DNA-এর কাজ । DNA-এর গুরুত্ব । Function of DNA । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

১। DNA ক্রোমোসোমের গাঠনিক উপাদান হিসেবে কাজ করে।

২। DNA বংশগতির আণবিক বা ভৌত ভিত্তি হিসেবে কাজ করে।

৩। ইহা জীবের সকল বৈশিষ্ট্য বহন ও নিয়ন্ত্রণ করে।

৪। ইহা জীবের বৈশিষ্ট্যগুলো বংশ পরস্পরায় স্থানান্তর করে।

৫। ইহা জীবের সকল বৈশিষ্ট্যের প্রকাশ ঘটায়।

৬। DNA জীবের প্রকরণ, মিউটেশন ও বিবর্তন ঘটায়।

৭। DNA জীবের জৈবিক এবং শারীরবৃত্তীয় কাজ নিয়ন্ত্রণ করে।

৮। ইহা প্রোটিন সংশ্লেষণে ভূমিকা রাখে।

৯। প্রতিটি প্রজাতি শনাক্তকরণে DNA এর ভূমিকা রয়েছে।

১০। DNA জীবের বিপাকীয় কার্যাবলী নিয়ন্ত্রণ করে।

১১। ইহা রেপ্লিকেশনের মাধ্যমে জীবের জাতিসত্তা বজায় রাখে।

DNA-এর চ্যারগাফ নীতিমালা । Chargaff’s rule। ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

১৯৫০ সালে বিজ্ঞানী আরউইন চ্যারগাফ (Erwin Chargaff) গবেষণার মাধ্যমে DNA এর গঠন সম্পর্কে যে নীতিমালা উল্লেখ করেন তাকে চ্যারগাফ নীতিমালা বা Chargaff’s rule বলে। বিজ্ঞানী চ্যারগাফ দেখতে পান DNA অণুতে Adenine এবং Thymine -এর পরিমাণ সমান। আবার, Guanine এবং Cytosine -এর পরিমাণও সমান। একে চ্যারগাফ নীতিমালা বলা হয়। DNA অণুতে নাইট্রোজেন ক্ষারকের অর্ধেক হবে পিউরিন (A+G) এবং অর্ধেক হবে পাইরিমিডিন (T+ C)। একারণে A, T -এর সাথে এবং G, C-এর সাথে জোড়া বাঁধে।

DNA- এর ভৌত গঠন বর্ণনা । DNA-এর ওয়াটসন ক্রিক মডেল । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

১৯৫৩ সালে বিজ্ঞানী ওয়াটসন, ক্রীক এবং উইলকিনস্ DNA-এর গঠন সম্পর্কে যে মডেল প্রবর্তন করেন। তাকে ওয়াটসন-ক্লিক মডেল বলে। একে ডবল হেলিক্স মডেল বলা হয়।
১। ডবল হেলিক্সঃ DNA-অণুতে দুইটি সূত্রক বিদ্যমান। একে দ্বিসূত্রক বা ডবল হেলিক্স বলে। সূত্র দুটির বিন্যাস প্যাঁচানো সিঁড়ির মতো। প্রতিটি হেলিক্স হলো এক একটি পলিনিউক্লিওটাইড।
২। বিপরীতমুখী সূত্রঃ DNA অণুর সূত্র দুটি পরস্পর বিপরীতমুখী ভাবে সমদুরত্বে পাশাপাশি অবস্থান করে। একটি ৫-৩ কার্বনমুখী এবং অপরটি ৩-৫ কার্বনমুখী। সূত্র দুটির অবস্থানকে অ্যান্টিপ্যারালাল বলা হয়। এই সূত্র দুটি একটি কাল্পনিক মধ্য অক্ষকে ঘিরে অবস্থান করে।
৩। রেলিংঃ ডিঅক্সিরাইবোজ শ্যুগার এবং ফসফেট দ্বারা সিঁড়ির দুই দিকের রেলিং তৈরী হয়। ডিঅক্সিরাইবোজ শ্যুগার এবং ফসফেট পর্যায় ক্রমে সংযুক্ত হয়ে রেলিং দুটি তৈরী করে।
৪। সোপানঃ সিড়ির মাঝখানে অনেক গুলো ধাপ থাকে। এই ধাপ গুলোকে সোপান বলে। বিভিন্ন ধরনের নাইট্রোজেন ক্ষারক যুক্ত হয়ে এই সোপান তৈরী করে।
৫। হাইড্রোজেন বন্ধনীঃ নাইট্রোজেন ক্ষারক গুলো পরস্পর হাইড্রোজেন বন্ধনী দ্বারা যুক্ত থাকে। জড়ীভবন নীতি অনুযায়ী অ্যাডেনিন (Adenine) থাইমিনের (Thymine) সাথে দুটি হাইড্রোজেন বন্ধনী (A=T) দ্বারা এবং সাইটোসিন (Cytosine) গুয়ানিনের (Guanine) সাথে তিনটি হাইড্রোজেন বন্ধনী (G≡C) দ্বারা যুক্ত থাকে। DNA অণুর প্রতি প্যাচে ২৫টি হাইড্রোজেন বন্ধনী থাকে।
৬। কার্বনের সংযুক্তিঃ নাইট্রোজেন ক্ষারক গুলো সর্বদা পেন্টোজ শ্যুগারের ১নং কার্বনের সাথে যুক্ত থাকে। একটি নিউক্লিওটাইডের ৫নং কার্বনের সাথে ফসফেট যুক্ত থাকলে অন্য নিউক্লিওটাইডের ৩নং কার্বনের সাথে ফসফেট যুক্ত থাকে।
৭। ক্ষারকের পরিমাণঃ DNA অণুতে অ্যাডিনিন ও থাইমিন এবং গুয়ানিন ও সাইটোসিন সমান পরিমাণে থাকে।
৮। ব্যাসঃ প্রতিটি DNA অণুর ডবল হেলিক্স-এর ব্যাস ২০ Å। তবে এই ব্যাস দৈর্ঘ্য অনুযায়ী ভিন্ন হতে পারে।
৯। প্যাচের দৈর্ঘ্যঃ ডবল হেলিক্সের প্রতিটি প্যাচে ১০ জোড়া মনোনিউক্লিওটাইড থাকে। এক জোড়া মনোনিউক্লিওটাইডের দৈর্ঘ্য ৩.৪ Å। ফলে প্রতিটি প্যাচের দৈর্ঘ্য ১০×৩.৪= ৩৪ Å বা ৩.৪ nm ।
১০। খাঁজঃ ডবল হেলিক্সের প্রতিটি ঘুর্ণনে দুটি খাঁজ বিদ্যমান। একটি হলো মূখ্য (গভীর) খাঁজ ২২ nm এবং অপরটি হলো গৌণ (অগভীর) খাঁজ ১২ nm।
১১। আণবিক ওজনঃ DNA এর আণবিক ওজন 106-109 ডাল্টন।
জীববিজ্ঞানের সকল অবদানের মধ্যে DNA অণুর গঠন সম্পর্কে ওয়াটসন-ক্লিক মডেল এক অনন্য অবদান। এই অবদান চিকিৎসা বিজ্ঞানকে আজ উন্নয়নের স্বর্ণ শিখরে পৌছে দিয়েছে। তাই বিশ্ববাসী মৃত্যুকে জয় করে ভুবন থেকে ভুবনে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করেছে।

Watson ও Crick এর DNA মডেল চিন্তা ভাবনা । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

১। DNA চার প্রকার নিউক্লিওটাইড দ্বারা গঠিত।

২। নিউক্লিওটাইড গুলোর রাসায়নিক গঠন জানা।

৩। DNA অম্লীয় হওয়ায় ফসফেট গ্রুপ উন্মুক্ত থাকবে।

৪। Chargaff নীতিমালায় Adenine ও Thymine সমান এবং Guanine ও Cytosine সমান।

৫। উইলকিনস্ (Wilkins) এবং ফ্রাঙ্কলিন (Franklin) এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি করে DNA অণুর ভৌত গঠন উপস্থাপন করেন। এর আণবিক দূরত্ব ম্যাপ হলো 2 nm, 0.34 nm ও 3.4 nm.

৬। দুইটি পিউরিন বিপরীতমুখী হয়ে 2.0 nm দূরত্বে বসতে পারে না। দুইটি পাইরিমিডিন বিপরীতমুখী হয়ে 2.0 nm এর কম দূরত্বে বসে। তাই পিউরিন এবং পাইরিমিডিন বিপরীতমুখী হয়ে বসলে দূরত্ব 2.0 nm হয়।

৭। Adenine ও Thymine দুইটি হাইড্রোজেন বন্ড এবং Guanine ও Cytosine তিনটি হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা যুক্ত হয়।

৮। সূত্রক দুইটি ভিন্নরুপ, কিন্তু সম্পূরক।

DNA-এর রাসায়নিক গঠন বর্ণনা । Chemical Structure of DNA । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

DNA অণু তিনটি রাসায়নিক উপাদান দ্বারা গঠিত। নাইট্রোজেন ক্ষারক, পেন্টোজ শ্যুগার ও ফসফোরিক এসিড।
১। নাইট্রোজেন ক্ষারকঃ কার্বন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন দ্বারা এই ক্ষারক গঠিত হয়। ক্ষারক গঠনকারী যৌগ গুলো রিং গঠন করে। রিং এর সংখ্যার উপর ভিত্তি করে নাইট্রোজেন ক্ষারককে দুই ভাগে ভাগ করা যায়।
(i) পিউরিনঃ দুই চক্রবিশিষ্ট নাইট্রোজেন ক্ষারককে পিউরিন বলে। এর সাধারণ সংকেত C5H4N4। ইহা অ্যাডেনিন ও গুয়ানিন দ্বারা গঠিত।
(ii) পাইরিমিডিনঃ এক চক্রবিশিষ্ট নাইট্রোজেন ক্ষারককে পাইরিমিডিন বলে। এর সাধারণ সংকেত C4H4N2। ইহা থাইমিন ও সাইটোসিন দ্বারা গঠিত।
২। পেন্টোজ শ্যুগারঃ পাঁচ কার্বন বিশিষ্ট শ্যুগার (চিনি)-কে পেন্টোজ শ্যুগার বলে। উঘঅ অণুতে ডিঅক্সিরাইবোজ শ্যুগার থাকে। ইহা এক ধরনের মনোস্যাকারাইড। ডিঅক্সিরাইবোজ শ্যুগারের ২নং কার্বনে অক্সিজেন থাকে না বলে এরুপ নামকরণ করা হয়েছে।
৩। ফসফোরিক এসিডঃ DNA অণুর একটি অন্যতম রাসায়নিক উপাদান হলো ফসফোরিক এসিড। এর আণবিক সংকেত H3PO4। এতে একটি দ্বিযোজী অক্সিজেন পরমাণু এবং তিনটি একযোজী হাইড্রোক্সিল গ্রুপ রয়েছে। অক্সিজেন ও হাইড্রোক্সিল গ্রুপ একটি পাঁচ যোজী ফসফোরাস পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে ফসফোরিক এসিড গঠন করে।

DNA- এর প্রকারভেদ ও কী কী । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

জীবকোষে তিন ধরনের DNA পাওয়া যায়। এগুলো হলো-
১। A-DNA ঃ A-DNA ডান আবর্তবিশিষ্ট এবং ডবল হেলিক্স। ইহা ১১টি ক্ষারক যুগল নিয়ে গঠিত। এদের ক্ষারকের অন্তর্বর্তী দূরত্ব 0.34 ন্যানোমিটার।
২। B-DNAঃ B-DNA ডান আবর্তবিশিষ্ট এবং ডবল হেলিক্স। ইহা ১০টি ক্ষারক যুগল নিয়ে গঠিত। এদের ক্ষারকের অন্তর্বর্তী দূরত্ব 0.29 ন্যানোমিটার।
৩। Z-DNAঃ Z-DNA বাম আবর্তবিশিষ্ট এবং ডবল হেলিক্স। এর শিকল দু’টি আঁকা-বাঁকা অবস্থায় সজ্জিত থাকে।

DNA-এর অবস্থান কোথায় । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

সকল প্রকৃতকোষী জীবে DNA থাকে। DNA সর্বদা ক্রোমোসোমে অবস্থান করে। তাই একে ক্রোমোসোমীয় DNA বলে। ক্রোমোসোম নিউক্লিয়াসে অবস্থান করে বলে একে নিউক্লিয়ার DNAবলা হয়। মাইটোকন্ড্রিয়ার মাতৃকায় এবং ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমায় চক্রাকার DNA থাকে।

আদিকোষী জীব ব্যাকটেরিয়া সায়ানোব্যাকটেরিয়ার (নীলাভ সবুজ শৈবাল) সাইটোপ্লাজমে চক্রাকার নিউক্লিওয়েড DNAপ্লাজমিড DNA থাকে। এরুপ DNA অণুতে হিস্টোন প্রোটিন থাকে না।

ভ্যাক্সিনিয়া, ভ্যারিওলা, এডিনো হার্পিস সিমপ্লেক্স, T2, TIV, ϕX174, M13, CMV প্রভৃতি ভাইরাসে DNA থাকে। গুটিবসন্ত, জলবসন্ত হারপিস রোগের ভাইরাসে DNA থাকে।

DNA-এর পরিমাণ । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

জীবজগতের প্রতিটি প্রজাতির কোষে DNA এর পরিমাণ নির্দিষ্ট। মানবদেহের DNA অণুকে একত্রে সংযোজিত করলে যে শিকল সৃষ্টি হবে তা পৃথিবী সূর্যের মধ্যকার দূরত্বের ৫-৬গুণ। DNAএর পরিমাণ পিকোগ্রাম দ্বারা প্রকাশ করা হয়। পিকোগ্রাম = ১০-১২ গ্রাম। মুরগীর ডিপ্লয়েড কোষে ২.পিকোগ্রাম এবং শুক্রাণুতে ১.২৫ পিকোগ্রাম DNA থাকে। মানুষের দেহকোষে ৫-পিকোগ্রাম DNA থাকে। প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের দেহে ১০০ পিকোগ্রাম DNA থাকে।

DNA-এর আবিষ্কার ও ইতিহাস । ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

১৮৬৯ সালে সুইস চিকিৎসক রসায়নবিদ ফ্রেডরিক মিশার  শুক্রাণু, পুঁজকোষ এবং পাখির লোহিত রক্তকণিকার নিউক্লিয়াস থেকে DNA আলাদা করেন। তিনি এর নামকরণ করেন নিউক্লিন। ১৮৭৪ সালে তিনি স্যালমনের শুক্রাণু থেকে নিউক্লিন পৃথক করেন এবং নামকরণ করেন প্রোটামিন। ১৮৮০ সালে বিজ্ঞানী ফিসার পিউরিন পাইরিমিডিন আবিষ্কার করেন। ১৮৮৯ সালে আল্টম্যান নিউক্লিনকে নিউক্লিক এসিড নামকরণ করেন। ১৯১০ সালে আলব্রেচট কোসেল অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন থাইমিন আবিষ্কার করেন। ১৯১০ সালে বিজ্ঞানী লেভেন ডিঅক্সিরাইবোজ শর্করা আবিষ্কার করেন। ১৯১৪ সালে জার্মান রসায়নবিদ রবার্ট ফেউলজেন DNA এর Feulgen staining নামে রঞ্জন পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন। ১৯২৮ সালে ব্রিটিশ বিজ্ঞানী ফ্রেডেরিচ গ্রিফিথ অনুধাবন করেন, DNAবংশগতিয় সকল তথ্য ধারণ করে। ১৯৫০ সালে আরউইন চ্যারগাফ DNA এর Chargaff’s rule উল্লেখ করেন। একই সময়ে উইলকিনস্ এবং ফ্রাঙ্কলিন এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি করে DNA অণুর ভৌত গঠন উপস্থাপন করেন। ১৯৫২ সালে Hershey Chase প্রমাণ করেন, DNA হলো জীবের বংশগতীয় বস্তু। ১৯৫৩ সালে ওয়াটসন এবং ক্রীক DNA এর সর্বজন স্বীকৃত মডেল প্রস্তাব করেন।

DNA কী । ডি.এন.এ । Deoxyribonucleic acid। ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স

Deoxyribonucleic acidকে সংক্ষেপে DNA বলে। ক্রোমোসোমের ক্ষুদ্রতম অংশ যা স্বপ্রজননক্ষম, জৈবিক কাজের নিয়ন্ত্রক বংশগত বৈশিষ্ট্যাবলী বংশানুক্রমে স্থানান্তর করে এবং জীবের প্রকরণ, মিউটেশন বিবর্তন ঘটাতে সক্ষম তাকে DNA বলে। একে জীবনের আণবিক ভিত্তি বলা হয়। জীবের প্রায় ৯০% ক্রোমোসোমে DNA থাকে। DNA অণুতে দুই ধরনের নিউক্লিওটাইড রয়েছে। অর্থবহ (Exonএবং অর্থহীন (Intron) নিউক্লিওটাইড। অর্থবহ অংশকে এক্সন এবং অর্থহীন অংশকে ইন্ট্রন বলে। DNA এর আণবিক ওজন 106-109 ডাল্টন।