ভি. ইভানভ, শারীরিক ও গাণিতিক বিজ্ঞানের ডাক্তার

ষাট বছর আগে একটি অসাধারণ বৈজ্ঞানিক আবিষ্কার হয়েছিল। 25 এপ্রিল, 1953-এ, সবচেয়ে রহস্যময় অণু, ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অণু কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে একটি নিবন্ধ প্রকাশিত হয়েছিল। একে সংক্ষেপে ডিএনএ বলা হয়। এই অণুটি সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর সমস্ত জীবন্ত কোষে পাওয়া যায়। একশো বছরেরও বেশি সময় আগে বিজ্ঞানীরা এটি আবিষ্কার করেছিলেন। কিন্তু তখন কেউ জানত না যে এই অণুটি কীভাবে গঠন করা হয়েছিল এবং জীবের জীবনে এটি কী ভূমিকা পালন করেছিল।
ইংরেজ পদার্থবিদ ফ্রান্সিস ক্রিক এবং আমেরিকান জীববিজ্ঞানী জেমস ওয়াটসন অবশেষে রহস্যের সমাধান করতে সক্ষম হন। তাদের আবিষ্কার ছিল খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এবং শুধুমাত্র জীববিজ্ঞানীদের জন্য নয়, যারা অবশেষে শিখেছেন যে অণু যা একটি জীবন্ত জীবের সমস্ত বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে কিভাবে গঠন করা হয়। মানবজাতির বৃহত্তম আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি এমনভাবে তৈরি করা হয়েছিল যে এই আবিষ্কারটি কোন বিজ্ঞানের অন্তর্গত তা বলা সম্পূর্ণরূপে অসম্ভব - রসায়ন, পদার্থবিদ্যা এবং জীববিদ্যা এতে এত ঘনিষ্ঠভাবে মিশে গেছে। বিজ্ঞানের এই সংমিশ্রণটি ক্রিক এবং ওয়াটসনের আবিষ্কারের সবচেয়ে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য।

আপনি বিভিন্ন উপায়ে একটি অণু দেখতে পারেন

বিজ্ঞানীরা দীর্ঘকাল ধরে সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর মূল সম্পত্তি - প্রজননের গোপনীয়তায় আগ্রহী। কেন শিশুরা - আমরা মানুষ, ভালুক, ভাইরাস সম্পর্কে কথা বলছি কিনা - তাদের বাবা-মা এবং দাদা-দাদির মতো দেখতে? রহস্য উদঘাটন করার জন্য, জীববিজ্ঞানীরা বিভিন্ন জীবের উপর অধ্যয়ন করেছিলেন।
এবং বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে একটি জীবন্ত কোষের বিশেষ কণা - ক্রোমোজোম - শিশু এবং পিতামাতার মিলের জন্য দায়ী। এগুলি দেখতে ছোট লাঠির মতো। রড ক্রোমোজোমের ছোট অংশকে জিন বলা হত। অনেকগুলি জিন রয়েছে এবং প্রতিটি ভবিষ্যতের জীবের কিছু বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী। যদি আমরা একজন ব্যক্তির কথা বলি, তাহলে একটি জিন চোখের রঙ নির্ধারণ করে, অন্যটি নাকের আকৃতি নির্ধারণ করে... কিন্তু জিনটি কী নিয়ে গঠিত এবং কীভাবে এটি গঠন করা হয়, বিজ্ঞানীরা জানতেন না। সত্য, এটি ইতিমধ্যেই জানা ছিল: ক্রোমোজোমে ডিএনএ থাকে এবং ডিএনএ জিনের সাথে কিছু করার আছে।
বিভিন্ন বিজ্ঞানী জিনের রহস্য উন্মোচন করতে চেয়েছিলেন: প্রত্যেকেই তাদের বিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে এই রহস্যটিকে দেখেছিলেন। কিন্তু একটি জিন, ডিএনএ-র একটি ছোট কণা কীভাবে গঠন করা হয় তা খুঁজে বের করার জন্য, অণু নিজেই কীভাবে গঠন করে এবং এটি কী নিয়ে গঠিত তা খুঁজে বের করা প্রয়োজন ছিল।
পদার্থের রাসায়নিক গঠন অধ্যয়নকারী রসায়নবিদরা ডিএনএ অণুর রাসায়নিক গঠন অধ্যয়ন করেন। এই স্ফটিকগুলি কীভাবে গঠন করা হয় তা খুঁজে বের করার জন্য পদার্থবিদরা ডিএনএ এক্স-রে করতে শুরু করেন, ঠিক যেমন তারা সাধারণত এক্স-রে স্ফটিক। এবং তারা জানতে পেরেছে যে ডিএনএ একটি সর্পিল মত।
জীববিজ্ঞানীরা অবশ্যই জিনের রহস্য নিয়ে সবচেয়ে বেশি আগ্রহী ছিলেন। এবং ওয়াটসন জিন সমস্যা মোকাবেলা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। উন্নত জৈব রসায়নবিদদের কাছ থেকে জানতে এবং জিনের প্রকৃতি সম্পর্কে আরও জানার জন্য, তিনি আমেরিকা থেকে ইউরোপ ভ্রমণ করেছিলেন।
সেই সময় ওয়াটসন এবং ক্রিক একে অপরকে চিনতেন না। ওয়াটসন, ইউরোপে কিছু সময়ের জন্য কাজ করার পরে, জিনের প্রকৃতি ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে কোন উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেননি।
কিন্তু একটি বৈজ্ঞানিক সম্মেলনে তিনি শিখেছিলেন যে পদার্থবিদরা তাদের নিজস্ব শারীরিক পদ্ধতি ব্যবহার করে ডিএনএ অণুর গঠন অধ্যয়ন করছেন। এটি শেখার পরে, ওয়াটসন বুঝতে পেরেছিলেন যে পদার্থবিদরা তাকে জিনের গোপনীয়তা উন্মোচন করতে সাহায্য করবে এবং ইংল্যান্ডে গিয়েছিলেন, যেখানে তিনি একটি পদার্থবিদ্যা পরীক্ষাগারে চাকরি পেয়েছিলেন যেখানে জৈবিক অণুগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছিল। এখানেই ওয়াটসন ও ক্রিকের মধ্যে বৈঠক হয়।

কিভাবে পদার্থবিজ্ঞানী ক্রিক জীববিজ্ঞানে আগ্রহী হয়ে উঠলেন

জীববিদ্যায় ক্রিক মোটেও আগ্রহী ছিলেন না। যতক্ষণ না তিনি বিখ্যাত পদার্থবিদ শ্রোডিঞ্জারের একটি বই দেখতে পান, "পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে জীবন কী?"
এই বইটিতে, লেখক পরামর্শ দিয়েছেন যে একটি ক্রোমোজোম একটি স্ফটিকের মতো। শ্রোডিঙ্গার লক্ষ্য করেছেন যে জিনের "পুনরুৎপাদন" একটি স্ফটিকের বৃদ্ধির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, এবং পরামর্শ দিয়েছেন যে বিজ্ঞানীরা একটি জিনকে একটি স্ফটিক বিবেচনা করুন। এই প্রস্তাব ক্রিক এবং অন্যান্য পদার্থবিদদের আগ্রহী করে তোলে। এই জন্য.
একটি ক্রিস্টাল গঠনের দিক থেকে একটি খুব সাধারণ ভৌতিক শরীর: একই গ্রুপের পরমাণু এটিতে সব সময় পুনরাবৃত্তি হয়। এবং জিনের গঠন খুব জটিল বলে মনে করা হয়েছিল, যেহেতু তাদের মধ্যে অনেকগুলি রয়েছে এবং সেগুলি সবই আলাদা। যদি জিন পদার্থ ডিএনএ নিয়ে গঠিত এবং ডিএনএ অণুটি স্ফটিকের মতো একইভাবে গঠন করা হয়, তবে দেখা যাচ্ছে যে এটি জটিল এবং সহজ উভয়ই। কেমন করে? ওয়াটসন এবং ক্রিক বুঝতে পেরেছিলেন যে পদার্থবিদ এবং জীববিজ্ঞানীরা ডিএনএ অণু সম্পর্কে খুব কম জানেন। সত্য, রসায়নবিদরা ডিএনএ সম্পর্কে কিছু জানতেন।

ওয়াটসন কীভাবে রসায়নবিদদের সাহায্য করেছিলেন, এবং রসায়নবিদরা চিৎকার করতে সাহায্য করেছিলেন

রসায়নবিদরা জানতেন যে ডিএনএ অণুতে চারটি রাসায়নিক যৌগ রয়েছে: অ্যাডেনিন, থাইমিন, গুয়ানিন এবং সাইটোসিন। এগুলিকে প্রথম অক্ষর দ্বারা মনোনীত করা হয়েছিল - A, T, G, C। তাছাড়া, থাইমিনের মতো অ্যাডেনিন এবং সাইটোসিনের মতো গুয়ানিন ছিল। কেন? রসায়নবিদরা এটা বুঝতে পারেননি।
তারা অনুমান করেছিল: এটি অণুর গঠনের সাথে কিছু করার ছিল। কিন্তু তারা জানত না কিভাবে। রসায়নবিদদের সাহায্য করেছিলেন জীববিজ্ঞানী ওয়াটসন।
ওয়াটসন এই সত্যে অভ্যস্ত ছিলেন যে জীবন্ত প্রকৃতিতে অনেকগুলি জিনিস জোড়ায় পাওয়া যায়: এক জোড়া চোখ, এক জোড়া হাত, এক জোড়া পা, উদাহরণস্বরূপ, দুটি লিঙ্গ রয়েছে: পুরুষ এবং মহিলা... তিনি যে একটি ডিএনএ অণু দুটি চেইন গঠিত হতে পারে. কিন্তু যদি ডিএনএ একটি সর্পিল মত হয়, যেমন পদার্থবিদরা এক্স-রে ব্যবহার করে আবিষ্কার করেছেন, তাহলে কিভাবে এই সর্পিলটিতে দুটি স্ট্র্যান্ড একে অপরকে ধরে রাখে? ওয়াটসন পরামর্শ দিয়েছিলেন যে A, G, C এবং T এর সাহায্যে, যা হাতের মতো একে অপরের দিকে প্রসারিত হয়। কার্ডবোর্ড থেকে এই রাসায়নিক যৌগগুলির রূপরেখা কেটে ফেলার পরে, ওয়াটসন সেগুলিকে এভাবে প্রয়োগ করার জন্য দীর্ঘ সময় ব্যয় করেছিলেন, যতক্ষণ না তিনি হঠাৎ দেখতে পান: অ্যাডেনিন থাইমিনের সাথে পুরোপুরি মিলিত হয় এবং সাইটোসিনের সাথে গুয়ানিন।
এ বিষয়ে ওয়াটসন ক্রিককে জানিয়েছেন। তিনি দ্রুত আবিষ্কার করেছিলেন ডাবল হেলিক্সটি বাস্তবে কেমন হওয়া উচিত - মহাকাশে, ছবিতে নয়।
উভয় বিজ্ঞানীই ডিএনএর মডেল তৈরি করতে শুরু করেন।
এটা "নির্মাণ" মানে কি? এভাবেই। একটি আণবিক নির্মাণ সেট থেকে যা একটি শিশুদের নির্মাণ খেলনা অনুরূপ। আণবিক কনস্ট্রাক্টরে, অংশগুলি হল বল-পরমাণু, যেগুলি পদার্থের মধ্যে পরমাণুগুলি অবস্থিত সেই ক্রমে বোতামগুলির সাহায্যে একে অপরের সাথে বেঁধে দেওয়া হয়।
আণবিক ডিজাইনার আবিষ্কার করেছিলেন অন্য একজন বিজ্ঞানী - রসায়নবিদ পলিং। তিনি প্রোটিন অণুর মডেল তৈরি করেছিলেন এবং আবিষ্কার করেছিলেন যে তাদের অবশ্যই হেলিসের মতো অঞ্চল থাকতে হবে। খুব শীঘ্রই এটি পরীক্ষাগারের পদার্থবিদরা নিশ্চিত করেছিলেন যেখানে ক্রিক কাজ করেছিলেন। একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক সমস্যা তাত্ত্বিকভাবে সমাধান করা হয়েছিল।
ক্রিক পলিংয়ের পদ্ধতিটি এত পছন্দ করেছিলেন যে তিনি ওয়াটসনকে একটি আণবিক নির্মাণকারী ব্যবহার করে ডিএনএর একটি মডেল তৈরি করার পরামর্শ দেন। এভাবেই তৈরি হয়েছে বিখ্যাত ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের মডেল, যা আপনি ছবিতে দেখতে পাচ্ছেন।
এবং যা উল্লেখযোগ্য: এই কারণে যে একটি শৃঙ্খলে A কেবলমাত্র T-এর সাথে অন্য একটিতে এবং G-এর সাথে শুধুমাত্র C-এর সাথে "একসাথে লেগে থাকতে পারে", "রাসায়নিক" নিয়মটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে পূর্ণ হয়, যার অনুসারে A এর পরিমাণ সমান T-এর পরিমাণ, এবং G-এর পরিমাণ C-এর সমান সংখ্যা। কিন্তু সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, DNA-এর ডাবল হেলিক্সের দিকে তাকালে তা অবিলম্বে পরিষ্কার হয়ে যায় যে কীভাবে জিন প্রজননের ধাঁধার সমাধান করা যায়। এটি ডিএনএ বিনুনিটিকে "আনওয়াইন্ড" করার জন্য যথেষ্ট, এবং প্রতিটি চেইন নিজেই একটি নতুন সম্পূর্ণ করতে সক্ষম হবে যাতে A T এর সাথে আঠালো থাকে এবং G C এর সাথে আঠালো থাকে: একটি জিন ছিল - দুটি আছে। এ-টি এবং জি-সি জোড়ার মাপ একই হওয়ার কারণে, ডিএনএ অণু প্রকৃতপক্ষে গঠনে একটি স্ফটিকের মতো, যেমনটি পদার্থবিদরা অনুমান করেছিলেন।
এবং একই সময়ে, এই "ক্রিস্টাল" এ A, T, C, G এর খুব ভিন্ন সংমিশ্রণ থাকতে পারে এবং তাই সমস্ত জিন আলাদা।
ওয়াটসন এবং ক্রিক দ্বারা জিন সমস্যার সমাধান মাত্র 2-3 বছরের মধ্যে প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের একটি সম্পূর্ণ নতুন ক্ষেত্র গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যাকে বলা হয় আণবিক জীববিজ্ঞান। এটাকে প্রায়ই ভৌত-রাসায়নিক জীববিজ্ঞান বলা হয়।

কিভাবে "পদার্থবিজ্ঞানী" এবং "লিরিকস" তর্ক করা বন্ধ করেছে

আমরা একে অপরের মধ্যে বিভিন্ন বিজ্ঞানের পারস্পরিক অনুপ্রবেশের অন্যান্য উদাহরণ দিতে পারি। গণিত, উদাহরণস্বরূপ, জ্যোতির্বিদ্যা, পদার্থবিদ্যা এবং এমনকি... ভাষাবিজ্ঞান, ভাষার কাঠামোর বিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, গাণিতিক পদ্ধতিগুলি অজানা পাণ্ডুলিপিগুলির প্রকৃত লেখক সনাক্ত করা সম্ভব করে তোলে। আমরা আর্কাইভে একটি অজানা কবিতা খুঁজে পেয়েছি এবং এর লেখক কে? বিজ্ঞানীদের মতে এটি একজন বিখ্যাত কবির লেখা। কিন্তু কিভাবে আমরা এই অনুমান পরীক্ষা করতে পারি? গণিতবিদরা গণনা করেন যে একটি নির্দিষ্ট শব্দ একটি রচনায় কতবার উপস্থিত হয়, বা বলুন, কোন পাঠ্যে কোন ক্রমানুসারে শব্দগুলি উপস্থিত হয়। অভিযুক্ত লেখকের বিখ্যাত রচনাতেও একই হিসাব করা হয়েছে। ফলাফল তুলনা করা হয়. যদি তারা মিলে যায়, এর মানে হল একটি প্রকৃত পাণ্ডুলিপি পাওয়া গেছে। এভাবেই গণিতবিদরা আমাদের কাছে ফিরে আসেন, পাঠকদের, বিখ্যাত লেখক এবং কবিদের সময় দ্বারা চুরি করা কাজ।
অথবা, উদাহরণস্বরূপ, পদার্থবিদ্যা এবং সঙ্গীত... শিল্পের সাথে বিজ্ঞানের কী মিল থাকতে পারে? দেখা যাচ্ছে সাধারণ কিছু আছে।
স্ট্রিং যন্ত্রে - বেহালা, সেলো - সঙ্গীতশিল্পী নিজেই পছন্দসই পিচ বেছে নেন। একজন বেহালা বাদক এইভাবে পছন্দ করেন না, উদাহরণস্বরূপ, নোট "সি" শব্দটি তার কাছে মনে হয় এটি একটু বেশি বা, বিপরীতভাবে, একটু কম শোনা উচিত - তিনি নিজেই স্ট্রিংয়ের সঠিক শব্দটি নির্বাচন করবেন। একজন পিয়ানোবাদক এটা করতে পারে না। কীবোর্ডে, প্রতিটি কী একটি নির্দিষ্ট নোট। আপনি এটি যতবার চাপুন না কেন, এটি একই শব্দ হবে। এর মানে হল যে সঠিকভাবে সঙ্গীতের একটি অংশ সঞ্চালন করার জন্য, পিয়ানোটি খুব নিখুঁতভাবে সুর করতে হবে। পদার্থবিদরা শব্দ কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি গণনা করেছেন যেখানে বাদ্যযন্ত্রের কীবোর্ড যন্ত্রগুলি সবচেয়ে সঠিকভাবে সুর করা যায়। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, পদার্থবিদ এবং গণিতবিদ ছাড়া সঙ্গীতজ্ঞ এবং ভাষাবিদদের পক্ষে এটি কঠিন হবে।
একজন আধুনিক ব্যক্তির বিভিন্ন ধরণের জ্ঞান থাকা প্রয়োজন। আজকের বিজ্ঞানীদের জন্য এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। আমাদের সময়ে, অনেক যৌগিক বিজ্ঞান উপস্থিত হয়েছে: ভৌত রসায়ন এবং রাসায়নিক পদার্থবিদ্যা, এমনকি, আপনি এখন জানেন, ভৌত-রাসায়নিক জীববিদ্যা। এই সব আপনার সাথে কি করার আছে? সবচেয়ে সরাসরি।
স্কুলে, আমি কখনো ভাবিনি যে আমি জীববিজ্ঞান পড়তে পারব। আমি সঠিক বিজ্ঞান আরো আগ্রহী ছিল. কিন্তু এখন আমি বায়োলজি পড়ছি।
স্কুলের বিষয়গুলিকে যেগুলি প্রয়োজন এবং যেগুলি প্রয়োজন নেই সেগুলি ভাগ করা ভুল। পরে কি কাজে লাগতে পারে কে জানে?

ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের বয়স ৫০ বছর!

শনিবার 28 ফেব্রুয়ারি, 1953, দুই তরুণ বিজ্ঞানী, জে. ওয়াটসন এবং এফ. ক্রিক, একটি ছোট ডিনারে ঈগলকেমব্রিজে মধ্যাহ্নভোজের জনতার কাছে ঘোষণা করেছিলেন যে তারা জীবনের রহস্য আবিষ্কার করেছেন। অনেক বছর পরে, ওডিল, এফ. ক্রিক-এর স্ত্রী, বলেছিলেন যে তিনি অবশ্যই তাকে বিশ্বাস করেননি: যখন তিনি বাড়িতে আসেন, তিনি প্রায়শই এমন কিছু বলেছিলেন, কিন্তু তারপরে দেখা গেল যে এটি একটি ভুল ছিল। এইবার কোন ভুল ছিল না, এবং এই বিবৃতি দিয়ে জীববিজ্ঞানে একটি বিপ্লব শুরু হয়েছিল যা আজও অব্যাহত রয়েছে।

25 এপ্রিল, 1953 ম্যাগাজিনে প্রকৃতিনিউক্লিক অ্যাসিডের গঠন নিয়ে তিনটি নিবন্ধ প্রকাশিত হয়েছে। তাদের মধ্যে একটিতে, জে. ওয়াটসন এবং এফ. ক্রিক দ্বারা লিখিত, ডিএনএ অণুর গঠন একটি ডাবল হেলিক্স আকারে প্রস্তাবিত হয়েছিল। অন্য দুটি, এম. উইলকিন্স, এ. স্টোকস, জি. উইলসন, আর. ফ্র্যাঙ্কলিন এবং আর. গসলিং দ্বারা লিখিত, ডিএনএ অণুর হেলিকাল গঠন নিশ্চিত করে পরীক্ষামূলক তথ্য উপস্থাপন করেছে। ডিএনএর ডাবল হেলিক্স আবিষ্কারের গল্পটি একটি অ্যাডভেঞ্চার উপন্যাসের মতো এবং অন্তত একটি সংক্ষিপ্ত সারসংক্ষেপের দাবি রাখে।

জিনের রাসায়নিক প্রকৃতি এবং তাদের প্রজননের ম্যাট্রিক্স নীতি সম্পর্কে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ধারণাগুলি প্রথম স্পষ্টভাবে 1927 সালে N.K. কোল্টসভ (1872-1940)। তার ছাত্র N.V. টিমোফিভ-রেসোভস্কি (1900-1981) এই ধারণাগুলি গ্রহণ করেছিলেন এবং জেনেটিক উপাদানের অনুরূপ পুনর্বিন্যাস নীতি হিসাবে তাদের বিকাশ করেছিলেন। জার্মান পদার্থবিদ ম্যাক্স ডেলব্রুক (1906-1981; নোবেল পুরস্কার 1969), 1930-এর দশকের মাঝামাঝি সক্রিয়। বার্লিনের কায়সার উইলহেলম ইনস্টিটিউট অফ কেমিস্ট্রিতে, টিমোফিভ-রেসোভস্কির প্রভাবে, তিনি জীববিজ্ঞানে এতটাই আগ্রহী হয়েছিলেন যে তিনি পদার্থবিদ্যা ছেড়ে দিয়ে একজন জীববিজ্ঞানী হয়েছিলেন।

দীর্ঘকাল ধরে, এঙ্গেলসের জীবনের সংজ্ঞা অনুসারে, জীববিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করতেন যে বংশগত পদার্থ কিছু বিশেষ প্রোটিন। কেউ ভাবেনি যে নিউক্লিক অ্যাসিডের জিনের সাথে কিছু করার থাকতে পারে - তারা খুব সাধারণ বলে মনে হয়েছিল। এটি 1944 সাল পর্যন্ত অব্যাহত ছিল, যখন একটি আবিষ্কার করা হয়েছিল যা জীববিজ্ঞানের সম্পূর্ণ পরবর্তী বিকাশকে আমূল পরিবর্তন করেছিল।

এই বছর, অসওয়াল্ড অ্যাভারি, কলিন ম্যাকলিওড এবং ম্যাকলিন ম্যাকার্থির একটি নিবন্ধ প্রকাশিত হয়েছিল যে দেখায় যে নিউমোকোকিতে, বংশগত বৈশিষ্ট্যগুলি বিশুদ্ধ ডিএনএ ব্যবহার করে এক ব্যাকটেরিয়া থেকে অন্য ব্যাকটেরিয়াতে স্থানান্তরিত হয়, যেমন। ডিএনএ হল বংশগতির উপাদান। ম্যাকার্থি এবং অ্যাভেরি তখন দেখিয়েছিলেন যে ডিএনএ-ডাইজেস্টিং এনজাইম (ডিএনএজ) দিয়ে ডিএনএর চিকিত্সা করার ফলে এটি জিনের বৈশিষ্ট্য হারাতে পারে। কেন এই আবিষ্কারটি নোবেল পুরস্কারে ভূষিত হয়নি তা এখনও স্পষ্ট নয়।

কিছুদিন আগে, 1940 সালে, এল. পলিং (1901-1994; নোবেল পুরস্কার 1954 এবং 1962) এবং এম. ডেলব্রুক অ্যান্টিজেন-অ্যান্টিবডি বিক্রিয়ায় আণবিক পরিপূরকতার ধারণা তৈরি করেছিলেন। সেই একই বছরগুলিতে, পলিং এবং আর. কোরি দেখিয়েছিলেন যে পলিপেপটাইড চেইনগুলি হেলিকাল স্ট্রাকচার তৈরি করতে পারে এবং কিছুটা পরে, 1951 সালে, পলিং একটি তত্ত্ব তৈরি করেছিলেন যা বিভিন্ন হেলিকাল স্ট্রাকচারের জন্য এক্স-রে প্যাটার্নের প্রকারের ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্ভব করেছিল।

Avery et al. আবিষ্কারের পর, যদিও এটি প্রোটিন জিন তত্ত্বের প্রবক্তাদের বিশ্বাস করতে পারেনি, এটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে এটি ডিএনএর গঠন নির্ধারণের জন্য প্রয়োজনীয় ছিল। যারা জীববিজ্ঞানের জন্য ডিএনএর গুরুত্ব বুঝতে পেরেছিলেন, তাদের মধ্যে ফলাফলের জন্য একটি দৌড় শুরু হয়েছিল, যার সাথে ছিল তীব্র প্রতিযোগিতা।

1940-এর দশকে ব্যবহৃত এক্স-রে মেশিন। অ্যামিনো অ্যাসিড এবং পেপটাইডের স্ফটিক গঠন অধ্যয়নের জন্য

1947-1950 সালে অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষার উপর ভিত্তি করে, E. Chargaff ডিএনএ-তে নিউক্লিওটাইডগুলির মধ্যে চিঠিপত্রের একটি নিয়ম প্রতিষ্ঠা করেছিলেন: পিউরিন এবং পাইরিমিডিন ঘাঁটির সংখ্যা একই, এবং অ্যাডেনিন ঘাঁটির সংখ্যা থাইমিন ঘাঁটির সংখ্যার সমান, এবং গুয়ানিন ঘাঁটির সংখ্যা। সাইটোসিন বেসের সংখ্যার সমান।

প্রথম কাঠামোগত কাজ (S. Ferberg, 1949, 1952) দেখায় যে DNA এর একটি হেলিকাল গঠন রয়েছে। এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন প্যাটার্ন থেকে প্রোটিনের গঠন নির্ণয় করার ব্যাপক অভিজ্ঞতা থাকার কারণে, পলিং নিঃসন্দেহে ডিএনএর গঠনের সমস্যা দ্রুত সমাধান করতে পারতেন যদি তার কাছে কোনো শালীন এক্স-রে ডিফ্রাকশন প্যাটার্ন থাকে। যাইহোক, সেখানে কিছুই ছিল না, এবং যেগুলি তিনি অর্জন করতে পেরেছিলেন, তিনি সম্ভাব্য কাঠামোগুলির একটির পক্ষে একটি পরিষ্কার পছন্দ করতে অক্ষম ছিলেন। ফলস্বরূপ, ফলাফল প্রকাশের তাড়াহুড়োয়, পলিং ভুল বিকল্পটি বেছে নিয়েছিলেন: 1953 সালের প্রথম দিকে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে, তিনি একটি তিন-বিঘ্নিত হেলিক্সের আকারে একটি কাঠামোর প্রস্তাব করেছিলেন, যেখানে ফসফেটের অবশিষ্টাংশগুলি একটি অনমনীয় কোর তৈরি করে, এবং নাইট্রোজেনাস ঘাঁটিগুলি পেরিফেরিতে অবস্থিত।

বহু বছর পরে, ডিএনএ-র গঠন আবিষ্কারের গল্প স্মরণ করে, ওয়াটসন মন্তব্য করেছিলেন যে "লিনাস [পলিং] এটি সঠিকভাবে পাওয়ার যোগ্য ছিলেন না। তিনি নিবন্ধগুলি পড়েননি বা কারও সাথে কথা বলেননি। তদুপরি, তিনি ডেলব্রুকের সাথে তার নিজের কাগজটিও ভুলে গেছেন, যা জিনের প্রতিলিপির পরিপূরকতার কথা বলে। তিনি ভেবেছিলেন যে তিনি খুব স্মার্ট ছিলেন বলেই তিনি কাঠামোটি বের করতে পারেন।"

ওয়াটসন এবং ক্রিক যখন ডিএনএ-র গঠন নিয়ে কাজ শুরু করেছিলেন, তখন অনেক কিছুই জানা ছিল। এটি নির্ভরযোগ্য এক্স-রে কাঠামোগত ডেটা প্রাপ্ত করা এবং সেই সময়ে ইতিমধ্যে উপলব্ধ তথ্যের ভিত্তিতে তাদের ব্যাখ্যা করা বাকি ছিল। কিভাবে এই সব ঘটেছিল জে. ওয়াটসনের বিখ্যাত বই "দ্য ডাবল হেলিক্স"-এ সুন্দরভাবে বর্ণনা করা হয়েছে, যদিও এতে অনেক ঘটনা খুবই বিষয়ভিত্তিকভাবে উপস্থাপন করা হয়েছে।

জে. ওয়াটসন এবং এফ. ক্রিক একটি মহান আবিষ্কারের দ্বারপ্রান্তে

অবশ্যই, একটি ডাবল হেলিক্স মডেল তৈরি করার জন্য, ব্যাপক জ্ঞান এবং অন্তর্দৃষ্টি প্রয়োজন ছিল। তবে বেশ কয়েকটি কাকতালীয় ঘটনা ছাড়াই মডেলটি কয়েক মাস পরে হাজির হতে পারত এবং এর লেখকরা অন্য বিজ্ঞানী হতে পারতেন। এখানে কিছু উদাহরণঃ.

রোজালিন্ড ফ্র্যাঙ্কলিন (1920-1958), যিনি কিংস কলেজ (লন্ডন) এ এম. উইলকিন্স (নোবেল পুরস্কার 1962) এর সাথে কাজ করেছিলেন, ডিএনএর সর্বোচ্চ মানের এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন প্যাটার্ন অর্জন করেছিলেন। কিন্তু এই কাজটি তার খুব কম আগ্রহ ছিল, তিনি এটিকে রুটিন বলে মনে করেছিলেন এবং সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য তাড়াহুড়ো করেননি। এটি উইলকিনসের সাথে তার খারাপ সম্পর্কের দ্বারা সহজতর হয়েছিল।

1953 সালের একেবারে শুরুতে, উইলকিন্স, আর. ফ্রাঙ্কলিনের অজান্তেই, ওয়াটসনকে তার রেডিওগ্রাফ দেখান। উপরন্তু, একই বছরের ফেব্রুয়ারিতে, ম্যাক্স পেরুৎজ ওয়াটসন এবং ক্রিককে মেডিকেল রিসার্চ কাউন্সিলের বার্ষিক প্রতিবেদন দেখান, আর ফ্র্যাঙ্কলিন সহ সমস্ত নেতৃস্থানীয় কর্মচারীদের কাজ পর্যালোচনা করে। এটি এফ. ক্রিক এবং জে. ওয়াটসনের জন্য যথেষ্ট ছিল ডিএনএ অণুকে কীভাবে গঠন করা উচিত তা বোঝার জন্য।

আর ফ্র্যাঙ্কলিনের ডিএনএর এক্স-রে

উইলকিন্স এট আলের একটি নিবন্ধে, একই সংখ্যায় প্রকাশিত প্রকৃতিওয়াটসন এবং ক্রিকের কাগজের মতোই, এটি দেখানো হয়েছে যে, এক্স-রে বিচ্ছুরণের ধরণ দ্বারা বিচার করলে, বিভিন্ন উত্স থেকে ডিএনএর গঠন প্রায় একই এবং এটি একটি হেলিক্স যেখানে নাইট্রোজেনাস ঘাঁটিগুলি ভিতরে অবস্থিত এবং বাইরে ফসফেট অবশিষ্টাংশ.

আর. ফ্র্যাঙ্কলিনের নিবন্ধটি (তার ছাত্র আর. গসলিং-এর সাথে) 1953 সালের ফেব্রুয়ারিতে লেখা হয়েছিল৷ ইতিমধ্যেই নিবন্ধের প্রাথমিক সংস্করণে, তিনি অক্ষ বরাবর একে অপরের সাপেক্ষে স্থানান্তরিত দুটি সমাক্ষীয় হেলিসের আকারে ডিএনএর গঠন বর্ণনা করেছেন। ভিতরে নাইট্রোজেনাস ঘাঁটি এবং বাইরে ফসফেট। তার তথ্য অনুসারে, B ফর্মে ডিএনএ হেলিক্সের পিচ (অর্থাৎ, 70% এর আপেক্ষিক আর্দ্রতায়) ছিল 3.4 এনএম, এবং প্রতি টার্নে 10টি নিউক্লিওটাইড ছিল। ওয়াটসন এবং ক্রিক থেকে ভিন্ন, ফ্র্যাঙ্কলিন মডেল তৈরি করেননি। তার জন্য, ডিএনএ কয়লা এবং কার্বনের চেয়ে বেশি অধ্যয়নের বিষয় ছিল না, যা তিনি কিংস কলেজে আসার আগে ফ্রান্সে অধ্যয়ন করেছিলেন।

ওয়াটসন-ক্রিক মডেল সম্পর্কে জানার পর, তিনি নিবন্ধের চূড়ান্ত সংস্করণে হাত দিয়ে যোগ করেছেন: "সুতরাং, আমাদের সাধারণ ধারণাগুলি আগের নিবন্ধে দেওয়া ওয়াটসন-ক্রিক মডেলের বিরোধিতা করে না।" যা আশ্চর্যজনক নয়, কারণ... এই মডেল তার পরীক্ষামূলক তথ্য উপর ভিত্তি করে ছিল. কিন্তু ওয়াটসন বা ক্রিক কেউই, আর. ফ্রাঙ্কলিনের সাথে সবচেয়ে বন্ধুত্বপূর্ণ সম্পর্ক থাকা সত্ত্বেও, তার মৃত্যুর অনেক বছর পর তারা প্রকাশ্যে যা পুনরাবৃত্তি করেছে তা তাকে কখনোই বলেনি - যে তার ডেটা ছাড়া তারা কখনই তাদের মডেল তৈরি করতে সক্ষম হতো না।

প্যারিসে সহকর্মীদের সাথে একটি বৈঠকে R. ফ্র্যাঙ্কলিন (অনেক বাম)

R. ফ্র্যাঙ্কলিন 1958 সালে ক্যান্সারে মারা যান। অনেকে বিশ্বাস করেন যে তিনি যদি 1962 সাল পর্যন্ত বেঁচে থাকতেন তবে নোবেল কমিটিকে তার কঠোর নিয়ম ভঙ্গ করতে হতো এবং তিনজনকে নয়, চারজন বিজ্ঞানীকে পুরস্কার দিতে হতো। তার এবং উইলকিনসের কৃতিত্বের স্বীকৃতিস্বরূপ, কিংস কলেজের একটি ভবনের নামকরণ করা হয়েছিল ফ্র্যাঙ্কলিন-উইলকিনস, চিরকালের জন্য এমন ব্যক্তিদের নাম সংযুক্ত করে যারা একে অপরের সাথে খুব কম কথা বলেছিল।

ওয়াটসন এবং ক্রিক এর নিবন্ধটি পড়ার সময় (নীচে দেখানো হয়েছে), কেউ এর ছোট আয়তন এবং ল্যাপিডারি স্টাইল দেখে অবাক হয়। লেখকরা তাদের আবিষ্কারের তাৎপর্য সম্পর্কে ভালভাবে সচেতন ছিলেন এবং তা সত্ত্বেও, শুধুমাত্র মডেলের বর্ণনা এবং একটি সংক্ষিপ্ত ইঙ্গিতের মধ্যে নিজেদেরকে সীমাবদ্ধ রেখেছিলেন যে "অনুমানিত ... জোড়ার নির্দিষ্ট গঠন থেকে, জেনেটিক উপাদান অনুলিপি করার জন্য একটি সম্ভাব্য প্রক্রিয়া অবিলম্বে অনুসরণ করে। " মডেলটি নিজেই পাতলা বাতাস থেকে নেওয়া হয়েছে বলে মনে হয়েছিল - এটি কীভাবে প্রাপ্ত হয়েছিল তার কোনও ইঙ্গিত নেই। হেলিক্সের পিচ প্রতি পিচ এবং নিউক্লিওটাইডের সংখ্যা বাদ দিয়ে এর গঠনগত বৈশিষ্ট্যগুলি দেওয়া হয় না। জোড়া গঠন এছাড়াও স্পষ্টভাবে বর্ণনা করা হয় না, কারণ সেই সময়ে, পিরিমিডিনে পরমাণু সংখ্যার জন্য দুটি সিস্টেম ব্যবহার করা হয়েছিল। নিবন্ধটি এফ ক্রিক-এর স্ত্রী দ্বারা তৈরি শুধুমাত্র একটি অঙ্কন দিয়ে চিত্রিত করা হয়েছে। যাইহোক, সাধারণ জীববিজ্ঞানীদের জন্য, উইলকিন্স এবং ফ্র্যাঙ্কলিনের কাগজপত্রগুলি, স্ফটিক সংক্রান্ত তথ্য দ্বারা পরিপূর্ণ, বোঝা কঠিন ছিল, কিন্তু ওয়াটসন এবং ক্রিকের কাগজটি সবাই বুঝতে পেরেছিল।

পরে, ওয়াটসন এবং ক্রিক উভয়েই স্বীকার করেছেন যে তারা প্রথম নিবন্ধে সমস্ত বিবরণ উপস্থাপন করতে ভয় পান। এটি "ডিএনএ এর গঠন থেকে জেনেটিক ফলাফল" শিরোনামের একটি দ্বিতীয় গবেষণাপত্রে করা হয়েছিল এবং প্রকাশিত হয়েছিল প্রকৃতিএকই বছরের ৩০ মে। এটি মডেলের যৌক্তিকতা, ডিএনএ কাঠামোর সমস্ত মাত্রা এবং বিশদ বিবরণ, চেইন গঠনের ধরণ এবং বেস পেয়ারিং প্রদান করে এবং জেনেটিক্সের বিভিন্ন প্রভাব নিয়ে আলোচনা করে। উপস্থাপনার প্রকৃতি এবং স্বর নির্দেশ করে যে লেখকরা তাদের সঠিকতা এবং তাদের আবিষ্কারের গুরুত্ব সম্পর্কে যথেষ্ট আত্মবিশ্বাসী। সত্য, তারা G-C জোড়াকে শুধুমাত্র দুটি হাইড্রোজেন বন্ডের সাথে সংযুক্ত করেছিল, কিন্তু এক বছর পরে একটি পদ্ধতিগত নিবন্ধে তারা নির্দেশ করেছিল যে তিনটি বন্ধন সম্ভব। শীঘ্রই পলিং গণনা দিয়ে এটি নিশ্চিত করেছেন।

ওয়াটসন এবং ক্রিকের আবিষ্কারে দেখা গেছে যে জিনগত তথ্য ডিএনএ-তে চার অক্ষরের বর্ণমালায় লেখা থাকে। কিন্তু এটি পড়তে শিখতে আরও 20 বছর লেগেছিল। জেনেটিক কোডটি কী হওয়া উচিত তা নিয়ে অবিলম্বে প্রশ্ন উঠেছে। এই প্রশ্নের উত্তর 1954 সালে তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী G.A. গামো*: ডিএনএ-তে তথ্য নিউক্লিওটাইডের ট্রিপলেট - কোডন দ্বারা এনকোড করা হয়। এটি পরীক্ষামূলকভাবে 1961 সালে এফ. ক্রিক এবং এস. ব্রেনার দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল। তারপর, 3-4 বছরের মধ্যে, এম. নিরেনবার্গ (নোবেল পুরস্কার 1965), এস. ওচোয়া (নোবেল পুরস্কার 1959), এইচ. কোরানা (নোবেল পুরস্কার 1965) এবং অন্যান্যদের কাজে, কোডন এবং অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যে চিঠিপত্র।

1970-এর দশকের মাঝামাঝি। এফ. স্যাঙ্গার (জন্ম 1918; নোবেল পুরস্কার 1958 এবং 1980), এছাড়াও কেমব্রিজে কর্মরত, ডিএনএ-তে নিউক্লিওটাইড ক্রম নির্ধারণের জন্য একটি পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন। স্যাঙ্গার এটি ব্যাকটেরিওফেজ jX174 এর জিনোম তৈরি করে এমন 5386 ঘাঁটির ক্রম নির্ধারণ করতে ব্যবহার করেছিলেন। যাইহোক, এই ফেজের জিনোম একটি বিরল ব্যতিক্রম: এটি একক-স্ট্রেন্ডেড ডিএনএ।
জিনোমের বর্তমান যুগ মে 1995 সালে শুরু হয়েছিল, যখন জে.কে. ভেন্টার একটি এককোষী জীবের প্রথম জিনোমের পাঠোদ্ধার ঘোষণা করেছিলেন - একটি ব্যাকটেরিয়া। Haemophilus ইনফ্লুয়েঞ্জা. প্রায় 100টি বিভিন্ন জীবের জিনোম এখন পাঠোদ্ধার করা হয়েছে।

সম্প্রতি অবধি, বিজ্ঞানীরা মনে করতেন যে কোষের সমস্ত কিছু ডিএনএ-তে ঘাঁটির ক্রম দ্বারা নির্ধারিত হয়, তবে জীবন দৃশ্যত আরও জটিল।
এটা এখন সুপরিচিত যে ডিএনএ-এর প্রায়শই ওয়াটসন-ক্রিক ডাবল হেলিক্স ছাড়া অন্য আকার থাকে। 20 বছরেরও বেশি আগে, পরীক্ষাগার পরীক্ষায় ডিএনএর তথাকথিত জেড-হেলিকাল গঠন আবিষ্কৃত হয়েছিল। এটিও একটি ডাবল হেলিক্স, কিন্তু শাস্ত্রীয় কাঠামোর তুলনায় বিপরীত দিকে বাঁকানো। সম্প্রতি অবধি, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে জীবিত প্রাণীর সাথে Z-DNA-এর কোনও সম্পর্ক নেই, তবে সম্প্রতি ন্যাশনাল হার্ট, ফুসফুস এবং রক্ত ​​​​ইনস্টিটিউটের (USA) একদল গবেষক আবিষ্কার করেছেন যে ইমিউন সিস্টেমের একটি জিন শুধুমাত্র সক্রিয় হয়। যখন এর নিয়ন্ত্রক ক্রম অংশ Z- আকারে যায়। এখন ধারণা করা হয় যে জেড-ফর্মের অস্থায়ী গঠন অনেক জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণে একটি প্রয়োজনীয় লিঙ্ক হতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, ভাইরাল প্রোটিন Z-DNA এর সাথে আবদ্ধ এবং কোষের ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে।

হেলিকাল স্ট্রাকচার ছাড়াও, ডিএনএ প্রোক্যারিওটস এবং কিছু ভাইরাসে সুপরিচিত পেঁচানো রিং গঠন করতে পারে।

গত বছর, ইনস্টিটিউট অফ ক্যান্সার রিসার্চ (লন্ডন) এর এস. নিডল আবিষ্কার করেছিলেন যে ক্রোমোজোমের অনিয়মিত প্রান্ত - টেলোমেরেস, যা ডিএনএর একক স্ট্র্যান্ড - একটি প্রপেলারের মতো খুব নিয়মিত কাঠামোতে ভাঁজ করতে পারে)। অনুরূপ কাঠামো ক্রোমোজোমের অন্যান্য অঞ্চলে পাওয়া গেছে এবং তাদের জি-কোয়াড্রুপ্লেক্স বলা হত, কারণ তারা গুয়ানিনে সমৃদ্ধ ডিএনএ অঞ্চল দ্বারা গঠিত।

দৃশ্যত, এই ধরনের কাঠামো DNA বিভাগগুলিকে স্থিতিশীল করতে সাহায্য করে যেখানে তারা গঠিত হয়। জি-কোয়াড্রুপ্লেক্সগুলির মধ্যে একটি সরাসরি জিনের পাশে পাওয়া গেছে c-MYC, যা সক্রিয়করণের ফলে ক্যান্সার হয়। এই ক্ষেত্রে, এটি জিন অ্যাক্টিভেটর প্রোটিনগুলিকে ডিএনএ-তে আবদ্ধ হতে বাধা দিতে পারে এবং গবেষকরা ইতিমধ্যেই ওষুধের সন্ধান শুরু করেছেন যা জি-কোয়াড্রুপ্লেক্সের গঠনকে স্থিতিশীল করে, এই আশায় যে তারা ক্যান্সারের সাথে লড়াই করতে সহায়তা করবে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ধ্রুপদী ডাবল হেলিক্স ব্যতীত অন্যান্য কাঠামো গঠনের জন্য কেবল ডিএনএ অণুর ক্ষমতাই আবিষ্কৃত হয়নি। বিজ্ঞানীদের অবাক করে দিয়ে, কোষের নিউক্লিয়াসে ডিএনএ অণুগুলি অবিচ্ছিন্ন গতিতে থাকে, যেন "নাচছে।"

এটি দীর্ঘদিন ধরে জানা গেছে যে ডিএনএ শুক্রাণুতে প্রোটামিনের সাথে নিউক্লিয়াসে হিস্টোন প্রোটিনের সাথে কমপ্লেক্স গঠন করে। যাইহোক, এই কমপ্লেক্সগুলিকে শক্তিশালী এবং স্থির বলে মনে করা হত। আধুনিক ভিডিও প্রযুক্তি ব্যবহার করে, রিয়েল টাইমে এই কমপ্লেক্সগুলির গতিশীলতা ফিল্ম করা সম্ভব হয়েছিল। দেখা যাচ্ছে যে ডিএনএ অণুগুলি ক্রমাগত একে অপরের সাথে এবং বিভিন্ন প্রোটিনের সাথে ক্ষণস্থায়ী সংযোগ তৈরি করে যা মাছির মতো ডিএনএর চারপাশে ঘোরাফেরা করে। কিছু প্রোটিন এত দ্রুত গতিতে চলে যে তারা 5 সেকেন্ডের মধ্যে নিউক্লিয়াসের একপাশ থেকে অন্য দিকে চলে যায়। এমনকি হিস্টোন এইচ 1, যা ডিএনএ অণুর সাথে সবচেয়ে শক্তভাবে আবদ্ধ, প্রতি মিনিটে এটির সাথে বিচ্ছিন্ন এবং পুনরায় সংযোগ স্থাপন করে। সংযোগের এই অসঙ্গতি কোষকে তার জিনের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করতে সাহায্য করে - ডিএনএ প্রতিনিয়ত তার পরিবেশে ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর এবং অন্যান্য নিয়ন্ত্রক প্রোটিনের উপস্থিতি পরীক্ষা করে।

নিউক্লিয়াস, যা একটি বরং স্থির গঠন হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল - জেনেটিক তথ্যের ভান্ডার - আসলে একটি প্রাণবন্ত জীবনযাপন করে এবং কোষের মঙ্গল মূলত এর উপাদানগুলির কোরিওগ্রাফির উপর নির্ভর করে। এই আণবিক নৃত্যের সমন্বয়ে ব্যাঘাতের কারণে কিছু মানুষের রোগ হতে পারে।

স্পষ্টতই, নিউক্লিয়াসের জীবনের এই জাতীয় সংগঠনের সাথে, এর বিভিন্ন অংশগুলি অসম - সর্বাধিক সক্রিয় "নর্তকদের" কেন্দ্রের কাছাকাছি হওয়া উচিত এবং সর্বনিম্ন সক্রিয়গুলি দেয়ালের কাছাকাছি হওয়া উচিত। এবং তাই এটি পরিণত. উদাহরণস্বরূপ, মানুষের মধ্যে, ক্রোমোজোম 18, যার মাত্র কয়েকটি সক্রিয় জিন রয়েছে, সর্বদা নিউক্লিয়াসের সীমানার কাছে থাকে এবং সক্রিয় জিনে পূর্ণ ক্রোমোজোম 19 সর্বদা তার কেন্দ্রের কাছে থাকে। তদুপরি, ক্রোমাটিন এবং ক্রোমোজোমের গতিবিধি এবং এমনকি ক্রোমোজোমের আপেক্ষিক অবস্থান দৃশ্যত তাদের জিনের কার্যকলাপকে প্রভাবিত করে। এইভাবে, মাউস লিম্ফোমা কোষের নিউক্লিয়াসে ক্রোমোজোম 12, 14 এবং 15 এর কাছাকাছি অবস্থানকে একটি ফ্যাক্টর হিসাবে বিবেচনা করা হয় যা কোষটিকে ক্যান্সারে রূপান্তরিত করতে অবদান রাখে।

জীববিজ্ঞানে বিগত অর্ধ শতাব্দী ডিএনএর যুগে পরিণত হয়েছিল - 1960 সালে। জেনেটিক কোডটি 1970 এর দশকে পাঠোদ্ধার করা হয়েছিল। রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রাপ্ত হয়েছিল এবং 1980 এর দশকে সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছিল। পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (পিসিআর) বিকশিত হয়েছিল, এবং হিউম্যান জিনোম প্রজেক্ট 1990 সালে চালু হয়েছিল। ওয়াটসনের একজন বন্ধু এবং সহকর্মী ডব্লিউ গিলবার্ট বিশ্বাস করেন যে ঐতিহ্যগত আণবিক জীববিজ্ঞান মৃত - এখন জিনোম অধ্যয়ন করে সবকিছু খুঁজে পাওয়া যাবে।

কেমব্রিজের ল্যাবরেটরি অফ মলিকুলার বায়োলজির কর্মীদের মধ্যে এফ. ক্রিক

এখন, 50 বছর আগে ওয়াটসন এবং ক্রিক-এর কাগজপত্রের দিকে তাকালে, কেউ অবাক হয় যে কতগুলি অনুমান সত্য বা সত্যের কাছাকাছি পরিণত হয়েছিল - সর্বোপরি, তাদের প্রায় কোনও পরীক্ষামূলক ডেটা ছিল না। লেখকদের জন্য, উভয় বিজ্ঞানীই ডিএনএর গঠন আবিষ্কারের পঞ্চাশতম বার্ষিকী উদযাপন করছেন, এখন জীববিজ্ঞানের বিভিন্ন ক্ষেত্রে সক্রিয়ভাবে কাজ করছেন। জে. ওয়াটসন ছিলেন হিউম্যান জিনোম প্রজেক্টের অন্যতম সূচনাকারী এবং আণবিক জীববিজ্ঞানের ক্ষেত্রে কাজ চালিয়ে যাচ্ছেন এবং এফ. ক্রিক 2003 সালের প্রথম দিকে চেতনার প্রকৃতির উপর একটি নিবন্ধ প্রকাশ করেছিলেন।

জে.ডি. ওয়াটসন, F.G.K. চিৎকার মেডিকেল রিসার্চ কাউন্সিল মলিকুলার স্ট্রাকচার ইউনিট, ক্যাভেন্ডিশ ল্যাবরেটরি, কেমব্রিজ। 25 এপ্রিল, 1953 নিউক্লিক অ্যাসিডের আণবিক গঠন আমরা একটি deoxyribonucleic অ্যাসিড (DNA) লবণের গঠনের জন্য একটি মডেল প্রস্তাব করতে চাই। এই কাঠামোর নতুন বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা জীববিজ্ঞানের জন্য আগ্রহী। নিউক্লিক অ্যাসিডের গঠন ইতিমধ্যেই পলিং এবং কোরি দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। তারা দয়া করে আমাদের প্রকাশের আগে তাদের নিবন্ধের পাণ্ডুলিপি পর্যালোচনা করার অনুমতি দিয়েছেন। তাদের মডেলটি হেলিক্স অক্ষের কাছাকাছি অবস্থিত ফসফেট সহ তিনটি পরস্পর সংযুক্ত চেইন এবং পেরিফেরিতে নাইট্রোজেনাস বেস নিয়ে গঠিত। আমাদের মতে, এই কাঠামো দুটি কারণে অসন্তোষজনক। প্রথমত, আমরা বিশ্বাস করি যে অধ্যয়নের অধীনে থাকা উপাদান, যা এক্স-রে প্রতিফলন তৈরি করে, এটি একটি লবণ এবং একটি মুক্ত অ্যাসিড নয়। অম্লীয় হাইড্রোজেন পরমাণু ব্যতীত, কোন শক্তিগুলি এই ধরনের কাঠামোর অখণ্ডতা বজায় রাখতে পারে তা স্পষ্ট নয়, বিশেষত যেহেতু এর অক্ষের কাছে নেতিবাচক চার্জযুক্ত ফসফেট গ্রুপগুলি একে অপরকে বিকর্ষণ করবে। দ্বিতীয়ত, কিছু ভ্যান ডের ওয়ালস দূরত্ব খুব ছোট হতে দেখা যায়। ফ্রেজার (প্রেসের মাধ্যমে) আরেকটি তিন-বিঘ্নিত কাঠামো প্রস্তাব করেছিলেন। তার মডেলে, ফসফেটগুলি বাইরের দিকে থাকে এবং হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত নাইট্রোজেনাস বেসগুলি হেলিক্সের ভিতরে থাকে। এই কাঠামোটি নিবন্ধে খুব খারাপভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে এবং এই কারণে আমরা এটিতে মন্তব্য করব না। আমরা একটি আমূল ভিন্ন ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড লবণের গঠন প্রস্তাব করতে চাই। এই কাঠামোটি একটি সাধারণ অক্ষের চারপাশে পেঁচানো দুটি হেলিকাল চেইন নিয়ে গঠিত। আমরা স্বাভাবিক অনুমান থেকে এগিয়েছি, যথা, প্রতিটি চেইন 3"5" বন্ড দ্বারা সংযুক্ত b-D-deoxyribofuranose অবশিষ্টাংশ দ্বারা গঠিত হয়। এই চেইনগুলি (কিন্তু তাদের ঘাঁটি নয়) সর্পিল অক্ষের সাথে লম্ব বন্ধন (ডায়াড) দ্বারা সংযুক্ত। উভয় শৃঙ্খল একটি ডান হাতের সর্পিল গঠন করে, কিন্তু, ডাইডদের জন্য ধন্যবাদ, তাদের বিপরীত দিক রয়েছে। প্রতিটি স্ট্র্যান্ড ফারবার্গের মডেল নং 1-এর কিছুটা স্মরণ করিয়ে দেয় যে বেসগুলি হেলিক্সের ভিতরে এবং বাইরের দিকে ফসফেটগুলি অবস্থিত। চিনির কনফিগারেশন এবং এর কাছাকাছি পরমাণুগুলি ফারবার্গের "স্ট্যান্ডার্ড কনফিগারেশন" এর কাছাকাছি, যেখানে চিনি তার সম্পর্কিত বেসের সাথে প্রায় লম্বভাবে অবস্থিত। প্রতিটি শৃঙ্খলের অবশিষ্টাংশগুলি 3.4 A এর দিক থেকে বৃদ্ধিতে অবস্থিত z. আমরা ধরে নিয়েছি যে সংলগ্ন অবশিষ্টাংশগুলির মধ্যে কোণটি 36°, যাতে এই কাঠামোটি প্রতি 10টি অবশিষ্টাংশের পুনরাবৃত্তি হয়, অর্থাৎ 34 A এর মাধ্যমে। অক্ষ থেকে ফসফরাস পরমাণুর দূরত্ব হল 10 A। যেহেতু ফসফেটগুলি বাইরে অবস্থিত, তারা সহজেই ক্যাটেশনে প্রবেশযোগ্য। পুরো কাঠামোটি উন্মুক্ত এবং এতে প্রচুর পানি রয়েছে। জলের পরিমাণ কমে যাওয়ার সাথে সাথে আপনি আশা করতে পারেন যে ঘাঁটিগুলি কিছুটা কাত হবে এবং পুরো কাঠামোটি আরও কমপ্যাক্ট হয়ে যাবে। কাঠামোর একটি নতুন বৈশিষ্ট্য হল যেভাবে চেইনগুলি পিউরিন এবং পাইরিমিডিন বেস দ্বারা একসাথে রাখা হয়। ঘাঁটিগুলির সমতলগুলি সর্পিল অক্ষের সাথে লম্ব। তারা জোড়ায় জোড়ায় সংযুক্ত থাকে, প্রথম চেইনের একটি বেস হাইড্রোজেন দ্বিতীয় চেইনের একটি বেসের সাথে এমনভাবে সংযুক্ত থাকে যে এই বেসগুলি একে অপরের সাথে পাশাপাশি অবস্থিত এবং একই রকম থাকে। z- সমন্বয়। একটি বন্ধন গঠনের জন্য, একটি বেস পিউরিন এবং অন্যটি পাইরিমিডিন হতে হবে। পিউরিনের 1 অবস্থান এবং পাইরিমিডিনের 1 অবস্থানের মধ্যে এবং পিউরিনের 6 অবস্থান এবং পাইরিমিডিনের 6 অবস্থানের মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হয়। এটা অনুমান করা হয় যে ঘাঁটিগুলি শুধুমাত্র তাদের সম্ভাব্য টাটোমেরিক আকারে (অর্থাৎ, enol ফর্মের পরিবর্তে keto) এই কাঠামোতে প্রবেশ করে। এটি আবিষ্কৃত হয়েছে যে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট বেস জোড়া একে অপরের সাথে বন্ধন গঠন করতে পারে। এই জোড়াগুলি নিম্নরূপ: অ্যাডেনিন (পিউরিন) - থাইমিন (পাইরিমিডিন) এবং গুয়ানিন (পিউরিন) - সাইটোসিন (পাইরিমিডিন)। অন্য কথায়, যদি অ্যাডেনাইন কোনো শৃঙ্খলে একটি জোড়ার একটি সদস্য হয়, তাহলে এই অনুমান দ্বারা জোড়ার অন্য সদস্যটি থাইমিন হতে হবে। গুয়ানিন এবং সাইটোসিনের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। এক শৃঙ্খলের উপর ভিত্তির ক্রম সীমাহীন বলে মনে হয়। যাইহোক, যেহেতু শুধুমাত্র নির্দিষ্ট বেস পেয়ার তৈরি করা যেতে পারে, একটি চেইনের বেস সিকোয়েন্স দিলে অন্য চেইনের বেস সিকোয়েন্স স্বয়ংক্রিয়ভাবে নির্ধারিত হয়। এটি পরীক্ষামূলকভাবে আবিষ্কৃত হয়েছে যে ডিএনএ-তে থাইমিনের সংখ্যার সাথে অ্যাডেনাইনের সংখ্যা এবং সাইটোসাইনের সংখ্যার সাথে গুয়ানিনের সংখ্যার অনুপাত সবসময় একতার কাছাকাছি থাকে। ডিঅক্সিরিবোজের পরিবর্তে রাইবোজ দিয়ে এমন কাঠামো তৈরি করা সম্ভবত অসম্ভব, কারণ অতিরিক্ত অক্সিজেন পরমাণু ভ্যান ডের ওয়ালস দূরত্বকে খুব ছোট করে তোলে। আজ অবধি প্রকাশিত ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন ডেটা আমাদের মডেলটিকে কঠোরভাবে পরীক্ষা করার জন্য অপর্যাপ্ত। যতদূর আমরা বিচার করতে পারি, এটি প্রায় পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে মিলে যায়, কিন্তু যতক্ষণ না এটি আরও সঠিক পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে তুলনা করা হয় ততক্ষণ পর্যন্ত এটি প্রমাণিত বলে বিবেচিত হবে না। তাদের কিছু নিম্নলিখিত নিবন্ধে দেওয়া হয়. আমরা যখন আমাদের কাঠামো নিয়ে এসেছি তখন আমরা এতে উপস্থাপিত ফলাফলের বিশদ বিবরণ সম্পর্কে সচেতন ছিলাম না, যা প্রাথমিকভাবে প্রকাশিত পরীক্ষামূলক ডেটা এবং স্টেরিওকেমিক্যাল বিবেচনার উপর ভিত্তি করে, তবে একচেটিয়াভাবে নয়। এটি লক্ষ করা উচিত যে নির্দিষ্ট জোড়া গঠন থেকে আমরা অনুমান করেছি, জেনেটিক উপাদান অনুলিপি করার জন্য একটি সম্ভাব্য প্রক্রিয়া অবিলম্বে অনুসরণ করে। কাঠামোর সমস্ত বিবরণ, এর নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় শর্তাবলী এবং পারমাণবিক স্থানাঙ্কের সেট সহ, পরবর্তী প্রকাশনাগুলিতে দেওয়া হবে। আমরা ডঃ জেরি ডোনাহুর প্রতি কৃতজ্ঞ তার অবিরাম পরামর্শ এবং সমালোচনার জন্য, বিশেষ করে আন্তঃপরমাণু দূরত্ব সম্পর্কিত। ডাঃ এমজিএফ-এর অপ্রকাশিত পরীক্ষামূলক ডেটা এবং ধারণাগুলির একটি সাধারণ বোঝার দ্বারাও আমরা উদ্দীপিত হয়েছিলাম। উইলকিনস এবং ড. আর.ই. কিংস কলেজ লন্ডনে ফ্র্যাঙ্কলিন এবং তাদের কর্মীরা। আমাদের মধ্যে একজন (J.D.W.) ন্যাশনাল ফাউন্ডেশন ফর ইনফ্যান্টাইল প্যারালাইসিস থেকে বৃত্তি পেয়েছে।

* জর্জি আন্তোনোভিচ গামোভ (1904-1968, 1933 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে চলে আসেন) - 20 শতকের অন্যতম সেরা বিজ্ঞানী। তিনি কোয়ান্টাম মেকানিক্সে থিটা ক্ষয় এবং টানেল প্রভাবের তত্ত্বের লেখক; পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের তরল-ফোঁটা মডেল - পারমাণবিক ক্ষয় এবং থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া তত্ত্বের ভিত্তি; নক্ষত্রের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর তত্ত্ব, যা দেখিয়েছিল যে সৌর শক্তির উত্স তাপনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া; মহাবিশ্বের বিবর্তনে "বিগ ব্যাং" তত্ত্ব; কসমোলজিতে মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের তত্ত্ব। তাঁর জনপ্রিয় বিজ্ঞান বইগুলি সুপরিচিত, যেমন মিঃ টম্পকিন্স সম্পর্কে বইয়ের সিরিজ (মিস্টার টম্পকিন্স ইন ওয়ান্ডারল্যান্ড, মিস্টার টম্পকিন্স ইনসাইড, ইত্যাদি), ওয়ান, টু, থ্রি... ইনফিনিটি, আ প্ল্যানেট কলড আর্থ " এবং ইত্যাদি

25 এপ্রিল, 1953-এ, আমেরিকান জার্নাল নেচার জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক-এর একটি নিবন্ধ প্রকাশ করেছিল, "ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের কাঠামো।" প্রকাশনাটি একের বেশি পৃষ্ঠা নিয়েছিল এবং এতে শুধুমাত্র একটি খুব সাধারণ অঙ্কন রয়েছে। এইভাবে, 50 বছর আগে, ডিএনএর স্থানিক কাঠামোর একটি মডেল প্রথম প্রস্তাব করা হয়েছিল।

নিঃসন্দেহে, ডিএনএ অণুর কাঠামোর সমাধান প্রাকৃতিক বিজ্ঞানে একটি বিপ্লব ঘটিয়েছে এবং নতুন আবিষ্কারের একটি সম্পূর্ণ সিরিজকে অন্তর্ভুক্ত করেছে, যা ছাড়া কেবল আধুনিক বিজ্ঞানই নয়, সাধারণভাবে আধুনিক জীবনও কল্পনা করা অসম্ভব। ওয়াটসন এবং ক্রিক এর আবিষ্কার জেনেটিক গবেষণার একটি বিস্ফোরণ দ্বারা অনুসরণ করা হয়. ডিএনএ-র গঠন সম্পর্কে জ্ঞান ডিএনএ প্রতিলিপিকরণের প্রক্রিয়া (দ্বিগুণ) বুঝতে সাহায্য করেছে এবং এইভাবে জেনেটিক তথ্য প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে কীভাবে প্রেরণ করা হয় তা প্রতিষ্ঠিত করেছে। পরবর্তীকালে, একটি জেনেটিক কোড আবিষ্কৃত হয় যা প্রোটিনের প্রাথমিক গঠন সম্পর্কে তথ্য বহন করে - সমস্ত কোষের প্রধান উপাদান। কোষের বংশগত যন্ত্রপাতির কাঠামোর সমাধান একটি নতুন বিজ্ঞান - আণবিক জীববিজ্ঞানের বিকাশে একটি সূচনা বিন্দু হিসাবে কাজ করে। পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন, আণবিক ক্লোনিং এবং সিকোয়েন্সিং-এর মতো পদ্ধতির উদ্ভব ডিএনএ-এর গঠন সম্পর্কে জ্ঞান ছাড়া কল্পনা করা যায় না।

নিঃসন্দেহে, এই আবিষ্কারটি জেনেটিক্সের বিকাশের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ অনুপ্রেরণা হিসাবে কাজ করেছিল, যার প্রধানটি ছিল বৈজ্ঞানিক প্রোগ্রাম "হিউম্যান জিনোম"। ওয়াটসন এই প্রকল্পের প্রথম নেতা হয়েছিলেন, যার কাঠামোর মধ্যে হোমো সেপিয়েন্সের বংশগত তথ্য সম্পূর্ণরূপে পাঠোদ্ধার করা হয়েছিল। ভবিষ্যতে মানব জিনোম সম্পর্কে জ্ঞান অনেক রোগের কারণ প্রকাশ করা এবং তথাকথিত জিন থেরাপির জন্য ওষুধ তৈরি করা সম্ভব করবে, যার লক্ষ্য "অসুস্থ জিন" সংশোধন করা বা "ক্ষতিগ্রস্ত" জিনগুলিকে "স্বাস্থ্যকর" জিনগুলির সাথে প্রতিস্থাপন করা।

বিগত 50 বছরে, এটা স্পষ্ট হয়ে গেছে যে ডিএনএর গঠন নিয়ে ওয়াটসন এবং ক্রিকের কাজ পুরো জীববিজ্ঞানকে বদলে দিয়েছে এবং ওষুধের জন্য অতীব গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের এমন একটি অঞ্চলের নাম বলা কঠিন যার বিকাশ তাদের আবিষ্কার দ্বারা প্রভাবিত হয়নি। 1962 সালে, জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক, মরিস উইলকিনস, এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন বিশ্লেষণের বিশেষজ্ঞের সাথে নোবেল পুরস্কার পান। এটি সম্ভবত 20 শতকের প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের ইতিহাসে সবচেয়ে অসামান্য ঘটনা।

যাইহোক, এই বছরের আরেকটি উল্লেখযোগ্য ঘটনা হল ডাবল হেলিক্সের একজন "পিতা" জেমস ওয়াটসনের বার্ষিকী, যিনি 75 বছর বয়সে পরিণত হয়েছেন। এটা বিশ্বাস করা কঠিন যে নেচার জার্নালে সেই নিবন্ধটি প্রকাশের সময় যা পুরো বিশ্বকে উল্টে দিয়েছিল, তার বয়স ছিল মাত্র 25 বছর। প্রফেসর ওয়াটসন এখন নিউ ইয়র্কের কোল্ড স্প্রিং হারবার ল্যাবরেটরি চালান।

ডিএনএ আবিষ্কার

পঞ্চাশ বছরেরও বেশি আগে একটি অসাধারণ বৈজ্ঞানিক আবিষ্কার হয়েছিল। 25 এপ্রিল, 1953-এ, সবচেয়ে রহস্যময় অণু, ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অণু কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে একটি নিবন্ধ প্রকাশিত হয়েছিল।

একে সংক্ষেপে ডিএনএ বলা হয়। এই অণুটি সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর সমস্ত জীবন্ত কোষে পাওয়া যায়। একশো বছরেরও বেশি সময় আগে বিজ্ঞানীরা এটি আবিষ্কার করেছিলেন। কিন্তু তখন কেউ জানত না যে এই অণুটি কীভাবে গঠন করা হয়েছিল এবং জীবের জীবনে এটি কী ভূমিকা পালন করেছিল।

ইংরেজ পদার্থবিদ ফ্রান্সিস ক্রিক এবং আমেরিকান জীববিজ্ঞানী জেমস ওয়াটসন অবশেষে রহস্যের সমাধান করতে সক্ষম হন।
তাদের আবিষ্কার ছিল খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

এবং শুধুমাত্র জীববিজ্ঞানীদের জন্য নয়, যারা অবশেষে শিখেছেন যে অণু যা একটি জীবন্ত জীবের সমস্ত বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে কিভাবে গঠন করা হয়।
মানবজাতির বৃহত্তম আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি এমনভাবে তৈরি করা হয়েছিল যে এই আবিষ্কারটি কোন বিজ্ঞানের অন্তর্গত তা বলা সম্পূর্ণরূপে অসম্ভব - রসায়ন, পদার্থবিদ্যা এবং জীববিদ্যা এতে এত ঘনিষ্ঠভাবে মিশে গেছে।

বিজ্ঞানের এই সংমিশ্রণটি ক্রিক এবং ওয়াটসনের আবিষ্কারের সবচেয়ে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য।

ডিএনএ আবিষ্কারের ইতিহাস

বিজ্ঞানীরা দীর্ঘকাল ধরে সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর মূল সম্পত্তি - প্রজননের গোপনীয়তায় আগ্রহী।

কেন শিশুরা - আমরা মানুষ, ভালুক, ভাইরাস সম্পর্কে কথা বলছি কিনা - তাদের বাবা-মা এবং দাদা-দাদির মতো দেখতে? রহস্য উদঘাটন করার জন্য, জীববিজ্ঞানীরা বিভিন্ন জীবের উপর অধ্যয়ন করেছিলেন।

এবং বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে একটি জীবন্ত কোষের বিশেষ কণা - ক্রোমোজোম - শিশু এবং পিতামাতার মিলের জন্য দায়ী। এগুলি দেখতে ছোট লাঠির মতো। রড ক্রোমোজোমের ছোট অংশকে জিন বলা হত। অনেকগুলি জিন রয়েছে এবং প্রতিটি ভবিষ্যতের জীবের কিছু বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী।

যদি আমরা একজন ব্যক্তির কথা বলি, তাহলে একটি জিন চোখের রঙ নির্ধারণ করে, অন্যটি নাকের আকৃতি নির্ধারণ করে... কিন্তু জিনটি কী নিয়ে গঠিত এবং কীভাবে এটি গঠন করা হয়, বিজ্ঞানীরা জানতেন না। সত্য, এটি ইতিমধ্যেই জানা ছিল: ক্রোমোজোমে ডিএনএ থাকে এবং ডিএনএ জিনের সাথে কিছু করার আছে।

বিভিন্ন বিজ্ঞানী জিনের রহস্য উন্মোচন করতে চেয়েছিলেন: প্রত্যেকেই তাদের বিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে এই রহস্যটিকে দেখেছিলেন। কিন্তু একটি জিন, ডিএনএ-র একটি ছোট কণা কীভাবে গঠন করা হয় তা খুঁজে বের করার জন্য, অণু নিজেই কীভাবে গঠন করে এবং এটি কী নিয়ে গঠিত তা খুঁজে বের করা প্রয়োজন ছিল।
পদার্থের রাসায়নিক গঠন অধ্যয়নকারী রসায়নবিদরা ডিএনএ অণুর রাসায়নিক গঠন অধ্যয়ন করেন।

এই স্ফটিকগুলি কীভাবে গঠন করা হয় তা খুঁজে বের করার জন্য পদার্থবিদরা ডিএনএ এক্স-রে করতে শুরু করেন, ঠিক যেমন তারা সাধারণত এক্স-রে স্ফটিক। এবং তারা জানতে পেরেছে যে ডিএনএ একটি সর্পিল মত।

জীববিজ্ঞানীরা অবশ্যই জিনের রহস্য নিয়ে সবচেয়ে বেশি আগ্রহী ছিলেন।

এবং ওয়াটসন জিন সমস্যা মোকাবেলা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। উন্নত জৈব রসায়নবিদদের কাছ থেকে জানতে এবং জিনের প্রকৃতি সম্পর্কে আরও জানার জন্য, তিনি আমেরিকা থেকে ইউরোপ ভ্রমণ করেছিলেন।
সেই সময় ওয়াটসন এবং ক্রিক একে অপরকে চিনতেন না। ওয়াটসন, ইউরোপে কিছু সময়ের জন্য কাজ করার পরে, জিনের প্রকৃতি ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে কোন উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেননি।

কিন্তু একটি বৈজ্ঞানিক সম্মেলনে তিনি শিখেছিলেন যে পদার্থবিদরা তাদের নিজস্ব শারীরিক পদ্ধতি ব্যবহার করে ডিএনএ অণুর গঠন অধ্যয়ন করছেন।

এটি শেখার পরে, ওয়াটসন বুঝতে পেরেছিলেন যে পদার্থবিদরা তাকে জিনের গোপনীয়তা উন্মোচন করতে সাহায্য করবে এবং ইংল্যান্ডে গিয়েছিলেন, যেখানে তিনি একটি পদার্থবিদ্যা পরীক্ষাগারে চাকরি পেয়েছিলেন যেখানে জৈবিক অণুগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছিল।

এখানেই ওয়াটসন ও ক্রিকের মধ্যে বৈঠক হয়।

কিভাবে পদার্থবিদ ক্রিক জীববিজ্ঞানে আগ্রহী হয়ে উঠলেন

জীববিদ্যায় ক্রিক মোটেও আগ্রহী ছিলেন না। যতক্ষণ না তিনি বিখ্যাত পদার্থবিদ শ্রোডিঞ্জারের একটি বই দেখতে পান, "পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে জীবন কী?"

শ্রোডিঙ্গার লক্ষ্য করেছেন যে জিনের "পুনরুৎপাদন" একটি স্ফটিকের বৃদ্ধির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, এবং পরামর্শ দিয়েছেন যে বিজ্ঞানীরা একটি জিনকে একটি স্ফটিক বিবেচনা করুন। এই প্রস্তাব ক্রিক এবং অন্যান্য পদার্থবিদদের আগ্রহী করে তোলে। এই জন্য.

একটি ক্রিস্টাল গঠনের দিক থেকে একটি খুব সাধারণ ভৌতিক শরীর: একই গ্রুপের পরমাণু এটিতে সব সময় পুনরাবৃত্তি হয়। এবং জিনের গঠন খুব জটিল বলে মনে করা হয়েছিল, যেহেতু তাদের মধ্যে অনেকগুলি রয়েছে এবং সেগুলি সবই আলাদা। যদি জিন পদার্থ ডিএনএ নিয়ে গঠিত এবং ডিএনএ অণুটি স্ফটিকের মতো একইভাবে গঠন করা হয়, তবে দেখা যাচ্ছে যে এটি জটিল এবং সহজ উভয়ই।

কেমন করে?
ওয়াটসন এবং ক্রিক বুঝতে পেরেছিলেন যে পদার্থবিদ এবং জীববিজ্ঞানীরা ডিএনএ অণু সম্পর্কে খুব কম জানেন। সত্য, রসায়নবিদরা ডিএনএ সম্পর্কে কিছু জানতেন।

কিভাবে ওয়াটসন রসায়নবিদদের সাহায্য করেছিলেন, এবং রসায়নবিদরা চিৎকার করতে সাহায্য করেছিলেন

রসায়নবিদরা জানতেন যে ডিএনএ অণুতে চারটি রাসায়নিক যৌগ রয়েছে: অ্যাডেনিন, থাইমিন, গুয়ানিন এবং সাইটোসিন।

এগুলিকে প্রথম অক্ষর দ্বারা মনোনীত করা হয়েছিল - A, T, G, C। তাছাড়া, থাইমিনের মতো অ্যাডেনিন এবং সাইটোসিনের মতো গুয়ানিন ছিল। কেন? রসায়নবিদরা এটা বুঝতে পারেননি।

তারা অনুমান করেছিল: এটি অণুর গঠনের সাথে কিছু করার ছিল।

কিন্তু তারা জানত না কিভাবে। রসায়নবিদদের সাহায্য করেছিলেন জীববিজ্ঞানী ওয়াটসন।
ওয়াটসন এই সত্যে অভ্যস্ত ছিলেন যে জীবন্ত প্রকৃতিতে অনেকগুলি জিনিস জোড়ায় পাওয়া যায়: এক জোড়া চোখ, এক জোড়া হাত, এক জোড়া পা, উদাহরণস্বরূপ, দুটি লিঙ্গ রয়েছে: পুরুষ এবং মহিলা... তিনি যে একটি ডিএনএ অণু দুটি চেইন গঠিত হতে পারে. কিন্তু যদি ডিএনএ একটি সর্পিল মত হয়, যেমন পদার্থবিদরা এক্স-রে ব্যবহার করে আবিষ্কার করেছেন, তাহলে কিভাবে এই সর্পিলটিতে দুটি স্ট্র্যান্ড একে অপরকে ধরে রাখে?

ওয়াটসন পরামর্শ দিয়েছিলেন যে A, G, C এবং T এর সাহায্যে, যা হাতের মতো একে অপরের দিকে প্রসারিত হয়। কার্ডবোর্ড থেকে এই রাসায়নিক যৌগগুলির রূপরেখা কেটে ফেলার পরে, ওয়াটসন সেগুলিকে এভাবে প্রয়োগ করার জন্য দীর্ঘ সময় ব্যয় করেছিলেন, যতক্ষণ না তিনি হঠাৎ দেখতে পান: অ্যাডেনিন থাইমিনের সাথে পুরোপুরি মিলিত হয় এবং সাইটোসিনের সাথে গুয়ানিন।

এ বিষয়ে ওয়াটসন ক্রিককে জানিয়েছেন।

তিনি দ্রুত আবিষ্কার করেছিলেন ডাবল হেলিক্সটি বাস্তবে কেমন হওয়া উচিত - মহাকাশে, ছবিতে নয়।

উভয় বিজ্ঞানীই ডিএনএর মডেল তৈরি করতে শুরু করেন।
এটা "নির্মাণ" মানে কি? এভাবেই। একটি আণবিক নির্মাণ সেট থেকে যা একটি শিশুদের নির্মাণ খেলনা অনুরূপ। আণবিক কনস্ট্রাক্টরে, অংশগুলি হল বল-পরমাণু, যেগুলি পদার্থের মধ্যে পরমাণুগুলি অবস্থিত সেই ক্রমে বোতামগুলির সাহায্যে একে অপরের সাথে বেঁধে দেওয়া হয়।

আণবিক ডিজাইনার আবিষ্কার করেছিলেন অন্য একজন বিজ্ঞানী - রসায়নবিদ পলিং। তিনি প্রোটিন অণুর মডেল তৈরি করেছিলেন এবং আবিষ্কার করেছিলেন যে তাদের অবশ্যই হেলিসের মতো অঞ্চল থাকতে হবে।

খুব শীঘ্রই এটি পরীক্ষাগারের পদার্থবিদরা নিশ্চিত করেছিলেন যেখানে ক্রিক কাজ করেছিলেন। একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক সমস্যা তাত্ত্বিকভাবে সমাধান করা হয়েছিল।

ক্রিক পলিংয়ের পদ্ধতিটি এত পছন্দ করেছিলেন যে তিনি ওয়াটসনকে একটি আণবিক নির্মাণকারী ব্যবহার করে ডিএনএর একটি মডেল তৈরি করার পরামর্শ দেন। এভাবেই তৈরি হয়েছে বিখ্যাত ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের মডেল, যা আপনি ছবিতে দেখতে পাচ্ছেন।
এবং যা উল্লেখযোগ্য: এই কারণে যে একটি শৃঙ্খলে A কেবলমাত্র T-এর সাথে অন্য একটিতে এবং G-এর সাথে শুধুমাত্র C-এর সাথে "একসাথে লেগে থাকতে পারে", "রাসায়নিক" নিয়মটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে পূর্ণ হয়, যার অনুসারে A এর পরিমাণ সমান T এর পরিমাণ এবং G এর পরিমাণ C ​​এর সমান।

তবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের দিকে তাকালে তা অবিলম্বে পরিষ্কার হয়ে যায় কিভাবে জিন প্রজননের ধাঁধার সমাধান করা যায়। এটি ডিএনএ বিনুনিটিকে "আনওয়াইন্ড" করার জন্য যথেষ্ট, এবং প্রতিটি চেইন নিজেই একটি নতুন সম্পূর্ণ করতে সক্ষম হবে যাতে A T এর সাথে আঠালো থাকে এবং G C এর সাথে আঠালো থাকে: একটি জিন ছিল - দুটি আছে। এ-টি এবং জি-সি জোড়ার মাপ একই হওয়ার কারণে, ডিএনএ অণু প্রকৃতপক্ষে গঠনে একটি স্ফটিকের মতো, যেমনটি পদার্থবিদরা অনুমান করেছিলেন।

এবং একই সময়ে, এই "ক্রিস্টাল" এ A, T, C, G এর খুব ভিন্ন সংমিশ্রণ থাকতে পারে এবং তাই সমস্ত জিন আলাদা।
ওয়াটসন এবং ক্রিক দ্বারা জিন সমস্যার সমাধান মাত্র 2-3 বছরের মধ্যে প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের একটি সম্পূর্ণ নতুন ক্ষেত্র গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যাকে বলা হয় আণবিক জীববিজ্ঞান।

এটাকে প্রায়ই ভৌত-রাসায়নিক জীববিজ্ঞান বলা হয়।

ডিএনএ আবিষ্কারের গুরুত্ব

ডিএনএ-তে কী এবং কীভাবে লেখা আছে এই প্রশ্নটি জেনেটিক কোডের পাঠোদ্ধারকে ত্বরান্বিত করেছে।

এই উপলব্ধি যে জিন হল ডিএনএ, জেনেটিক তথ্যের সার্বজনীন বাহক, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের উত্থান ঘটায়। আজ, বিশ্ববিদ্যালয়ের শিক্ষার্থীরা ইতিমধ্যেই ডিএনএ-তে নিউক্লিওটাইডের পরিবর্তন, বিভিন্ন জীবের জিনকে সংযুক্ত করে, প্রজাতি, বংশ এবং আরও অনেক দূরবর্তী ট্যাক্সার মধ্যে স্থানান্তরিত করছে। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ভিত্তিতে, বায়োটেকনোলজির উদ্ভব হয়েছিল, যা বিখ্যাত কল্পবিজ্ঞান লেখক এস.

লেম এটিকে উৎপাদনে বায়োজেনেসিসের আইনের ব্যবহার হিসাবে সংজ্ঞায়িত করেছেন।

আমাদের মনে রাখা যাক জিনের প্রকৃতি সম্পর্কে V.L.

জোহানসেন, সেই ব্যক্তি যিনি 1909 সালে জিনের নামটি দিয়েছিলেন: "জীবের বৈশিষ্ট্যগুলি বিশেষ দ্বারা নির্ধারিত হয়, নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে একে অপরের থেকে পৃথক করা যায় এবং তাই একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে জীবাণু কোষের স্বাধীন একক বা উপাদান, যাকে আমরা বলি। জিন

তারপর থেকে পরিস্থিতি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়েছে।

আমরা নিশ্চিত যে কোষে পরমাণু এবং অণু ছাড়া আর কিছুই নেই। এবং এটি জড় বস্তুর মতো একই ভৌত আইন মেনে চলে, কারণ 40 এর দশকে জীববিজ্ঞানে ছুটে আসা পদার্থবিদরা পদার্থবিজ্ঞানের কাছে অজানা প্রকৃতির মৌলিকভাবে নতুন কিছু আইনের সন্ধানে সঠিকভাবে যাচাই করতে সক্ষম হয়েছিল।

সেলুলার বিপাকের সমস্ত প্রতিক্রিয়া বায়োক্যাটালিস্ট - এনজাইমগুলির নিয়ন্ত্রণে সঞ্চালিত হয়, যার গঠনটি জিনের ডিএনএতে রেকর্ড করা হয়।

এই রেকর্ডটি তথ্য স্থানান্তর চেইন ডিএনএ আরএনএ প্রোটিনে প্রেরণ করা হয়।

প্রথমত, একটি জিনের ডিএনএ-তে দুটি পরিপূরক স্ট্র্যান্ডের একটিতে বিকল্প ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইডের আকারে রেকর্ড করা তথ্য তথ্যগত রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড - mRNA (ইংরেজি থেকে mRNA নামেও পরিচিত।

বার্তাবাহক - বাহক)। এটি ট্রান্সক্রিপশনের প্রক্রিয়া। পরবর্তী পর্যায়ে, এমআরএনএ ম্যাট্রিক্স থেকে পলিপেপটাইডের অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশের ক্রম তৈরি করা হয়। এটি ভবিষ্যতের প্রোটিন অণুর প্রাথমিক কাঠামো তৈরি করে। এটি অনুবাদ প্রক্রিয়া। প্রাথমিক কাঠামো প্রোটিন অণু ভাঁজ করার উপায় নির্ধারণ করে এবং এর মাধ্যমে এর এনজাইমেটিক বা অন্য কিছু, যেমন কাঠামোগত বা নিয়ন্ত্রক, ফাংশন নির্ধারণ করে।

এই ধারণাগুলি 40 এর দশকের গোড়ার দিকে উদ্ভূত হয়েছিল, যখন জে.

Beadle এবং E. Tatum তাদের বিখ্যাত স্লোগান "এক জিন, এক এনজাইম"* সামনে রেখেছিলেন। তিনি, রাজনৈতিক স্লোগানের মতো, কোষে জিনের সংখ্যা এবং এনজাইমের সংখ্যার সমতা সম্পর্কে অনুমানের সমর্থক এবং বিরোধীদের মধ্যে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়কে বিভক্ত করেছিলেন।

আলোচনায় যে যুক্তিগুলি উঠেছিল তা হল তথাকথিত জিন-এনজাইম সিস্টেমগুলির বিকাশের সময় প্রাপ্ত তথ্য, যেখানে জিনের মিউটেশনগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছিল, জিনের মধ্যে তাদের অবস্থান নির্ধারণ করা হয়েছিল এবং এই জিনগুলির দ্বারা এনকোড করা এনজাইমের পরিবর্তনগুলিকে বিবেচনা করা হয়েছিল। অ্যাকাউন্ট: তাদের পলিপেপটাইড চেইনে অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ প্রতিস্থাপন, এনজাইমেটিক কার্যকলাপের উপর তাদের প্রভাব ইত্যাদি। আমরা এখন জানি যে একটি এনজাইম বিভিন্ন জিনে এনকোড করা যেতে পারে যদি এটি বিভিন্ন সাবুনিট, অর্থাৎ বিভিন্ন পলিপেপটাইড চেইন থাকে।

আমরা জানি যে এমন কিছু জিন আছে যেগুলো পলিপেপটাইডকে মোটেও এনকোড করে না। এগুলি হল জিন এনকোডিং ট্রান্সফার RNAs (tRNAs) বা ribosomal RNAs (rRNAs) প্রোটিন সংশ্লেষণে জড়িত।

এর আসল আকারে, "একটি জিন - একটি এনজাইম" নীতিটি বরং ঐতিহাসিক আগ্রহের, তবে এটি একটি স্মৃতিস্তম্ভের যোগ্য কারণ এটি একটি সম্পূর্ণ বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্র তৈরিকে উদ্দীপিত করেছিল - জিনের তুলনামূলক আণবিক জীববিজ্ঞান, যার মধ্যে জিন - বংশগতির একক। তথ্য অধ্যয়নের স্বাধীন বিষয় হিসাবে উপস্থিত হয়।

এছাড়াও, অসংখ্য জিন-এনজাইম সিস্টেমের বিকাশ এই প্রশ্নটি তৈরি করতে সাহায্য করেছে: জেনেটিক কোডে কী এবং কীভাবে লেখা আছে?

এই প্রশ্নের উত্তর এফ দ্বারা সাধারণ আকারে দেওয়া হয়েছিল।

1961 সালে তার সহকর্মীদের সাথে ক্রিক। দেখা গেল যে কোডটি ট্রিপলেট - প্রতিটি কোডিং ইউনিট-কোডন তিনটি নিউক্লিওটাইড নিয়ে গঠিত। প্রতিটি জিনে, ট্রিপলেটগুলি একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে একই দিকে এবং কমা ছাড়াই পড়া হয়, অর্থাৎ কোডনগুলি একে অপরের থেকে কোনও কিছু দ্বারা পৃথক হয় না।

কোডন সিকোয়েন্স পলিপেপটাইডে অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশের ক্রম নির্ধারণ করে।

এইভাবে, জেনেটিক কোডের নির্দিষ্ট সংগঠনের কারণে, অর্থহীন কোডনগুলিকে একটি বিশেষ ভূমিকা দেওয়া হয় - অনুবাদ টার্মিনেটর। অতএব, মিউটেশন দ্বারা উদ্ভূত, তারা, ফ্রেমশিফ্ট মিউটেশনের মতো, ভুল মিউটেশনের তুলনায় অনেক বেশি ঘন ঘন এবং আরও স্পষ্টভাবে প্রদর্শিত হয় যা কোডনের অর্থ পরিবর্তন করে।*

* কাপিতসা এস.পি., কুর্দিউমভ এস.পি., মালিনেটস্কি জি.জি.

সিনার্জেটিক্স এবং ভবিষ্যতের পূর্বাভাস - এম।, 2001। - পৃষ্ঠা 97।

ননসেন্স এবং ফ্রেমশিফ্টগুলি প্রায়ই তথাকথিত সিউডোজিনে পাওয়া যায়, যা উচ্চতর ইউক্যারিওটের জিনোমে নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্স অধ্যয়নের ফলে 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে আবিষ্কৃত হয়েছিল।

সিউডোজিনগুলি সাধারণ জিনের সাথে খুব মিল, তবে তাদের অভিব্যক্তি স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান মিউটেশন দ্বারা নির্ভরযোগ্যভাবে "লক" হয়: ফ্রেমশিফ্ট এবং ননসেন্স। সিউডোজিনগুলি বিবর্তনীয় প্রক্রিয়ার একটি সংরক্ষিত প্রতিনিধিত্ব করে। তাদের টুকরা ব্যবহার করা হয় যখন নতুন জিন উদ্ভূত হয়।

বংশগতিতে ডিএনএর ভূমিকার প্রমাণ
পরিবেশগত প্রভাবে ডিএনএ এবং ক্রোমোজোমের প্রতিরোধ
আরএনএ, ভ্যাকসিনের এনজাইমেটিক ফাংশন
ডিএনএ কি, কোষে বিষয়বস্তু
বংশগতিতে অংশগ্রহণ, অণুর বৈশিষ্ট্য
ডিএনএ পাওয়ার পদ্ধতি, জৈব সংশ্লেষণ
ডিএনএ ক্লোনিংয়ের পর্যায়, রসায়ন।

যৌগ
DNA এর জৈবিক ভূমিকা
ডিএনএ, আরএনএ ভাইরাস
মেরামত, পুনর্মিলন, প্রতিলিপি, প্রকার, ডিএনএ সংশ্লেষণ

ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) হল দুই ধরনের নিউক্লিক অ্যাসিডের মধ্যে একটি যা সঞ্চয়, প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে সংক্রমণ এবং জীবন্ত প্রাণীর বিকাশ ও কার্যকারিতার জন্য জেনেটিক প্রোগ্রাম বাস্তবায়ন নিশ্চিত করে।

কোষে ডিএনএর প্রধান ভূমিকা হল RNA এবং প্রোটিনের গঠন সম্পর্কে তথ্যের দীর্ঘমেয়াদী সঞ্চয়।

ডিএনএ (1953) এর কাঠামোর পাঠোদ্ধার ছিল জীববিজ্ঞানের ইতিহাসের অন্যতম টার্নিং পয়েন্ট।

ডিএনএ অধ্যয়নের জন্য নিবেদিত বৈজ্ঞানিক সাহিত্যে, আপনি প্রায়শই বিজ্ঞানী হিসাবে জে. ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিকের নাম খুঁজে পেতে পারেন যারা 1953 সালে ডিএনএ অণুর কাঠামোর একটি মডেল তৈরি করেছিলেন।

যাইহোক, অণু নিজেই অনেক আগে আবিষ্কার হয়েছিল এবং এই বিজ্ঞানীদের দ্বারা নয়। প্রতিটি পাঠ্যপুস্তক, রেফারেন্স বই বা বিশ্বকোষে আবিষ্কারকের নাম উল্লেখ নেই।

ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের অগ্রণী আবিষ্কারের কৃতিত্ব তরুণ সুইস চিকিত্সক জোহান ফ্রেডরিখ মিশচারকে দেওয়া হয়। 1869 সালে, জার্মানিতে কাজ করার সময়, তিনি প্রাণী কোষের রাসায়নিক গঠন অধ্যয়ন করেছিলেন। তিনি তার গবেষণার বস্তু হিসেবে লিউকোসাইট কোষ বেছে নেন। বিজ্ঞানী purulent উপাদান থেকে leukocytes বিচ্ছিন্ন, কারণ

এটি পুঁজে রয়েছে যে প্রচুর পরিমাণে এই শ্বেত রক্তকণিকা রয়েছে যা দেহে একটি প্রতিরক্ষামূলক কাজ করে এবং জীবাণু ধ্বংস করে। স্থানীয় শল্যচিকিৎসা হাসপাতাল তাকে তাজা ফুসকুড়ি ক্ষত থেকে সরিয়ে ব্যান্ডেজ সরবরাহ করেছিল। Miescher ব্যান্ডেজ টিস্যু থেকে লিউকোসাইট ধুয়ে, এবং তারপর ধোয়া কোষ থেকে প্রোটিন অণু বিচ্ছিন্ন। গবেষণার প্রক্রিয়ায়, তিনি এটি প্রতিষ্ঠা করতে সক্ষম হন যে, প্রোটিন ছাড়াও, লিউকোসাইটগুলিতে আরও কিছু অপরিবর্তিত পদার্থ রয়েছে।

যখন একটি অম্লীয় পরিবেশ তৈরি হয় তখন এটি একটি থ্রেড-সদৃশ বা ফ্লোকুলেন্ট কাঠামো সহ একটি পলি আকারে মুক্তি পায়। যখন দ্রবণটি ক্ষারীয় করা হয়, তখন অবক্ষেপ দ্রবীভূত হয়। একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে লিউকোসাইটের প্রস্তুতি পরীক্ষা করে, মিশার আবিষ্কার করেছিলেন যে পাতলা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দিয়ে লিউকোসাইট ধোয়ার প্রক্রিয়ায় শুধুমাত্র নিউক্লিয়াস অবশিষ্ট থাকে। এর ভিত্তিতে, তিনি উপসংহারে এসেছিলেন যে কোষের নিউক্লিয়াসে একটি অজানা পদার্থ রয়েছে এবং এটিকে নিউক্লিন বলে, ল্যাটিন শব্দ নিউক্লিয়াস থেকে, যার অর্থ "নিউক্লিয়াস"।

ঘনিষ্ঠভাবে পরীক্ষা করার পরে, মিশার নিউক্লিনগুলিকে বিচ্ছিন্ন এবং বিশুদ্ধ করার জন্য একটি সম্পূর্ণ সিস্টেম তৈরি করেছিলেন।

তিনি বিচ্ছিন্ন যৌগটিকে ইথার এবং অন্যান্য জৈব দ্রাবকগুলির সাথে চিকিত্সার অধীন করেন এবং নিশ্চিত হন যে এটি একটি ফ্যাটি যৌগ নয়, যেমন

কারণ এটি এই পদার্থগুলিতে দ্রবীভূত হয়নি। তাদের নিউক্লিক অ্যাসিড বা প্রোটিন প্রকৃতি ছিল না, কারণ যখন প্রোটিন পচনশীল এনজাইমগুলির সাথে চিকিত্সা করা হয়, তখন তারা কোনও পরিবর্তন করেনি।

রাসায়নিক বিশ্লেষণ, সেই দিনগুলিতে, অপূর্ণ, ভুল এবং শ্রম-নিবিড় ছিল।

ধীরে ধীরে কিন্তু নিশ্চিতভাবে, বিজ্ঞানী এটি চালিয়েছিলেন এবং নির্ধারণ করেছিলেন যে নিউক্লিনে কার্বন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন এবং ফসফরাস রয়েছে। অর্গানোফসফরাস যৌগগুলি তখনও কার্যত অজানা ছিল, তাই মিশচার এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে তিনি কোষের ভিতরে থাকা বিজ্ঞানের অজানা এক শ্রেণীর যৌগ আবিষ্কার করেছেন।

তিনি মেডিকো-কেমিক্যাল রিসার্চ জার্নালে তার নতুন আবিষ্কার সম্পর্কে একটি নিবন্ধ প্রকাশ করতে চেয়েছিলেন, যা তার শিক্ষক, বায়োকেমিস্ট্রির অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা, ফেলিক্স হোপ-সেলার দ্বারা প্রকাশিত হয়েছিল।

কিন্তু উপাদান মুদ্রণের আগে, তিনি তার গবেষণাগারে এর ডেটা পরীক্ষা করার সিদ্ধান্ত নেন। এই গবেষণাটি পুরো এক বছর সময় নিয়েছিল, এবং শুধুমাত্র 1871 সালে, জার্নালের একটি ইস্যুতে, মিশারের কাজ প্রকাশিত হয়েছিল। এটির সাথে হোপ-সেইলার নিজে এবং তার সহযোগীর দুটি নিবন্ধ ছিল, যা নিউক্লিনের গঠন এবং বৈশিষ্ট্যের তথ্য নিশ্চিত করে।

সুইজারল্যান্ডে ফিরে আসার পর, মিশার বাসেল বিশ্ববিদ্যালয়ের শারীরবিদ্যা বিভাগের প্রধান হিসেবে একটি পদ গ্রহণের প্রস্তাব গ্রহণ করেন।

সেখানে তিনি তার গবেষণা চালিয়ে যান। নতুন জায়গায়, বিজ্ঞানী পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য আরও মনোরম উপাদান ব্যবহার করেছিলেন এবং নিউক্লিক অ্যাসিড - স্যামন মিল্টে কম সমৃদ্ধ নয় (এগুলি এখনও একই উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়)। বাসেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত স্যামন-সমৃদ্ধ রাইন নদীর তীরে তার গবেষণার উপাদানের কোনো অভাব ছিল না।

বিজ্ঞানী তার আবিষ্কৃত যৌগটি এত সহজ এবং অভিন্ন ছিল যে তিনি কল্পনাও করতে পারেননি যে এটিতে জীবন্ত প্রাণীর বংশগত বৈশিষ্ট্যের সমস্ত বৈচিত্র্য সংরক্ষণ করা যেতে পারে। সেই সময়ে বিদ্যমান জৈব রাসায়নিক বিশ্লেষণের পদ্ধতিগুলি এখনও মানব নিউক্লিন এবং স্যামন নিউক্লিনগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য সনাক্ত করা সম্ভব করেনি, এই ধরনের একটি জটিল গঠন সনাক্ত করা অনেক কম, যা এখনও সম্পূর্ণরূপে স্বীকৃত নয়।

সুচিপত্র
বিমূর্ত……………………………………………………………………… পৃষ্ঠা ২
ভূমিকা……………………………………………………………………… পৃষ্ঠা ৩
অধ্যায় 1. ডিএনএ গবেষণার ইতিহাস

ডিএনএ আবিষ্কার এবং বংশগতির নিউক্লিওপ্রোটিন তত্ত্ব......p.4
বংশগত তথ্যের বস্তুগত বাহক হিসাবে ডিএনএর ভূমিকার প্রমাণ।……………………………………………………………………….
ডিএনএর রাসায়নিক গঠন ও গঠন অধ্যয়ন………………..পৃষ্ঠা ৯

অধ্যায় 2. DNA এর গঠন, কার্যাবলী এবং মাত্রা

ডিএনএ অণুর গঠন স্থাপন করা ………………………………..পৃষ্ঠা 17
ডিএনএ-এর বিভিন্ন আকৃতি ও আকার………………………………..p.25
ডিএনএর কার্যাবলী………………………………………………………..পি. 27
দ্য ডাবল হেলিক্স: একটি আবিষ্কার যা বিশ্বকে বদলে দিয়েছে………………….পৃষ্ঠা ২৯

অভিধান..………………………………………………………………………..পৃষ্ঠা ৩২
উপসংহার………………………………………………………..পৃষ্ঠা ৩৫
তথ্যসূত্র………………………………………………….পৃষ্ঠা ৩৬
পরিশিষ্ট নং 1………………………………………………………………………..পৃষ্ঠা ৩৭
পরিশিষ্ট নং 2………………………………………………………………………………..পৃষ্ঠা ৪০
পরিশিষ্ট নং 3………………………………………………………………………………..পৃষ্ঠা ৪৪

টীকা

বিমূর্তটির উদ্দেশ্য হ'ল ডিএনএর আবিষ্কার, কার্যকারিতা, গঠন এবং রাসায়নিক গঠনের ইতিহাস বিবেচনা করা।

প্রবন্ধটির উদ্দেশ্য হল ডিএনএ সম্পর্কে তথ্য অধ্যয়ন করা এবং এমন একটি আবিষ্কার সম্পর্কে উপসংহার টান যা বিশ্বকে বদলে দিয়েছে।

মূল শব্দ: ডিএনএ, নিউক্লিক অ্যাসিড, নিউক্লিওটাইড, অ্যাডেনিন, থাইমিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন, ডাবল হেলিক্স।

ভূমিকা

বংশগত সমস্যা, পিতামাতা থেকে সন্তানদের মধ্যে পৃথক বৈশিষ্ট্যের সংক্রমণ এবং পৃথিবীতে জীবিত প্রাণীর স্ব-প্রজনন মানবজাতিকে দীর্ঘকাল ধরে চিন্তিত করেছে। বিভিন্ন যুগে, বিভিন্ন বিজ্ঞানীরা অনেক তত্ত্ব উপস্থাপন করেছেন যা এই জাতীয় প্রক্রিয়াগুলিকে অনন্যভাবে ব্যাখ্যা করে। তাদের মধ্যে সবচেয়ে প্রাচীনটি 6 ম-5 ম শতাব্দীর। বিসি e এটি প্রাচীন গ্রীক চিকিত্সক এবং ক্রোটনের প্রাকৃতিক দার্শনিক অ্যালকমেওনের তথাকথিত এনসেফালোমিয়েলয়েড মতবাদ। কিন্তু মানবতা এই প্রশ্নগুলির সঠিক উত্তর খুঁজে পেতে সক্ষম হয়েছিল মাত্র কয়েক হাজার বছর পরে, জেনেটিক্সের আবির্ভাব এবং বিকাশের সাথে - বংশগতি এবং জীবের পরিবর্তনশীলতার বিজ্ঞান।
সঠিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে জীবন্ত বস্তু অধ্যয়নের পদ্ধতি এবং স্তর পরিবর্তিত হয়েছে। শাস্ত্রীয় জেনেটিক্সের পাশাপাশি সাইটোজেনেটিক্স, মানব জেনেটিক্স, মাইক্রোবায়াল জেনেটিক্স, জৈব রাসায়নিক, বিবর্তনীয় জেনেটিক্স, স্পেস জেনেটিক্স, আণবিক জেনেটিক্স এবং আরও অনেকের মতো গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রগুলি উপস্থিত হয়েছে।
এটি আণবিক জেনেটিক্সের সাথেই যে বংশগতি বোঝার ক্ষেত্রে ডিএনএর গঠন এবং তাত্পর্য অধ্যয়নের ইতিহাস সংযুক্ত।
দীর্ঘদিন ধরে এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে কোষের জেনেটিক উপাদান হল নিউক্লিওপ্রোটিন - প্রোটিন যা নিউক্লিয়াস তৈরি করে। কিন্তু 1953 সালে, ইংরেজ গবেষক ওয়াটসন এবং ক্রিক অনন্য বায়োপলিমার - নিউক্লিক অ্যাসিডগুলির গঠন আবিষ্কার, অধ্যয়ন এবং গ্রাফিকভাবে উপস্থাপন করেছিলেন। তাদের এমন নামকরণ করা হয়েছে যেখানে তারা পাওয়া গেছে - নিউক্লিয়াসে। পরবর্তী গবেষণাগুলি ভাইরাস থেকে মানুষ পর্যন্ত সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর নিউক্লিক অ্যাসিডের সংমিশ্রণে একটি আশ্চর্যজনক মিল দেখিয়েছে। এই বায়োপলিমারগুলি প্রোটিনের সংশ্লেষণে অগ্রণী ভূমিকা পালন করে এবং জীবের বংশগত বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। কোষে দুই ধরনের নিউক্লিক অ্যাসিড থাকে- ডিএনএ এবং আরএনএ।
আমরা স্কুলের পাঠ্যপুস্তক থেকে জানি যে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) পৃথিবীতে বিদ্যমান সমস্ত জীবের জিনগত তথ্য এবং বংশগত বৈশিষ্ট্যের একটি সর্বজনীন বাহক। একমাত্র ব্যতিক্রম হল কিছু অণুজীব, উদাহরণস্বরূপ, ভাইরাস - তাদের জেনেটিক তথ্যের সার্বজনীন বাহক হল RNA - একক-স্ট্র্যান্ডেড রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড।

অধ্যায় 1.
1.1 ডিএনএ আবিষ্কার এবং বংশগতির নিউক্লিওপ্রোটিন তত্ত্ব

নিউক্লিক অ্যাসিড আণবিক জীববিজ্ঞানে একটি বিশেষ স্থান দখল করে। প্রকৃতপক্ষে, আণবিক জীববিজ্ঞানের উত্থান নিউক্লিক অ্যাসিডের উপর কাজ করার কারণে। এই অঞ্চলেই আবিষ্কারগুলি করা হয়েছিল যা জীবনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ দিক - বংশগতির প্রক্রিয়াটি বোঝা সম্ভব করেছিল। এই আবিষ্কারগুলি 20 শতকের বিজ্ঞানের সর্বশ্রেষ্ঠ কৃতিত্বের অন্তর্গত, এবং তাদের তাত্পর্য যথাযথভাবে তেজস্ক্রিয়তার আবিষ্কার এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের বিভাজনের সাথে তুলনা করা হয়। সম্পাদিত কাজের ফলাফলগুলি সাম্প্রতিককাল পর্যন্ত আকর্ষণীয় যে, বংশ পরম্পরায় বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে কোষ থেকে কোষে স্থানান্তরিত হয় সেই প্রশ্নের সমাধান করা অকল্পনীয়ভাবে দূরবর্তী ভবিষ্যতের বিষয় বলে মনে হয়েছিল।
নিউক্লিক অ্যাসিডের ক্ষেত্রে গবেষণার ফলে অনেকগুলি নতুন জৈবিক শাখার সৃষ্টি এবং দ্রুত বিকাশ ঘটে - আণবিক জীববিজ্ঞান, বায়োনিক্স, বায়োসাইবারনেটিক্স, এবং জীববিজ্ঞানের গবেষণায় বৈজ্ঞানিক শক্তির একটি শক্তিশালী প্রবাহ ঘটায়।
নিউক্লিক অ্যাসিড আবিষ্কারের সাথে বাসেল (সুইজারল্যান্ড) এর একজন তরুণ ডাক্তার ফ্রেডরিখ মিশচারের নাম জড়িত। মেডিসিন অনুষদ থেকে স্নাতক হওয়ার পর, মিশারকে এফ. হোপ-সেলারের নেতৃত্বে শারীরবৃত্তীয়-রাসায়নিক গবেষণাগারে টিউবিনজেনে (জার্মানি) তার গবেষণার উন্নতি ও কাজ করার জন্য পাঠানো হয়েছিল। Tübingen গবেষণাগারটি তখন বৈজ্ঞানিক বিশ্বের কাছে পরিচিত ছিল। এটি প্রাণীর টিস্যুগুলির রাসায়নিক বিশ্লেষণের কাজ চালিয়েছিল। জৈব রসায়নে ইন্টার্নশিপ শেষ করার পর, মিশার একটি জৈব রাসায়নিক পরীক্ষাগারে কাজ শুরু করেন। তাকে পুঁজের রাসায়নিক গঠন অধ্যয়ন করার নির্দেশ দেওয়া হয়েছিল। পুঁজ কোষ প্রাপ্তির পর, Miescher তাদের একটি পাতলা লবণাক্ত দ্রবণে কিছু সময়ের জন্য রেখেছিল। গবেষণাগারের অভিজ্ঞতার ভিত্তিতে তিনি জানতেন যে এই ক্ষেত্রে কোষের প্রোটোপ্লাজম ধীরে ধীরে দ্রবীভূত হয়।
দ্রবীভূত পলল থেকে, যা তার ধারনা অনুসারে, মাইক্রোস্কোপিক গবেষণার দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল, কোষের নিউক্লিয়াসের একটি পলল ছিল, মিশার সোডার একটি দুর্বল দ্রবণ দিয়ে নিষ্কাশন করেছিলেন যা নিরপেক্ষকরণের সময় ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এই পদার্থটি প্রোটিওলাইটিক এনজাইমের ক্রিয়াকলাপে পচেনি এবং এতে প্রচুর পরিমাণে ফসফরাস রয়েছে যা গরম অ্যালকোহল দিয়ে বের করা যায় না।
তরুণ গবেষক অবিলম্বে পারমাণবিক উত্সের একটি নতুন জৈব ফসফরাস-ধারণকারী পদার্থ পাওয়ার গুরুত্ব উপলব্ধি করেছিলেন। তিনি এর পারমাণবিক উৎস সম্পর্কে নিশ্চিত ছিলেন। অতএব, মিশার নিউক্লিয়াসকে আরও সতর্কতার সাথে বিচ্ছিন্ন করার উদ্যোগ নেন। সেই সময়ে, জৈব রাসায়নিক গবেষণাগারে কেউ নিউক্লিয়াস বা অন্য কোনো উপকোষীয় উপাদানকে বিচ্ছিন্ন করার চেষ্টা করেনি, তাই এখানেও তিনি অগ্রগামী ছিলেন।
তিনি লিপিড অপসারণের জন্য কার্নেলগুলিকে ধুয়ে গরম অ্যালকোহল দিয়ে চিকিত্সা করেন, তারপরে একটি পাতলা সোডা দ্রবণ দিয়ে কার্নেলের প্রস্তুতিটি নিষ্কাশন করেন এবং অ্যাসিড যোগ করে দ্রবণটিকে নিরপেক্ষ করার পর প্রিপিপিটেটকে বর্জন করেন। ফলস্বরূপ প্রস্তুতি সহজে ক্ষার মধ্যে দ্রবীভূত ছিল। নতুন পদার্থ প্রাথমিক বিশ্লেষণের অধীন ছিল। এটিতে 14% নাইট্রোজেন এবং প্রায় 6% ফসফরাস রয়েছে।
যেহেতু এটি প্রোটিওলাইটিক এনজাইম দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়নি, তাই নতুন পদার্থটি প্রোটিন ছিল না। গরম অ্যালকোহলে দ্রবণীয়তার অভাব নির্দেশ করে যে এই পদার্থটি ফসফোলিপিড নয়। স্পষ্টতই, এটি জৈব রাসায়নিক যৌগগুলির একটি নতুন শ্রেণীর অন্তর্গত। পারমাণবিক উত্সের কারণে, মিশচার "নিউক্লিন" (ল্যাটিন "নিউক্লিয়াস" - নিউক্লিয়াস) নামটি প্রস্তাব করেছিলেন।
1871 সালে, Miescher এর কাজ প্রকাশিত হয়েছিল। একটি নির্দিষ্ট পারমাণবিক পদার্থ হিসাবে নিউক্লিনের অস্তিত্ব একটি বৈজ্ঞানিক সত্য হয়ে উঠেছে। শীঘ্রই Miescher এর কৌশলটি বিভিন্ন টিস্যু থেকে নিউক্লিনকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। একজন বিজ্ঞানীর দৃষ্টিকোণ থেকে, স্তন্যপায়ী লোহিত রক্তকণিকায় নিউক্লিনের উপস্থিতি আশা করা যায় না, যেহেতু তাদের নিউক্লিয়াস নেই।
পরবর্তীকালে, R. Altmann (1889) রিপোর্ট করেছেন যে F. Miescher দ্বারা বিচ্ছিন্ন "নিউক্লিন" দুটি ভগ্নাংশ নিয়ে গঠিত - প্রোটিন এবং নিউক্লিক অ্যাসিড।
দীর্ঘকাল ধরে, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে বংশগত তথ্য প্রেরণের কাজ প্রোটিন দ্বারা সঞ্চালিত হয়, যেহেতু নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি রাসায়নিক গঠনে তুলনামূলকভাবে সহজ এবং বিভিন্ন প্রজাতির উদ্ভিদ ও প্রাণীর মধ্যে "আকর্ষণীয় অভিন্নতা" প্রদর্শন করে। এই ভুল ধারণাটি ই. উইলসনের অনুমান (1925 সালে তৈরি) দ্বারা সহজতর হয়েছিল যে প্রোটিন, নিউক্লিক অ্যাসিডের পরিবর্তে, ক্রোমাটিনে কার্যকরী ভূমিকা পালন করে। 1928 সালে, সর্ববৃহৎ সোভিয়েত জীববিজ্ঞানী এন.কে. কোল্টসভ (1872-1940) ক্রোমোজোমের আণবিক গঠন এবং ম্যাট্রিক্স প্রজননের একটি অনুমান তৈরি করেছিলেন, যা আধুনিক আণবিক জীববিজ্ঞান এবং জেনেটিক্সের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নীতি এবং বিধানগুলির ভিত্তি তৈরি করেছিল। যাইহোক, তিনি বিশ্বাস করেন যে একটি ক্রোমোজোম হল একটি দৈত্যাকার জৈবিক অণু যার স্ব-প্রতিলিপির বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং একটি জীবের সমস্ত বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্য প্রোটিনের গঠন এবং এর অণুগুলির মিথস্ক্রিয়া দ্বারা পূর্বনির্ধারিত, ডিএনএ দ্বারা নয়।
অন্য কথায়, 19 শতকের শেষে - 20 শতকের শুরুতে। জেনেটিক্সে, একটি ব্যাপক ভুল ধারণা রয়েছে যে প্রোটিনগুলি জেনেটিক তথ্যের উপাদান বাহক। এই প্রক্রিয়াগুলিতে নিউক্লিক অ্যাসিডের তাত্পর্য, সেইসাথে শরীরের এই রাসায়নিক যৌগগুলির কার্যকারিতা সম্পর্কে কিছুই জানা যায়নি। অতএব, ডিএনএ গবেষণার ইতিহাসে এই সময়টিকে নিরাপদে নিউক্লিওপ্রোটিন বলা যেতে পারে।

1.2 বংশগত তথ্যের উপাদান বাহক হিসাবে ডিএনএর ভূমিকার প্রমাণ

জেনেটিক্সের সিদ্ধান্তমূলক বাঁক ছিল 1944 সালে আবিষ্কার। DNA এর রূপান্তরকারী ফাংশন। আমেরিকান ব্যাক্টেরিওলজিস্টদের একটি দল - ও. অ্যাভেরি, সি. ম্যাকলিওড এবং এম. ম্যাকার্থি - নিউমোনিয়ার কারণকারী এজেন্ট, ডিপ্লোকোকাস নিউমোনিয়া ব্যাকটেরিয়ামের ভাইরাসের উপর গবেষণা পরিচালনা করেছেন। তাদের পরীক্ষাগুলি ইংরেজ ব্যাক্টেরিওলজিস্ট এফ গ্রিফিথস দ্বারা পুনরাবৃত্তি হয়েছিল। তার পরীক্ষায়, বিপরীত বৈশিষ্ট্যযুক্ত নিউমোকোকির দুটি স্ট্রেন ব্যবহার করা হয়েছিল: ক্যাপসুল সহ এবং ছাড়া। ক্যাপসুলার স্ট্রেন এস-এর কোষগুলি মারাত্মক ছিল, যখন ক্যাপসুলার স্ট্রেন R-এর কোষগুলি নিরীহ ছিল।
F. Griffiths বিভিন্ন সংমিশ্রণে সাদা ইঁদুরকে এই অণুজীবগুলির একটি সাসপেনশন পরিচালনা করেছিলেন। ভাইরাল এস স্ট্রেইনে আক্রান্ত প্রাণী মারা গেছে। যখন নন-ক্যাপসুলার ব্যাকটেরিয়া (R) এবং তাপ-নিহত এস-স্ট্রেন কোষ দিয়ে ইনজেকশন দেওয়া হয়, তখন ইঁদুর বেঁচে যায়। দেখে মনে হবে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি প্রাকৃতিক ছিল এবং তাদের কারণগুলি সুস্পষ্ট ছিল। তবে সাদা ইঁদুরের শেষ গ্রুপ থেকে সম্পূর্ণ নিরুৎসাহিত ফলাফল পাওয়া গেছে। এই প্রাণীগুলিকে নন-ক্যাপসুলার স্ট্রেনের জীবন্ত কোষ ধারণকারী একটি সাসপেনশন দিয়ে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল এবং ভাইরাসজনিত ব্যাকটেরিয়াকে মেরে ফেলা হয়েছিল। কিছু সময় পরে, ইঁদুরগুলি নিউমোকোকাল সংক্রমণের ক্লিনিকাল লক্ষণ দেখিয়েছিল এবং প্রাণীগুলি মারা গিয়েছিল। একটি ব্যাকটিরিওলজিকাল বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে মৃত ইঁদুরের টিস্যুতে একটি ক্যাপসুল দ্বারা বেষ্টিত নিউমোকোকাল কোষ রয়েছে। ফলস্বরূপ, নিউমোকোকির একটি নন-ভাইরাল নন-ক্যাপসুলার স্ট্রেন, নিহত এস-স্ট্রেন ব্যাকটেরিয়াগুলির প্রভাবে, একটি নতুন বৈশিষ্ট্য অর্জন করে - একটি ক্যাপসুল - এবং ভাইরাল বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করে। গ্রিফিথরা এই ঘটনাটিকে রূপান্তর বলে অভিহিত করেছেন।
তবে, রূপান্তরকারী এজেন্টের প্রকৃতি তখন নির্ধারণ করা যায়নি। এটি জানা ছিল যে এই পদার্থটি অ-প্রোটিন উত্সের ছিল, যেহেতু উত্তপ্ত হলে সমস্ত প্রোটিন বিকৃত হয়ে যায়।
রূপান্তরের ঘটনাটি ভিট্রোতেও (ইন ভিট্রো) পরিলক্ষিত হয়েছিল, যেখানে অ্যাক্যাপসুলার জীবিত কোষ এবং ডিপ্লোকোকাস নিউমোনিয়ার ভাইরাল স্ট্রেনের মৃত ব্যাকটেরিয়া মিশ্রিত হয়েছিল। একটি নির্দিষ্ট সময় পরে, কিছু নন-ক্যাপসুলার ব্যাকটেরিয়া একটি ক্যাপসুল এবং ভাইরুলেন্স অর্জন করে। ইন ভিট্রো পরীক্ষাগুলি রূপান্তরের ঘটনাতে ম্যাক্রোঅর্গানিজমের কোনও সিস্টেমের অংশগ্রহণকে সম্পূর্ণরূপে বাদ দেয়।
O. Avery এবং তার সহকর্মীদের কাজ ছিল কোন পদার্থ রূপান্তরকে উৎসাহিত করে তা খুঁজে বের করা। নির্বাচিত সংকল্প পদ্ধতি অপেক্ষাকৃত সহজ ছিল. ক্যাপসুল স্ট্রেনের লাইজড কোষগুলিকে বিভিন্ন রাসায়নিক উপাদানে বিভক্ত করা হয়েছিল। প্রতিটি উপাদান রূপান্তরকারী বৈশিষ্ট্যের জন্য পরীক্ষা করা হয়েছিল। এই ধরনের নির্বাচনের মাধ্যমে, উচ্চ রূপান্তরকারী কার্যকলাপ সহ একটি পদার্থ প্রাপ্ত করা সম্ভব হয়েছিল। এটি ছিল ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড - ডিএনএ।
যাইহোক, O. Avery's গোষ্ঠীর উপসংহার যে, DNA এর মাধ্যমে, গ্রহীতা কোষ দাতা কোষ থেকে একটি নতুন জেনেটিক বৈশিষ্ট্য পেয়েছে, অনেক জিনতত্ত্ববিদদের দ্বারা দীর্ঘকাল ধরে প্রশ্ন করা হয়েছে।
উদাহরণস্বরূপ, O. Avery-এর পরীক্ষা-নিরীক্ষায় DNA পরিশোধনের মাত্রা উল্লেখযোগ্য সন্দেহের জন্ম দিয়েছে। এটি অনুমান করা হয়েছিল যে নিউক্লিক অ্যাসিডের প্রস্তুতিতে উপস্থিত প্রোটিন অমেধ্যগুলি নতুন জেনেটিক বৈশিষ্ট্যের সংক্রমণের কারণ ছিল, যা একেবারে নিউক্লিওপ্রোটিন তত্ত্বের বিরোধিতা করে না। O. Avery-এর সিদ্ধান্তের সঠিকতা যাচাই করার প্রয়াসে, Hotchkiss ডিএনএ বিশুদ্ধকরণের এমন একটি ডিগ্রি অর্জন করেছিলেন যে প্রস্তুতিতে প্রোটিন সহ ব্যালাস্ট পদার্থের অনুপাত ছিল মাত্র 0.02%। এইভাবে প্রাপ্ত বিশুদ্ধ ডিএনএতে অবশ্য রূপান্তরকারী বৈশিষ্ট্য ছিল।
ডিএনএ-র জেনেটিক ভূমিকা নিয়ে আরেকটি আপত্তি ছিল যে ডিএনএ একটি রাসায়নিক যৌগ হিসেবে ক্যাপসুলের প্রধান পদার্থ পলিস্যাকারাইডের জৈব সংশ্লেষণে হস্তক্ষেপ করে। অর্থাৎ, জিনগত প্রভাবের চেয়ে শারীরবৃত্তীয় প্রভাব ডিএনএকে দায়ী করা হয়েছিল। এই আপত্তি খণ্ডন করার জন্য, হ্যারিয়েট টেলর 1949 সালে নিউমোকোকাল ট্রান্সফরমেশনের উপর নতুন তথ্য পেয়েছিলেন: তিনি দুটি স্ট্রেন ব্যবহার করেছিলেন যেগুলি সম্পূর্ণরূপে ক্যাপসুল ছাড়া ছিল। প্রথম আর-স্ট্রেন ছিল একটি সাধারণ নন-ক্যাপসুলার ব্যাকটেরিয়া, যা রুক্ষ উপনিবেশ তৈরি করে। দ্বিতীয়টি, যার নাম তিনি অত্যন্ত R (ER), উচ্চারিত বৈশিষ্ট্য দ্বারা আলাদা এবং খুব রুক্ষ উপনিবেশ তৈরি করেছিলেন। স্ট্রেন R থেকে বিচ্ছিন্ন ডিএনএ ER কোষের সাথে মিডিয়ামে যোগ করা হয়েছিল। একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে, বেশিরভাগ ER ব্যাকটেরিয়া R ফর্মে পরিণত হয়। এইভাবে, এটি দেখানো হয়েছিল যে একটি ক্যাপসুলের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি ডিএনএর রূপান্তরকারী ভূমিকাকে প্রভাবিত করে না।
1949 সালে, Hotchkiss পরীক্ষা-নিরীক্ষার একটি সিরিজ পরিচালনা করেন যা নিশ্চিত করে যে ডিএনএ এবং বিপাকীয় স্তরে ব্যাকটেরিয়া কোষ দ্বারা ক্যাপসুলের সংশ্লেষণের মধ্যে কোন সুনির্দিষ্ট সম্পর্ক নেই। তার পরীক্ষায়, ক্যাপসুল গঠনের সাথে কোন সম্পর্ক নেই এমন ব্যাকটেরিয়া বৈশিষ্ট্যগুলিকে রূপান্তরিত করা হয়েছিল - পেনিসিলিন এবং স্ট্রেপ্টোমাইসিনের প্রতি একটি নির্দিষ্ট স্ট্রেইনের জীবাণুর প্রতিরোধ ক্ষমতা অন্য ব্যাকটেরিয়ার স্ট্রেনে স্থানান্তরিত হয়েছিল।
1952 সালে আমেরিকান ভাইরোলজিস্ট এ.ডি. হার্শে এবং এম. চেজ ফেজ টি2 (একটি ব্যাকটেরিয়া ভাইরাস) এর পচন অধ্যয়ন করার সময় বংশগত তথ্যের সংক্রমণে ডিএনএর ভূমিকা আরও স্পষ্টভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। পরীক্ষাটি এই সত্যটি নিয়ে গঠিত যে ভিরিওনের প্রোটিন শেলটিতে অন্তর্ভুক্ত প্রোটিনগুলিকে একটি রেডিওআইসোটোপ লেবেল - এস 35 (সালফার), এবং ডিএনএ - তেজস্ক্রিয় ফসফরাস - P32 দিয়ে লেবেল করা হয়েছিল। ভাইরাসটি পরবর্তীতে ব্যাকটেরিয়া কোষে চাষ করা হয়েছিল। এর পরে, কন্যা virions - ফেজের বংশধর - তেজস্ক্রিয় লেবেল বিতরণের জন্য রেডিওমেট্রিক বিশ্লেষণের শিকার হয়েছিল। গবেষণায় দেখা গেছে যে নতুন প্রজন্মের ফেজ কণাগুলিতে শুধুমাত্র ফসফরাস রয়েছে - P32। গবেষকরা সঠিকভাবে উপসংহারে পৌঁছেছেন যে এটি ডিএনএ, প্রোটিন নয়, যা পিতামাতা থেকে সন্তানদের মধ্যে প্রেরণ করা হয়।
বংশগত তথ্যের সংক্রমণে ডিএনএ-এর ভূমিকাও 1952 সালে সেন্ডার এবং লেডারবার্গের ট্রান্সডাকশনের ঘটনা আবিষ্কারের দ্বারা প্রমাণিত হয়, যা এক ব্যাকটেরিয়া থেকে অন্য ব্যাকটেরিয়ায় ফেজ দ্বারা জেনেটিক উপাদান স্থানান্তর করে। বিজ্ঞানীরা দেখিয়েছেন যে ডিএনএ ট্রান্সডাকশন প্রক্রিয়ায় সক্রিয় অংশ নেয়।
বৈশিষ্ট্যের উত্তরাধিকার প্রক্রিয়ায় ডিএনএ-এর অংশগ্রহণের প্রত্যক্ষ প্রমাণ ছাড়াও, বিজ্ঞান ব্যাপক তথ্যগত উপাদান সংগ্রহ করেছে যা পরোক্ষভাবে পূর্বে করা অনুমানকে নিশ্চিত করে। বিশেষ করে, এটি জেনেটিক পরিবর্তন - মিউটেশন - রাসায়নিক এবং বিকিরণ দ্বারা সৃষ্ট সম্পর্কিত তথ্য দ্বারা প্রমাণিত হয়।
গার্হস্থ্য বিজ্ঞানীরা mutagenesis অধ্যয়নে একটি গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছেন। 1925 সালে প্রথমবারের মতো, লেনিনগ্রাড রেডিয়াম ইনস্টিটিউটের কর্মচারীরা G. A. Nadson এবং G. S. Filippov রেডিয়াম রশ্মির প্রভাবে খামির ছত্রাকের একটি মিউটেশন পুনরুত্পাদন করেছিলেন। 1932 সালে, ভি.ভি. সাখারভ পটাসিয়াম আয়োডাইডের দ্রবণের প্রভাবে ড্রোসোফিলায় একটি মিউটেশন পেয়েছিলেন এবং 1933 সালে এমই লোবাশেভ অ্যামোনিয়ার মিউটেজেনিক প্রভাব আবিষ্কার করেছিলেন। কিছুটা পরে দেখা গেল মিউটাজেনদের ক্রিয়া লক্ষ্যমাত্রা হল ডিএনএ। অতএব, ডিএনএ কাঠামোর পরিবর্তন জেনেটিক তথ্যের পরিবর্তনে অবদান রাখে।
40 এর দশকের শেষের দিকে এবং 50 এর দশকের গোড়ার দিকে আবিষ্কার করা হয়েছে। XX শতাব্দী আণবিক জেনেটিক্সের ক্ষেত্রে, শুধুমাত্র বংশগতির অধ্যয়নের ক্ষেত্রেই নয়, সাধারণভাবে জীববিজ্ঞানেও গবেষণার আধুনিক দিকনির্দেশ পূর্বনির্ধারিত। রূপান্তর এবং ট্রান্সডাকশনের ঘটনা আবিষ্কারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ তাত্পর্য, সেইসাথে মিউটেশনাল ফ্যাক্টরগুলির ক্রিয়াকে বোঝানো, মিথ্যা, প্রথমত, ডিএনএর জেনেটিক ভূমিকা প্রমাণ করার ক্ষেত্রে। এখন জিনতত্ত্ববিদরা আত্মবিশ্বাসের সাথে বলতে পারেন: ডিএনএ হল বংশগতির বস্তুগত বাহক। এটি এই অণু যা পিতামাতার ব্যক্তি থেকে সন্তানদের মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির সংক্রমণের জন্য দায়ী।

1.3 ডিএনএর রাসায়নিক গঠন এবং গঠন অধ্যয়ন

যদিও অনেক বিজ্ঞানীর কাছে ডিএনএর মৌলিক কাজটি পরিষ্কার ছিল, রাসায়নিক গঠন এবং বিশেষ করে, নিউক্লিক অ্যাসিডের ত্রিমাত্রিক গঠন তখনও যথেষ্ট পরিষ্কার ছিল না। 1868 সালে মিলারের "নিউক্লিন" আবিষ্কারের পর অনেক সময় কেটে গেছে। রাসায়নিক গঠনের প্রাথমিক তথ্য এ. কোসেল, একজন জৈব রসায়নবিদ যিনি 19-20 শতকের শুরুতে কাজ করেছিলেন, উপস্থাপন করেছিলেন। . তিনি দেখতে পান যে নিউক্লিক অ্যাসিড চারটি নাইট্রোজেনাস বেস, একটি চিনি এবং ফসফরিক অ্যাসিড নিয়ে গঠিত। নাইট্রোজেন ঘাঁটি দুটি পিউরিন (অ্যাডেনাইন, গুয়ানিন) এবং দুটি পাইরিমিডিন (সাইটোসিন এবং ইউরাসিল) যৌগ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়েছিল।
20 এর দশকে গত শতাব্দীতে, পি. লেভেন এবং ডব্লিউ জোনস এই পরিকল্পনার গুরুত্বপূর্ণ ব্যাখ্যা দিয়েছেন। তারা আবিষ্কার করেছেন যে নিউক্লিক অ্যাসিডের দুটি প্রকার রয়েছে: আরএনএ এবং ডিএনএ, রাসায়নিক গঠনে ভিন্ন। আরএনএ, বা রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড, পাঁচ-কার্বন চিনির রাইবোজ ধারণ করে, যখন ডিএনএতে ডিঅক্সিরিবোজ থাকে। অবশেষে, ডিএনএ ইউরাসিল ধারণ করে না, যেমন এ. কোসেল বিশ্বাস করেছিলেন, তবে এর পরিবর্তে থাইমিন রয়েছে। এছাড়াও, এটি পাওয়া গেছে যে একটি নাইট্রোজেনাস বেস, চিনি এবং ফসফরিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশগুলি নিউক্লিওটাইড নামে একটি যৌগ গঠন করে। পরিবর্তে, নিউক্লিওটাইডগুলি ফসফোডিস্টার বন্ড ব্যবহার করে এক ধরণের চেইন তৈরি করে।
1924 সালে, জার্মান রসায়নবিদ আর. ফিউলগেন প্রাণী, গাছপালা এবং ব্যাকটেরিয়ার ডিএনএ দাগ দেওয়ার জন্য একটি হিস্টোকেমিক্যাল পদ্ধতির প্রস্তাব করেছিলেন। কৌশলটির ভিত্তি ছিল শিফ বিকারক, যা ডিএনএ রেড-ভায়োলেটকে দাগ দেয়। ফিউলজেন প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে, বিজ্ঞানীরা প্রতিষ্ঠিত করেছেন যে ডিএনএ প্রাথমিকভাবে কোষের নিউক্লিয়াসে এবং আরএনএ সাইটোপ্লাজমে পাওয়া যায়।
1950 সাল পর্যন্ত, এফ. এ. লেভিনের টেট্রানিউক্লিওটাইড তত্ত্ব জেনেটিসিস্ট এবং জৈব রসায়নবিদদের মধ্যে প্রাধান্য বিস্তার করেছিল। এই তত্ত্ব অনুসারে, সমস্ত নিউক্লিক অ্যাসিড একঘেয়ে ম্যাক্রোমোলিকুলস, যা চারটি নাইট্রোজেনাস বেস - টেট্রানিউক্লিওটাইডগুলির একটি অভিন্ন পুনরাবৃত্তির প্রতিনিধিত্ব করে। এই ক্ষেত্রে, অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন এবং থাইমিনের মেরু অনুপাত প্রায় সমান হিসাবে উপস্থাপিত হয়েছিল। এই তত্ত্বের ভ্রান্তি ছিল যে ডিএনএর গঠন একটি প্রাথমিক রাসায়নিক যৌগ হিসাবে বোঝা যায়, এটি একটি রৈখিক চরিত্র দেয়। ডিএনএ-তে মাধ্যমিক এবং তৃতীয় কাঠামোর উপস্থিতি বিবেচনায় নেওয়া হয়নি। এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করেছিল যে দীর্ঘকাল ধরে বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেছিলেন যে ডিএনএ তথ্য বাহকের কার্য সম্পাদন করতে সক্ষম নয়।
এই তত্ত্বটি খণ্ডন করেছেন ই. চারগ্যাফ। 1948 সালে, Erwin Chargaff এবং Hotchkiss নিউক্লিক অ্যাসিড উপাদানের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য কাগজের ক্রোমাটোগ্রাফির তৎকালীন নতুন পদ্ধতি ব্যবহার করেন। এইভাবে প্রাণী, উদ্ভিদ এবং মানুষের কাছ থেকে বিভিন্ন ডিএনএ নমুনা বিশ্লেষণ করে, বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন যে নাইট্রোজেনাস ঘাঁটির একটি সঠিক পরিমাণগত মিল কোন ক্ষেত্রেই পরিলক্ষিত হয়নি। বিপরীতে, ডিএনএর জৈবিক উৎপত্তির উপর নির্ভর করে, অণুর গঠন ভিন্ন হবে। ফলস্বরূপ, এটি আবিষ্কার করা হয়েছিল যে ডিএনএ কোনওভাবেই একঘেয়ে ম্যাক্রোমোলিকিউল নয়। তার গবেষণার তথ্য সংক্ষিপ্ত করে, ই. চারগ্যাফ 1949 সালে সমতুল্যতার নিয়ম প্রণয়ন করেন, যা জেনেটিক্সের ইতিহাসে চারগ্যাফের নিয়ম হিসাবে নিচে চলে যায়। এটি বলে: গুয়ানিনের পরিমাণগত অনুপাত সবসময় সাইটোসিনের বিষয়বস্তুর সমান, এবং অ্যাডেনিনের বিষয়বস্তু থাইমিনের বিষয়বস্তুর সাথে মিলে যায়। গাণিতিকভাবে এটি এভাবে লেখা যেতে পারে:

A + G = c + T A + G = C + T

1952 সালে, E. Chargaff এবং Hotchkiss-এর কাজের উপর ভিত্তি করে, ডিএনএ কীভাবে জেনেটিক তথ্য ধারণ করে তা ব্যাখ্যা করার জন্য একটি তত্ত্ব তৈরি করা হয়েছিল। এই তত্ত্বের মূল বিষয় হল: “জেনেটিক তথ্য একটি পলিনিউক্লিওটাইড চেইনের চারটি নিউক্লিওটাইড বেসের একটি নির্দিষ্ট ক্রম দ্বারা নির্ধারিত হয়।
এটি লক্ষ করা উচিত যে ডিএনএ অণুতে নাইট্রোজেনাস বেসের পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত পরিমাণগত অনুপাত, যা চার্গাফের নিয়মে প্রকাশ করা হয়েছে, এলোমেলো নয়। গার্হস্থ্য জেনেটিকস এ.এস. স্পিরিন এবং এ.এন. বেলোজারস্কি এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন যে গুয়ানিন-সাইটোসিন জোড়ার বিষয়বস্তুর নির্ভরতা বিভিন্ন প্রজাতির সংস্থার মধ্যে সংযোগের মাধ্যমে নির্ধারিত হয়।
1912 সালে, পিতা এবং পুত্র ব্রেগি এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফির একটি পদ্ধতি আবিষ্কার করেছিলেন, এই সত্যটির ভিত্তিতে যে পরমাণুর নিয়মিত সংগ্রহে সমান্তরাল এক্স-রে ঘটনার একটি রশ্মি একটি তথাকথিত বিচ্ছুরণ প্যাটার্ন তৈরি করে। বিবর্তন প্যাটার্ন মূলত পরমাণুর পারমাণবিক ভর এবং তাদের স্থানিক বিন্যাসের উপর নির্ভর করে। চল্লিশের দশকে ডিএনএর স্থানিক গঠন নির্ণয় করতে এস্টবেরি এই পদ্ধতি ব্যবহার করেছিলেন। প্রাপ্ত এক্স-রে চিত্রগুলির উপর ভিত্তি করে, লেখক পরামর্শ দিয়েছেন যে ডিএনএ বায়োপলিমার হল নিউক্লিওটাইডের একটি স্তুপ যা একে অপরের উপরে স্তুপীকৃত। এই ক্ষেত্রে, নিউক্লিওটাইডগুলি ফ্ল্যাট ডিস্কের আকারে তাদের কাছে উপস্থাপন করা হয়েছিল।
ডিএনএ-র গঠন অধ্যয়নের জন্য অ্যাস্টবেরি কাজ ছেড়ে দেন। 50 এর দশকের প্রথম দিকে গবেষণা। বিজ্ঞানীদের তিনটি দল ডিএনএর গঠন নিয়ে অধ্যয়ন করতে থাকে। প্রথম দলটির নেতৃত্বে ছিলেন লিনাস পলিং, প্রোটিনের গৌণ কাঠামোর পাঠোদ্ধার বিষয়ে তার কাজের জন্য সেই সময়ে বিখ্যাত। দ্বিতীয় দলটি ইংরেজ জৈবপদার্থবিদ, লন্ডনের রয়্যাল সোসাইটির সদস্য মরিস উইলকিনসের নেতৃত্বে কাজ করেছিল এবং অবশেষে, তৃতীয় দলটির প্রতিনিধিত্ব করেছিলেন জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক।
1952 সালে এল. পলিং এর গোষ্ঠীই প্রথম তার মডেল উপস্থাপন করে। তবে, তিনি সর্বজনীন স্বীকৃতি পাননি।
উইলকিনসের সহযোগীরা ডিএনএ-র খুব স্পষ্ট এক্স-রে ফটোগ্রাফ পেতে সক্ষম হয়েছিল, যা স্পষ্টভাবে দেখায় যে নিউক্লিক অ্যাসিড অণু দুটি স্ট্র্যান্ড নিয়ে গঠিত, এবং বিশেষ করে, 0.34 এনএম ইন্টারনিউক্লিওটাইড দূরত্ব সম্পর্কে অ্যাস্টবারির অনুমান নিশ্চিত করা হয়েছিল। পূর্বে, Chargaff তার নিয়মগুলি সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করতে অক্ষম ছিল, যা বিভিন্ন ডিএনএ নমুনার সাথে যত্নশীল বিশ্লেষণমূলক কাজের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল। যাইহোক, ইতিমধ্যে 1953 সালে, এটি তরুণ বিজ্ঞানী জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক দ্বারা সম্পন্ন হয়েছিল। তারা ডিএনএ অণুর একটি কাঠামোগত মডেল তৈরি করেছিল যা চার্জগফের নিয়ম অনুসারে ডিএনএর নিউক্লিওটাইড গঠনের সীমাবদ্ধতার সাথে সম্পূর্ণরূপে মেনে চলে।
এই আবিষ্কারের ইতিহাস, যা 20 শতকের প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের বৃহত্তম ঘটনা হয়ে উঠেছে, "দ্য ডাবল হেলিক্স" বইতে ডিএনএ অণুর নতুন কাঠামোগত মডেলের একজন লেখক খুব স্পষ্টভাবে এবং আকর্ষণীয়ভাবে বলেছেন। তরুণ এবং অজানা বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো দেখা করেছিলেন 1951 সালে কেমব্রিজে (ইংল্যান্ড), যেখানে ওয়াটসনকে তার বৈজ্ঞানিক গবেষণার উন্নতির জন্য শিকাগো থেকে পাঠানো হয়েছিল। ক্রিক কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের ক্যাভেন্ডিশ ল্যাবরেটরিতে কাজ করেছেন এবং প্রোটিন অণুর স্থানিক গঠন অধ্যয়ন করেছেন। ল্যাবরেটরিটি প্রধানত প্রোটিন স্ফটিকগুলিতে এক্স-রে বিচ্ছুরণের পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল। ইংল্যান্ডে আসার আগেই ওয়াটসন ডিএনএ নিয়ে আগ্রহী হয়ে ওঠেন। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, ওয়াটসন ব্যাকটিরিওফেজ (ব্যাকটেরিয়াল ভাইরাস) এর জেনেটিক্স এবং জীববিজ্ঞানের সমস্যা নিয়ে কাজ করেছিলেন। অ্যাভারির পরীক্ষা-নিরীক্ষার পর তিনি নিশ্চিত হন যে ফেজ ডিএনএ-তে ফেজের বংশগতি রয়েছে। যেহেতু ডিএনএ এই সময়ের মধ্যে সমস্ত কোষের ক্রোমোজোমে পাওয়া গেছে, তাই এটি ধরে নেওয়া যেতে পারে যে ডিএনএ জিনের পদার্থ গঠন করে। এ কারণেই, একবার এক্স-রে পদ্ধতি ব্যবহার করে একটি পরীক্ষাগারে, ওয়াটসন ডিএনএর গঠন অধ্যয়নের সিদ্ধান্ত নেন। একজন জীববিজ্ঞানী হিসাবে, তিনি বুঝতে পেরেছিলেন যে একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ কাঠামো বেছে নেওয়ার সময়, এর গঠনে অন্তর্নিহিত ডিএনএ অণুকে দ্বিগুণ করার কিছু সহজ নীতির অস্তিত্বকে অবশ্যই বিবেচনায় নিতে হবে। জিনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তির জন্য তাদের পূর্বপুরুষ থেকে বংশধরে প্রজন্মের একটি সিরিজে অভিন্ন বংশগত বৈশিষ্ট্য দ্বিগুণ এবং প্রেরণ করার ক্ষমতা।
ডিএনএ-র গঠনে ওয়াটসনের আগ্রহ ক্রিক ভাগ করেছিলেন, যিনি বংশগত উপাদানের পাঠোদ্ধার করার বিশাল গুরুত্বও বুঝতে পেরেছিলেন। পদার্থের আণবিক মডেল তৈরির পদ্ধতি, সমস্ত বন্ধন কোণ, আন্তঃপরমাণু দূরত্ব বিবেচনা করে এবং পারমাণবিক গোষ্ঠীগুলির সর্বাধিক সম্ভাব্য কনফিগারেশন নির্বাচন করা, বিজ্ঞানীদের কাজের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলেছিল। 1952 সালে, লিনাস পলিং, এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে, পলিপেপটাইড চেইনের স্থানিক কাঠামোর পাঠোদ্ধার করতে সক্ষম হন, এটির জন্য একটি হেলিকাল কনফর্মেশন প্রস্তাব করেন (? -পলিং-কোরি হেলিক্স)। ক্রিক হেলিস দ্বারা এক্স-রে বিচ্ছুরণের তত্ত্ব তৈরি করেছিলেন, যা অধ্যয়নের অধীনে কাঠামোটি হেলিকাল কনফর্মেশনে আছে কিনা তা নির্ধারণ করা সম্ভব করে। সেই সময়ে, ডিএনএ-এর এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন প্যাটার্ন ইতিমধ্যেই বিদ্যমান ছিল। তাদের লন্ডনে মরিস উইলকিন্স এবং রোজালিন্ড ফ্র্যাঙ্কলিন গ্রহণ করেছিলেন। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে ডিএনএ প্রস্তুতিতে জলের পরিমাণের উপর নির্ভর করে দুটি ধরণের কাঠামো দিতে পারে। উল্লেখযোগ্য হাইড্রেশনের সাথে, ডিএনএ তথাকথিত বি-ফর্মে থাকে, যা জল হারানোর পরে স্ফটিক A-ফর্মে রূপান্তরিত হয়।
ডিএনএর বি-ফর্মের এক্স-রে প্যাটার্নের উপর ভিত্তি করে, ওয়াটসন এবং ক্রিক বুঝতে পেরেছিলেন যে অধ্যয়নের অধীনে কাঠামোটি একটি হেলিকাল কনফর্মেশনে ছিল। তারা আরও জানত যে ডিএনএ অণু হল একটি দীর্ঘ রৈখিক পলিমার চেইন যা নিউক্লিওটাইড মনোমার সমন্বিত। এই পলিমারের phosphodeoxyribose ব্যাকবোন অবিচ্ছিন্ন, এবং নাইট্রোজেনাস ঘাঁটিগুলি ডিঅক্সিরাইবোজ অবশিষ্টাংশগুলির পাশে সংযুক্ত থাকে। মডেলগুলি তৈরি করার জন্য, একটি কম্প্যাক্ট কাঠামোর মধ্যে একটি লিনিয়ার পলিমারের কতগুলি চেইন প্যাক করা হয় সেই প্রশ্নের সমাধান করা বাকি ছিল।
ডিএনএ-এর বি-ফর্মের এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন প্যাটার্নের উপর ভিত্তি করে, ওয়াটসন এবং ক্রিক প্রস্তাব করেছিলেন যে ডিএনএ অণু দুটি রৈখিক পলিনিউক্লিওটাইড চেইন নিয়ে গঠিত যা অণুর বাইরের দিকে একটি ফসফোডিঅক্সিরাইবোজ ব্যাকবোন এবং ভিতরে নাইট্রোজেনাস বেস। রেডিওগ্রাফে, 3.4 এনএম এর সাথে সম্পর্কিত মেরিডিওনাল রিফ্লেক্স অন্যদের তুলনায় অনেক বেশি তীব্র ছিল। এর অর্থ হতে পারে যে 3.4 এনএম পুরু পিউরিন এবং পাইরিমিডিন বেসগুলি হেলিক্স অক্ষের লম্বভাবে একে অপরের উপরে সমতলগুলিতে স্তুপীকৃত। উপরন্তু, এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন পদ্ধতি এবং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি থেকে সমস্ত ডেটা নির্দেশ করে যে হেলিক্সের ব্যাস প্রায় 20 এনএম। এটি কয়েলের ভিতরে দুটি চেইনের নাইট্রোজেনাস বেসগুলির বিন্যাসের ক্রমবিন্যাস সমাধানের জন্যও রয়ে গেছে।
ওয়াটসন প্রথমে পরামর্শ দিয়েছিলেন যে জোড়া নাইট্রোজেনাস ঘাঁটি (প্রতিটি চেইন থেকে একটি) "লাইক এর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে" নীতি অনুসারে গঠিত হয়। তিনি বিশ্বাস করতেন যে একটি ডিএনএ অণুর দুটি রৈখিক শৃঙ্খলে, এডেনাইন এডেনিনের স্তরে অবস্থিত, গুয়ানিন - গুয়ানিনের স্তরে, ইত্যাদি। সুতরাং, একটি ডিএনএ অণুর দুটি রৈখিক পলিনিউক্লিওটাইড চেইন সম্পূর্ণরূপে অভিন্ন উভয়ই নাইট্রোজেনাসের গঠনে। বেস এবং তাদের ক্রম. এই অনুমানের উপর ভিত্তি করে ডিএনএর কাঠামোর একটি মডেল তৈরি করার চেষ্টা করা হয়েছিল। যাইহোক, পিউরিনগুলি পাইরিমিডিনের চেয়ে ছোট, এবং বিহেলিক্স মডেলে, ফোলা বা সংকোচন লক্ষ্য করা গেছে।
নাইট্রোজেনাস বেস জোড়ার অন্যান্য সম্ভাব্য সংমিশ্রণের দিকে তাকিয়ে, ওয়াটসন আবিষ্কার করেছিলেন যে অ্যাডেনিন-থাইমিন এবং গুয়ানিন-সাইটোসিন জোড়া একই আকারের এবং হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা স্থিতিশীল ছিল।
Chargaff এর নিয়মগুলি অবিলম্বে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল: যদি একটি ডিএনএ সর্পিলে, একটি চেইনের অ্যাডেনিন সর্বদা অন্য চেইনের থাইমিনের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং গুয়ানিন সর্বদা সাইটোসিনের সাথে যুক্ত থাকে, তবে ডিএনএ-তে অ্যাডেনিনের পরিমাণ সর্বদা থাইমিনের মতোই হওয়া উচিত, এবং একই পরিমাণ গুয়ানিন, কত সাইটোসিন। এটিও পরিষ্কার ছিল যে কীভাবে একটি ডিএনএ অণুর দ্বিগুণ হওয়া উচিত। প্রতিটি শৃঙ্খল অন্যটির পরিপূরক, এবং ডিএনএ প্রতিলিপির প্রক্রিয়া চলাকালীন, বিস্পাইরাল চেইনগুলিকে আলাদা করতে হবে এবং প্রতিটি পলিনিউক্লিওটাইড চেইনে এর পরিপূরক একটি চেইন অবশ্যই সম্পূর্ণ করতে হবে।

রেডিওগ্রাফির সমস্ত প্রয়োজনীয়তা এবং স্টেরিওকেমিস্ট্রির আইনগুলিকে বিবেচনায় নিয়ে এই জাতীয় কাঠামোর একটি সঠিক মডেল তৈরি করা বাকি ছিল, যা বিজ্ঞানীরা করেছিলেন। তারা একটি বুদ্ধিমান মডেল তৈরি করেছে এবং নিশ্চিত করেছে যে সমস্ত আন্তঃপরমাণু দূরত্ব এবং বন্ধন কোণগুলি ফিট করে। সুতরাং, তারা যে ডিএনএর গঠনমূলক মডেল তৈরি করেছিল তা স্টেরিওকেমিস্ট্রির আইনের সাথে মিলে যায় তাতে কোন সন্দেহ ছিল না। এক্স-রে ডিফ্রাকশন ডেটা এই ধরনের কাঠামোর উপস্থিতি নিশ্চিত করেছে। জৈবিক ঘটনা ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে অত্যন্ত লোভনীয় সম্ভাবনাও উন্মুক্ত হয়েছে। এইভাবে, ডিএনএ প্রতিলিপিকে নতুন মডেলের আলোকে পিতামাতার ডিএনএ চেইনের বিচ্যুতি এবং তাদের পরিপূরক চেইনের সংযোজন হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে। ফলাফলটি ছিল দুটি নতুন অভিন্ন ডিএনএ অণু, যার প্রতিটিতে একটি স্ট্র্যান্ড ছিল প্যারেন্ট এবং অন্যটি নতুনভাবে সংশ্লেষিত হয়েছিল (তথাকথিত প্রতিলিপির আধা-রক্ষণশীল মোড)।
ওয়াটসন-ক্রিক মডেল (চিত্র 1) ব্যাপক হয়ে উঠেছে এবং বর্তমানে পরীক্ষা দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছে। সুতরাং, এই মডেল অনুসারে, একটি নেটিভ ডিএনএ অণু দুটি রৈখিক পলিনিউক্লিওটাইড চেইন নিয়ে গঠিত, একটি সাধারণ অক্ষের চারপাশে হেললিভাবে পেঁচানো এবং ইন্টারনিউক্লিওটাইড হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত। উভয় চেইনই ডান-হাত হেলিস গঠন করে, কিন্তু এই হেলিক্সগুলি বিহেলিক্সের অক্ষের সাপেক্ষে সমান্তরাল, অর্থাৎ, তাদের ফসফেট-কার্বোহাইড্রেট যৌগের পরমাণুর ক্রম বিপরীত দিকে থাকে। প্রতিটি হেলিক্সের পেন্টোজ ফসফেট যৌগগুলি অণুর বাইরে থাকে এবং পিউরিন এবং পাইরিমিডিন বেসগুলি অণুর ভিতরে স্তুপীকৃত থাকে এবং হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই ক্ষেত্রে, একটি ডিএনএ অণুতে শুধুমাত্র দুটি পরিপূরক জোড়া থাকতে পারে। জোড়া নাইট্রোজেনাস ঘাঁটিগুলির সমতলগুলি হেলিক্সের অক্ষের সাথে লম্ব।

ভাত। 1

প্রাথমিক কাঠামোডিএনএ নিউক্লিওটাইড চেইন নিয়ে গঠিত, যার মেরুদণ্ড সমযোজী বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত বিকল্প চিনি এবং ফসফেট গোষ্ঠীর সমন্বয়ে গঠিত এবং পাশের অংশগুলি চারটি ঘাঁটির মধ্যে একটি দ্বারা উপস্থাপিত হয় এবং একটি চিনির অণু দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। নিউক্লিওটাইডগুলি একের পর এক সাজানো হয় এবং একটি পলিনিউক্লিওটাইড চেইন তৈরি করার জন্য একটি ফসফেট এবং একটি চিনির অবশিষ্টাংশের সাথে সমন্বিতভাবে সংযুক্ত থাকে।
মাধ্যমিক কাঠামোডি. ওয়াটসন এবং এফ. ক্রিক দ্বারা প্রণয়ন করা হয়েছিল। পাশাপাশি চলমান দুটি স্ট্র্যান্ড, জাম্পার দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত এবং একটি ডাবল হেলিক্সে পেঁচানো, হল ডিএনএ অণু। উভয় থ্রেডের দৈর্ঘ্য একই, A-T এবং G-C জোড়ার অবশিষ্টাংশ একই দূরত্ব দ্বারা পৃথক করা হয়েছে। ডাবল হেলিক্সের একটি সুশৃঙ্খল প্রকৃতি রয়েছে, যেহেতু প্রতিটি বেস-সুগার বন্ড হেলিক্স অক্ষ থেকে একই দূরত্বে থাকে এবং 36° দ্বারা ঘোরানো হয় এবং ডিএনএর প্রকারের উপর নির্ভর করে, তাদের প্রতিটিতে লক্ষ লক্ষ ব্লক থাকতে পারে - নিউক্লিওটাইড . তাদের পরিবর্তনের ক্রম ডিএনএ-তে লিপিবদ্ধ এবং পরবর্তী প্রজন্মের কাছে প্রেরণ করা বংশগত তথ্য নির্ধারণ করে। জেনেটিক উপাদান হিসাবে নিউক্লিক অ্যাসিডের ভূমিকা সম্পর্কে প্রথম ধারণাটি সেন্ট পিটার্সবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী অধ্যাপক এ. শচেপোটিয়েভ (1914) দ্বারা প্রণয়ন করা হয়েছিল। রসায়নবিদরা বুঝতে পেরেছিলেন যে ডিএনএ নিউক্লিওটাইডগুলি থেকে একত্রিত হয় যার একটি ফসফেট গ্রুপ সহযোগে যুক্ত একটি পাঁচ-কার্বন চিনির সাথে যুক্ত থাকে যা চারটি নাইট্রোজেনাস ঘাঁটির সাথে যুক্ত। নিউক্লিওটাইডগুলি একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে যাতে একটির ফসফেট গ্রুপটি আগেরটির চিনির সাথে সংযুক্ত থাকে এবং তাদের বিকল্প সংমিশ্রণ থেকে একটি দীর্ঘ চেইন তৈরি হয় - অণুর চিনি-ফসফেট ব্যাকবোন। ভিত্তিগুলি ফ্রেমের ডান কোণে একপাশে অবস্থিত।
ডিএনএ অণুটি একটি সর্পিলে বাঁকানো পরিণত হয়েছিল: হেলিক্সের বাইরের দিকে একটি কঙ্কাল রয়েছে এবং ভিতরে এটির লম্ব বেস রয়েছে। হেলিক্সের প্রতি টার্নে প্রায় দশটি নিউক্লিওটাইড ছিল এবং এর পুরুত্ব নির্দেশ করে যে একাধিক স্ট্র্যান্ড পেঁচানো হয়েছে। সুতরাং, গৌণ গঠন নিউক্লিক অ্যাসিডের আকৃতি প্রতিফলিত করে। ডিএনএ মোচড়ের ডিগ্রি এনজাইমের উপর নির্ভর করে।

আর. ফ্র্যাঙ্কলিন বিশুদ্ধ ডিএনএ (1952) এর স্ফটিক দ্বারা বিক্ষিপ্ত এক্স-রে বিকিরণ থেকে ফটোগ্রাফিক ফিল্মের দাগগুলি অধ্যয়ন করেছিলেন। পদার্থবিদ এম. উইলকিন্স, যিনি একই পরীক্ষাগারে কাজ করেছিলেন, তিনিও ফলাফল নিয়ে আলোচনায় সক্রিয় অংশ নিয়েছিলেন। ফলস্বরূপ এক্স-রে প্যাটার্নগুলি অনেক বিজ্ঞানীকে ডিএনএর কাঠামোর একটি মডেল অনুসন্ধান করতে উদ্বুদ্ধ করেছিল। ডিএনএর গঠন আবিষ্কারের ইতিহাস আমেরিকান বায়োকেমিস্ট জে. ওয়াটসন তার বই "দ্য ডাবল হেলিক্স" (1968) এ বর্ণনা করেছেন। 1951 সালে, ওয়াটসন কোপেনহেগেনে উইলকিনসের সাথে দেখা করেন এবং ডিএনএ এক্স-রে পর্যালোচনা করেন।
ওয়াটসন এবং ক্রিক, পিউরিন (A, G) এবং pyrimidines (T, C) এর গঠন বুঝতে পেরে সিদ্ধান্ত নেন যে তাদের একে অপরের সাথে সম্পর্কিত হওয়া উচিত। Chargaff এর নিয়ম ব্যাখ্যা করার জন্য, DNA অবশ্যই দুটি স্ট্র্যান্ডের সমন্বয়ে গঠিত যা অবশ্যই পাক দিতে হবে যাতে পরমাণুর বিভিন্ন গ্রুপের মধ্যে নির্দিষ্ট কোণ বজায় থাকে। এবং একটি ডাবল হেলিক্স উত্থিত হয়েছিল, যেখানে পিউরিন এবং পাইরিমিডিনগুলি একটি মইয়ের ডালের মতো সাজানো হয়েছে: "রংগুলি" হল ভিত্তি, "দড়ি" হ'ল সুগার-ফসফেট ব্যাকবোন।
প্রতিটি ক্রসবার দুটি ভিত্তি থেকে গঠিত হয়: A এবং? বা G এবং C, যা Chargaff এর নিয়ম ব্যাখ্যা করে। যেহেতু প্রতিটি জোড়ার একটি রিং সহ একটি বেস এবং একটি দুটি সহ, ক্রসবারগুলির আকার একই এবং চেইনগুলির কঙ্কালগুলি একই দূরত্বে রয়েছে। ঘাঁটিগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা একসাথে থাকা দুটি বিপরীত স্ট্র্যান্ডের সাথে সংযুক্ত থাকে। যেহেতু শৃঙ্খলের লিঙ্কগুলি G-এর সাথে C এবং A-এর সাথে T, তাই একটি নির্দিষ্ট ক্রমে অনুসরণ করে CG, GC, TA এবং AT জোড়া ধাপগুলির সমন্বয়ে গঠিত একটি মইয়ের চিত্র ব্যবহার করা আরও সুবিধাজনক। এর সর্পিল মোচড়ের কারণে, অণুটি নিউক্লিওটাইড জোড়ার ধাপ সহ একটি সর্পিল সিঁড়ির অনুরূপ।
জীবন্ত কোষে, চেইনগুলি খুব দীর্ঘ, এক সারিতে 108 জোড়া পর্যন্ত থাকে এবং একটি ঘন বলের মধ্যে পাকানো হয়। মানুষের মধ্যে, এই জাতীয় সর্পিল সিঁড়ির দৈর্ঘ্য যখন ক্ষতবিক্ষত বেশ কয়েক মিটারে পৌঁছায় এবং এটি একটি অণু। তাই ডিএনএ-তে অণুর বিন্যাসের জন্য বিপুল সংখ্যক সম্ভাব্য বিকল্প। এবং এই বৈচিত্র্যটি জীবনের বৈচিত্র্যের সাথে জড়িত, এবং ডিএনএ অণুতে চার ধরণের জোড়ার বিন্যাস পুরো প্রোগ্রাম সেট করে, কোষকে বলে কিভাবে বিকাশ করতে হবে এবং কী করতে হবে।
ডাবল হেলিক্সের ব্যাস হল 2·10 -9 m (2 nm), সর্পিল ঘাঁটিগুলির সন্নিহিত জোড়ার মধ্যে দূরত্ব হল 0.34 · 10 -9 m (0.34 nm), সর্পিলটির একটি সম্পূর্ণ বিপ্লব সম্পন্ন হয়েছে 10 জোড়া পরে, এবং দৈর্ঘ্য জীবের উপর নির্ভর করে যে এই অণুটি ডিএনএর অন্তর্গত। একটি ফলের মাছি (ড্রোসোফিলা) এর দৈর্ঘ্য 4·10 -3 মিটার এবং এর দীর্ঘতম ক্রোমোজোম 10 গুণ বেশি। সহজতম ভাইরাসে, ডিএনএতে কয়েক হাজার লিঙ্ক থাকে, ব্যাকটেরিয়ায় - কয়েক মিলিয়ন এবং উচ্চতরগুলিতে - বিলিয়ন। আপনি যদি একটি মানব কোষে থাকা ডিএনএ অণুগুলিকে লাইন আপ করেন তবে আপনি 2 মিটার দৈর্ঘ্য পাবেন, অর্থাৎ দৈর্ঘ্যটি পুরুত্বের চেয়ে বিলিয়ন গুণ বেশি। কিন্তু এটি কোষের নিউক্লিয়াসে ফিট করে, যার মানে হল এর "ভাঁজ" এমন যে এর পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর এটি এমন প্রোটিনের কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য যা জিনগুলিকে "পড়তে" প্রয়োজন। একটি দুর্বল হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা সংযুক্ত বেস একে অপরের পরিপূরক, এবং প্রতিটি চেইন স্বয়ংক্রিয়ভাবে একটি অংশীদার খোঁজার জন্য তথ্য সরবরাহ করে। ইউক্যারিওটিক কোষে, ডিএনএ এবং প্রোটিনের প্রধান অংশগুলিকে একত্রে বোনা হয় পুঁতির স্ট্রিংয়ের মতো। এই জাতীয় প্রতিটি "পুঁতি" চারটি পারমাণবিক ব্লক দ্বারা বেষ্টিত এবং এতে প্রায় 200টি ডাবল বেস রয়েছে এবং "স্ট্র্যান্ড" ডিএনএ এবং একটি পারমাণবিক প্রোটিন (হিস্টোন) নিয়ে গঠিত, যা "পুঁতির" অংশ থেকে আলাদা।
তাদের প্রকাশনায় (1953), ক্রিক এবং ওয়াটসন উল্লেখ করেছেন যে এই কাঠামোটি এই অণুর "প্রজনন" প্রক্রিয়াটিকেও ভালভাবে ব্যাখ্যা করে। যখন চেইনগুলি আলাদা করা হয়, তাদের প্রত্যেকের সাথে নতুন নিউক্লিওটাইড সংযুক্ত করা যেতে পারে, তারপর প্রতিটি পুরানোটির কাছে একটি নতুন চেইন উপস্থিত হবে, এটির সাথে হুবহু মিল রয়েছে। এইভাবে আমরা প্রথম স্ব-প্রজনন করতে সক্ষম একটি কাঠামোতে এসেছি। দুই নম্বর সন্তুষ্ট জীববিজ্ঞানী, যেহেতু কোষ এবং ক্রোমোজোম উভয়ই মূলকে দুই ভাগে ভাগ করে পুনরুত্পাদন করা হয়।
তৃতীয় কাঠামোডিএনএ, অণুর ত্রি-মাত্রিক স্থানিক কনফিগারেশন দ্বারা সংজ্ঞায়িত, এখনও পর্যাপ্তভাবে অধ্যয়ন করা হয়নি।
গবেষণায় দেখা গেছে যে DNA দুটি আকারে থাকতে পারে: A (কম আর্দ্রতায়) এবং B (উচ্চ আর্দ্রতায়)। আণবিক মডেল উভয় ফর্ম জন্য নির্মিত হয়েছিল. ডিএনএ তন্তুগুলির বিচ্ছুরণ নিদর্শনগুলি থেকে তথ্য পাওয়া বেশ কঠিন ছিল, যেহেতু ডিএনএ চেইন এলোমেলোভাবে তার অক্ষ বরাবর তন্তুগুলিকে সাজিয়েছে, তবে এর হেলিকাল গঠন নিশ্চিত করা হয়েছিল। আজ অবধি, গবেষকরা প্রয়োজনীয় পরিমাণে সংশ্লেষণ করতে শিখেছেন এবং একটি প্রদত্ত অনুক্রমের ডিএনএ-এর একটি পর্যাপ্ত বিশুদ্ধ আকারে সংক্ষিপ্ত অংশগুলি পেতে শিখেছেন, যা দৈর্ঘ্যে 4 থেকে 24টি বেস জোড়া অণুর টুকরোকে স্ফটিক করা সম্ভব করে এবং এই স্ফটিকগুলি অধ্যয়ন করা সম্ভব করে। এক্স-রে বিবর্তন বিশ্লেষণ ব্যবহার করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে উভয় ফর্ম আসলে একটি কেন্দ্রীয় অক্ষের চারপাশে পেঁচানো নমনীয় সিঁড়ির অনুরূপ।

অধ্যায় 2।

2.1 ডিএনএ অণুর গঠন স্থাপন

আমাদের মনে রাখা যাক যে শরীরের প্রধান বিল্ডিং উপাদান পলিমার হয়. নিউক্লিক অ্যাসিডগুলিও পলিমার, যদিও তারা প্রোটিন থেকে গঠনে খুব আলাদা। এগুলিকে পলিনিউক্লিওটাইডও বলা হয়, কারণ তারা মনোমার নিয়ে গঠিত - নিউক্লিওটাইড। একটি নিউক্লিওটাইড তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত: বেস, চিনির সাথে সম্পর্কিত যা ফসফেটের সাথে আবদ্ধ (PO4)। নিউক্লিক অ্যাসিডের নামকরণ করা হয়েছে এতে থাকা চিনির নাম অনুসারে; রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (আরএনএ) রাইবোজ ধারণ করে এবং ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) তে ডিঅক্সিরিবোজ থাকে (যার একটি কম অক্সিজেন পরমাণু থাকে)। বেসগুলি হল নাইট্রোজেন পরমাণু সহ বড় রিং অণু। ডিএনএ নিউক্লিওটাইডগুলির চারটি ঘাঁটির মধ্যে একটি রয়েছে: অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন এবং থাইমিন (এ, জি, সি এবং টি মনোনীত; আরএনএতে, থাইমিন ইউরাসিল - ইউ প্রতিস্থাপন করে)। সাইটোসিন, থাইমিন এবং ইউরাসিলের প্রত্যেকের একটি করে পরমাণুর বলয় থাকে এবং একে পাইরিমিডিন বেস বলা হয়; এডেনাইন এবং গুয়ানিনের প্রতিটির দুটি রিং রয়েছে এবং একে পিউরিন বেস বলা হয় (চিত্র 1)। সুবিধার জন্য, রিংগুলিতে কার্বন এবং নাইট্রোজেন পরমাণুগুলি পারমাণবিক সংখ্যা দ্বারা মনোনীত হয়; চিনির কার্বন পরমাণু - 1" থেকে 5" পর্যন্ত।

আকার 1

একটি পলিনিউক্লিওটাইড (ডিএনএ বা আরএনএ) একটি নিউক্লিওটাইডের ফসফেটকে অন্যটির চিনির সাথে বাঁধার মাধ্যমে গঠিত হয়, সুনির্দিষ্টভাবে যাতে একটি নিউক্লিওটাইডের 3" কার্বন পরমাণু ফসফেট গ্রুপের মাধ্যমে পরবর্তী নিউক্লিওটাইডের 5" কার্বন পরমাণুর সাথে আবদ্ধ হয়। (চিত্র ২.):

চিত্র 2

অতএব, প্রতিটি ডিএনএ অণুর একটি পোলারিটি আছে 3" --> 5", ঠিক যেমন একটি প্রোটিন শৃঙ্খলে অ্যামাইন প্রান্ত থেকে কার্বক্সিল প্রান্ত পর্যন্ত পোলারিটি থাকে। বেসগুলি নিজেই অণুর চিনি-ফসফেট ব্যাকবোনের একপাশে সংযুক্ত থাকে।
1952 সালের আগে, এটি সাধারণত ধরে নেওয়া হয়েছিল যে ডিএনএ অণুগুলি নিয়মিত প্যাটার্নে পর্যায়ক্রমে চার ধরণের নিউক্লিওটাইড দ্বারা গঠিত, তাই মনে হয়েছিল যে সমস্ত অণু কমবেশি একই ছিল এবং তথ্য বহন করতে পারে না। কিন্তু এরউইন চারগ্যাফ যখন বিভিন্ন জীবের ডিএনএ গঠনকে মনোযোগ সহকারে বিশ্লেষণ করেন, তখন এটি আবিষ্কৃত হয় যে তাদের মধ্যে সমান অনুপাতে নিউক্লিওটাইড নেই, তবে নিম্নলিখিত অনুপাতটি লক্ষ্য করা গেছে:
1) পিউরিনের মোট সংখ্যা (A + G) প্রায় হুবহু পাইরিমিডিনের মোট সংখ্যার (C + T) সাথে মিলে যায়;
2) A-এর পরিমাণ প্রায় T-এর পরিমাণের সমান, এবং G-এর পরিমাণ C-এর পরিমাণের প্রায় সমান (A = T, G = C);
3) অনুপাত (A + T): (G + C) বিভিন্ন জীবের মধ্যে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।
1953 সালে, জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক অবশেষে DNA এর গঠন প্রতিষ্ঠা করেন। ওয়াটসন ছিলেন লুরিয়ার ছাত্র, "ফেজ গ্রুপ" এর সদস্য এবং হার্শে-চেজ পরীক্ষা-নিরীক্ষা সম্পর্কে ভালোভাবে অবগত ছিলেন। ক্রিক ছিলেন একজন পদার্থবিদ যিনি এক্স-রে বিচ্ছুরণের শক্তিশালী বিশ্লেষণী পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন। অণুগুলির গঠন নির্ধারণ করতে এক্স-রে ব্যবহার করা যেতে পারে, এমনকি যদি আপনি তাদের উপর ফোকাস করতে না পারেন যেভাবে একটি মাইক্রোস্কোপে আলোক রশ্মি ফোকাস করা হয়। পদার্থে প্রেরিত এক্স-রেগুলি তাদের পথ বরাবর পরমাণু থেকে বিচ্যুত হয় এবং ফটোগ্রাফিক ফিল্মের উপর যে চিত্রটি ছেড়ে যায় তা থেকে কেউ অনুমান করতে পারে কিভাবে পরমাণুগুলি স্ফটিকের মধ্যে অবস্থিত। এই কৌশলটি ব্যবহার করে, কিংস কলেজ লন্ডনের বায়োফিজিসিস্ট মরিস উইলকিন্স এবং রোজালিন্ড ফ্র্যাঙ্কলিন এক্স-রে চিত্রগুলি প্রাপ্ত করেছেন যা নির্দেশ করে যে ডিএনএর একটি হেলিকাল গঠন রয়েছে - একটি কর্কস্ক্রুর মতো কিছু। ওয়াটসন এবং ক্রিক নিউক্লিওটাইডের পারমাণবিক মডেল ব্যবহার করে ডিএনএর একটি মডেল তৈরি করার চেষ্টা করেছিলেন। তারা সফল হয়েছিল কারণ তারা উইলকিন্স এবং ফ্র্যাঙ্কলিনের ডেটা চারগ্যাফের ডেটা এবং বংশগতিতে ডিএনএর ভূমিকা সম্পর্কে একটি সাধারণ অনুমানের সাথে একত্রিত করেছিল। ওয়াটসন তার আত্মজীবনীমূলক বই দ্য ডাবল হেলিক্সে আবিষ্কারের গল্প বলেছেন। কাজের অগ্রগতি সম্পর্কে আরও উদ্দেশ্যমূলক তথ্য পেতে, এই বইটি সম্ভবত আন্না সায়েরের বই রোজালিন্ড ফ্র্যাঙ্কলিন এবং ডিএনএ-এর সাথে একযোগে সবচেয়ে ভাল পঠিত হয়।
ওয়াটসন এবং ক্রিক এর প্রধান অনুমান ছিল যে DNA এর গঠনে মূল ভূমিকা বেসগুলির অন্তর্গত, এবং Chargaff এর নিয়মটি অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত: A = T, G = C। তারা পরামর্শ দিয়েছিল যে DNA অণু দুটি পলিনিউক্লিওটাইড নিয়ে গঠিত। বিপরীত মেরুত্ব সহ চেইন, একটি সর্পিল মধ্যে একে অপরের আপেক্ষিক পেঁচানো (চিত্র 7.6)।

এই চেইনগুলি জোড়ায় জোড়ায় সংযুক্ত বেস দ্বারা একত্রিত হয়, এবং অ্যাডেনিন শুধুমাত্র থাইমিনের সাথে সংযোগ করতে পারে, এবং গুয়ানিন শুধুমাত্র সাইটোসিনের সাথে সংযোগ করতে পারে:

ঘাঁটিগুলির মধ্যে দুর্বল হাইড্রোজেন বন্ধন রয়েছে, যেখানে সামান্য ঋণাত্মক চার্জযুক্ত O এবং N পরমাণুগুলি হাইড্রোজেনের মাধ্যমে একসাথে বন্ধন করা হয় (যার সামান্য ধনাত্মক চার্জ রয়েছে)। যে ভিত্তিগুলি একে অপরের সাথে আবদ্ধ হয় তাদের একে অপরের পরিপূরক বলা হয়; এর মানে হল যে তাদের আকৃতি একে অপরের সাথে মিলে যায়, যেমন একটি হাত একটি দস্তানা বা একটি তালার চাবির সাথে মিলে যায়। এটি ঘাঁটির পরিপূরকতা যা বংশগতির প্রক্রিয়া নির্ধারণ করে এবং এর মাধ্যমে জীববিজ্ঞানের সমস্ত মৌলিক আইন। ওয়াটসন এবং ক্রিক এর মডেল Chargaff এর নিয়ম ব্যাখ্যা করেছে, এবং এটি DNA কিভাবে জেনেটিক তথ্য বহন করে তা বোঝা সম্ভব করেছে। 1953 সালে নেচার জার্নালে ওয়াটসন এবং ক্রিক-এর একটি সংক্ষিপ্ত নিবন্ধ ডিএনএ গবেষণায় কিছু প্রতিশ্রুতি দিয়েছিল, কিন্তু বাস্তবে এটি বিজ্ঞানে একটি বিশাল বিপ্লব তৈরি করেছিল।

ডিএনএ মডেল এবং জেনেটিক্স
মেন্ডেলের কাজের বিপরীতে, ওয়াটসন এবং ক্রিক-এর কাগজ অবিলম্বে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছিল কারণ এটি বংশগতির প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করেছিল। এটি অবিলম্বে স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে ডিএনএ ঘাঁটির ক্রম তথ্য প্রেরণ করতে পারে, অর্থাৎ, একটি জেনেটিক কোড হিসাবে কাজ করে। তথ্য সাধারণত একটি ক্রম, যেমন লেখার মধ্যে অক্ষর এবং বিরাম চিহ্নগুলির একটি ক্রম, বা মোর্স কোডে ডট এবং ড্যাশগুলির একটি ক্রম। এছাড়াও, কোষ বিভাজনের সময় জেনেটিক কোডটি অবশ্যই ডিএনএর এক কপি থেকে অন্য কপিতে প্রেরণ করা উচিত। মূল ডিএনএ অণুর দুটি কপি (বা প্রতিলিপি) তৈরির প্রক্রিয়াকে প্রতিলিপি বলা হয়। এবং ওয়াটসন-ক্রিক মডেল ব্যাখ্যা করে কিভাবে এটি সম্ভব।
প্রতিটি ডিএনএ অণুতে, একটি নিউক্লিওটাইড তার পরিপূরক নিউক্লিওটাইডের সাথে মিলে যায় এবং একটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ড সম্পূর্ণরূপে অন্যটির পরিপূরক। প্রতিলিপিটি ডিএনএ পলিমারেজ নামক একটি জটিল এনজাইম দ্বারা সঞ্চালিত হয়। যা একটি জিপারের মতো ডাবল হেলিক্সকে ছিঁড়ে ফেলতে শুরু করে, প্রতিটি স্ট্র্যান্ডে একটি বেস রেখে (চিত্র 7.7)। এখানে আমরা প্রক্রিয়াটির শুধুমাত্র একটি অত্যন্ত সরলীকৃত বর্ণনা দেব।

ভাত। 7.7। ডিএনএ প্রতিলিপির সময়, এনজাইমের একটি জটিল দ্বৈত অণুর স্ট্র্যান্ডগুলিকে পৃথক করে এবং প্রতিটি উন্মুক্ত ভিত্তি একটি পরিপূরক নিউক্লিওটাইডকে আকর্ষণ করে। দুটি চেইন থেকে দুটি অভিন্ন অণু বৃদ্ধি না হওয়া পর্যন্ত এই প্রক্রিয়া চলতে থাকে

বাস্তবে, সবকিছুই অনেক বেশি জটিল, বিশেষ করে বিবেচনা করে যে ডিএনএ চেইনগুলি শুধুমাত্র 3" প্রান্ত থেকে বৃদ্ধি পেতে পারে৷ প্রক্রিয়াটির সারমর্ম এই সত্যে নেমে আসে যে ডিএনএ পলিমারেজ অণুগুলি প্রতিটি চেইন বরাবর চলে যায় এবং পরিপূরক চেইনগুলিকে সংশ্লেষিত করে, এইভাবে একটি দ্বিগুণ গঠন করে। হেলিক্সের পরিবর্তে, প্রতিটি মুক্ত বেস একচেটিয়াভাবে একটি পরিপূরক নিউক্লিওটাইডের সাথে আবদ্ধ হয়, উদাহরণস্বরূপ, খোলা সাইটোসিন নতুন গুয়ানিনকে আকর্ষণ করে, এবং উন্মুক্ত এডিনাইন থাইমিনকে আকর্ষণ করে কারণ তারা বিপাকের সময় ক্রমাগত গঠিত হয় এবং পলিমারেজ বাঁধে। এইভাবে, প্রতিটি শৃঙ্খল একটি পরিপূরক শৃঙ্খলের গঠন নির্ধারণ করে যা পূর্ববর্তী জোড়া শৃঙ্খলের অনুক্রমের সাথে অভিন্ন হয়।
ডিএনএর নিউক্লিওটাইড ক্রম অবশ্যই জেনেটিক তথ্য সঞ্চয় করে, এবং ওয়াটসন-ক্রিক মডেল থেকে চূড়ান্ত অনুমান হল যে মিউটেশন ঘটে যখন একটি বেস অন্য দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় বা যখন একটি স্ট্র্যান্ড ভেঙে যায় এবং নিজেকে পুনর্বিন্যাস করে। এটি খুব কমই ঘটে, কিন্তু যখন এটি ঘটে, কোষে কিছু ত্রুটি সংশোধন করার ব্যবস্থা থাকে। যাইহোক, প্রতিটি জীবের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে ডিএনএ রয়েছে এবং যদি একটি ভুল বেস ঢোকানোর সুযোগ এক মিলিয়নের মধ্যে মাত্র একটি হয়, তবে প্রতি 10 মিলিয়ন ঘাঁটির জন্য 10টি ত্রুটি থাকবে এবং মিউটেশন একটি শক্তি হিসাবে গণনা করা হবে।

মডেল যাচাইকরণ
একটি মডেলের প্রকৃত বৈজ্ঞানিক মূল্য পরিমাপ করা হয় যে এটি যে সমস্ত সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে তা বাস্তবে যাচাই করা যেতে পারে। ওয়াটসন-ক্রিক মডেলটি কেবল ডিএনএ এবং বংশগতি সম্পর্কে সমস্ত পরিচিত তথ্যগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করেনি, তবে এটি বেশ কয়েকটি নতুন অনুমান করাও সম্ভব করেছে।
আসুন সাধারণ দৃষ্টিকোণ থেকে ডিএনএ প্রতিলিপিকে দেখি। প্রতিটি চেইন অক্ষত থাকে, তবে একটি অণুর দুটি চেইন আলাদা হয়ে যায় এবং প্রতিটি পুরানো চেইনের সাথে একটি নতুন চেইন সংযুক্ত থাকে। একে আধা-রক্ষণশীল ডিএনএ প্রতিলিপি বলা হয় কারণ সমস্ত মূল ডিএনএ ধরে রাখা হয় না, তবে এর প্রতিটি স্ট্র্যান্ড ধরে রাখা হয়। ধরা যাক যে প্রাথমিক অণুটি লাল রঙের এবং নতুন নিউক্লিওটাইডগুলি সবুজ রঙের। তারপর, প্রতিলিপির পরে, প্রতিটি কন্যা অণু অর্ধেক লাল এবং অর্ধেক সবুজ হবে। যদি তারা আবার প্রতিলিপি করে, ফলাফলের দুটি অণু এখনও অর্ধেক লাল এবং অর্ধেক সবুজ থাকবে এবং দুটি এখনও সম্পূর্ণ সবুজ থাকবে। আসল অণুকে কঠিন রেখা দিয়ে এবং নতুনগুলোকে ড্যাশ রেখা দিয়ে বোঝাই। এটি নিম্নলিখিত ডায়াগ্রামে ফলাফল দেয়:

1954 সালে, ম্যাথিউ মেসেলসন এবং ফ্র্যাঙ্কলিন স্ট্যাহল এই ফলাফলগুলি পরীক্ষা করার একটি উপায় নিয়ে এসেছিলেন। জেরোম উইনোগ্রাডের সাথে কাজ করে, তারা আবিষ্কার করেছিল যে সিজিয়াম ক্লোরাইডের একটি পুরু দ্রবণ (CsCl) উচ্চ গতিতে কেন্দ্রীভূত হলে একটি ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট গঠন করে। আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজ নামক একটি যন্ত্র , প্রতি মিনিটে 60 হাজার বিপ্লবের গতিতে পৌঁছতে পারে, অর্থাৎ, প্রতি সেকেন্ডে 1000 বিপ্লব পর্যন্ত। চিত্তবিনোদন পার্কগুলিতে পাওয়া তুলনামূলকভাবে ধীর সেন্ট্রিফিউজগুলির দ্বারা বিচার করে, আপনি একটি শক্তিশালী সেন্ট্রিফিউজে উৎপন্ন কেন্দ্রাতিগ শক্তি কল্পনা করতে পারেন। এই শক্তির প্রভাবে, বরং ভারী সিজিয়াম আয়নগুলি সেন্ট্রিফিউজ টিউবের নীচে যেতে শুরু করে। কয়েক ঘন্টা সেন্ট্রিফিউগেশনের পরে, CsCl দ্রবণে একটি অবিচ্ছিন্ন ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয়, অর্থাৎ, নীচের কাছাকাছি ঘনত্ব বাড়ে এবং পৃষ্ঠের দিকে হ্রাস পায়। এই জাতীয় দ্রবণে, ডিএনএ অণুগুলি দ্রবণের একটি জায়গায় থামে যার ঘনত্ব তাদের ঘনত্বের সমান।
মেসেলসন এবং স্টাহল ভারী নাইট্রোজেন আইসোটোপ (স্বাভাবিক l4N এর বিপরীতে 15N) ধারণকারী একটি মাধ্যমে ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধি করেছিলেন। কোষগুলি তাদের ডিএনএ-তে এই নাইট্রোজেনকে একত্রিত করেছে, যার অর্থ তাদের ডিএনএ স্বাভাবিক ডিএনএর চেয়ে ঘন হয়ে উঠেছে। এইভাবে, এই ডিএনএগুলি লেবেলযুক্ত হয়ে ওঠে (আমাদের উদাহরণে "লাল")। তারপরে গবেষকরা নাইট্রোজেনের স্বাভাবিক ঘনত্বের সাথে একটি পরিবেশে ব্যাকটেরিয়া স্থানান্তরিত করেন এবং তাই এর পরে গঠিত সমস্ত নতুন ডিএনএ একটি স্বাভাবিক ঘনত্ব ছিল (আমাদের উদাহরণে, "সবুজ")। বিভিন্ন সময়ের ব্যবধানে, গবেষকরা একটি CsCl দ্রবণে DNA নমুনাকে কেন্দ্রীভূত করেন এবং তাদের ঘনত্ব নির্ধারণ করেন (আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজে একটি অপটিক্যাল সিস্টেম এবং একটি ক্যামেরা থাকে)। প্রথমে সব ডিএনএ ঘন ছিল। প্রথম বিভাগের পর তারা অর্ধেক ঘন হয়ে যায়। দ্বিতীয় বিভাজনের পর অর্ধেক ডিএনএ অর্ধেক ঘন এবং অর্ধেক ডিএনএ ছিল হালকা। ওয়াটসন-ক্রিক মডেল অনুসারে ডিএনএ-এর আচরণ ঠিক এভাবেই হওয়ার কথা ছিল।
দ্বিতীয় উপসংহারটি ছিল যে ডিএনএ প্রতিলিপির সময় একটি "কাঁটা" পর্যবেক্ষণ করা উচিত। দুটি চেইন একবারে তাদের সম্পূর্ণ দৈর্ঘ্য বরাবর আলাদা করতে পারে না; তারা এক প্রান্তে ভেঙ্গে যায়, এবং সংযোগ বিচ্ছিন্ন বিভাগে নতুন চেইন সংযুক্ত করা হয়। ডিএনএ অণুগুলি অটোরেডিওগ্রাফি ব্যবহার করে দেখা যায়, একটি পদ্ধতি যা অণুতে তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের বিতরণ রেকর্ড করে। ট্রিটিয়াম (3H), হাইড্রোজেনের একটি আইসোটোপ, প্রায়শই ব্যবহৃত হয় কারণ এর পরমাণু, যখন ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, তখন কম-শক্তির ইলেকট্রন নির্গত করে যা অনেক পদার্থ দ্বারা সহজেই শোষিত হয়। যদি এই ধরনের একটি ইলেকট্রন একটি ফটোগ্রাফিক ফিল্ম বা জেল আঘাত করে, একটি অন্ধকার দাগ থেকে যায় যা ট্রিটিয়াম পরমাণুর অবস্থান নির্দেশ করে। অনেক পরমাণুর ক্ষয় থেকে প্রাপ্ত চিত্রটিকে অটোরেডিওগ্রাফি বলা হয়, কারণ তেজস্ক্রিয় পদার্থটি নিজের ছবি তোলে বলে মনে হয়।
ট্রাইটিয়াম লেবেলযুক্ত থাইমিডিন (পিরিমিডিন বেস সহ ডিএনএ নিউক্লিওটাইডগুলির মধ্যে একটি, থাইমিন) ধারণকারী একটি মাধ্যমে নির্দিষ্ট কোষ (যেমন ব্যাকটেরিয়া বা দ্রুত বর্ধনশীল উদ্ভিদের শিকড়) বৃদ্ধির মাধ্যমে ডিএনএ অটোরেডিওগ্রাফ পাওয়া যায়। ট্রিটিয়াম এইভাবে সমস্ত নবগঠিত ডিএনএ-তে অন্তর্ভুক্ত। তারপর উপাদানটি একটি পাতলা, অভিন্ন স্তরে একটি ফিল্মে (উদাহরণস্বরূপ উদ্ভিদের মূল), সাবধানে চূর্ণ এবং বিতরণ করা হয়। থাইমিডিন ধোয়া এবং অপসারণের পরে, ফিল্মটি ফটোগ্রাফিক ইমালসন দিয়ে লেপা হয় এবং একটি অন্ধকার জায়গায়, কখনও কখনও কয়েক মাস ধরে রেখে দেওয়া হয়। যখন ইমালসন বিকশিত হয়, ট্রিটিয়াম পরমাণুগুলি ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এমন জায়গায় ফিল্মের উপর গাঢ় রুপোর দানা দেখা যায়। এইভাবে, লেবেলযুক্ত কোষ এবং তাদের অংশগুলি ফটোগ্রাফে সনাক্ত করা যেতে পারে।
ইত্যাদি................

08.04.2015 13.10.2015

ডিএনএ বা নিউক্লিক অ্যাসিডের আবিষ্কারের ফলে আণবিক জীববিজ্ঞান এবং ওষুধকে সম্পূর্ণ নতুন স্তরে নিয়ে যাওয়া সম্ভব হয়েছে আমাদের শরীরে তাদের ভূমিকা অত্যধিক মূল্যায়ন করা কঠিন। এই পদার্থগুলির জন্য ধন্যবাদ, বংশগত ধারণা বিদ্যমান; তারাই প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে বেশ কয়েকটি বৈশিষ্ট্য প্রেরণ করে। এছাড়াও, প্রোটিনের জৈবসংশ্লেষণ, যা যেকোনো জীবের মধ্যে ঘটে, নিউক্লিক অ্যাসিডের পরম যোগ্যতা।

নিউক্লিক এসিড কি?

এই পদার্থ দুটি ধরনের আছে, ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড, ডিএনএ হিসাবে বেশি পরিচিত, এটি সমস্ত জেনেটিক তথ্য বহন করে। দ্বিতীয় প্রকার হল রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড বা আরএনএ, এর কাজগুলির মধ্যে একই জেনেটিক তথ্য স্থানান্তর এবং অস্থায়ী স্টোরেজ অন্তর্ভুক্ত। ডিএনএ এবং আরএনএ একই নীতি অনুসারে গঠন করা হয়; তারা উভয়ই জটিল পলিমার অণু যা নিউক্লিওটাইড, পৃথক একক নিয়ে গঠিত, তবে তাদের প্রধান পার্থক্য হল কার্বোহাইড্রেট উপাদানে, ডিএনএ-তে সুগার ডিঅক্সিরিবোজ এবং আরএনএ-তে রাইবোজ রয়েছে। ডিএনএ-এর আকৃতি একটি অনমনীয় হেলিক্স হিসাবে পরিচিত, যা দুটি স্ট্র্যান্ডের সমন্বয়ে গঠিত, যখন আরএনএ প্রায়শই একটি জটিল কুণ্ডলী হিসাবে উপস্থিত হয়, তবে কখনও কখনও একটি আটকে থাকা হেলিক্সে পরিণত হতে পারে। আজ নিউক্লিক অ্যাসিডের ধারণাটি পরিচিত, তবে মাত্র অর্ধ শতাব্দী আগে কেউ এই ধরনের নাম শুনেনি।

আবিষ্কারের উত্স পর্যন্ত

ডিএনএ-এর ইতিহাসে নিবেদিত অনেক বৈজ্ঞানিক প্রকাশনায়, ইংরেজ পদার্থবিদ ফ্রান্সিস ক্রিক এবং আমেরিকান জীববিজ্ঞানী জেমস ওয়াটসনের নাম পাওয়া যায়। হ্যাঁ, তারা সত্যিই 1953 সালে অণুর গঠনের রহস্য উন্মোচন করতে সক্ষম হয়েছিল এবং তারা ইতিহাসে নেমে গিয়েছিল, তবে এটি মূলত 1869 সালে সুইজারল্যান্ডের একজন তরুণ এবং অজানা ডাক্তার ফ্রেডরিখ মিশার দ্বারা আবিষ্কার হয়েছিল।

মিশারের আবিষ্কার

ডাক্তার তার গবেষণামূলক লেখার জন্য জার্মানিতে গিয়েছিলেন, যেখানে তাকে পুঁজের রাসায়নিক গঠন বিশ্লেষণের দায়িত্ব দেওয়া হয়েছিল। মিশার এই কাজে সন্তুষ্ট ছিলেন; তিনি বিশ্বাস করতেন যে শ্বেতকণিকাগুলি প্রাথমিক কোষ।
তরুণ বিজ্ঞানীর গবেষণা প্রক্রিয়ায় স্থানীয় হাসপাতাল থেকে প্রাপ্ত পুসযুক্ত ব্যান্ডেজগুলিকে একটি লবণাক্ত দ্রবণে স্থাপন করা জড়িত ছিল, যাতে সাদা রক্তকণিকাগুলি টিস্যু থেকে আলাদা করা হয় এবং জাহাজের নীচে জমা করা হয়। এর পরে তিনি ফলস্বরূপ অবক্ষেপকে একটি ক্ষারীয় মাধ্যমে স্থাপন করেছিলেন, যেখানে এটি দ্রবীভূত হওয়ার কথা ছিল, তবে বিশেষ এনজাইমের প্রভাব সত্ত্বেও যখন ফলস্বরূপ পদার্থটি একই অবস্থায় থেকে যায় তখন তার বিস্ময়ের কথা কল্পনা করুন। Miescher ফলস্বরূপ নিউক্লিয়াসগুলিকে আরও নিবিড়ভাবে অধ্যয়ন করতে শুরু করেছিলেন যে এইগুলি ঠিক সেগুলিই ছিল তার কোন সন্দেহ ছিল না, যদিও তার আবিষ্কারের আগে, জৈব রাসায়নিক গবেষণাগারগুলি এই ধরনের পরীক্ষায় নিযুক্ত ছিল না। ডাক্তার তার পরামর্শদাতা এবং ল্যাবরেটরির মালিক গোপ্পে-সেলারের সাথে তার আবিষ্কার ভাগ করে নিয়েছিলেন; তিনি তাড়াহুড়ো করে উপসংহার পছন্দ করতেন না এবং একটি নতুন আবিষ্কারের কথা বলার জন্য তাড়াহুড়ো করেননি। Hoppe-Seyler, রাশিয়ান রসায়নবিদ লিউবাভিনের সাথে একত্রে, তার পরীক্ষাগারে কাজ করে, মিসচারের কাজটি নিষ্ঠার সাথে অধ্যয়ন করেছিলেন এবং তারা রক্তের কোষ এবং খামির থেকে নিউক্লিন পেতে সক্ষম হয়েছিল। এবং তারপর, জনসাধারণ 1871 সালে আবিষ্কার সম্পর্কে জানতে পেরেছিল এবং এটি ইতিহাসে নেমে যায়।

একটি সাধারণ লক্ষ্যের জন্য ইন্টারওয়েভিং বিজ্ঞান

সেই সময়ে সমস্যাটি ছিল আবিষ্কারের গুরুত্ব বোঝার অভাব; একটি অনুমান সামনে রাখা হয়েছিল যে নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি জেনেটিক প্রবণতার জন্য দায়ী ছিল, কিন্তু পরে এটি পরিত্যাগ করা হয়েছিল। সংযোগের অস্তিত্ব আবার প্রমাণ করতে আরও অর্ধ শতাব্দী লেগেছে। কেন শিশুরা তাদের পিতামাতার সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, এই ঘটনার রহস্য কী এই প্রশ্নে বিজ্ঞানীরা কখনই যন্ত্রণা দেওয়া বন্ধ করেননি? সেই সময়েই ওয়াটসন এবং ক্রিক মিশচারের আবিষ্কারে ফিরে আসেন, এবং এই ধরনের একটি গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা সমাধানের জন্য বিভিন্ন বিজ্ঞান একে অপরের সাথে জড়িত ছিল:

• পদার্থবিদ্যা;
• রসায়ন;
• জীববিজ্ঞান;
• ওষুধ;
• এমনকি গণিত।

বিজ্ঞানীদের প্রত্যেকেই তাদের নিজস্ব বিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে নিউক্লাইডগুলিকে দেখেছিলেন, কিন্তু একটি সাধারণ ভাল কারণের জন্য তারা একত্রিত হয়েছিল। রসায়নবিদরা সফল
ডিএনএ অণুর গঠন খুঁজে বের করার জন্য, পদার্থবিদরা এক্স-রে ব্যবহার করে নির্ধারণ করেছিলেন যে এটি দুটি চেইন সহ একটি সর্পিল আকৃতি রয়েছে এবং জীববিজ্ঞানী ওয়াল্টসন এর গঠনে অন্তর্ভুক্ত পদার্থের জুড়ি বুঝতে সাহায্য করেছিলেন। তিনি নির্ধারণ করেছিলেন যে ডিএনএ কিছু উপাদান নিয়ে গঠিত, এবং তারা আকর্ষণ করে, থাইমিন অ্যাডেনিনের সাথে মিলিত হয় এবং সাইটোসিন গুয়ানিনের সাথে। এই কণাগুলি A, T, G এবং C অক্ষর দ্বারা মনোনীত হতে শুরু করে। এই ক্ষেত্রে, সাইটোসিন যথাক্রমে শুধুমাত্র গুয়ানিন দ্বারা একসাথে আঠালো হয়, তাদের সংখ্যা একই হওয়া উচিত, এবং থাইমিন একটি অনুরূপ নীতি অনুসারে অ্যাডেনিনের সাথে। সমস্ত কারণের তুলনা করার পরে, ক্রিক এবং ওয়াটসন একসাথে একটি আণবিক কনস্ট্রাক্টর থেকে ডিএনএর একটি মডেল তৈরি করতে শুরু করেছিলেন, যার উপাদানগুলি ছিল পারমাণবিক বল, কাজটি অণুর অপারেশনের নীতি বোঝার জন্য করা হয়েছিল। প্রচলিতভাবে একটি ডিএনএ হেলিক্সকে "আনওয়াইন্ডিং" করার মাধ্যমে, আপনি আলাদা চেইন পাবেন যা একই রকমের তৈরি করতে এবং আবার একসাথে লেগে থাকতে সক্ষম (A এর সাথে T, G এর সাথে C), যেখানে একটি জিন ছিল দুটি হয়ে যায় এবং আরও অনেক কিছু। এইভাবে, জিনের রহস্য তাত্ত্বিকভাবে সমাধান করা হয়েছিল এবং 25 এপ্রিল, 1953 সালে, রহস্যময় ডিএনএ অণু সম্পর্কে প্রথম তথ্য প্রকাশিত হয়েছিল। কয়েক বছরের মধ্যে, একটি নতুন বিজ্ঞান, ভৌত-রাসায়নিক বা আণবিক জীববিজ্ঞান, বিকশিত হয়েছিল।

মানব জীবনে DNA এর ভূমিকা

এই অণুর বেশ কয়েকটি ফাংশন সুনির্দিষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:

• তিনি জেনেটিক কোডের বাহক;
• প্রতিলিপি ফাংশন বিভিন্ন প্রজন্মের কোষে জেনেটিক তথ্য স্থানান্তর করতে দেয়;
• তথ্যের বাস্তবায়ন প্রোটিনের মাধ্যমে ঘটে এবং ডিএনএ তাদের প্রতিলিপিতে অংশগ্রহণ করে, অথবা অনুবাদের এই প্রক্রিয়াটিকেও বলা হয়।

মৌলিক বংশগত বা জিন ফাংশন ছাড়াও, জীবের অস্তিত্বের সম্ভাবনার উপর একটি অণুর প্রভাবের জন্য বিভিন্ন অনুমান রয়েছে। তাদের একটির মতে, অঙ্গগুলির প্রজাতির আকারের এনকোডিং ডিএনএর উপর নির্ভর করে এবং অন্যটি (যাকে "শূন্য" বলা হয়) বলে যে 95% উপাদান অণু কোনও কাজ করে না। বিভিন্ন অনুমান সত্ত্বেও, চিকিৎসা দৃষ্টিকোণ থেকে, আবিষ্কারটি অপূরণীয় হয়ে উঠেছে। ডিএনএর গঠন আবিষ্কারের জন্য ধন্যবাদ, ওষুধ এবং জেনেটিক্সে নিম্নলিখিত ফলাফলগুলি অর্জন করা হয়েছিল:

• অনেক বংশগত রোগ এবং এর গঠন পরিবর্তনের মধ্যে একটি সম্পর্ক চিহ্নিত করা হয়েছে;
• হেপাটাইটিস প্রতিরোধের জন্য একটি ভ্যাকসিন তৈরি করা হয়েছে;
• ইনসুলিন ডায়াবেটিস রোগীদের সমর্থন করার জন্য উন্নত করা হয়েছে;
• ডাক্তাররা মিউটেশনাল জিন দ্বারা বিঘ্নিত বিপাকীয় প্রক্রিয়াগুলি পুনরুদ্ধার করতে রোগীর শরীরে সম্পূর্ণরূপে কার্যকরী জিনগুলি প্রবর্তন করতে শিখেছে;
• জেনেটিক উপাদানের নমুনা দ্বারা পারিবারিক সম্পর্ক নির্ধারণ করা।

আর কোন উন্নয়ন সম্ভাবনা আছে কি?

প্রযুক্তি এগিয়ে যাচ্ছে, এবং বিজ্ঞানীরা জেনেটিক্স এবং ওষুধের ক্ষেত্রে নতুন দৃষ্টিভঙ্গি খোলার জন্য ডিএনএ অণু সম্পর্কে জ্ঞান ব্যবহার করার নতুন উপায় খুঁজছেন। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, ডিএনএ সিকোয়েন্সিং, অন্য কথায়, এর আসল কাঠামোটি পড়ার জন্য, প্রথম এই জাতীয় পরীক্ষাটি প্রায় 13 বছর স্থায়ী হয়েছিল এবং প্রায় তিন মিলিয়ন ডলার ব্যয় হয়েছিল, এখন এই প্রযুক্তির দাম কয়েক হাজার হবে এবং এক সপ্তাহের বেশি সময় লাগবে না . এই দিকের পরবর্তী পদক্ষেপ, বিশেষজ্ঞরা প্রতিশ্রুতি দিয়েছেন, কয়েক ঘন্টার মধ্যে সিকোয়েন্সিং করা হবে এবং $100 খরচ হবে।

আরেকটি পূর্বাভাস হল পরবর্তী ত্রৈমাসিক শতাব্দীতে জেনেটিক স্তরে বেশিরভাগ রোগের ডিকোডিং, যা মানুষের জীবনকে প্রায় 10-20 বছর বাড়িয়ে দেবে।

তুমি কি জানো?

ডিএনএ অণুর আবিষ্কার এবং আণবিক জীববিজ্ঞানের নতুন বিজ্ঞান এবং এর সাথে যুক্ত বিভিন্ন প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের উদাহরণ ব্যবহার করে, আপনি নিশ্চিত হতে পারেন যে মানবতার ভাগ্য আধুনিক বিজ্ঞানীদের নিরাপদ হাতে!