্য বা পিচ = ৩.৪ nm (৩৪ Å)। জীবকোষের স্বাভাবিক জলীয় মাধ্যমে স্থিতিশীল কনফরমেশন।
প্রতি প্যাঁচে বেস পেয়ার ও দূরত্ব প্রতি পূর্ণ প্যাঁচে ১০ জোড়া ক্ষারক (10 bp) থাকে; পাশাপাশি দুটি ক্ষারক জোড়ের দূরত্ব = ০.৩৪ nm (৩.৪ Å)। প্রতিটি ক্ষারক জোড় পূর্ববর্তী জোড়ের সাপেক্ষে ৩৬° কোণে আবর্তিত হয়।
ডিএনএ হেলিক্সের ব্যাস সমগ্র দৈর্ঘ্য বরাবর স্থির ২.০ nm (২০ Å)। একটি বড় পিউরিন সর্বদা একটি ছোট পিরিমিডিনের সাথে জোড় বাঁধায় ব্যাস অপরিবর্তিত থাকে।
পরিপূরক হাইড্রোজেন বন্ধন $A = T$ (২টি হাইড্রোজেন বন্ড); $G \equiv C$ (৩টি হাইড্রোজেন বন্ড)। ৩টি হাইড্রোজেন বন্ধনযুক্ত $G \equiv C$ জোড় ডিএনএ-কে অতিরিক্ত তাপীয় স্থায়িত্ব দেয়।

বংশগত পদার্থের অনুসন্ধান: গ্রিফিথ, অ্যাভেরি-ম্যাকলিওড-ম্যাককার্টি ও হার্শি-চেজের পরীক্ষা

১. ফ্রেডেরিক গ্রিফিথের রূপান্তর ভবন পরীক্ষা (Griffith's Transformation Experiment, 1928)

ব্রিটিশ চিকিৎসক ফ্রেডেরিক গ্রিফিথ নিউমোনিয়া সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়া Streptococcus pneumoniae-র দুটি রূপভেদ নিয়ে ইঁদুরের ওপর পরীক্ষা চালান:

  • S-স্ট্রেন (Smooth / উগ্র বা ক্ষতিকর): পলিস্যাকারাইডের পিচ্ছিল মসৃণ ক্যাপসুল বা আবরণযুক্ত; ইঁদুরের দেহে রোগ প্রতিরোধ ব্যবস্থাকে ফাঁকি দিয়ে নিউমোনিয়া সৃষ্টি করে এবং ইঁদুর মারা যায়।
  • R-স্ট্রেন (Rough / অনুগ্র বা নিরীহ): ক্যাপসুলহীন রুক্ষ প্রকৃতির; অ-সংক্রামক, ইঁদুরের দেহে প্রবেশ করালে ইঁদুর সুস্থ থাকে।
  • পরীক্ষার ধাপসমূহ:
    • ১. জীবিত S-স্ট্রেন প্রয়োগ $ o$ ইঁদুর মারা গেল।
    • ২. জীবিত R-স্ট্রেন প্রয়োগ $ o$ ইঁদুর বেঁচে রইল।
    • ৩. উত্তাপে মৃত S-স্ট্রেন প্রয়োগ $ o$ ইঁদুর বেঁচে রইল।
    • ৪. উত্তাপে মৃত S-স্ট্রেন + জীবিত R-স্ট্রেন মিশ্রণ প্রয়োগ $ o$ ইঁদুর মারা গেল। মৃত ইঁদুরের রক্ত থেকে জীবিত সংক্রামক S-স্ট্রেন ব্যাকটেরিয়া নিষ্কাশিত হলো!
  • সিদ্ধান্ত: গ্রিফিথ প্রস্তাব করেন যে মৃত S-স্ট্রেন থেকে কোনো রাসায়নিক উপাদান জীবিত R-স্ট্রেনে প্রবেশ করে তাকে আবরণযুক্ত S-স্ট্রেনে রূপান্তরিত করেছে। এই উপাদানটিকে তিনি "রূপান্তরকারী নীতি" (Transforming Principle) নাম দেন।
২. অ্যাভেরি, ম্যাকলিওড ও ম্যাককার্টির জৈব-রাসায়নিক প্রমাণ (Avery, MacLeod, McCarty, 1944)

ওসওয়াল্ড অ্যাভেরি, কলিন ম্যাকলিওড এবং ম্যাকলিন ম্যাককার্টি গ্রিফিথের রূপান্তরকারী উপাদানের রাসায়নিক প্রকৃতি নির্ধারণের জন্য পরিশ্রুত নির্যাসের ওপর নির্দিষ্ট উৎসেচক প্রয়োগ করেন:

  • নির্যাসে প্রোটিয়েজ (প্রোটিন ধ্বংসকারী) প্রয়োগ $ o$ রূপান্তর অব্যাহত রইল (প্রোটিন বংশগত পদার্থ নয়)।
  • নির্যাসে আরএনএ-য়েজ (RNA-ধ্বংসকারী) প্রয়োগ $ o$ রূপান্তর অব্যাহত রইল (RNA বংশগত পদার্থ নয়)।
  • নির্যাসে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিয়েজ (DNase) প্রয়োগ $ o$ রূপান্তর প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ বন্ধ হয়ে গেল!
  • সিদ্ধান্ত: ডিএনএ-ই হলো প্রকৃত রূপান্তরকারী বংশগত পদার্থ।
৩. হার্শি ও চেজের ব্লেন্ডার পরীক্ষা (Hershey-Chase Experiment, 1952)

অ্যালফ্রেড হার্শি ও মার্থা চেজ ব্যাকটেরিওফায T2 ভাইরাস এবং পোষক Escherichia coli ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে ডিএনএ-র বংশগত ভূমিকা চূড়ান্ত ও নিঃসংশয়ে প্রমাণ করেন:

পরীক্ষার স্তর ব্যাচ ১: $^{35} ext{S}$ তেজস্ক্রিয় সালফার (প্রোটিন) ব্যাচ ২: $^{32} ext{P}$ তেজস্ক্রিয় ফসফরাস (DNA)
তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের যুক্তি সালফার প্রোটিনের মিথিওনিন ও সিস্টিনে থাকে, কিন্তু ডিএনএ-তে সালফার থাকে না। ফসফরাস ডিএনএ-র ফসফোডাইএস্টার মেরুদণ্ডে থাকে, কিন্তু প্রোটিনে ফসফরাস থাকে না।
সংক্রমণ ও ব্লেন্ডিং ফায দ্বারা ব্যাকটেরিয়া সংক্রমণ ঘটানোর পর ওয়ারিং ব্লেন্ডারে তীব্র ঝাঁকুনি দিয়ে ব্যাকটেরিয়ার বহিরাবরণ থেকে ভাইরাসের প্রোটিন খোলস বিচ্ছিন্ন করা হলো। একইভাবে সংক্রমণ ঘটিয়ে ব্লেন্ডারের সাহায্যে ব্যাকটেরিয়ার গা থেকে ভাইরাস আবরণ বিচ্ছিন্ন করা হলো।
সেন্ট্রিফিউগেশন ফলাফল তেজস্ক্রিয়তা ($^{35} ext{S}$) পাওয়া গেল তরল সুপারন্যাট্যান্টে (ভাইরাসের বহিরাবরণে); ব্যাকটেরিয়ার কোষে কোনো তেজস্ক্রিয়তা পাওয়া যায়নি। তেজস্ক্রিয়তা ($^{32} ext{P}$) পাওয়া গেল তলানি বা ব্যাকটেরিয়া কোষে (Pellet); অপত্য ভাইরাসেও $^{32} ext{P}$ সঞ্চারিত হলো।
অকাট্য সিদ্ধান্ত প্রোটিন খোলস ব্যাকটেরিয়ার ভেতরে প্রবেশ করে না; প্রোটিন বংশগত পদার্থ নয়। ডিএনএ-ই হলো প্রকৃত বংশগত পদার্থ যা কোষে প্রবেশ করে ভাইরাস প্রজনন নিয়ন্ত্রণ করে।

ডিএনএ প্যাকেজিং: হিস্টোন অকটামার, নিউক্লিওসোম মডেল ও ক্রোমাটিনের স্তরবিন্যাস

১. ডিএনএ প্যাকিং সমস্যা: নিউক্লিয়াসের আয়তন বনাম ডিএনএ দৈর্ঘ্য

একটি মানব ডিপ্লয়েড কোষে ($২n$) প্রায় $৬.৬ imes ১০^৯$ ক্ষারক জোড় (bp) থাকে। পাশাপাশি দুটি বেস পেয়ারের ব্যবধান $০.৩৪ imes ১০^{-৯}$ মিটার হওয়ায় মানব কোষের ডিএনএ-র সর্বমোট দৈর্ঘ্য দাঁড়ায়:

$ ext{মোট দৈর্ঘ্য} = ৬.৬ imes ১০^৯ imes ০.৩৪ imes ১০^{-৯} ext{ m} pprox ২.২৪ ext{ মিটার}$

একটি মাত্র মাইক্রোস্কোপিক কোষ নিউক্লিয়াসের ব্যাস যেখানে মাত্র $pprox ১০^{-৬}$ মিটার, সেখানে ২.২৪ মিটার দীর্ঘ ডিএনএ-কে সঠিকভাবে গুটিয়ে রাখতে প্রায় ১০,০০০ গুণ সংকোচন (Compaction) প্রয়োজন। ক্ষারীয় প্রোটিন হিস্টোন-এর সহায়তায় এই প্যাকেজিং সম্পন্ন হয়।

২. হিস্টোন অকটামার ও নিউক্লিওসোম মডেল (Kornberg & Thomas, 1974)

হিস্টোন হলো ধনাত্মক আধানযুক্ত ক্ষারীয় প্রোটিন, যাতে দুটি ক্ষারীয় অ্যামিনো অ্যাসিড—লাইসিন (Lysine) এবং আর্জিনিন (Arginine) প্রচুর পরিমাণে থাকে:

  • হিস্টোন অকটামার (Histone Octamer): চারটি হিস্টোন প্রোটিনের প্রতিটি থেকে দুটি করে অণু যুক্ত হয়ে একটি আট-অণুর গোলক গঠন করে: $H_2A$, $H_2B$, $H_3$, এবং $H_4$ (প্রতিটির ২টি করে অণু)।
  • ডিএনএ বেষ্টন: ঋণাত্মক আধানযুক্ত ডিএনএ সূত্র হিস্টোন অকটামারের চারদিকে ১.৬৫ বামাবর্তী প্যাঁচে প্রায় ১৪৬টি বেস পেয়ার (146 bp) নিয়ে জড়িয়ে থাকে। একে নিউক্লিওসোম কোর বলে।
  • লিঙ্কার ডিএনএ ও $H_1$ হিস্টোন: দুটি সংলগ্ন নিউক্লিওসোমের সংযোগকারী অংশকে লিঙ্কার ডিএনএ (~৫৪ bp) বলে। পঞ্চম হিস্টোন প্রোটিন $H_1$ (লিঙ্কার হিস্টোন) ডিএনএ প্রবেশ ও নির্গমন স্থানে ছিপির মতো অবস্থান করে নিউক্লিওসোমকে স্থিতিশীল করে (মোট ~২০০ bp)।
  • বিডস-অন-আ-স্ট্রিং (Beads-on-a-string): ইলেকট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচে ক্রোমাটিনকে সুতোয় গাঁথা পুতির মালার মতো দেখায় (১০ nm তন্তু)।
৩. ইউক্রোমাটিন বনাম হেটারোক্রোমাটিন (Euchromatin vs Heterochromatin)

১০ nm তন্তু সলিনয়েড কুণ্ডলীর মাধ্যমে ৩০ nm এবং পরবর্তীতে নন-হিস্টোন ক্রোমোজোমাল (NHC) প্রোটিনের সাহায্যে ৩০০ nm লুপে সজ্জিত হয়। কোষচক্রে ক্রোমাটিন দুটি পৃথক দশায় অবস্থান করে:

বৈশিষ্ট্য ইউক্রোমাটিন (Euchromatin) হেটারোক্রোমাটিন (Heterochromatin)
রঞ্জক ধারণ ক্ষমতা হালকা রঞ্জক ধারণ করে (Lightly stained)। গাঢ়ভাবে রঞ্জিত হয় (Densely stained)।
কুণ্ডলীভবনের মাত্রা শিথিলভাবে বিন্যস্ত বা উন্মুক্ত অবস্থা। অত্যধিক ঘন সন্নিবিষ্ট ও দৃঢ়ভাবে কুন্ডলীকৃত।
ট্রান্সক্রিপশনাল সক্রিয়তা জিনতাত্ত্বিকভাবে অত্যন্ত সক্রিয়; আরএনএ সংশ্লেষে সক্ষম। জিনতাত্ত্বিকভাবে নিষ্ক্রিয়; ট্রান্সক্রিপশন ঘটে না (যেমন বার বডি)।
অনুলিপনের সময় S-দশার প্রারম্ভিক পর্বে অনুলিপন সম্পন্ন করে। S-দশার শেষ পর্বে বিলম্বে অনুলিপন ঘটে।

ডিএনএ-র অর্ধ-রক্ষণশীল রেপ্লিকেশন: মেসেলসন-স্টাল পরীক্ষা ও উৎসেচকীয় কার্যপদ্ধতি

১. মেসেলসন ও স্টালের পরীক্ষা (Meselson-Stahl Experiment, 1958)

ম্যাথু মেসেলসন ও ফ্র্যাঙ্কলিন স্টাল ভারী নাইট্রোজেন আইসোটোপ $^{15} ext{N}$ যুক্ত মাধ্যমে E. coli ব্যাকটেরিয়া প্রতিপালন করে এবং সিজিয়াম ক্লোরাইড ($ ext{CsCl}$) ঘনত্ব নতিমাত্রা সেন্ট্রিফিউগেশনের সাহায্যে প্রমাণ করেন যে ডিএনএ অনুলিপন অর্ধ-রক্ষণশীল (Semi-conservative):

  • জনক জনু (Gen 0): $^{15} ext{N}$ মাধ্যমে বৃদ্ধিপ্রাপ্ত ব্যাকটেরিয়া ডিএনএ শতভাগ ভারী ($^{15} ext{N}/^{15} ext{N}$), যা টেস্ট টিউবের নিচে ভারী ব্যান্ড তৈরি করে।
  • প্রথম অপত্য জনু (Gen 1 - ২০ মিনিট পর $^{14} ext{N}$ মাধ্যমে): মাত্র একটি রেপ্লিকেশন চক্রের পর প্রাপ্ত সকল ডিএনএ অণু ছিল ১০০% সংকর মধ্যবর্তী ঘনত্বের ($^{15} ext{N}/^{14} ext{N}$)। এর ফলে কনজারভেটিভ বা সম্পূর্ণ রক্ষণশীল মডেল বাতিল হলো (তাতে ১টি ভারী ও ১টি হালকা ব্যান্ড পাওয়া যেত)।
  • দ্বিতীয় অপত্য জনু (Gen 2 - ৪০ মিনিট পর): দুটি সমান ব্যান্ড পাওয়া গেল: ৫০% সংকর ($^{15} ext{N}/^{14} ext{N}$) এবং ৫০% হালকা ($^{14} ext{N}/^{14} ext{N}$), যা প্রমাণ করে প্রতিটি নতুন ডিএনএ-তে একটি মাতৃ শৃঙ্খল অপরিবর্তিত থাকে এবং একটি নতুন পরিপূরক শৃঙ্খল তৈরি হয়।
  • টেলরের পরীক্ষা (১৯৫৮): ভিশিয়া ফাবা (Vicia faba) গাছের মূলের কোষে তেজস্ক্রিয় ট্রাইশিয়েটেড থাইমিডিন ($^3 ext{H}$-thymidine) ব্যবহার করে প্রমাণ করেন যে ইউক্যারিওট ক্রোমোজোমেও অর্ধ-রক্ষণশীল রেপ্লিকেশন ঘটে।
২. রেপ্লিকেশন ফর্ক ও সংশ্লিষ্ট উৎসেচকসমূহ

ডিএনএ রেপ্লিকেশন নির্দিষ্ট স্থান রেপ্লিকেশন অরিজিন (ori) থেকে শুরু হয়। সমগ্র ডিএনএ একসাথে খোলা অসম্ভব হওয়ায় এটি একটি Y-আকৃতির রেপ্লিকেশন ফর্ক গঠন করে যাতে বিভিন্ন উৎসেচক সমন্বিতভাবে কাজ করে:

  • ডিএনএ হেলিকেজ (DNA Helicase): এটিপি খরচ করে ডাবল হেলিক্সের হাইড্রোজেন বন্ধন ভেঙে দুটি সূত্রকে পৃথক করে।
  • এসএসবি প্রোটিন (SSB): একক তন্ত্রী ডিএনএ-র সাথে যুক্ত হয়ে দুটি শৃঙ্খলকে পুনরায় জোড়া লাগতে বাধা দেয়।
  • টপোআইসোমারেজ (প্রোক্যারিওটে ডিএনএ জাইরেজ): রেপ্লিকেশন ফর্কের সম্মুখবর্তী অংশের অতিরিক্ত প্যাঁচ ও টান দূর করে।
  • আরএনএ প্রাইমেজ (RNA Primase): ক্ষুদ্র আরএনএ প্রাইমার (প্রায় ১০ নিউক্লিওটাইড) তৈরি করে যাতে ডিএনএ পলিমারেজের যুক্ত হওয়ার জন্য উন্মুক্ত ৩'-OH প্রান্ত পাওয়া যায়।
  • ডিএনএ পলিমারেজ III: প্রধান অনুলিপনকারী উৎসেচক; ৫' $ o$ ৩' অভিমুখে প্রতি সেকেন্ডে প্রায় ২০০০ bp গতিতে পলিমারাইজেশন সম্পন্ন করে এবং ৩' $ o$ ৫' এক্সোনিউক্লিয়েজ দ্বারা প্রুফরিডিং করে।
  • ডিএনএ পলিমারেজ I (Kornberg Enzyme): ৫' $ o$ ৩' এক্সোনিউক্লিয়েজ ক্ষমতার মাধ্যমে আরএনএ প্রাইমার অপসারণ করে শূন্যস্থানে ডিএনএ নিউক্লিওটাইড বসায়।
  • ডিএনএ লাইগেজ: ওকাজাকি খণ্ডগুলির মাঝের ফসফোডাইএস্টার বন্ধন জুড়ে দিয়ে নিরবচ্ছিন্ন শৃঙ্খল তৈরি করে।
৩. লিডিং বনাম ল্যাগিং শৃঙ্খল (Leading vs Lagging Strand)

যেহেতু ডিএনএ পলিমারেজ কেবলমাত্র ৫' $ o$ ৩' অভিমুখে নিউক্লিওটাইড জুড়তে পারে, তাই বিপরীতমুখী সমান্তরাল ছাঁচে দুটি শৃঙ্খল ভিন্ন নিয়মে সংশ্লেষিত হয়:

তুলনার বিষয় লিডিং শৃঙ্খল (Leading Strand) ল্যাগিং শৃঙ্খল (Lagging Strand)
ছাঁচ শৃঙ্খলের মেরুত্ব ফর্কের অভিমুখে ৩' $ o$ ৫' মেরুত্ব বিশিষ্ট। ফর্কের অভিমুখে ৫' $ o$ ৩' মেরুত্ব বিশিষ্ট।
সংশ্লেষের প্রকৃতি নিরবচ্ছিন্ন (Continuous) সংশ্লেষ ঘটে। বিচ্ছিন্ন (Discontinuous) খণ্ড খণ্ডভাবে সংশ্লেষিত হয়।
ওকাজাকি খণ্ড (Okazaki Fragments) কোনো ওকাজাকি খণ্ড গঠিত হয় না। ছোট ছোট ওকাজাকি খণ্ড (১০০০–২০০০ bp) উৎপন্ন হয়।
প্রাইমারের প্রয়োজনীয়তা প্রারম্ভে মাত্র একটি আরএনএ প্রাইমার প্রয়োজন হয়। প্রতিটি ওকাজাকি খণ্ডের জন্য একাধিক প্রাইমার লাগে।
লাইগেজের ভূমিকা নগণ্য। প্রতিটি খণ্ড জুড়তে অত্যন্ত সক্রিয় লাইগেজ প্রয়োজন হয়।

ট্রান্সক্রিপশন, পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশনাল রূপান্তর ও জেনেটিক কোড

১. সেন্ট্রাল ডগমা ও ট্রান্সক্রিপশন এককের গঠন

ফ্রান্সিস ক্রিক (১৯৫৮) সেন্ট্রাল ডগমার ধারণা দেন: ডিএনএ থেকে বার্তাবহ আরএনএ তৈরি (ট্রান্সক্রিপশন) এবং আরএনএ থেকে পলিপেপটাইড প্রোটিন তৈরি (ট্রান্সলেশন)। রিভার্স ট্রান্সক্রিপশনে আরএনএ থেকে ডিএনএ তৈরি হয়। ডিএনএ-র একটি ট্রান্সক্রিপশন এককে তিনটি প্রধান অংশ থাকে:

  • প্রমোটর (Promoter): গাঠনিক জিনের ৫' প্রান্তে অবস্থিত যে অংশে আরএনএ পলিমারেজ যুক্ত হয় (যেমন ব্যাকটিরিয়ায় -১০ স্থানে Pribnow বক্স TATAAT; ইউক্যারিওটে -২৫ স্থানে TATA বক্স বা Hogness বক্স)।
  • গাঠনিক জিন (Structural Gene): ৩' $ o$ ৫' প্রান্তযুক্ত শৃঙ্খলটি ছাঁচ বা টেমপ্লেট শৃঙ্খল (Antisense strand) হিসেবে কাজ করে। বিপরীত ৫' $ o$ ৩' শৃঙ্খলটিকে কোডিং শৃঙ্খল (Sense strand) বলে (যার ক্রম উৎপাদিত mRNA-র অনুরূপ, কেবল T-এর স্থলে U বসে)।
  • টার্মিনেটর (Terminator): ট্রান্সক্রিপশন সমাপ্তির সংকেত অঞ্চল।
২. ইউক্যারিওটিক আরএনএ পলিমারেজ ও পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশনাল প্রসেসিং

ইউক্যারিওটিক কোষে নিউক্লিয়াসে তিনটি প্রধান আরএনএ পলিমারেজ বিদ্যমান: RNA Pol I (২৮S, ১৮S, ৫.৮S rRNA তৈরি করে), RNA Pol II (বার্তাবহ mRNA-র পূর্বসূরি hnRNA তৈরি করে), এবং RNA Pol III (tRNA, ৫S rRNA ও snRNA তৈরি করে)। hnRNA থেকে পরিণত mRNA তৈরিতে তিনটি পরিবর্তন ঘটে:

  • ক্যাপিং (৫' Capping): hnRNA-র ৫' প্রান্তে একটি অস্বাভাবিক নিউক্লিওটাইড ৭-মিথাইল গুয়ানোসিন ট্রাইফসফেট ($m^7 ext{Gppp}$) যুক্ত হয় যা আরএনএ-কে এনজাইমের অবক্ষয় থেকে রক্ষা করে।
  • টেইলিং (৩' Tailing): ৩' প্রান্তে টেমপ্লেট ছাড়াই ২০০–৩০০টি অ্যাডিনাইলেট অবশিষ্টাংশ যুক্ত হয়ে পলি-A লেজ গঠন করে।
  • স্প্লাইসিং (Splicing): ইউক্যারিওটিক জিন খণ্ডিত জিন (Split genes) হওয়ায় এতে কার্যকারী এক্সন (Exons) এবং অকার্যকর ইন্ট্রন (Introns) থাকে। স্প্লাইসিওসোম (snRNPs) দ্বারা ইন্ট্রনগুলি কেটে বাদ দেওয়া হয় এবং এক্সনগুলি লাইগেশনের মাধ্যমে যুক্ত হয়ে পরিণত mRNA গঠন করে।
৩. জেনেটিক কোডের প্রধান বৈশিষ্ট্যসমূহ

নিরেনবার্গ, হরগোবিন্দ খোরানা ও সেভেরো ওচোয়ার গবেষণায় আবিষ্কৃত ট্রিপলেট জেনেটিক কোডের মূল বৈশিষ্ট্যসমূহ:

কোডের বৈশিষ্ট্য জৈবিক তাৎপর্য ও ব্যাখ্যা দৃষ্টান্ত ও ব্যতিক্রম
ট্রিপলেট কোডন (Triplet) পরপর তিনটি নাইট্রোজেন ক্ষারক মিলে একটি কোডন গঠন করে ($৪^৩ = ৬৪$ টি কোডন)। ৬১টি কোডন অ্যামিনো অ্যাসিড সংকেতিত করে; ৩টি স্টপ কোডন (UAA, UAG, UGA)।
ডিজেনারেসি বা অপকর্ষ (Degeneracy) একটি অ্যামিনো অ্যাসিড একাধিক ভিন্ন কোডন দ্বারা সংকেতিত হতে পারে (পয়েন্ট মিউটেশনের ক্ষতিকর প্রভাব কমায়)। লিউসিন ও আরজিনিনের ৬টি করে কোডন আছে। কেবল মিথিওনিন (AUG) এবং ট্রিপটোফ্যান (UGG)-এর একটি মাত্র কোডন আছে।
সুনির্দিষ্ট ও দ্ব্যর্থহীন (Unambiguous) একটি নির্দিষ্ট কোডন কেবল একটিমাত্র অ্যামিনো অ্যাসিডকেই নির্দেশ করে, কখনো অন্যটিকে নয়। UUU সর্বদা কেবল ফিনাইলঅ্যালানিনকে নির্দেশ করে।
সার্বজনীনতা (Universal) ব্যাকটেরিয়া থেকে মানুষ পর্যন্ত সকল জীবের ক্ষেত্রে একই কোডন একই অ্যামিনো অ্যাসিডকে বোঝায়। ব্যতিক্রম: মাইটোকন্ড্রিয়াল কোডন (যেমন UGA স্টপ কোডনের বদলে ট্রিপটোফ্যান কোড করে)।
AUG-এর দ্বৈত ভূমিকা এটি প্রোটিন সংশ্লেষের সূচনাকারী কোডন (Start codon) এবং মিথিওনিন অ্যামিনো অ্যাসিডকে সংকেতিত করে। প্রোক্যারিওটে N-ফর্মাইলমিথিওনিন সংকেতিত করে।

ট্রান্সলেশন, ল্যাক অপেরন মডেল, হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট ও ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং

১. প্রোটিন সংশ্লেষ বা ট্রান্সলেশনের প্রধান ধাপসমূহ

ট্রান্সলেশন প্রক্রিয়ায় mRNA-র সংকেত অনুযায়ী রাইবোজোমে পলিপেপটাইড শৃঙ্খল সংশ্লেষিত হয়:

  • অ্যামিনো অ্যাসিড সক্রিয়করণ ও tRNA চার্জিং: অ্যামিনোঅ্যাসাইল-tRNA সিন্থেটেজ উৎসেচক এটিপি ব্যবহার করে অ্যামিনো অ্যাসিডকে নির্দিষ্ট tRNA-র ৩'-CCA প্রান্তে যুক্ত করে (অ্যামিনোঅ্যাসাইলেশন)।
  • প্রারম্ভিক দশা (Initiation): রাইবোজোমের ক্ষুদ্র উপ-একক mRNA-র সাথে যুক্ত হয়; প্রারম্ভিক tRNA P-সাইটে এসে AUG কোডনের সাথে যুক্ত হয়। এরপর বৃহৎ উপ-একক যুক্ত হয়।
  • দীর্ঘকরণ (Elongation): পরবর্তী অ্যামিনোঅ্যাসাইল-tRNA A-সাইটে প্রবেশ করে। পেপটাইড বন্ধন গঠনে সহায়তা করে বৃহৎ উপ-এককের রাইবোজাইম পেপটাইডিল ট্রান্সফারেজ (ব্যাকটেরিয়ায় ২৩S rRNA; ইউক্যারিওটে ২৮S rRNA)। এরপর রাইবোজোম ৫' $ o$ ৩' অভিমুখে এগিয়ে যায় (ট্রান্সলোকেশন)।
  • সমাপ্তি (Termination): স্টপ কোডন (UAA, UAG, UGA) A-সাইটে এলে রিলিজ ফ্যাক্টর (RF) যুক্ত হয়ে পলিপেপটাইড শৃঙ্খলকে মুক্ত করে।
২. জিন নিয়ন্ত্রণের ল্যাক অপেরন মডেল (Jacob & Monod, 1961)

ফ্রাঁসোয়া জ্যাকব ও জাক মোনড E. coli ব্যাকটেরিয়ায় ল্যাকটোজ বিপাকের জন্য ল্যাক অপেরন (Lac Operon) মডেল আবিষ্কার করেন:

অপেরনের উপাদান জিনতাত্ত্বিক ভূমিকা ও উৎসেচকের কাজ অবস্থা (ল্যাকটোজ অনুপস্থিত বনাম উপস্থিত)
নিয়ামক জিন (*i* জিন) নিয়মিতভাবে সক্রিয় রিপ্রেসার প্রোটিন (Repressor) তৈরি করে। ল্যাকটোজ থাক বা না থাক, সর্বদা অবিরত তৈরি হয়।
প্রমোটর ও অপারেটর (*P* ও *O*) প্রমোটরে আরএনএ পলিমারেজ বসে; অপারেটরে রিপ্রেসার প্রোটিন যুক্ত হয়। ল্যাকটোজ না থাকলে রিপ্রেসার অপারেটরে আটকে থাকে ($ o$ অপেরন বন্ধ / OFF)।
গাঠনিক জিন: *lacZ* $eta$-গ্যালাক্টোসিডেস তৈরি করে, যা ল্যাকটোজকে ভেঙে গ্লুকোজ ও গ্যালাক্টোজে পরিণত করে। ল্যাকটোজ উপস্থিত থাকলে উচ্চমাত্রায় সংশ্লেষিত হয়।
গাঠনিক জিন: *lacY* $eta$-গ্যালাক্টোসাইড পারমিয়েজ তৈরি করে, যা কোষে ল্যাকটোজ প্রবেশের ভেদ্যতা বাড়ায়। কোষে প্রাথমিক ল্যাকটোজ ঢোকার জন্য সামান্য বেসাল মাত্রা সর্বদা থাকে।
গাঠনিক জিন: *lacA* $eta$-গ্যালাক্টোসাইড ট্রান্সঅ্যাসিটাইলেজ তৈরি করে, যা বিষাক্ত গ্যালাক্টোসাইড নিষ্ক্রিয় করে। পলিসিস্ট্রনিক mRNA-র অংশ হিসেবে একসাথে ট্রানস্ক্রাইব হয়।
ইনডিউসার প্রক্রিয়া অ্যালোল্যাকটোজ (Allolactose) প্রাকৃতিক ইনডিউসার হিসেবে রিপ্রেসারে যুক্ত হয়। রিপ্রেসারের গঠন বদলে যায় এবং অপারেটর থেকে খুলে যায় $ o$ অপেরন সক্রিয় / ON।
৩. হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট ও ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং

হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট (HGP, ১৯৯০–২০০৩): মানব জিনোমের সম্পূর্ণ ৩ বিলিয়ন ($৩ imes ১০^৯$) ক্ষারক জোড় সিকোয়েন্সিংয়ের মেগা প্রজেক্ট:

  • মানব জিনোমে প্রায় ৩১64.৭ মিলিয়ন বেস পেয়ার এবং আনুমানিক ২০,০০০–২৫,০০০টি জিন রয়েছে।
  • গড় জিন আকার ৩০০০ ক্ষারক; বৃহত্তম মানব জিন হলো এক্স-ক্রোমোজোমে অবস্থিত ডিস্ট্রোফিন (Dystrophin - ২.৪ মিলিয়ন বেস)।
  • ১ নম্বর ক্রোমোজোমে সর্বাধিক (২,৯৬৮টি) এবং Y ক্রোমোজোমে সর্বনিম্ন (২৩১টি) জিন রয়েছে। মোট জিনোমের ২%-এরও কম অংশ প্রোটিন তৈরির সংকেত বহন করে।

ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং (স্যার অ্যালেক জেফ্রিস, ১৯৮৪): স্যাটেলাইট ডিএনএ-র পুনরাবৃত্তিমূলক VNTR (Variable Number of Tandem Repeats) পলিমরফিজমের ওপর ভিত্তি করে ব্যক্তি সনাক্তকরণ পদ্ধতি:

  • ধাপ ১: রক্ত, বীর্য বা চুলের মূল থেকে ডিএনএ নিষ্কাশন ও শোধন।
  • ধাপ ২: রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ দ্বারা ডিএনএ-কে নির্দিষ্ট স্থানে কর্তন।
  • ধাপ ৩: অ্যাগারোজ জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস দ্বারা খণ্ডগুলির আকারানুসারে পৃথকীকরণ।
  • ধাপ ৪: ক্ষার দ্বারা একসূত্রী করে নাইলন ঝিল্লিতে স্থানান্তর (সাদার্ন ব্লটিং)।
  • ধাপ ৫: তেজস্ক্রিয় $^{32} ext{P}$-চিহ্নিত VNTR প্রোবের সাথে সংকরায়ণ (Hybridization)।
  • ধাপ ৬: এক্স-রে ফিল্মে অটোরেডিওগ্রাফি দ্বারা বারকোডের মতো দৃশ্যমান ব্যান্ডের প্যাটার্ন পর্যবেক্ষণ (অপরাধী শনাক্তকরণ ও পিতৃত্ব নির্ধারণে ১০০% নির্ভরযোগ্য)।

গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক তত্ত্ব, পথ ও সংজ্ঞাসমূহ

চারগ্যাফের ক্ষারক সমতা ও শতকরা অনুপাত সূত্র
[A] = [T] | [G] = [C] || ([A] + [G]) / ([T] + [C]) = ১.০
বি-ডিএনএ-র হেলিকাল মাত্রা ও দৈর্ঘ্য পরিমাপ
পিচ (p) = ৩.৪ nm | প্রতি পাকে bp = ১০ | অক্ষীয় ব্যবধান = ০.৩৪ nm | মোট দৈর্ঘ্য = bp × ০.৩৪ × ১০^-৯ m
মেসেলসন-স্টাল সেন্ট্রিফিউগেশন বংশধর অনুপাত
Gen ০: ১০০% ¹⁵N/¹⁵N || Gen ১: ১০০% ¹⁵N/¹⁴N || Gen n: ২/২^n সংকর + (২^n - ২)/২^n হালকা
নিউক্লিওসোম ডিএনএ প্যাকেজিং গুণক সূত্র
মোট নিউক্লিওসোম = জিনোমের মোট bp / ২০০ bp | হিস্টোন অকটামার সংখ্যা = নিউক্লিওসোম সংখ্যা
জেনেটিক কোডের ট্রিপলেট বিন্যাস ক্ষমতা
মোট কোডন = ৪^n = ৪^৩ = ৬৪টি কোডন (৬১টি সেন্স কোডন + ৩টি স্টপ কোডন)
ল্যাক অপেরন সমন্বিত আবেশ ও সুইচিং সূত্র
ল্যাকটোজ উপস্থিত (ইনডিউসার: অ্যালোল্যাকটোজ) → রিপ্রেসার নিষ্ক্রিয় → আরএনএ পলিমারেজ সক্রিয় → lacZ + lacY + lacA অনুলিখিত

সমাধানকৃত উদাহরণ ও প্রয়োগ (Solved Examples)

উদাহরণ 1
একটি দ্বিসূত্রী ডিএনএ নমুনায় ২০% সাইটোসিন থাকলে চারগ্যাফের সূত্রের সাহায্যে অ্যাডেনিন, গুয়ানিন ও থাইমিনের শতকরা পরিমাণ নির্ণয় করো। [WBCHSE 2017, 2022] (2 নম্বর)
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

১. চারগ্যাফের সূত্র প্রয়োগ (১ নম্বর):

  • চারগ্যাফের সূত্রানুসারে দ্বিসূত্রী ডিএনএ-তে সাইটোসিনের পরিমাণ গুয়ানিনের সমান ($[C] = [G]$) এবং অ্যাডেনিনের পরিমাণ থাইমিনের সমান ($[A] = [T]$)।
  • যেহেতু দেওয়া আছে সাইটোসিন $[C] = ২০\%$, সুতরাং গুয়ানিন $[G] = ২০\%$।

২. অ্যাডেনিন ও থাইমিন নির্ণয় (১ নম্বর):

  • ডিএনএ-তে মোট ক্ষারক $= ১০০\%$।
  • $[C] + [G] = ২০\% + ২০\% = ৪০\%$।
  • অতএব বাকি ক্ষারকদ্বয় $[A] + [T] = ১০০\% - ৪০\% = ৬০\%$।
  • যেহেতু $[A] = [T]$, তাই $[A] = \frac{৬০\%}{২} = ৩০\%$ এবং $[T] = ৩০\%$।
  • উত্তর: সাইটোসিন = ২০%, গুয়ানিন = ২০%, অ্যাডেনিন = ৩০%, থাইমিন = ৩০%।
উদাহরণ 2
হার্শি ও চেজের ব্লেন্ডার পরীক্ষাটি (১৯৫২) সংক্ষেপে বর্ণনা করো। ডিএনএ যে বংশগত পদার্থ তা প্রমাণে তাঁরা কেন ৩৫S এবং ৩২P আইসোটোপ বেছে নিয়েছিলেন? (3 নম্বর)
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

১. আইসোটোপ নির্বাচনের কারণ (১ নম্বর):

  • $^{35}\text{S}$ (তেজস্ক্রিয় সালফার): সালফার ভাইরাসের প্রোটিন আবরণের অ্যামিনো অ্যাসিডে (মিথিওনিন, সিস্টিন) থাকে, কিন্তু ডিএনএ-তে সালফার থাকে না।
  • $^{32}\text{P}$ (তেজস্ক্রিয় ফসফরাস): ফসফরাস ডিএনএ-র ফসফেট মেরুদণ্ডে প্রচুর পরিমাণে থাকে, কিন্তু ভাইরাসের প্রোটিনে ফসফরাস থাকে না।

২. পরীক্ষার কার্যপ্রণালী ও পর্যবেক্ষণ (২ নম্বর):

  • সংক্রমণ: $^{35}\text{S}$ ও $^{32}\text{P}$ দ্বারা চিহ্নিত T2 ফায দিয়ে পৃথকভাবে E. coli ব্যাকটেরিয়াকে সংক্রামিত করা হলো।
  • ব্লেন্ডিং ও সেন্ট্রিফিউগেশন: ব্লেন্ডারে ঝাঁকুনি দিয়ে ব্যাকটেরিয়ার গা থেকে ভাইরাস খোলস আলাদা করে সেন্ট্রিফিউজ করা হলো।
  • ফলাফল: $^{35}\text{S}$ যুক্ত পরীক্ষায় তেজস্ক্রিয়তা পাওয়া গেল তরল সুপারন্যাট্যান্টে (প্রোটিন খোলস কোষে ঢোকেনি)। কিন্তু $^{32}\text{P}$ যুক্ত পরীক্ষায় তেজস্ক্রিয়তা পাওয়া গেল তলানি বা ব্যাকটেরিয়া কোষে এবং অপত্য ভাইরাসেও তা সঞ্চারিত হলো।
  • উপসংহার: এর দ্বারা চূড়ান্তভাবে প্রমাণিত হলো যে প্রোটিন নয়, ডিএনএ-ই হলো প্রকৃত বংশগত পদার্থ।
উদাহরণ 3
একটি নিউক্লিওসোমের গঠন সংক্ষেপে বর্ণনা করো। ক্রোমাটিন প্যাকেজিংয়ে হিস্টোন H1-এর ভূমিকা কী? [WBCHSE 2018, 2021] (3 নম্বর)
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

১. নিউক্লিওসোমের গঠন (২ নম্বর):

  • ইউক্যারিওটিক ক্রোমাটিনের মৌলিক গঠনগত একক হলো নিউক্লিওসোম।
  • হিস্টোন অকটামার কোর: চারটি ক্ষারীয় হিস্টোন প্রোটিন—$H_2A$, $H_2B$, $H_3$, এবং $H_4$-এর প্রতিটির দুটি করে অণু নিয়ে মোট আটটি অণুর একটি ধনাত্মক আধানযুক্ত চোঙাকার কোর গঠিত হয় (লাইসিন ও আর্জিনিন সমৃদ্ধ)।
  • ডিএনএ বেষ্টন: ঋণাত্মক আধানযুক্ত ডিএনএ সূত্রটি হিস্টোন অকটামারকে প্রায় ১.৬৫ প্যাঁচে ১৪৬টি ক্ষারক জোড় (146 bp) দিয়ে ঘিরে থাকে।
  • পাশাপাশি নিউক্লিওসোমগুলি প্রায় ৫৪ bp দীর্ঘ লিঙ্কার ডিএনএ দ্বারা যুক্ত থাকে, যা দেখতে পুতির মালার মতো (১০ nm তন্তু) লাগে।

২. হিস্টোন $H_1$-এর ভূমিকা (১ নম্বর):

  • $H_1$ (লিঙ্কার হিস্টোন) নিউক্লিওসোম কোরের ডিএনএ প্রবেশ ও নির্গমন মুখে ছিপির মতো অবস্থান করে ডিএনএ প্যাঁচকে সুদৃঢ়ভাবে ধরে রাখে।
  • এটি ১০ nm পুতির মালা তন্তুকে আরও ঘন সন্নিবিষ্ট করে ৩০ nm সলিনয়েড তন্তুতে রূপান্তর করতে প্রধান ভূমিকা পালন করে।
উদাহরণ 4
প্রোক্যারিওটিক ট্রান্সক্রিপশন এবং ইউক্যারিওটিক ট্রান্সক্রিপশনের মধ্যে তুলনামূলক পার্থক্য ছকের সাহায্যে আলোচনা করো। আরএনএ পলিমারেজ, জিনের প্রকৃতি এবং পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশনাল রূপান্তর উল্লেখ করো। (4 নম্বর)
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

ট্রান্সক্রিপশনের তুলনামূলক ছক (৪ নম্বর):

পার্থক্যের বিষয় প্রোক্যারিওটিক ট্রান্সক্রিপশন ইউক্যারিওটিক ট্রান্সক্রিপশন
আরএনএ পলিমারেজ মাত্র একটি একক আরএনএ পলিমারেজ হোলোএনজাইম ($\alpha_2\beta\beta'\omega + \sigma$) সকল প্রকার আরএনএ (mRNA, tRNA, rRNA) সংশ্লেষ করে। তিনটি ভিন্ন আরএনএ পলিমারেজ: RNA Pol I (rRNA), RNA Pol II (mRNA/hnRNA), RNA Pol III (tRNA ও 5S rRNA)।
জিনের গঠন পলিসিস্ট্রনিক (Polycistronic): একটি একক mRNA একাধিক পৃথক প্রোটিন তৈরির সংকেত বহন করে। অবিচ্ছিন্ন কোডিং অঞ্চল। মনোসিস্ট্রনিক (Monocistronic): প্রতিটি mRNA একটিমাত্র পলিপেপটাইডের সংকেত বহন করে। খণ্ডিত জিন (এক্সন ও ইন্ট্রনযুক্ত)।
পোস্ট-ট্রান্সক্রিপশনাল প্রসেসিং কোনো প্রসেসিং প্রয়োজন হয় না; ট্রান্সক্রিপশন চলাকালীনই সরাসরি ট্রান্সলেশন শুরু হতে পারে। জটিল রূপান্তর ঘটে: ৫' প্রান্তে ক্যাপিং ($m^7\text{Gppp}$), ৩' প্রান্তে টেইলিং (Poly-A), এবং স্প্লাইসিওসোম দ্বারা ইন্ট্রন স্প্লাইসিং।
ঘটনাস্থল কোষের সাইটোপ্লাজমে ঘটে (ট্রান্সক্রিপশন ও ট্রান্সলেশন একই সাথে ঘটে)। কোষের নিউক্লিয়াসে ঘটে; পরিণত mRNA সাইটোপ্লাজমে এসে ট্রান্সলেশন ঘটায়।
উদাহরণ 5
E. coli ব্যাকটেরিয়ার ল্যাক অপেরনের আণবিক কার্যপদ্ধতি বর্ণনা করো যখন: (a) মাধ্যমে ল্যাকটোজ অনুপস্থিত, এবং (b) মাধ্যমে ল্যাকটোজ উপস্থিত থাকে। ল্যাক অপেরনকে নেতিবাচক আবেশীয় ব্যবস্থা বলা হয় কেন? (4 নম্বর)
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

(a) মাধ্যমে ল্যাকটোজ অনুপস্থিত থাকলে (অপেরন বন্ধ / OFF) (১.৫ নম্বর):

  • নিয়ামক i জিন থেকে সর্বদা একটি সক্রিয় ল্যাক রিপ্রেসার প্রোটিন তৈরি হয়।
  • রিপ্রেসার প্রোটিনটি অপেরনের অপারেটর (O) অঞ্চলে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ হয়।
  • ফলে প্রমোটরে বসা আরএনএ পলিমারেজের গাঠনিক জিনের দিকে এগিয়ে যাওয়ার পথ অবরুদ্ধ হয়ে পড়ে।
  • ফলে lacZ, lacY, এবং lacA জিনের ট্রান্সক্রিপশন বন্ধ থাকে; কোনো উৎসেচক তৈরি হয় না।

(b) মাধ্যমে ল্যাকটোজ উপস্থিত থাকলে (অপেরন চালু / ON) (১.৫ নম্বর):

  • কোষে প্রবেশ করা ল্যাকটোজের সামান্য অংশ বিটা-গ্যালাক্টোসিডেস দ্বারা অ্যালোল্যাকটোজ (ইনডিউসার)-এ রূপান্তরিত হয়।
  • অ্যালোল্যাকটোজ রিপ্রেসার প্রোটিনের সাথে যুক্ত হলে রিপ্রেসারের ত্রিমাত্রিক গঠনে পরিবর্তন ঘটে।
  • নিষ্ক্রিয় রিপ্রেসারটি অপারেটর অঞ্চল ছেড়ে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।
  • মুক্ত অপারেটর অতিক্রম করে আরএনএ পলিমারেজ পলিসিস্ট্রনিক mRNA তৈরি করে, যার থেকে $\beta$-গ্যালাক্টোসিডেস (lacZ), পারমিয়েজ (lacY), এবং ট্রান্সঅ্যাসিটাইলেজ (lacA) সংশ্লেষিত হয়।

(c) নেতিবাচক আবেশীয় ব্যবস্থার কারণ (১ নম্বর):

  • এটি নেতিবাচক কারণ সক্রিয় নিয়ন্ত্রক প্রোটিন (রিপ্রেসার) জিন প্রকাশকে বন্ধ রাখে।
  • এটি আবেশীয় (Inducible) কারণ সাধারণ অবস্থায় অপেরন বন্ধ থাকে এবং সাবস্ট্রেট (ল্যাকটোজ/ইনডিউসার) উপস্থিত হলেই কেবল এটি চালু বা আবিষ্ট হয়।
উদাহরণ 6
বহুস্তরীয় প্রশ্ন: (a) জেনেটিক কোডের যেকোনো ছয়টি প্রধান বৈশিষ্ট্য সংক্ষেপে বিবৃত করো। (b) VNTR-এর ওপর ভিত্তি করে ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিংয়ের ধারাবাহিক ধাপগুলি উল্লেখ করো এবং এর ফরেনসিক প্রয়োগ লেখো। [WBCHSE 2019, 2023] (5 নম্বর)
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:

(a) জেনেটিক কোডের ছয়টি প্রধান বৈশিষ্ট্য (২.৫ নম্বর): ১. ট্রিপলেট কোডন: প্রতিটি কোডন তিনটি সংলগ্ন নাইট্রোজেন ক্ষারক নিয়ে গঠিত (মোট ৬৪টি কোডন)। ২. ডিজেনারেসি (অপকর্ষতা): একই অ্যামিনো অ্যাসিড একাধিক ভিন্ন কোডন দ্বারা নির্দেশিত হতে পারে (যেমন লিউসিনের ৬টি কোডন)। ৩. দ্ব্যর্থহীন ও সুনির্দিষ্ট: একটি নির্দিষ্ট কোডন কেবল একটিমাত্র নির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিডকে সংকেতিত করে (যেমন UUU কেবল ফিনাইলঅ্যালানিন)। ৪. কমা-বিহীন ও অবিচ্ছিন্ন: mRNA-তে কোডনগুলি কোনো বিরামচিহ্ন ছাড়াই ৫' $ o$ ৩' অভিমুখে একটানা পড়া হয়। ৫. সার্বজনীন: ব্যাকটিরিয়া থেকে মানুষ পর্যন্ত সকল জীবের ক্ষেত্রে একই কোডন একই অ্যামিনো অ্যাসিডকে নির্দেশ করে। ৬. AUG-এর দ্বৈত ভূমিকা: এটি প্রোটিন সংশ্লেষের সার্বজনীন প্রারম্ভিক কোডন এবং এটি মিথিওনিন অ্যামিনো অ্যাসিডকে নির্দেশ করে।

(b) ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিংয়ের ধারাবাহিক ধাপসমূহ (২.৫ নম্বর): ১. ডিএনএ নিষ্কাশন: রক্ত, বীর্য বা লালা থেকে উচ্চ আণবিক ওজনের বিশুদ্ধ ডিএনএ পৃথকীকরণ। ২. রেস্ট্রিকশন কর্তন: রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ উৎসেচক দিয়ে ডিএনএ-কে নির্দিষ্ট টুকরোয় কাটা। ৩. জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস: অ্যাগারোজ জেলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে আকারের ভিত্তিতে খণ্ডগুলি পৃথক করা। ৪. সাদার্ন ব্লটিং: ক্ষারীয় দ্রবণে একসূত্রী করে ডিএনএ ব্যান্ডগুলি নাইলন বা নাইট্রোসেলুলোজ মেমব্রেনে স্থানান্তর। ৫. হাইব্রিডাইজেশন: তেজস্ক্রিয় $^{32}\text{P}$-চিহ্নিত VNTR প্রোবের সাথে সংকরায়ণ ঘটানো। ৬. অটোরেডিওগ্রাফি: এক্স-রে ফিল্মে ব্যান্ড প্যাটার্ন ফুটিয়ে তোলা।

  • ফরেনসিক প্রয়োগ: অপরাধস্থল থেকে প্রাপ্ত জৈবিক নমুনার সাহায্যে প্রকৃত খুনি বা ধর্ষক শনাক্তকরণ এবং বিতর্কিত ক্ষেত্রে সন্তানের আসল পিতামাতা নির্ধারণ।

সাধারণ ভুলত্রুটি ও সতর্কতা (Common Traps)

সাধারণ ভুল ধারণা

একসূত্রী ডিএনএ (যেমন $\phi \times ১৭৪$ ব্যাকটিরিওফায) বা আরএনএ ভাইরাসের ক্ষেত্রে চারগ্যাফের সূত্র প্রয়োগ করা।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

চারগ্যাফের সূত্র ($[A]=[T]$ এবং $[G]=[C]$) কঠোরভাবে কেবল দ্বিসূত্রী ডিএনএ-র (dsDNA) ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য! একসূত্রী ডিএনএ বা আরএনএ-তে কোনো পরিপূরক ক্ষারক জোড় না থাকায় চারগ্যাফের অনুপাত সেখানে সম্পূর্ণ অকার্যকর।

সাধারণ ভুল ধারণা

মনে করা যে অর্ধ-রক্ষণশীল অনুলিপনে একটি অপত্য কোষ সম্পূর্ণ পুরাতন ডিএনএ পায় এবং অন্যটি সম্পূর্ণ নতুন ডিএনএ পায়।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

এটি কনজারভেটিভ বা রক্ষণশীল মডেলের ধারণা, যা মেসেলসন ও স্টাল ভুল প্রমাণ করেছেন! অর্ধ-রক্ষণশীল রেপ্লিকেশনে প্রতিটি অপত্য ডিএনএ অণুর একটি শৃঙ্খল থাকে হুবহু জনিতৃর এবং অপর শৃঙ্খলটি সম্পূর্ণ নতুন সংশ্লেষিত হয়।

সাধারণ ভুল ধারণা

প্রোক্যারিওটে ডিএনএ পলিমারেজ I এবং পলিমারেজ III-এর কাজের মধ্যে বিভ্রান্ত হওয়া।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

ডিএনএ পলিমারেজ III হলো মূল রেপ্লিকেটিং উৎসেচক যা লিডিং ও ল্যাগিং উভয় শৃঙ্খলের দীর্ঘকরণ ঘটায়। পক্ষান্তরে, ডিএনএ পলিমারেজ I তার বিশেষ ৫' $ o$ ৩' এক্সোনিউক্লিয়েজ ক্ষমতা দ্বারা আরএনএ প্রাইমার অপসারণ করে এবং শূন্যস্থান ডিএনএ দিয়ে পূর্ণ করে।

সাধারণ ভুল ধারণা

ভাবা যে প্রমোটর এবং টার্মিনেটর অংশ দুটিও mRNA অণুর মধ্যে প্রতিলিপিত বা ট্রানস্ক্রাইব হয়।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

প্রমোটর এবং টার্মিনেটর হলো ডিএনএ-র ফ্ল্যাঙ্কিং রেগুলেটরি ক্রম যা আরএনএ পলিমারেজের যুক্ত হওয়া ও সমাপ্তির সংকেত দেয়; তারা কখনোই চূড়ান্ত mRNA অণুর মধ্যে স্থান পায় না।

সাধারণ ভুল ধারণা

মনে করা যে ল্যাকটোজ উপস্থিত থাকলে এবং গ্লুকোজ না থাকলে ল্যাক অপেরন বন্ধ থাকে।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

ল্যাকটোজ উপস্থিত এবং গ্লুকোজ অনুপস্থিত থাকলে ল্যাক অপেরন সম্পূর্ণরূপে সক্রিয় (ON বা আবেশিত) থাকে! অ্যালোল্যাকটোজ রিপ্রেসারকে নিষ্ক্রিয় করে এবং cAMP-CAP কমপ্লেক্স উচ্চমাত্রায় ট্রান্সক্রিপশন ঘটায়।

চিত্রগত ব্যাখ্যা ও মডেল

DNA বংশগতির আণবিক ভিত্তি: ডিএনএ গঠন, রেপ্লিকেশন, সেন্ট্রাল ডগমা ও জিন নিয়ন্ত্রণ ডব্লিউবিসিএইচএসই দ্বাদশ জীববিজ্ঞান — ওয়াটসন-ক্রিক মডেল, মেসেলসন-স্টাল, ল্যাক অপেরন ও ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং ১. ডিএনএ দ্বি-তন্ত্রী গঠন ও চারগ্যাফের সূত্র বি-ডিএনএ: প্রতি পাক ৩.৪ nm (৩৪ Å), ব্যাস ২.০ nm, প্রতি পাকে ১০টি বেস পেয়ার (০.৩৪ nm ব্যবধান) বিপরীতমুখী সমান্তরাল শৃঙ্খল (৫'→৩' এবং ৩'→৫'), ফসফোডাইএস্টার ও হাইড্রোজেন বন্ধন চারগ্যাফের সূত্র: [A] + [G] = [T] + [C] অর্থাৎ পিউরিন = পিরিমিডিন; (A+G)/(T+C) = ১ ক্ষারক জোড়: A = T (২টি H-বন্ড) এবং G ≡ C (৩টি H-বন্ড); অ্যান্টি-প্যারালেল ডাবল হেলিক্স 5'- A T G C C G T A T G -3' === 3'- T A C G G C A T A C -5' ২. জেনেটিক পদার্থের প্রমাণ ও অর্ধ-রক্ষণশীল রেপ্লিকেশন হার্শি-চেজ পরীক্ষা (১৯৫২) ³²P দ্বারা লেবেলযুক্ত ডিএনএ ব্যাকটেরিয়ায় প্রবেশ করে | ³⁵S প্রোটিন আবরণ বাইরে পড়ে থাকে মেসেলসন-স্টাল পরীক্ষা (১৯৫৮) ¹⁵N/¹⁴N CsCl ঘনত্ব নতিমাত্রা: জেনারেশন ১ = ১০০% হাইব্রিড (অর্ধ-রক্ষণশীল অনুলিপন প্রমাণিত) ৩. নিউক্লিওসোম মডেল ও সেন্ট্রাল ডগমা (ট্রান্সক্রিপশন ও ট্রান্সলেশন) হিস্টোন অকটামার: H2A, H2B, H3, H4 (প্রতিটি ২টি) + ১৪৬ bp ডিএনএ = নিউক্লিওসোম কোর + H1 লিঙ্কার সেন্ট্রাল ডগমা (ক্রিক): ডিএনএ → ট্রান্সক্রিপশন → আরএনএ → ট্রান্সলেশন → প্রোটিন ইউক্যারিওটিক স্প্লাইসিং: ইন্ট্রন অপসারণ + এক্সন জোড়া; ৫' ক্যাপিং (m⁷Gppp) ও ৩' পলি-A টেইলিং ট্রিপলেট জেনেটিক কোড: ৬৪টি কোডন (৬১টি সেন্স, ৩টি স্টপ: UAA, UAG, UGA); প্রারম্ভিক কোডন AUG DNA → [Transcription: RNA Pol II] → hnRNA → [Splicing] → mRNA → [Translation] → Polypeptide ৪. জ্যাকব-মনোড ল্যাক অপেরন ও ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং ল্যাক অপেরন: i জিন (রিপ্রেসার) | প্রমোটর | অপারেটর | lacZ (β-গ্যালাক্টোসিডেস), lacY (পারমিয়েজ), lacA অ্যালোল্যাকটোজ (ইনডিউসার) রিপ্রেসারের সাথে যুক্ত হলে অপেরন সক্রিয় হয় (অন/পজিটিভ রেগুলেশন) ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং (আলেক জেফ্রিস): VNTR মিনিস্যাটেলাইট প্রোব, সাদার্ন ব্লটিং ও অটোরেডিওগ্রাফি হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট: ৩ × ১০⁹ bp, ২০,০০০–২৫,০০০ জিন; ক্রোমোজোম ১-এ সর্বাধিক (২৯৬৮) জিন p-i (Rep) P (Prom) O (Oper) lacZ (β-Gal) lacY (Perm) lacA (Trans) ওয়াটসন-ক্রিক মডেল (১৯৫৩) ও মেসেলসন-স্টাল (১৯৫৮) থেকে আধুনিক হিউম্যান জিনোমিক্স ও ফিঙ্গারপ্রিন্টিং

অধ্যায় সারসংক্ষেপ ও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়

মূল বিষয় 1
ওয়াটসন ও ক্রিক প্রস্তাব করেন যে বি-ডিএনএ হলো ২.০ nm ব্যাস এবং ৩.৪ nm পিচযুক্ত একটি ডানাবর্তী বিপরীতমুখী ডাবল হেলিক্স।
মূল বিষয় 2
চারগ্যাফের সূত্রানুসারে দ্বিসূত্রী ডিএনএ-তে [A]=[T], [G]=[C], মোট পিউরিন = মোট পিরিমিডিন, এবং (A+G)/(T+C) = ১.০।
মূল বিষয় 3
গ্রিফিথ রূপান্তর ভবন আবিষ্কার করেন, অ্যাভেরি-ম্যাকলিওড-ম্যাককার্টি ডিএনএ-কে রূপান্তরকারী পদার্থ হিসেবে চিহ্নিত করেন, এবং হার্শি-চেজ তা অকাট্য প্রমাণ করেন।
মূল বিষয় 4
মেসেলসন ও স্টাল ¹⁵N/¹⁴N CsCl সেন্ট্রিফিউগেশনের মাধ্যমে E. coli-তে ডিএনএ-র অর্ধ-রক্ষণশীল অনুলিপন প্রমাণ করেন।
মূল বিষয় 5
মানব ডিপ্লয়েড কোষে ৬.৬ × ১০^৯ bp ডিএনএ (~২.২৪ মিটার) থাকে, যা হিস্টোন অকটামারযুক্ত নিউক্লিওসোমের মাধ্যমে ১০,০০০ গুণ সংকুচিত থাকে।
মূল বিষয় 6
ইউক্রোমাটিন হালকা রঞ্জিত, শিথিল ও জিনতাত্ত্বিকভাবে সক্রিয়; হেটারোক্রোমাটিন গাঢ় রঞ্জিত, ঘন সন্নিবিষ্ট ও নিষ্ক্রিয়।
মূল বিষয় 7
ডিএনএ অনুলিপন অর্ধ-রক্ষণশীল ও অর্ধ-বিচ্ছিন্ন; লিডিং শৃঙ্খল নিরবচ্ছিন্ন এবং ল্যাগিং শৃঙ্খল ওকাজাকি খণ্ডরূপে সংশ্লেষিত হয়।
মূল বিষয় 8
ইউক্যারিওটে ৩টি আরএনএ পলিমারেজ থাকে এবং প্রাথমিক hnRNA-তে ৫' ক্যাপিং (m⁷Gppp), ৩' টেইলিং ও ইন্ট্রন স্প্লাইসিং ঘটে।
মূল বিষয় 9
জেনেটিক কোড ট্রিপলেট প্রকৃতির: ৬১টি কোডন অ্যামিনো অ্যাসিড নির্দেশ করে, ৩টি স্টপ কোডন (UAA, UAG, UGA), এবং AUG হলো প্রারম্ভিক কোডন।
মূল বিষয় 10
ল্যাক অপেরন একটি নেতিবাচক আবেশীয় ব্যবস্থা যেখানে অ্যালোল্যাকটোজ ইনডিউসার রিপ্রেসারকে নিষ্ক্রিয় করে lacZ, lacY ও lacA জিনের প্রকাশ ঘটায়।

স্ব-মূল্যায়ন অনুশীলন (Check Your Understanding)

মূল ধারণাগত স্পষ্টতা যাচাই করার জন্য অনুশীলন প্রশ্ন। উত্তর দেখার আগে নিজে সমাধান করার চেষ্টা করো।

1
সম্পূর্ণরূপে ¹⁵N চিহ্নিত ডিএনএযুক্ত একটি E. coli কালচারকে ¹⁴N মাধ্যমে ৬০ মিনিট (৩ প্রজন্ম) বৃদ্ধি করলে সংকর ও হালকা ডিএনএ-র অনুপাত কত হবে?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: ৩ প্রজন্মের পর মোট ডিএনএ সংখ্যা = ২^৩ = ৮টি। অর্ধ-রক্ষণশীল অনুলিপনের কারণে সংকর ডিএনএ (¹⁵N/¹⁴N) সর্বদা মাত্র ২টি থাকবে এবং বাকি (৮ - ২) = ৬টি হবে হালকা ডিএনএ (¹⁴N/¹⁴N)। সুতরাং সংকর ডিএনএ = ২/৮ = ২৫% এবং হালকা ডিএনএ = ৬/৮ = ৭৫%।
2
ডিএনএ-র একটি কোডিং শৃঙ্খলের ক্রম হলো ৫'-ATG CCT AGG TGA-৩'। এর পরিপূরক টেমপ্লেট শৃঙ্খল এবং এর থেকে উৎপন্ন mRNA-র ক্রম কী হবে?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: টেমপ্লেট শৃঙ্খল (পরিপূরক ও বিপরীতমুখী): ৩'-TAC GGA TCC ACT-৫'। উৎপাদিত mRNA (কোডিং শৃঙ্খলের অনুরূপ, কেবল T-এর স্থলে U): ৫'-AUG CCU AGG UGA-৩'।
3
ডিএনএ-র তুলনায় আরএনএ রাসায়নিকভাবে অধিক সক্রিয় ও সহজে ভঙ্গুর কেন?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: আরএনএ শর্করার ২' কার্বনে একটি অতিরিক্ত মুক্ত ও অত্যন্ত সক্রিয় হাইড্রোক্সিল গ্রুপ (-OH) থাকে যা ক্ষারীয় আর্দ্রবিশ্লেষণে সংবেদনশীল। এছাড়া আরএনএ-তে মিথাইলবিহীন ইউরাসিল থাকে, যা ডিএনএ-র মিথাইলযুক্ত থাইমিনের তুলনায় কম স্থিতিশীল।
4
ট্রান্সলেশন প্রক্রিয়ায় অ্যামিনোঅ্যাসাইল-tRNA সিন্থেটেজ উৎসেচকের সুনির্দিষ্ট ভূমিকা কী?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: অ্যামিনোঅ্যাসাইল-tRNA সিন্থেটেজ ATP শক্তি ব্যবহার করে একটি নির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিডকে তার সঠিক সংলগ্ন tRNA-র ৩'-CCA প্রান্তে যুক্ত করে 'চার্জিং' ঘটায়। এটি জেনেটিক কোডের যথার্থতা বজায় রাখে।
5
ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিংয়ে VNTR (Variable Number of Tandem Repeats)-কে আদর্শ মার্কার বিবেচনা করা হয় কেন?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: VNTR সিকোয়েন্সগুলি ব্যক্তিভেদে পুনরাবৃত্তির সংখ্যায় চরম দৈর্ঘ্য বৈচিত্র্য (পলিমরফিজম) প্রদর্শন করে, পিতা-মাতা থেকে অপত্যে অপরিবর্তিতভাবে সঞ্চারিত হয়, এবং প্রতিটি মানুষের জন্য একটি অনন্য ব্যক্তিগত ডিএনএ বারকোড তৈরি করে।
অধ্যায় পড়া শেষ হয়েছে?
অনুশীলন শুরু করো

অনলাইন মক টেস্ট দিয়ে প্রস্তুতি যাচাই করো

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) পাঠ্যক্রম অনুযায়ী বহু বিকল্পীয় প্রশ্ন (MCQ) সমাধান করো। তাৎক্ষণিক ফলাফল, সঠিক ব্যাখ্যা এবং নিজের স্কোর জেনে নাও।

STAY UPDATED

Get the Latest Updates

New test series, syllabus updates, exam notifications and more.

Syllabus
Updates
Exam
Alerts
Study
Resources