মূলপাতা
লগইন

Color

Indigo
Red
Green
Teal
Blue
Purple
Rose

Mode

Light
EN

ডিএনএ রেপ্লিকেশন: একটি ডিএনএ থেকে দুটি অবিকল ডিএনএ

যে প্রক্রিয়ায় একটি ডিএনএ অণু নিজের অবিকল দুটি প্রতিলিপি (কপি) তৈরি করে, তাকে ডিএনএ রেপ্লিকেশন বা অনুলিপন বলে। প্রতিটি নতুন ডিএনএ-তে একটি সূত্র থাকে পুরোনো মূল ডিএনএ থেকে, আর একটি সূত্র নতুন তৈরি হয় বলে এই পদ্ধতিকে অর্ধ-রক্ষণশীল পদ্ধতি বলা হয়। কোষ বিভাজনের আগে প্রতিবার এই কপি তৈরি হয়, যাতে প্রতিটি নতুন কোষ সমান তথ্যের ডিএনএ পায়।

অ্যাডেনিন (A)থাইমিন (T)গুয়ানিন (G)সাইটোসিন (C)হাইড্রোজেন বন্ধন
গতি

নিয়ন্ত্রণ

কী দেখবে

টেমপ্লেট সিকোয়েন্স

এনজাইম বেছে নাও

৩

তালিকা থেকে এনজাইম বেছে বা তার আইকনে ক্লিক করে সেটির কাজ আলাদা করে দেখো

পরিমাপ

কপি হওয়া ক্ষারক
০
তৈরি ওকাজাকি খণ্ড
০
চারগাফের নিয়ম (A=T, G≡C)
A=T ২৫% · G≡C ২৫%
হাইড্রোজেন বন্ধন
৩০
হাইব্রিড / হালকা ভগ্নাংশ
২৫% / ৭৫%
সিকোয়েন্সের দৈর্ঘ্য
১২

সিমুলেশনটি কীভাবে ব্যবহার করবে

  1. প্রথমে “রেপ্লিকেশন ফর্ক” দৃশ্যটা দেখো: মূল ডিএনএ ডানে এখনো জোড়া, ফর্কের কাছে হেলিকেজ সেটিকে খুলে দিচ্ছে, আর বাঁয়ে দুটি নতুন সূত্র তৈরি হচ্ছে।
  2. “এনজাইম বেছে নাও” তালিকা থেকে একটি একটি করে বেছে নিয়ে দেখো: হেলিকেজ কোথায় কাজ করছে, প্রাইমেজ কখন প্রাইমার বসাচ্ছে, পলিমারেজ কীভাবে সূত্র বাড়াচ্ছে, লাইগেজ কখন জোড়া দিচ্ছে।
  3. “টেমপ্লেট সিকোয়েন্স”-এ তিনটি নমুনা বদলে দেখো ক্ষারক জোড়ার রং কীভাবে বদলায়; তারপর “নিজে লেখো” বেছে তোমার নিজের A-T-G-C দিয়ে একটি সিকোয়েন্স টাইপ করো আর সাথে সাথে তার পরিপূরক সূত্র তৈরি হতে দেখো।
  4. “ক্ষারক জোড়ার কাছ থেকে” দৃশ্যে যাও: প্রতিটি জোড়ার মাঝে কয়টা ফোঁটা রেখা আছে গুনে দেখো, A-T-এ দুটি আর G-C-তে তিনটি হবে।
  5. “মেসেলসন-স্টাল পরীক্ষা” দৃশ্যে প্রজন্মের স্লাইডার ০ থেকে বাড়িয়ে দেখো নলের ভারী, হাইব্রিড আর হালকা ব্যান্ড কীভাবে বদলায়; ডান পাশের পরিমাপে ঠিক কত শতাংশ তাও লেখা থাকবে।
  6. পরিমাপ প্যানেলে কপি হওয়া ক্ষারক আর তৈরি ওকাজাকি খণ্ডের সংখ্যা বাড়তে থাকা লক্ষ করো, আর দরকার হলে “আবার শুরু” চেপে শূন্য থেকে শুরু করো।

কাটা জায়গা জোড়া লাগে কীভাবে: প্রতিদিনের ডিএনএ কপি

হাতে সামান্য কেটে গেলে কয়েক দিনে চামড়া আবার জোড়া লেগে যায়। চুল কাটলে আবার বাড়ে। রক্ত দিলেও শরীর নতুন রক্তকণিকা বানিয়ে নেয়। এসবের পেছনে একটাই কাজ চলছে: পুরোনো কোষ ভেঙে গিয়ে নতুন কোষ তৈরি হচ্ছে, আর প্রতিটি নতুন কোষে ঠিক আগের কোষের মতো ডিএনএ থাকতে হচ্ছে। এক অক্ষরও এদিক-সেদিক হলে সেই কোষ ভুল কাজ করতে পারে, এমনকি ক্যানসারের মতো রোগও হতে পারে।

তাহলে একটা কোষের ভেতরে থাকা লম্বা ডিএনএ অণুটা কীভাবে ঠিক নিজের মতো আরেকটা কপি তৈরি করে? এই প্রশ্নের উত্তরই ডিএনএ রেপ্লিকেশন বা অনুলিপন। এই পাতায় আমরা দেখব ডিএনএ-র গঠন, কীভাবে সে খুলে দুটি হয়ে যায়, কোন এনজাইম কোন কাজ করে, আর বিজ্ঞানীরা কীভাবে প্রমাণ করলেন যে এই কপি করা পদ্ধতিটা আসলে “অর্ধ-রক্ষণশীল”।

ফরেনসিক বিজ্ঞানীরা যে অপরাধের জায়গায় সামান্য চুল বা লালা থেকে আসামি ধরে ফেলেন, তার পেছনেও এই রেপ্লিকেশনের নীতি কাজ করে। পরীক্ষাগারে অল্প ডিএনএ থেকে কোটি কোটি কপি বানানোর কৌশলকে বলে PCR, যা এই অধ্যায়ের শেষে বাস্তব জীবনের অংশে বিস্তারিত আছে।

একদম শুরু থেকে: ডিএনএ রেপ্লিকেশন কাকে বলে

ডিএনএ (ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক এসিড) হলো দুটি সূত্র পরস্পর জড়িয়ে তৈরি একটি প্যাঁচানো সিঁড়ির মতো অণু, যাকে দ্বিসূত্রক হেলিক্স বলে। প্রতিটি সূত্র তৈরি অনেকগুলো নিউক্লিওটাইড জোড়া লেগে; একটি নিউক্লিওটাইডে থাকে একটি ডিঅক্সিরাইবোজ শর্করা, একটি ফসফেট গ্রুপ আর একটি নাইট্রোজেনযুক্ত ক্ষারক। শর্করা আর ফসফেট মিলে তৈরি করে “শর্করা-ফসফেট মূলদণ্ড” বা backbone, আর ক্ষারকগুলো ভেতরের দিকে মুখ করে থাকে, ঠিক সিঁড়ির হাতলের ভেতরে সিঁড়ির ধাপের মতো।

ক্ষারক চার রকম: অ্যাডেনিন (A), থাইমিন (T), গুয়ানিন (G) আর সাইটোসিন (C)। একটি সূত্রের A সব সময় অন্য সূত্রের T-এর সাথে জোড়া লাগে, আর G সব সময় C-এর সাথে। এই নিয়মকে বলে ওয়াটসন-ক্রিক ক্ষারক জোড়ার নিয়ম, ১৯৫৩ সালে জেমস ওয়াটসন আর ফ্রান্সিস ক্রিক এই গঠন প্রস্তাব করেন (রোজালিন্ড ফ্র্যাংকলিনের এক্স-রে ছবির সাহায্যে)। দুটি সূত্র একে অপরের বিপরীত দিকে চলে, একটি 5′ প্রান্ত থেকে 3′ প্রান্তে গেলে অন্যটি 3′ প্রান্ত থেকে 5′ প্রান্তে যায়; এই বিপরীত মুখী সজ্জাকে বলে প্রতিসমান্তরাল বা antiparallel বিন্যাস।

সংজ্ঞাটা খাতায় এভাবে লেখো: যে জৈবরাসায়নিক প্রক্রিয়ায় একটি ডিএনএ অণুর দুটি সূত্র পরস্পর থেকে খুলে যায় এবং প্রতিটি পুরোনো সূত্রকে টেমপ্লেট বা আদর্শ ধরে তার পরিপূরক একটি নতুন সূত্র সংশ্লেষিত হয়, ফলে দুটি অবিকল দ্বিসূত্রক ডিএনএ অণু তৈরি হয়, তাকে ডিএনএ রেপ্লিকেশন বলে। প্রতিটি নতুন ডিএনএ-তে একটি সূত্র মূল (পুরোনো) আর একটি সূত্র সদ্য তৈরি, তাই একে অর্ধ-রক্ষণশীল পদ্ধতি বলা হয়।

এই প্রক্রিয়া কোষচক্রের S দশায় ঘটে, কোষ বিভাজনের ঠিক আগে। যে স্থান থেকে ডিএনএ খুলতে শুরু করে তাকে বলে অনুলিপন উৎস বা origin of replication; ব্যাকটেরিয়ার একটিমাত্র বৃত্তাকার ক্রোমোজোমে একটি উৎস থাকে, আর সেখান থেকে দুই দিকে দুটি রেপ্লিকেশন ফর্ক ছোটে।

ডিএনএ রেপ্লিকেশনের গুরুত্বপূর্ণ শব্দগুলো

এই অধ্যায়ের প্রায় প্রতিটি প্রশ্নে এই শব্দগুলো ঘুরেফিরে আসে। একবার ভালো করে বুঝে নাও, তারপর বাকি অংশ পড়তে সহজ হবে।

শব্দসহজ ভাষায় অর্থ
নিউক্লিওটাইডডিএনএ-র একক গঠন উপাদান: শর্করা + ফসফেট + একটি ক্ষারক (A/T/G/C)
শর্করা-ফসফেট মূলদণ্ডসূত্রের কাঠামো ধরে রাখা শৃঙ্খল; ক্ষারকগুলো এর সাথে যুক্ত থাকে
প্রতিসমান্তরাল (antiparallel)দুটি সূত্র বিপরীত দিকে চলে: একটির 5′→3′, অন্যটির 3′→5′
রেপ্লিকেশন ফর্কযে বিন্দুতে ডিএনএ খুলে দুই সূত্রে ভাগ হয়ে যায়, দেখতে ইংরেজি Y-এর মতো
হেলিকেজযে এনজাইম দুই সূত্রের হাইড্রোজেন বন্ধন ভেঙে ডিএনএ খুলে দেয়
SSB প্রোটিনসিঙ্গল স্ট্র্যান্ড বাইন্ডিং প্রোটিন; খোলা এক-সূত্রক ডিএনএ-কে ফের জোড়া লাগতে দেয় না
প্রাইমেজযে এনজাইম প্রথমে ছোট একখণ্ড RNA প্রাইমার বসায়, যেখান থেকে পলিমারেজ কাজ শুরু করে
ডিএনএ পলিমারেজযে এনজাইম প্রাইমারের পর 5′→3′ দিকে নতুন নিউক্লিওটাইড জুড়ে সূত্র বাড়ায়
লিডিং স্ট্র্যান্ডযে নতুন সূত্র ফর্কের দিকে একটানা, বিরতিহীনভাবে তৈরি হয়
ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডযে নতুন সূত্র ফর্কের বিপরীত দিকে ছোট ছোট খণ্ডে তৈরি হয়
ওকাজাকি খণ্ডল্যাগিং স্ট্র্যান্ডে তৈরি হওয়া প্রতিটি ছোট ডিএনএ খণ্ড; ১৯৬৮ সালে রেইজি ওকাজাকি ও ৎসুনেকো ওকাজাকি আবিষ্কার করেন
লাইগেজযে এনজাইম দুটি পাশের ডিএনএ খণ্ডের মাঝের ফাঁক জোড়া দিয়ে একটানা সূত্র বানায়
অর্ধ-রক্ষণশীল পদ্ধতিপ্রতিটি নতুন ডিএনএ-তে একটি পুরোনো ও একটি নতুন সূত্র থাকার নীতি
প্রুফরিডিংপলিমারেজের ভুল ক্ষারক ধরে ফেলে সরিয়ে দেওয়ার নিজস্ব ক্ষমতা

ক্ষারক জোড়া, হাইড্রোজেন বন্ধন ও চারগাফের নিয়ম

১৯৫০-এর দশকে জীবরসায়নবিদ আরউইন চারগাফ বহু প্রজাতির ডিএনএ পরীক্ষা করে দেখেন, কোনো ডিএনএ অণুতে অ্যাডেনিনের পরিমাণ সব সময় থাইমিনের সমান, আর গুয়ানিনের পরিমাণ সাইটোসিনের সমান, যদিও A+T আর G+C-এর অনুপাত প্রজাতিভেদে আলাদা হতে পারে। এই পর্যবেক্ষণকেই বলা হয় চারগাফের নিয়ম, এবং এটিই পরে ওয়াটসন-ক্রিকের ক্ষারক জোড়া মডেলের ভিত্তি হয়।

কারণটা লুকিয়ে আছে হাইড্রোজেন বন্ধনের সংখ্যায়। A আর T-এর মধ্যে দুটি হাইড্রোজেন বন্ধন হয়, আর G আর C-এর মধ্যে তিনটি। বেশি বন্ধন থাকায় G-C জোড়া A-T জোড়ার চেয়ে সামান্য বেশি স্থিতিশীল ও তাপ প্রতিরোধী। সিমুলেশনের “ক্ষারক জোড়ার কাছ থেকে” দৃশ্যে ঠিক এই ফোঁটা রেখাগুলো দেখা যায়।

নিচের টেবিলে সিমুলেশনের তিনটি নমুনা সিকোয়েন্স দেখানো হলো। প্রথমটিতে চার ক্ষারকই সমান (২৫% করে), দ্বিতীয়টি GC-সমৃদ্ধ, তৃতীয়টি AT-সমৃদ্ধ। খেয়াল করো, তিনটিতেই %A = %T আর %G = %C — এটাই চারগাফের নিয়ম, সিকোয়েন্স যেমনই হোক। GC-সমৃদ্ধ সিকোয়েন্সে হাইড্রোজেন বন্ধনও বেশি, তাই সেই ডিএনএ অংশ তাপে বেশি স্থিতিশীল।

A = T, G = Cচারগাফের নিয়ম: একই ডিএনএ অণুতে

(A + G) = (T + C)পিউরিনের সংখ্যা = পিরিমিডিনের সংখ্যা, সব সময়

নমুনা সিকোয়েন্স (5′→3′)%A%T%G%Cহাইড্রোজেন বন্ধন
ATGCGTACGCAT২৫%২৫%২৫%২৫%৩০
GGGGCCCCATAT১৭%১৭%৩৩%৩৩%৩২
ATATATGCATAT৪২%৪২%৮%৮%২৬

অর্ধ-রক্ষণশীল পদ্ধতি ও মেসেলসন-স্টাল পরীক্ষা

ওয়াটসন-ক্রিক গঠন প্রকাশের পর প্রশ্ন উঠল, রেপ্লিকেশনের সময় দুটি নতুন ডিএনএ ঠিক কীভাবে তৈরি হয়? তিনটি সম্ভাবনা প্রস্তাব করা হয়েছিল। অর্ধ-রক্ষণশীল (semi-conservative): প্রতিটি নতুন ডিএনএ-তে একটি পুরোনো সূত্র, একটি নতুন সূত্র থাকবে। রক্ষণশীল (conservative): পুরোনো দুই সূত্র একসাথে থেকে যাবে, সম্পূর্ণ নতুন একটি ডিএনএ তৈরি হবে আলাদাভাবে। বিক্ষিপ্ত (dispersive): নতুন-পুরোনো টুকরা মিশে যাবে দুই ডিএনএ-তেই।

১৯৫৮ সালে ম্যাথু মেসেলসন ও ফ্রাংকলিন স্টাল একটি সুন্দর পরীক্ষায় এই তিনটির মধ্যে সঠিকটি বেছে নেন। তাঁরা E. coli ব্যাকটেরিয়া প্রথমে ভারী নাইট্রোজেন আইসোটোপ ¹⁵N-যুক্ত মাধ্যমে বহু প্রজন্ম বড় করলেন, যাতে তাদের ডিএনএ-র উভয় সূত্রই ভারী হয়ে যায়। তারপর তাদের হালকা, স্বাভাবিক নাইট্রোজেন ¹⁴N-যুক্ত মাধ্যমে সরিয়ে দিলেন এবং একাধিক প্রজন্ম পর ডিএনএ আলাদা করে সিজিয়াম ক্লোরাইড (CsCl) দ্রবণে অতিকেন্দ্রীভবন (ultracentrifugation) করলেন। এই পদ্ধতিতে ভারী ডিএনএ নলের তলার দিকে, হালকা ডিএনএ উপরের দিকে আর মাঝামাঝি ঘনত্বের হাইব্রিড ডিএনএ (এক সূত্র ভারী, এক সূত্র হালকা) ঠিক মাঝখানে ব্যান্ড তৈরি করে।

প্রথম প্রজন্মেই (n=1) সব ডিএনএ একটিমাত্র মাঝারি ব্যান্ডে জমা হলো — সবই হাইব্রিড, কোনো বিশুদ্ধ ভারী ব্যান্ড রইল না। এটাই রক্ষণশীল মডেলকে বাতিল করে দেয়, কারণ রক্ষণশীল হলে প্রথম প্রজন্মেই একটা বিশুদ্ধ ভারী ব্যান্ড আর একটা বিশুদ্ধ হালকা ব্যান্ড থাকত। দ্বিতীয় প্রজন্মে (n=2) অর্ধেক ডিএনএ হাইব্রিড রইল, অর্ধেক সম্পূর্ণ হালকা হয়ে গেল — দুটি ব্যান্ড, কোনো মাঝামাঝি নতুন তীব্রতা নয়। বিক্ষিপ্ত মডেল হলে ব্যান্ডটা ধীরে ধীরে একদিকে সরে যেত, ধারালো দুই ভাগে ভাগ হতো না। তাই ফল মিলে গেল অর্ধ-রক্ষণশীল মডেলের সাথেই।

প্রতি প্রজন্মে হাইব্রিড অংশের ভগ্নাংশ হিসাব করা যায় সহজ নিয়মে: n প্রজন্ম পর হাইব্রিড ডিএনএ-র ভগ্নাংশ = (½)^(n−1), আর বাকিটা সম্পূর্ণ হালকা। যেমন, ৩ প্রজন্ম পর হাইব্রিড ২৫.০০% আর হালকা ৭৫.০০%; ৫ প্রজন্ম পর হাইব্রিড নেমে যায় মাত্র ৬.২৫%-এ, হালকা হয় ৯৩.৭৫%। কোনো প্রজন্মেই (n ≥ 1) সম্পূর্ণ ভারী ডিএনএ আর থাকে না, কারণ প্রতিটি পুরোনো দ্বিসূত্র প্রথম দফাতেই দুই ভাগ হয়ে দুটি আলাদা নতুন অণুতে চলে যায়। নিচের টেবিলে প্রজন্ম ০ থেকে ৬ পর্যন্ত পুরো হিসাব দেওয়া হলো।

হাইব্রিডের ভগ্নাংশ = (1/2)^(n − 1), n ≥ 1অর্ধ-রক্ষণশীল রেপ্লিকেশনে, n-তম প্রজন্মে

প্রজন্ম (n)ভারী ব্যান্ড (¹⁵N-¹⁵N)হাইব্রিড ব্যান্ড (¹⁵N-¹⁴N)হালকা ব্যান্ড (¹⁴N-¹⁴N)
০১০০.০০%০.০০%০.০০%
১০.০০%১০০.০০%০.০০%
২০.০০%৫০.০০%৫০.০০%
৩০.০০%২৫.০০%৭৫.০০%
৪০.০০%১২.৫০%৮৭.৫০%
৫০.০০%৬.২৫%৯৩.৭৫%
৬০.০০%৩.১৩%৯৬.৮৮%

রেপ্লিকেশনের এনজাইমগুলো ও তাদের কাজ

রেপ্লিকেশন একা কোনো এনজাইম করে না; এটা একটা দলের কাজ, প্রতিটি সদস্যের একটা নির্দিষ্ট দায়িত্ব। সিমুলেশনের “এনজাইম বেছে নাও” তালিকা থেকে একটি একটি বেছে প্রতিটির কাজ আলাদা করে দেখা যায়। নিচের টেবিলে সংক্ষেপে সবার কাজ দেওয়া হলো।

এই পাঁচটি ছাড়াও দুটি সহকারী এনজাইমের নাম HSC-তে আসতে পারে। টপোইসোমারেজ (জাইরেজ) ফর্কের আগে ডিএনএ পাকানো (supercoiling) কমিয়ে দেয়, নইলে খোলার সময় সামনের দিকটা আরও বেশি প্যাঁচ খেয়ে যেত। আর প্রোক্যারিওটে ডিএনএ পলিমারেজ-১ প্রতিটি RNA প্রাইমার সরিয়ে সেই জায়গায় ডিএনএ বসায়, তারপরই লাইগেজ শেষ ফাঁক জোড়া দেয়।

এনজাইমকাজ
হেলিকেজদুই সূত্রের হাইড্রোজেন বন্ধন ভেঙে ডিএনএ খুলে দেয়, রেপ্লিকেশন ফর্ক তৈরি করে
SSB প্রোটিনখোলা এক-সূত্রক অংশ ধরে রাখে, যাতে সূত্র দুটো আবার জোড়া না লাগে
টপোইসোমারেজফর্কের সামনে ডিএনএ-র বাড়তি পাক (সুপারকয়েল) কেটে সরিয়ে দেয়
প্রাইমেজএকটি ছোট RNA প্রাইমার বসায়; ডিএনএ পলিমারেজ শুধু আগে থেকে থাকা সূত্রের শেষে জুড়তে পারে, শূন্য থেকে শুরু করতে পারে না
ডিএনএ পলিমারেজপ্রাইমারের পর থেকে 5′→3′ দিকে ঠিক পরিপূরক নিউক্লিওটাইড জুড়ে সূত্র বাড়ায়, আর ভুল হলে প্রুফরিডিং করে ঠিক করে
লাইগেজওকাজাকি খণ্ডগুলোর মাঝের ফসফোডাইএস্টার ফাঁক জোড়া দিয়ে ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডকে একটানা সূত্রে বদলায়

লিডিং স্ট্র্যান্ড, ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড ও ওকাজাকি খণ্ড

ডিএনএ পলিমারেজের একটা কড়া নিয়ম আছে: এটি নতুন সূত্র শুধু 5′→3′ দিকেই বাড়াতে পারে, কখনো 3′→5′ দিকে নয়। কিন্তু দুটি পুরোনো সূত্র পরস্পরের বিপরীত দিকে (প্রতিসমান্তরাল) চলে, তাই একই রেপ্লিকেশন ফর্কে দুটি নতুন সূত্র দুই আলাদা কৌশলে তৈরি হতে হয়।

লিডিং স্ট্র্যান্ড: একটানা, বিরতিহীন

যে টেমপ্লেট সূত্রের 3′ প্রান্ত ফর্কের দিকে মুখ করে থাকে, তার ওপর নতুন সূত্র ঠিক ফর্কের অগ্রগতির দিকেই 5′→3′ বাড়তে পারে। তাই একটিমাত্র প্রাইমার লাগে, শুরুতে একবার, তারপর পলিমারেজ ফর্কের সাথে সাথে একটানা এগিয়ে যায়। এই সূত্রকে বলে লিডিং স্ট্র্যান্ড।

  • প্রাইমার লাগে: মাত্র একটি, শুরুতে
  • সংশ্লেষণ: একটানা, ফর্কের দিকেই
  • পলিমারেজ: E. coli-তে DNA pol III, একবার বসেই কাজ চালিয়ে যায়

ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড: খণ্ডে খণ্ডে, ওকাজাকি খণ্ড

অন্য টেমপ্লেট সূত্রের ৫′ প্রান্ত ফর্কের দিকে মুখ করে থাকে, তাই তার ওপর নতুন সূত্র বানাতে হলে পলিমারেজকে ফর্কের বিপরীত দিকে এগোতে হয়। ফর্ক যত এগোয়, তত নতুন টেমপ্লেট প্রকাশ পায়, আর প্রতিবার প্রাইমেজ একটি নতুন ছোট RNA প্রাইমার বসায়, পলিমারেজ সেখান থেকে একটি ছোট খণ্ড তৈরি করে আগের খণ্ডের কাছে পৌঁছানো পর্যন্ত।

এই ছোট ছোট খণ্ডগুলোকে বলে ওকাজাকি খণ্ড, ১৯৬৮ সালে জাপানি বিজ্ঞানী রেইজি ওকাজাকি ও তাঁর স্ত্রী ৎসুনেকো ওকাজাকি প্রথম শনাক্ত করেন। প্রতিটি খণ্ড শেষ হলে লাইগেজ সেটাকে আগের খণ্ডের সাথে জোড়া দেয়, প্রাইমারের RNA অংশটি সরিয়ে সেখানে ডিএনএ বসিয়ে (প্রোক্যারিওটে DNA pol I-এর কাজ)।

এই সিমুলেশনে দেখানোর সুবিধার জন্য প্রতিটি ওকাজাকি খণ্ড ঠিক ৬ ক্ষারক লম্বা ধরা হয়েছে আর প্রাইমার ২ ক্ষারক — বাস্তবে ইউক্যারিওটে একটি খণ্ড গড়ে প্রায় ২০০ নিউক্লিওটাইড লম্বা হয় (ব্যাকটেরিয়ায় আরও বড়, ১,০০০–২,০০০ নিউক্লিওটাইড), এবং সময়ও এখানে সরল করে দেখানো হয়েছে।

  • প্রাইমার লাগে: বারবার, প্রতিটি খণ্ডের শুরুতে
  • সংশ্লেষণ: খণ্ডে খণ্ডে, ফর্কের বিপরীত দিকে
  • শেষে লাইগেজ প্রতিটি খণ্ডকে জোড়া দিয়ে একটানা সূত্র বানায়

প্রুফরিডিং ও মিউটেশন

ডিএনএ পলিমারেজ প্রায় নির্ভুল, কিন্তু পুরোপুরি নির্ভুল না। ভুল ক্ষারক জোড়া বসার আসল হার প্রায় ১,০০,০০০টির মধ্যে একটি। কিন্তু পলিমারেজের নিজেরই একটা 3′→5′ এক্সোনিউক্লিয়েজ কার্যকলাপ আছে, যা ভুল ক্ষারক বসলেই তা চিনে ফেলে কেটে সরিয়ে দেয় এবং ঠিক ক্ষারক দিয়ে বদলে দেয়। এই “প্রুফরিডিং”-এর পর ভুলের হার নেমে আসে প্রায় ১,০০,০০,০০০-এ একটি।

রেপ্লিকেশনের পরও কোষে একটি মিসম্যাচ রিপেয়ার ব্যবস্থা থাকে, যা বাকি প্রায় সব ভুল ধরে ঠিক করে দেয়। সব মিলিয়ে চূড়ান্ত ভুলের হার নেমে আসে প্রায় ১,০০,০০,০০,০০০-এ একটি ক্ষারকে। যে সামান্য ভুল প্রুফরিডিং আর রিপেয়ার এড়িয়ে যায়, সেটাই মিউটেশন বা জিনগত পরিবর্তন হয়ে থেকে যেতে পারে।

মিউটেশন সব সময় খারাপ নয়। বেশির ভাগ সময় নিরপেক্ষ থাকে, কখনো ক্ষতিকর হয় (যেমন কোনো জিন অকার্যকর হয়ে যাওয়া), আবার কখনো উপকারীও হতে পারে, যা বিবর্তনের কাঁচামাল জোগায়। তবে প্রুফরিডিং বা রিপেয়ার ব্যবস্থা নিজেই ভেঙে গেলে মিউটেশনের হার অনেক বেড়ে যায়, যা ক্যানসারের মতো রোগের একটি কারণ হতে পারে।

ডিএনএ বনাম RNA: একনজরে পার্থক্য

ডিএনএ আর RNA দুটোই নিউক্লিক এসিড, কিন্তু গঠন আর কাজে বেশ কিছু পার্থক্য আছে, যা এই অধ্যায়ে বারবার আসে।

বিষয়ডিএনএRNA
শর্করাডিঅক্সিরাইবোজরাইবোজ
ক্ষারকA, T, G, CA, U (থাইমিনের বদলে ইউরাসিল), G, C
সূত্রের সংখ্যাদ্বিসূত্রক (সাধারণত)সাধারণত একসূত্রক
স্থিতিশীলতাবেশি স্থিতিশীল, দীর্ঘমেয়াদি সংরক্ষণে সক্ষমতুলনায় কম স্থিতিশীল
মূল কাজজিনগত তথ্য সংরক্ষণ ও প্রজন্মান্তরে বহনতথ্য বহন (mRNA), প্রোটিন তৈরি (rRNA, tRNA), প্রাইমার
এই অধ্যায়ে ভূমিকাযা কপি করা হচ্ছেপ্রাইমেজের বসানো অস্থায়ী প্রাইমার

সিমুলেশনে নিজে পরীক্ষা করো

প্রতিটি পরীক্ষার আগে চাইলে “আবার শুরু” চেপে কপি হওয়া ক্ষারক ও ওকাজাকি খণ্ডের সংখ্যা শূন্য থেকে শুরু করো।

পরীক্ষা ১: এনজাইমগুলো আলাদা করে দেখো

“রেপ্লিকেশন ফর্ক” দৃশ্যে “এনজাইম বেছে নাও” থেকে একে একে হেলিকেজ, SSB, প্রাইমেজ, পলিমারেজ, লাইগেজ বেছে দেখো। প্রতিটি বেছে নেওয়ার সাথে সাথে তার আইকনের চারপাশে একটা আলো জ্বলবে, যাতে ঠিক কোথায় সে কাজ করছে বোঝা সহজ হয়।

পরীক্ষা ২: লিডিং বনাম ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডের গতি তুলনা করো

লক্ষ করো, লিডিং স্ট্র্যান্ডের নতুন সূত্র (উপরের বাহু) সব সময় ফর্কের ঠিক সাথে সমান তালে বাড়ছে, কিন্তু ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডে (নিচের বাহু) প্রতিটা ওকাজাকি খণ্ড আলাদাভাবে শুরু হয়ে বাড়ছে, তারপর লাইগেজের ঝলক দেখা দিয়ে আগের খণ্ডের সাথে জুড়ে যাচ্ছে।

পরীক্ষা ৩: তোমার নিজের সিকোয়েন্স টাইপ করো

“টেমপ্লেট সিকোয়েন্স”-এ “নিজে লেখো” বেছে বক্সে তোমার পছন্দের A, T, G, C অক্ষর টাইপ করো। “ক্ষারক জোড়ার কাছ থেকে” দৃশ্যে গিয়ে দেখো তোমার সিকোয়েন্সের পরিপূরক সূত্র ঠিক নিচে হিসাব হয়ে বসে যাচ্ছে, আর পরিমাপ প্যানেলে A=T, G=C আর হাইড্রোজেন বন্ধনের সংখ্যাও বদলে যাচ্ছে।

পরীক্ষা ৪: মেসেলসন-স্টাল-এর প্রজন্ম বাড়িয়ে দেখো

“মেসেলসন-স্টাল পরীক্ষা” দৃশ্যে যাও এবং “প্রজন্ম” স্লাইডারটা ০ থেকে ধীরে ধীরে বাড়াও। শুরুতে নলে শুধু একটা ভারী ব্যান্ড, প্রজন্ম ১-এ পুরোটাই হাইব্রিড, তারপর থেকে হালকা ব্যান্ড বড় হতে থাকে আর হাইব্রিড ব্যান্ড ছোট হতে থাকে, কিন্তু কখনোই সম্পূর্ণ শূন্য হয় না।

পরীক্ষা ৫: GC-সমৃদ্ধ ও AT-সমৃদ্ধ সিকোয়েন্সের হাইড্রোজেন বন্ধন তুলনা করো

“টেমপ্লেট সিকোয়েন্স”-এ নমুনা ২ (GC বেশি) আর নমুনা ৩ (AT বেশি) পালাক্রমে বেছে পরিমাপ প্যানেলের “হাইড্রোজেন বন্ধন” সংখ্যাটা তুলনা করো। সমান দৈর্ঘ্যের সিকোয়েন্স হলেও GC-সমৃদ্ধ সিকোয়েন্সে বন্ধন বেশি হবে।

গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান

সব হিসাব সিমুলেশনের মডেল থেকেই কম্পিউটার-নির্ভুলভাবে বের করা।

সমস্যা ১: টেমপ্লেটের পরিপূরক সূত্র বের করো (প্রতিসমান্তরাল মনে রেখে)

সিমুলেশনের প্রথম নমুনা টেমপ্লেট (5′→3′): ATGCGTACGCAT। ওয়াটসন-ক্রিক নিয়মে প্রতিটি ক্ষারকের পরিপূরক বসিয়ে পাওয়া যায়: TACGCATGCGTA। কিন্তু এই পরিপূরক সূত্রটি টেমপ্লেটের বিপরীত দিকে চলে, তাই একে 3′→5′ ধরে লেখা হলেও, নিজে থেকে পড়লে (নিজের 5′ প্রান্ত থেকে শুরু করে) এটিও একই অক্ষরে থাকে, শুধু প্রান্ত দুটোর নাম বিপরীত।

দৈর্ঘ্য ১২ ক্ষারক জোড়ার এই ছোট অংশে A ৩টি, T ৩টি (পরিপূরকে), G ৩টি আর C ৩টি (পরিপূরকে) — টেমপ্লেট আর পরিপূরক মিলে প্রতিটি ক্ষারকের সংখ্যা সমান থাকে, যেটাই চারগাফের নিয়মের ভিত্তি।

সমস্যা ২: %G = ২০% হলে বাকি ক্ষারকগুলোর শতাংশ বের করো

চারগাফের নিয়মে %G = %C, তাই %C-ও ২০%। বাকি রইল ১০০ − ২০ − ২০ = ৬০%, যা A আর T-এর মধ্যে সমান ভাগ হবে। তাই %A = %T = ৩০%। মিলিয়ে দেখো: ৩০% + ৩০% + ২০% + ২০% = ১০০%।

%A = %T = (100 − 2 × %G) ÷ 2চারগাফের নিয়ম উল্টো দিক থেকে প্রয়োগ

সমস্যা ৩: এই টেমপ্লেটে কতগুলো হাইড্রোজেন বন্ধন আছে

নমুনা ১-এ A আছে ৩টি, T আছে ৩টি, G আছে ৩টি, C আছে ৩টি। A-T জোড়ায় ২টি আর G-C জোড়ায় ৩টি হাইড্রোজেন বন্ধন থাকে। যেহেতু প্রতিটি A একটি T-এর সাথে আর প্রতিটি G একটি C-এর সাথে জোড়া বাঁধে, মোট বন্ধন = (৩ × ২) + (৩ × ৩) = ৩০টি।

মোট H-বন্ধন = (Aর সংখ্যা × 2) + (Gর সংখ্যা × 3)

সমস্যা ৪: ৬,০০০ নিউক্লিওটাইডের একটি অংশে কতগুলো ওকাজাকি খণ্ড লাগবে

ইউক্যারিওটে একটি ওকাজাকি খণ্ড গড়ে প্রায় ২০০ নিউক্লিওটাইড লম্বা হয়। তাই ৬,০০০ নিউক্লিওটাইডের ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড টেমপ্লেট সম্পূর্ণ কপি করতে লাগবে ৬,০০০ ÷ ২০০ = ৩০টি খণ্ড, আর প্রতিটির শুরুতে একটি করে RNA প্রাইমার এবং শেষে একটি করে লাইগেজের জোড়া লাগানো কাজ।

সমস্যা ৫: প্রজন্ম ৩ আর ৫-এ ভারী ডিএনএর ভগ্নাংশ বের করো

প্রজন্ম ৩-এ হাইব্রিড ডুপ্লেক্সের ভগ্নাংশ (½)^(৩−1) = ২৫.০০%, বাকি ৭৫.০০% সম্পূর্ণ হালকা, আর সম্পূর্ণ ভারী ডুপ্লেক্স ০%। প্রজন্ম ৫-এ হাইব্রিড নেমে ৬.২৫%, হালকা বেড়ে ৯৩.৭৫%। যদি ডুপ্লেক্স নয়, এককভাবে সূত্র (স্ট্র্যান্ড) হিসাব করি, প্রজন্ম ৩-এ মূল ভারী সূত্র থেকে যাওয়ার ভগ্নাংশ = (½)^৩ = ১২.৫০% — এই সংখ্যাটা ডুপ্লেক্সের হাইব্রিড ভগ্নাংশের চেয়ে আলাদা, কারণ একটি ডুপ্লেক্সে দুটি সূত্র থাকে।

সমস্যা ৬: E. coli-র সম্পূর্ণ ক্রোমোজোম টানলে কত লম্বা হবে

E. coli-র বৃত্তাকার ক্রোমোজোমে প্রায় ৪৬,০০,০০০ ক্ষারক জোড়া আছে। প্রতি ক্ষারক জোড়ায় দৈর্ঘ্য ০.৩৪ nm ধরে সোজা টানলে দৈর্ঘ্য হয় ৪৬,০০,০০০ × ০.৩৪ nm = ১,৫৬৪ µm = ১.৫৬ mm। E. coli কোষ নিজে মাত্র প্রায় ২ µm লম্বা, তাই এই ডিএনএ কোষের দৈর্ঘ্যের প্রায় ৭৮২ গুণ — পুরো ডিএনএটাকে খুব কষে গুটিয়ে (সুপারকয়েলিং করে) কোষের ভেতর ভরতে হয়। এক পাক ঘুরতে ১০ ক্ষারক জোড়া লাগে বলে পুরো ক্রোমোজোমে পাক সংখ্যা প্রায় ৪,৬০,০০০টি।

দৈর্ঘ্য = ক্ষারক জোড়ার সংখ্যা × 0.34 nm/bp

সমস্যা ৭: সত্যিকারের গতিতে পুরো ক্রোমোজোম কপি হতে কত সময় লাগে

E. coli-র রেপ্লিকেশন ফর্ক প্রকৃতপক্ষে প্রতি সেকেন্ডে প্রায় ১,০০০ নিউক্লিওটাইড যুক্ত করে, আর একটিমাত্র উৎস থেকে ২টি ফর্ক দুই দিকে একসাথে কাজ করে। তাই সময় = ৪৬,০০,০০০ ÷ ২ ÷ ১,০০০ = ২,৩০০ সেকেন্ড, অর্থাৎ প্রায় ৩৮.৩ মিনিট। এই সিমুলেশনে প্রতি সেকেন্ডে ৪টি ক্ষারক দেখানো হয়, যা শুধু চোখে দেখার সুবিধার জন্য, বাস্তব গতি নয়।

বাস্তব জীবনে ডিএনএ রেপ্লিকেশনের ব্যবহার

পিসিআর (PCR, পলিমারেজ চেইন রিয়াকশন) হলো ল্যাবে ডিএনএ রেপ্লিকেশনের নীতিকেই নকল করে অতি সামান্য ডিএনএ থেকে কোটি কোটি কপি তৈরি করার কৌশল। ১৯৮৩ সালে ক্যারি মুলিস এটি উদ্ভাবন করেন এবং এর জন্য নোবেল পুরস্কার পান। উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারা এক ধরনের ডিএনএ পলিমারেজ (Taq polymerase, উষ্ণ প্রস্রবণের ব্যাকটেরিয়া থেকে পাওয়া), প্রাইমার আর বারবার গরম-ঠান্ডার চক্র দিয়ে প্রতি চক্রে ডিএনএ-র পরিমাণ দ্বিগুণ হয়ে যায়।

ডিএনএ ফিংগারপ্রিন্টিং বা প্রোফাইলিং ব্যবহার করে অপরাধের জায়গা থেকে পাওয়া রক্ত, লালা বা চুলের অতি সামান্য নমুনা থেকে PCR দিয়ে যথেষ্ট ডিএনএ কপি বানিয়ে একজনের নির্দিষ্ট কিছু বারবার-পুনরাবৃত্ত (STR) অংশ পরীক্ষা করা হয়। প্রতিটি মানুষের এই অংশগুলোর দৈর্ঘ্যের ধরন প্রায় অভিন্ন যমজ ছাড়া আর কারও সাথে মেলে না, তাই এটি আধুনিক ফরেনসিক বিজ্ঞানে অপরাধী শনাক্তকরণ আর পিতৃত্ব পরীক্ষায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

জিনোম সিকোয়েন্সিং (একজনের সম্পূর্ণ ডিএনএ পড়ে ফেলা), জিন থেরাপি, উদ্ভিদ ও প্রাণীর জাত উন্নয়ন, রোগ নির্ণয় কিট, এবং কোভিড-১৯ মহামারিতে ব্যবহৃত RT-PCR পরীক্ষা — সবই এই একই মূলনীতির ওপর দাঁড়িয়ে: ডিএনএ (বা RNA-কে ডিএনএ-তে রূপান্তরিত করে) নির্ভুলভাবে কপি করার ক্ষমতা।

যে ভুলগুলো সবাই করে

খাতায় লেখার আগে এই তালিকায় একবার চোখ বুলিয়ে নাও।

  • “রক্ষণশীল পদ্ধতিতে রেপ্লিকেশন হয়” লেখা ভুল। মেসেলসন-স্টালের পরীক্ষায় প্রমাণিত হয়েছে এটি অর্ধ-রক্ষণশীল।
  • “ডিএনএ পলিমারেজ শূন্য থেকে নতুন সূত্র শুরু করতে পারে” ভুল। এটি শুধু আগে থেকে থাকা প্রাইমার বা সূত্রের প্রান্তে জুড়তে পারে, তাই প্রাইমেজ আগে লাগে।
  • “লিডিং আর ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড আলাদা এনজাইম দিয়ে তৈরি হয়” ভুল ধরে নেওয়া। একই ডিএনএ পলিমারেজ দুই ক্ষেত্রেই কাজ করে, পার্থক্য শুধু দিক ও প্রাইমারের সংখ্যায়।
  • “ওকাজাকি খণ্ড শুধু ব্যাকটেরিয়ায় হয়” ভুল। ইউক্যারিওট আর প্রোক্যারিওট দুই দলেই ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডে ওকাজাকি খণ্ড তৈরি হয়, দৈর্ঘ্যে পার্থক্য থাকে মাত্র।
  • “প্রথম প্রজন্মেই মেসেলসন-স্টালের পরীক্ষায় হালকা ব্যান্ড দেখা যায়” ভুল। প্রথম প্রজন্মে সব ডিএনএ হাইব্রিড, হালকা ব্যান্ড শুরু হয় দ্বিতীয় প্রজন্ম থেকে।
  • A-T আর G-C-এর হাইড্রোজেন বন্ধনের সংখ্যা গুলিয়ে ফেলা। মনে রাখো, G-C-তে বেশি (তিনটি), কারণ দুটোই বড় অণু (পিউরিন+পিরিমিডিনের বড় জোড়া নয়, বন্ধনের সংখ্যার দিক থেকে G-C জোড়াই বেশি বন্ধনওয়ালা)।

পরীক্ষার কর্নার: HSC জীববিজ্ঞান

HSC জীববিজ্ঞান প্রথম পত্রে “কোষ বিভাজন ও বংশগতি” অধ্যায়ে ডিএনএ রেপ্লিকেশন বিস্তারিত পড়ানো হয়। বহুনির্বাচনিতে এনজাইমের নাম-কাজ মেলানো, চারগাফের নিয়মের হিসাব, মেসেলসন-স্টালের ফলাফল আর ওকাজাকি খণ্ডের সংজ্ঞা সবচেয়ে বেশি আসে। সৃজনশীলে সাধারণত একটি ডিএনএ সিকোয়েন্স বা একটি পরীক্ষার বর্ণনা উদ্দীপক হিসেবে থাকে।

একটি নমুনা সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক: একটি ডিএনএ সূত্রের অংশ ATGCGTACGCAT (5′→3′)। বিজ্ঞানী মেসেলসন ও স্টাল ভারী ও হালকা নাইট্রোজেন দিয়ে E. coli-তে একটি পরীক্ষা চালান, যেখানে দ্বিতীয় প্রজন্মে দুটি সমান তীব্রতার ব্যান্ড পাওয়া যায়।

  • ক. রেপ্লিকেশন ফর্ক কী? সংজ্ঞা দাও।
  • খ. উপরের সূত্রের পরিপূরক সূত্রটি লেখো এবং তাতে কতটি হাইড্রোজেন বন্ধন থাকবে হিসাব করো।
  • গ. দ্বিতীয় প্রজন্মে দুটি সমান তীব্রতার ব্যান্ড পাওয়ার কারণ ব্যাখ্যা করো।
  • ঘ. এই পরীক্ষার ফলাফল কীভাবে অর্ধ-রক্ষণশীল মতবাদকে সমর্থন করে এবং রক্ষণশীল মতবাদকে বাতিল করে, বিশ্লেষণ করো।

বহুনির্বাচনির জন্য ঝটপট তথ্য

এগুলো মুখস্থ থাকলে কয়েকটা নম্বর প্রায় নিশ্চিত।

  • রেপ্লিকেশন পদ্ধতির নাম প্রস্তাব করেন: ওয়াটসন ও ক্রিক (১৯৫৩)
  • অর্ধ-রক্ষণশীল পদ্ধতি প্রমাণ করেন: মেসেলসন ও স্টাল (১৯৫৮), E. coli-তে
  • ওকাজাকি খণ্ড আবিষ্কার: রেইজি ও ৎসুনেকো ওকাজাকি (১৯৬৮)
  • ডিএনএ খুলে দেয়: হেলিকেজ; ফাঁক জোড়া দেয়: লাইগেজ
  • A-T বন্ধন: ২টি; G-C বন্ধন: ৩টি
  • নতুন সূত্র বাড়ে: সব সময় 5′→3′ দিকে
  • PCR উদ্ভাবক: ক্যারি মুলিস (১৯৮৩)

রিভিশন: শেষ মুহূর্তের সারসংক্ষেপ

পরীক্ষার আগের রাতে এই কয়েকটা লাইন পড়ে নাও।

  • সংজ্ঞা: এক ডিএনএ থেকে দুটি অবিকল ডিএনএ তৈরি হওয়া, প্রতিটিতে এক পুরোনো ও এক নতুন সূত্র (অর্ধ-রক্ষণশীল)।
  • চারগাফের নিয়ম: %A = %T, %G = %C। A-T-এ ২টি, G-C-তে ৩টি হাইড্রোজেন বন্ধন।
  • মেসেলসন-স্টাল (১৯৫৮): ¹⁵N/¹⁴N দিয়ে প্রমাণ করেন রেপ্লিকেশন অর্ধ-রক্ষণশীল; প্রজন্ম ১-এ সব হাইব্রিড, প্রতি প্রজন্মে হাইব্রিডের ভগ্নাংশ অর্ধেক হয়।
  • এনজাইম ক্রম: হেলিকেজ খোলে → SSB আটকে রাখে → প্রাইমেজ প্রাইমার বসায় → পলিমারেজ 5′→3′ বাড়ায় → লাইগেজ জোড়া দেয়।
  • লিডিং স্ট্র্যান্ড: একটানা, একটি প্রাইমার। ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড: ওকাজাকি খণ্ডে খণ্ডে, বহু প্রাইমার।
  • প্রুফরিডিং পলিমারেজের নিজস্ব ক্ষমতা; সাথে মিসম্যাচ রিপেয়ার মিলে ভুলের হার কোটিতে একটির কমে নামিয়ে আনে।
  • বাস্তব প্রয়োগ: PCR, ডিএনএ ফিংগারপ্রিন্টিং, ফরেনসিক শনাক্তকরণ, জিনোম সিকোয়েন্সিং।

সচরাচর জিজ্ঞাসা

ডিএনএ রেপ্লিকেশন কাকে বলে?

যে প্রক্রিয়ায় একটি ডিএনএ অণু নিজের অবিকল দুটি প্রতিলিপি তৈরি করে, প্রতিটিতে একটি পুরোনো ও একটি নতুন সূত্র থাকে, তাকে ডিএনএ রেপ্লিকেশন বা অনুলিপন বলে।

ডিএনএ রেপ্লিকেশন কেন অর্ধ-রক্ষণশীল বলা হয়?

কারণ প্রতিটি নতুন তৈরি দ্বিসূত্রক ডিএনএ-তে একটি সূত্র থাকে মূল পুরোনো ডিএনএ থেকে (রক্ষিত), আর একটি সূত্র থাকে নতুন সংশ্লেষিত। মেসেলসন-স্টালের পরীক্ষা (১৯৫৮) এটি প্রমাণ করে।

মেসেলসন-স্টাল পরীক্ষা কী প্রমাণ করে?

তাঁরা ভারী (¹⁵N) ও হালকা (¹⁴N) নাইট্রোজেন-লেবেল করা ডিএনএ ব্যবহার করে দেখান, প্রথম প্রজন্মে সব ডিএনএ হাইব্রিড হয়ে যায় এবং দ্বিতীয় প্রজন্মে অর্ধেক হাইব্রিড, অর্ধেক সম্পূর্ণ হালকা হয় — এটাই অর্ধ-রক্ষণশীল পদ্ধতির প্রমাণ।

হেলিকেজ এনজাইমের কাজ কী?

হেলিকেজ দুটি পুরোনো ডিএনএ সূত্রের মধ্যকার হাইড্রোজেন বন্ধন ভেঙে দেয় এবং সূত্র দুটোকে আলাদা করে রেপ্লিকেশন ফর্ক তৈরি করে।

লিডিং স্ট্র্যান্ড ও ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডের পার্থক্য কী?

লিডিং স্ট্র্যান্ড একটিমাত্র প্রাইমার দিয়ে একটানা, বিরতিহীনভাবে ফর্কের দিকেই তৈরি হয়। ল্যাগিং স্ট্র্যান্ড ফর্কের বিপরীত দিকে ছোট ছোট ওকাজাকি খণ্ডে তৈরি হয়, প্রতিটির নিজস্ব প্রাইমার লাগে, পরে লাইগেজ জোড়া দেয়।

ওকাজাকি খণ্ড কাকে বলে?

ল্যাগিং স্ট্র্যান্ডে তৈরি হওয়া প্রতিটি ছোট ডিএনএ খণ্ডকে ওকাজাকি খণ্ড বলে; ১৯৬৮ সালে রেইজি ও ৎসুনেকো ওকাজাকি প্রথম এগুলো শনাক্ত করেন। লাইগেজ এই খণ্ডগুলোকে জোড়া দিয়ে একটানা সূত্র বানায়।

চারগাফের নিয়ম কী বলে?

কোনো ডিএনএ অণুতে অ্যাডেনিনের পরিমাণ থাইমিনের সমান (%A = %T) এবং গুয়ানিনের পরিমাণ সাইটোসিনের সমান (%G = %C), যদিও A+T ও G+C-এর অনুপাত প্রজাতিভেদে ভিন্ন হতে পারে।

A-T এবং G-C জোড়ায় কতটি হাইড্রোজেন বন্ধন থাকে?

অ্যাডেনিন-থাইমিনের মধ্যে দুটি এবং গুয়ানিন-সাইটোসিনের মধ্যে তিনটি হাইড্রোজেন বন্ধন থাকে, যে কারণে GC-সমৃদ্ধ ডিএনএ তাপে বেশি স্থিতিশীল।

ডিএনএ পলিমারেজ কি ভুল করে না?

সামান্য ভুল করে, তবে এর নিজস্ব 3′→5′ প্রুফরিডিং ক্ষমতা প্রায় সব ভুল ধরে সরিয়ে দেয়; বাকি যা এড়িয়ে যায় তা কোষের মিসম্যাচ রিপেয়ার ব্যবস্থা সংশোধন করে, ফলে চূড়ান্ত ভুলের হার অত্যন্ত কম থাকে।

ডিএনএ রেপ্লিকেশনের নীতি বাস্তব জীবনে কোথায় ব্যবহৃত হয়?

PCR পরীক্ষায় অতি সামান্য ডিএনএ থেকে কোটি কোটি কপি তৈরিতে, ডিএনএ ফিংগারপ্রিন্টিং ও ফরেনসিক শনাক্তকরণে, জিনোম সিকোয়েন্সিংয়ে, এবং কোভিড-১৯-এর মতো রোগের RT-PCR পরীক্ষায় এই একই নীতি কাজ করে।

এই বিষয়ের আরও পড়াশোনা

অ্যানিমেশনে ধারণা পরিষ্কার হলো, এবার পরীক্ষার প্রস্তুতি: সিলেবাস, সাজেশন, বই আর ভর্তি পরীক্ষার গাইড নিচে।

আরও জীববিজ্ঞান অ্যানিমেশন

SSC · HSC

মাইটোসিস কোষ বিভাজন

মাইটোসিস কাকে বলে, কোষ বিভাজন কত প্রকার ও কী কী? প্রোফেজ, মেটাফেজ, অ্যানাফেজ, টেলোফেজ ও সাইটোকাইনেসিস চলমান চিত্রে দেখো, ক্রোমোজোম গোনার নিয়মসহ।

SSC · HSC

ব্যাপন ও অভিস্রবণ

ব্যাপন ও অভিস্রবণ কাকে বলে, এদের মধ্যে পার্থক্য, প্লাজমোলাইসিস, রসস্ফীতি ও ইমবাইবিশন: কণার সিমুলেশনে নিজে দেখে সহজ ভাষায় শেখো, উদাহরণ ও গাণিতিক সমস্যাসহ।

SSC · HSC

সালোকসংশ্লেষণ

সালোকসংশ্লেষণ কাকে বলে, সমীকরণ, আলোক ও অন্ধকার পর্যায়, ক্যালভিন চক্র, প্রভাবক ও সীমাবদ্ধ উপাদান: পাতা, হাইড্রিলা আর ক্লোরোপ্লাস্টের অ্যানিমেশনে নিজে দেখো।

SSC · HSC

মানব হৃৎপিণ্ডের গঠন ও কাজ

হৃৎপিণ্ডের চারটি প্রকোষ্ঠ, কপাটিকা, লাব-ডাব শব্দ আর চলমান ইসিজি একসাথে দেখো। দ্বিচক্রী সংবহন, হৃৎচক্র ও কার্ডিয়াক আউটপুট শেখো, গাণিতিক সমস্যাসহ।

SSC · HSC

মেন্ডেলের বংশগতি সূত্র

মেন্ডেলের সূত্র, একসংকর ও দ্বিসংকর জনন, টেস্ট ক্রস, অসম্পূর্ণ প্রকটতা, রক্তের গ্রুপ আর সন্তানের লিঙ্গ নির্ধারণ — নিজে পানেট বর্গ বানিয়ে বংশগতির অনুপাত হিসাব করে দেখো।

SSC · HSC

কোষীয় শ্বসন

কোষীয় শ্বসন কাকে বলে, সবাত ও অবাত শ্বসনের পার্থক্য, গ্লাইকোলাইসিস, ক্রেবস চক্র, ইলেকট্রন প্রবাহতন্ত্র আর ATP হিসাব: মাইটোকন্ড্রিয়ার অ্যানিমেশনে নিজে দেখো ও গণনা করো।

SSC · HSC

এনজাইম ক্রিয়া

এনজাইম কী, সক্রিয় স্থান, তালা-চাবি ও আবিষ্ট মিলন মডেল, তাপমাত্রা-pH-এর প্রভাব, মিকেলিস-মেন্টেন সমীকরণ ও প্রতিবন্ধক — নিজে বদলে দেখো এনজাইম ক্রিয়ার অ্যানিমেশনে।

SSC · HSC

স্নায়ু উদ্দীপনার পরিবহন ও অ্যাকশন পটেনশিয়াল

প্রান্তিক মাত্রা (−৫৫ mV) পার হলেই অ্যাকশন পটেনশিয়াল তৈরি হয়ে অ্যাক্সন বেয়ে ছোটে, তারপর সিন্যাপসে নিউরোট্রান্সমিটার নিঃসৃত হয় — সিমুলেশনে নিজে চালিয়ে দেখো, সূত্র ও গাণিতিক উদাহরণসহ।

SSC · HSC

নেফ্রন ও মূত্র তৈরির প্রক্রিয়া

বৃক্ক প্রতিদিন প্রায় ১৮০ লিটার রক্ত ছেঁকে মাত্র দেড় লিটার মূত্র তৈরি করে কীভাবে? গ্লোমেরুলাসে ছাঁকন, নালিকায় পুনঃশোষণ আর গ্লুকোজের প্রান্তিক মাত্রা — সিমুলেশনে নিজে চালিয়ে দেখো, সূত্র ও অঙ্কসহ।

SSC · HSC

মিয়োসিস কোষ বিভাজন

মিয়োসিস কাকে বলে, ক্রসিং ওভার কী, মাইটোসিস ও মিয়োসিসের পার্থক্য কী: 2n = 4 কোষে প্রোফেজ I থেকে টেলোফেজ II পর্যন্ত নিজে চালিয়ে দেখো, সমাধান করা অঙ্কসহ।

SSC

পরিপাকতন্ত্র

পরিপাকতন্ত্র কী, কোন এনজাইম কোথায় কাজ করে, ভিলাই কীভাবে শোষণ করে: মুখ থেকে বৃহদান্ত্র পর্যন্ত খাদ্যের যাত্রা নিজে চালিয়ে দেখো, সমাধান করা অঙ্কসহ।

অন্য বিষয়ের অ্যানিমেশন

পদার্থবিজ্ঞান

আলোর প্রতিসরণ

পদার্থবিজ্ঞান

ওহমের সূত্র

পদার্থবিজ্ঞান

প্রাসের গতি

পদার্থবিজ্ঞান

সরল দোলক

পদার্থবিজ্ঞান

তড়িৎ ক্ষেত্র

পদার্থবিজ্ঞান

তরঙ্গের ব্যতিচার

পদার্থবিজ্ঞান

পড়ন্ত বস্তু ও পড়ন্ত বস্তুর সূত্র

পদার্থবিজ্ঞান

লেন্সে প্রতিবিম্ব গঠন

পদার্থবিজ্ঞান

নিউটনের গতির সূত্র

পদার্থবিজ্ঞান

গোলীয় দর্পণে প্রতিবিম্ব গঠন

পদার্থবিজ্ঞান

তড়িৎচুম্বকীয় আবেশ ও ফ্যারাডের সূত্র

পদার্থবিজ্ঞান

ভরবেগের সংরক্ষণ ও সংঘর্ষ

পদার্থবিজ্ঞান

কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি

পদার্থবিজ্ঞান

নততল

রসায়ন

পরমাণুর গঠন

রসায়ন

এসিড, ক্ষারক ও pH স্কেল

রসায়ন

ইলেকট্রন বিন্যাস

রসায়ন

গ্যাসের সূত্র: বয়েল, চার্লস ও আদর্শ গ্যাস সমীকরণ

রসায়ন

আয়নিক বন্ধন কীভাবে গঠিত হয়

রসায়ন

তড়িৎ বিশ্লেষণ ও ফ্যারাডের সূত্র

রসায়ন

সমযোজী বন্ধন

রসায়ন

পর্যায়বৃত্ত ধর্ম

গণিত

পিথাগোরাসের উপপাদ্য

গণিত

ত্রিকোণমিতিক অনুপাত ও একক বৃত্ত

গণিত

দ্বিঘাত সমীকরণ ও দ্বিঘাত ফাংশনের লেখচিত্র

গণিত

বৃত্ত সংক্রান্ত উপপাদ্য

গণিত

দূরত্ব ও উচ্চতা: উন্নতি কোণ ও অবনতি কোণ

গণিত

সম্ভাবনা: পরীক্ষালব্ধ বনাম তাত্ত্বিক সম্ভাবনা

গণিত

সমান্তর ও গুণোত্তর ধারা

গণিত

গড়, মধ্যক ও প্রচুরক