Mega-telomere
একটি মেগা-টেলোমিয়ার (অতি-দীর্ঘ টেলোমিয়ার বা তৃতীয় শ্রেণীর টেলোমিয়ার নামেও পরিচিত), একটি অত্যন্ত দীর্ঘ টেলোমিয়ার ক্রম যা ক্রোমোজোমের শেষে বসে এবং কোষের প্রতিলিপির সময় জেনেটিক তথ্যের ক্ষতি রোধ করে। নিয়মিত টেলোমিয়ারের মতো, মেগা-টেলোমিয়ারগুলি ডিএনএ এবং সম্পর্কিত প্রোটিনের পুনরাবৃত্তিমূলক ক্রম দিয়ে তৈরি এবং ক্রোমোজোমের প্রান্তে অবস্থিত। তবে, মেগা-টেলোমিয়ারগুলি নিয়মিত টেলোমিয়ারের তুলনায় যথেষ্ট দীর্ঘ, যার আকার 50 কিলোবেস থেকে শুরু করে বেশ কয়েকটি মেগাবেস পর্যন্ত (তুলনার জন্য, মেরুদণ্ডী টেলোমিয়ারের স্বাভাবিক দৈর্ঘ্য সাধারণত 10 থেকে 20 কিলোবেসের মধ্যে থাকে)। টেলোমেরেস ক্রোমোজোমের জন্য প্রতিরক্ষামূলক ক্যাপের মতো কাজ করে। কোষ বিভাজনের সময়, একটি কোষ তার ডি. এন. এ-র অনুলিপি তৈরি করবে। ডিএনএ অনুলিপি করার জন্য দায়ী কোষের এনজাইমগুলি ক্রোমোজোমের একেবারে প্রান্তটি অনুলিপি করতে পারে না। একে কখনও কখনও "শেষ প্রতিলিপি সমস্যা" বলা হয়। যদি কোনও কোষে টেলোমেরেস না থাকে, তবে ক্রোমোজোমের প্রান্তে ডিএনএ থেকে জেনেটিক তথ্য প্রতিটি বিভাগের সাথে হারিয়ে যাবে। যাইহোক, যেহেতু ক্রোমোজোমগুলির প্রান্তে টেলোমেরেস বা মেগা-টেলোমেরেস রয়েছে, তার পরিবর্তে ডিএনএর পুনরাবৃত্তিমূলক অপ্রয়োজনীয় ক্রমগুলি হারিয়ে যায় (দেখুনঃ টেলোমেরে সংক্ষিপ্তকরণ)। যদিও বেশিরভাগ ইউক্যারিওটিক জীবের ক্রোমোজোমগুলি টেলোমেরেস দ্বারা আবৃত থাকে, মেগা-টেলোমেরেস কেবল কয়েকটি প্রজাতিতে পাওয়া যায়, যেমন ইঁদুর এবং কিছু পাখি। মেরুদণ্ডী কোষে মেগা-টেলোমিয়ারের নির্দিষ্ট কার্যকারিতা এখনও অস্পষ্ট। 1970-এর দশকের শেষের দিকে ডি. এন. এ-র টেলোমেরিক অঞ্চলগুলি প্রথম শনাক্ত করা হয় (দেখুনঃ টেলোমেরিক ডি. এন. এ-র আবিষ্কার)। যাইহোক, টেলোমিয়ার ক্রমের অত্যন্ত দীর্ঘ অঞ্চলগুলি এক দশকেরও বেশি সময় পরে পর্যন্ত মেরুদণ্ডী প্রাণীর মধ্যে স্বীকৃত ছিল না। 1990 সালে ডেভিড কিপলিং এবং হাওয়ার্ড কুক গবেষণাগারের ইঁদুরগুলিতে 30 থেকে 150 কিলোবেস আকারের এই ক্রমগুলি প্রথম চিহ্নিত করেছিলেন। 1994 সালে, মুরগির মধ্যে অত্যন্ত দীর্ঘ টেলোমেরিক অঞ্চল চিহ্নিত করা হয়েছিল। বেশ কয়েকটি প্রজাতির পাখিতে 20 কিলোবেস থেকে শুরু করে বেশ কয়েকটি মেগাবেজ পর্যন্ত টেলোমেরিক ক্রমও চিহ্নিত করা হয়েছে। এই বড় অঞ্চলগুলিকে সাহিত্যে "অতি-দীর্ঘ" টেলোমেরেস বলা হত যখন সেগুলিকে দক্ষিণ ব্লটিং এবং "মেগা-টেলোমেরেস" ব্যবহার করে চিহ্নিত করা হয়েছিল যখন সাইটোজেনেটিক পদ্ধতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল। এই ক্রমগুলির জন্য বর্তমানে গৃহীত পরিভাষা হল "মেগা-টেলোমেরেস" কাঠামো এবং মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে মেগা-টেলোমেরেস ডিএনএর ছয়টি বেস-জোড়া ক্রম, টিটিএজিজি-র পুনরাবৃত্তি নিয়ে গঠিত। মেগা-টেলোমেরিক ডিএনএ ক্রোমোজোমের প্রান্তে জটিল কাঠামো তৈরি করতে বিভিন্ন প্রোটিনের সাথেও আবদ্ধ হয়। টেলোমিয়ার অ্যারে দ্বারা টেলোমিয়ার চিহ্নিত করা হয়। টেলোমিয়ার অ্যারে হল একটি নমুনার মধ্যে টেলোমিয়ারের একটি অনন্য বিন্যাস (কোষ, স্বতন্ত্র, ইত্যাদি)। এটি ক্রমের পুনরাবৃত্তির সংখ্যা, সীমাবদ্ধতা ডাইজেস্ট দ্বারা প্রদত্ত টুকরোগুলির প্যাটার্ন, যে ক্রোমোজোমের উপর এটি পাওয়া যায় এবং সেই ক্রোমোজোমের ক্রমের নির্দিষ্ট অবস্থান দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। সাহিত্যে, মেগা-টেলোমিয়ারগুলিকে তাদের অ্যারেগুলির বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে ক্লাস III টেলোমিয়ার হিসাবে উল্লেখ করা হয়। মডেল জীবের অনেক গবেষণায় জিনোম স্থিতিশীলতা, কোষীয় বার্ধক্য এবং অনকোজেনেসিস নিয়ন্ত্রণে টেলোমিয়ার কাঠামো এবং কার্যকারিতার গুরুত্ব প্রতিষ্ঠিত হয়েছে। এটি প্রস্তাব করা হয়েছে যে মেগা-টেলিওমেরগুলি দীর্ঘজীবী জীবের মধ্যে বার্ধক্যের বিরুদ্ধে সুরক্ষামূলক প্রক্রিয়া হিসাবে কাজ করতে পারে। যাইহোক, এই বিষয়ে কিছু বিতর্ক রয়েছে, যেহেতু টেলোমেরিক দৈর্ঘ্য ইঁদুরের জীবনকালকে প্রভাবিত করে বলে মনে হয় না এবং দীর্ঘ এবং স্বল্প উভয় জীবনকালের পাখিদের মেগা-টেলোমেরেস রয়েছে বলে দেখা গেছে। মেগা-টেলোমিয়ারের উপস্থিতি প্রজাতির মধ্যে পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, মানুষের ক্রোমোজোমগুলিতে মেগা-টেলোমিয়ার থাকে না যেখানে ইঁদুর এবং অনেক প্রজাতির পাখি থাকে। একই প্রজাতির মধ্যে তাদের গঠন এবং অবস্থানের মধ্যেও বৈচিত্র্য রয়েছে। ইঁদুর এবং পাখিদের মধ্যে, মেগা-টেলোমেরেস অঞ্চলগুলি হাইপারভ্যারিয়েবল হিসাবে দেখা যায়, যার অর্থ হল যে ব্যক্তিদের মধ্যে মেগা-টেলোমেরেসের আকার এবং অবস্থানে উচ্চ মাত্রার পলিমরফিজম রয়েছে, যার মধ্যে উচ্চ জাতের রেখাগুলিও রয়েছে। উচ্চ জাতের মুরগির লাইনের ভাইবোনদের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে এই অতি-দীর্ঘ টেলোমেরিক ক্রমগুলি অত্যন্ত ভিন্নধর্মী। ইঁদুরের মধ্যেও বৈচিত্র্যের অনুরূপ পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে। পাখিদের মধ্যে, যাদের কোষে মাইক্রোক্রোমোসোম থাকে, এটি পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে মেগা-টেলোমের উপস্থিতি এবং একটি প্রজাতিতে উপস্থিত মাইক্রোক্রোমোসোমগুলির সংখ্যার মধ্যে একটি সম্পর্ক ছিল, যেমন বিপুল সংখ্যক মাইক্রোক্রোমোসোম সহ পাখির জিনোমেও প্রচুর পরিমাণে টেলোমেরিক ডিএনএ সিকোয়েন্স ছিল। মনে করা হত যে এই টেলোমেরিক ক্রমগুলি কোষ বিভাজনের সময় এই ক্ষুদ্র ক্রোমোজোমগুলির জিনগুলিকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করতে পারে। যাইহোক, পরবর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে মেগা-টেলোমিয়ারগুলি মাইক্রোক্রোমোসোম সহ সমস্ত প্রজাতিতে উপস্থিত থাকে না, বা কোনও কোষের মধ্যে সমস্ত মাইক্রোক্রোমোসোমেও পাওয়া যায় না। মেগা-টেলোমিয়ারগুলিও মুরগির মাইক্রোক্রোমোসোমের উচ্চ পুনর্মিলনের হারে অবদান রাখে বলে মনে করা হয়। মুরগির দীর্ঘতম মেগা-টেলোমিয়ার ডাব্লু (মহিলা) ক্রোমোজোমের সাথে যুক্ত, যা পরামর্শ দেয় যে মেগা-টেলোমেরগুলি যৌন ক্রোমোজোম সংগঠন এবং জিনগত বৈচিত্র্যের প্রজন্মকেও প্রভাবিত করতে পারে। বিবর্তনীয় উৎস মেগা-টেলোমিয়ারগুলি অন্বেষণকারী বর্তমান গবেষণাটি প্রজননক্ষম মুরগির (গ্যালাস গ্যালাস) লাইনের পরবর্তী প্রজন্মের মধ্যে মেগা-টেলোমিয়ার প্রোফাইলগুলির অপ্রত্যাশিত বৈচিত্র্য এবং অ-মেন্ডেলিয়ান পৃথকীকরণের ইঙ্গিত দিয়েছে। প্রায় অভিন্ন জিনোমিক সিকোয়েন্স থাকা সত্ত্বেও প্রজন্ম থেকে প্রজন্মে এই বৈচিত্র্য বা অসঙ্গতি প্রমাণ করে যে মেগা-টেলোমেরেস মিয়োসিসের সময় পুনঃসংযোগকে উৎসাহিত করে। উপরন্তু, মাইক্রোক্রোমসোমে অগ্রাধিকারের অবস্থান এবং এভিয়ান প্রজাতির মহিলা-নির্দিষ্ট ডাব্লু ক্রোমোজোমের উপর একটি অত্যন্ত বড় মেগা-টেলোমের আবিষ্কারও মেগা-টেলোমেরের ভূমিকাকে নির্দেশ করে। মাইক্রোক্রোমোসোমগুলি জিন-ঘন এবং বিশেষত ক্ষতির জন্য সংবেদনশীল হিসাবে পরিচিত, সুতরাং মেগা-টেলোমেরগুলি এই জিন-সমৃদ্ধ তবে ভঙ্গুর ক্রোমোজোমগুলিকে ক্ষয় বা অন্যান্য ধরণের ক্রোমোজোমের ক্ষতি থেকে রক্ষা করার জন্য বিশেষভাবে কাজ করতে পারে। ডাব্লু ক্রোমোজোমের প্রায় 3 এমবি টেলোমেরিক অ্যারে থেকে বোঝা যায় যে মেগা-টেলোমেরগুলি মিয়োসিসের সময় যৌন-ক্রোমোজোম সংগঠন বা বিতরণেও ভূমিকা পালন করে, তবে একটি প্রক্রিয়া এখনও চিহ্নিত করা যায়নি। জিনোমে মেগা-টেলোমিয়ারের উপস্থিতি "টেলোমিয়ার ঘড়ি" কে পরিবর্তন করতে পারে বা কোনও জীবের আয়ু বাড়িয়ে দিতে পারে বলে মনে হয় না। মেগা-টেলোমেরেস মেগা-টেলোমেরেস সহ জীবগুলিকে মেরুদণ্ডী প্রজাতি, বিশেষত ইনব্রেড ইঁদুর এবং মুরগির লাইনে সর্বোত্তমভাবে বর্ণনা করা হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, ইউ. সি. ডি. 303 এবং এ. ডি. ও. এল লাইন 0 সহ কিছু বৃহত্তম মেগা-টেলোমিয়ার অ্যারে অত্যন্ত ইনব্রেড এবং প্রায় সমজাতীয় মুরগির লাইনে রিপোর্ট করা হয়েছিল। সাধারণ মেরুদণ্ডী টেলোমিয়ার অ্যারের আকার 10 থেকে 20 কেবি পর্যন্ত হয়, তবে, মাউস এবং মুরগির অনেক জেনেটিক লাইনে চরম 50 কেবি বা তার বেশি টেলোমিয়ার আকারের অ্যারে থাকে। জাপানি কোয়েল (কোটর্নিক্স জাপোনিকা), উটপাখি (স্ট্রুথিও ক্যামেলাস) এবং ইমু (ড্রোমাইয়াস নোভেহোল্যান্ডিয়া) সহ আরও কয়েকটি পাখি প্রজাতি রয়েছে। যদিও বেশিরভাগ এভিয়ান জিনোম স্তন্যপায়ী জিনোমের চেয়ে তিনগুণ ছোট, তাদের জিনোমগুলি টেলোমেরিক সিকোয়েন্স এবং ক্লাস III (মেগা-টেলোমিয়ার) অ্যারে দ্বারা সমৃদ্ধ, সম্ভবত তুলনামূলকভাবে বড় সংখ্যক মাইক্রোক্রোমোসোমের কারণে। মেগা-টেলোমিয়ারের উপস্থিতি গৃহপালিতকরণ প্রক্রিয়া বা উচ্চ জাতের মেরুদণ্ডী লাইনের বিকাশের মাধ্যমে বাড়ানো যেতে পারে। সবচেয়ে বড় মুরগির অ্যারে সবচেয়ে ইনব্রেড জেনেটিক লাইনে আবিষ্কৃত হয়েছিল। 1956 সালে প্রতিষ্ঠিত ইউ. সি. ডি. 303 লাইন থেকে পূর্ণ ভাইবোন এবং তাদের বংশধরদের অধ্যয়ন, এবং পূর্ণ-ভাই ম্যাটিং দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ, 200 কেবি বা বৃহত্তর টেলোমিয়ারের সাথে একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রোফাইল প্রতিষ্ঠা করে। যাইহোক, কম জাতের লাল জঙ্গলের পাখির পরিবারগুলির (মুরগির অনুমানিক পূর্বপুরুষ) দ্বিতীয় শ্রেণীর অ্যারে কিছুটা ছোট এবং অন্যান্য এভিয়ান প্রজাতি রয়েছে, যেমন আমেরিকান টাক ঈগল (হালিয়াইটাস লিউকোসেফালাস), উত্তর গোশক (অ্যাসিপ্টার জেন্টিলিস), কম মেগা-টেলোমের রয়েছে এবং উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট টেলোমিয়ার আকারের পরিসীমা রয়েছে। উপরন্তু, ল্যাবরেটরি ইনব্রেড মাউস স্ট্রেন (মুস মাসকুলাস) দৈর্ঘ্যে 30-150 Kb এর অত্যন্ত দীর্ঘ টেলোমেরেস প্রদর্শন করে, তবে বন্য মাউস প্রজাতির (মুস স্প্রেটাস) 5-15 Kb থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট টেলোমেরেস রয়েছে। সনাক্তকরণ পদ্ধতি মেরুদণ্ডী প্রজাতির মেগা-টেলোমিয়ার সনাক্তকরণ এবং অধ্যয়নের জন্য বিভিন্ন সাইটোজেনেটিক এবং আণবিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছে। এই কৌশলগুলির মধ্যে অনেকগুলি গবেষকদের জিনোমে একটি মেগা-টেলোমের উপস্থিতি আবিষ্কার করার পাশাপাশি টেলোমের অ্যারেগুলি চিহ্নিত করার অনুমতি দেয়। সাইটোজেনেটিক স্টাডিজ টেলোমেরিক প্রোবের সাথে ফ্লুরোসেন্স ইন সিটু হাইব্রিডাইজেশন (ফিশ) ব্যবহার করে কাচের স্লাইডে স্থির রাসায়নিকভাবে চিকিত্সা করা কোষগুলিতে টেলোমেরেসকে লেবেল করার জন্য। আরও সুনির্দিষ্টভাবে, টেলোমের-পেপটাইড নিউক্লিক অ্যাসিড ফ্লুরোসিন প্রোবগুলি প্রায়শই মাইটোটিক মেটাফেজ এবং ইন্টারফেজ বা মায়োটিক প্যাচাইটিন-পর্যায়ের ক্রোমোজোমগুলিতে টেলোমেরিক ক্রমের পুনরাবৃত্তি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। মাছের চিত্রগুলি মেগা-টেলোমেরিক ক্রোমোজোম সনাক্তকরণ এবং ক্রোমোজোম কাঠামো, জিসি-সমৃদ্ধ ডিএনএ অঞ্চলগুলির দৃশ্যায়ন এবং পরীক্ষার উপর নির্ভর করে, জেনেটিক অঞ্চল বা জিনের সাথে সহ-স্থানীয়করণ উভয়কেই অনুমতি দেয়। টেলোমেরিক সিকোয়েন্স পরিমাপ করার জন্য আণবিক কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে পালস-ফিল্ড জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস (পিএফজিই), স্লট ব্লট, অনুভূমিক জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস এবং কনট্যুর-ক্ল্যাম্পড সমজাতীয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পালস ফিল্ড জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস (সিএইচইএফ-পিএফজিই)। এই কৌশলগুলিতে, বিশুদ্ধ জিনোমিক ডি. এন. এ-কে পৃথক করা হয় এবং সীমাবদ্ধ উৎসেচক, যেমন হে-3, হিন্ফি, আলু, সাউ-3এআই, ইকোআরআই, ইকোআরভি, পি. এস. টি. আই, এস. এস. টি. আই, বামহি, হিন্দ-3 বা বি. জি. এল. আই-এর সাহায্যে হজম করা হয় এবং ফ্লুরোমেট্রি দ্বারা পরিমাপ করা হয়। সীমাবদ্ধ এনজাইম দ্বারা ছোট ছোট অংশে ডি. এন. এ-র পরিপাক, ইলেক্ট্রোফোরেসিসের মাধ্যমে পরিবর্তনশীল আকারের ডি. এন. এ-র টুকরোগুলির পৃথকীকরণ এবং একটি নির্দিষ্ট রেডিও-বা ফ্লুরোসেন্টলি-লেবেলযুক্ত প্রোব ব্যবহার করে টেলোমেরিক ডি. এন. এ যুক্ত টুকরোগুলির লেবেলিং হল অনেক আণবিক কৌশলের মধ্যে সম্পন্ন প্রয়োজনীয় পদক্ষেপ। অনেক ক্ষেত্রে, ডি. এন. এ-র টুকরোগুলি ব্লটিং কৌশলের মাধ্যমে লেবেল করার আগে স্বতন্ত্র ঝিল্লিতে স্থানান্তরিত হয় (অর্থাৎ। সাউথার্ন ব্লট)। বিশেষায়িত প্রটোকলগুলি প্রথম ও দ্বিতীয় শ্রেণীর টুকরোগুলি থেকে উচ্চ আণবিক ওজনের তৃতীয় শ্রেণীর টেলোমেরিক ডিএনএ পৃথক করার পাশাপাশি প্রতিটি শ্রেণীর মধ্যে পাওয়া আকারের পরিসরকে চিহ্নিত করার ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে। দাগযুক্ত বা লেবেলযুক্ত ঝিল্লির টেলোমেরিক টুকরোগুলির প্যাটার্ন সাধারণত ডিএনএ নমুনার জন্য অনন্য (অর্থাৎ। টেলোমিয়ার অ্যারে খুব কমই অভিন্ন)। আণবিক ওজন চিহ্নিতকারীগুলি সাধারণত ইলেক্ট্রোফোরেসিসের মাধ্যমে অ্যাগারোজ জেলের মাধ্যমে জিনোমিক ডিএনএ টুকরোগুলির সাথে পৃথক করা হয় টেলোমেরিক অ্যারেগুলি মাপতে এবং অ্যারের আন্তঃ এবং আন্তঃ-স্বতন্ত্র পরিবর্তনশীলতা সনাক্ত করতে সহায়তা করে। স্লট ব্লট, তবে, ডিএনএ বিভাজন বা বিচ্ছেদ ছাড়াই পরিচালিত হয়, বরং পুরো জিনোমিক ডিএনএ টেলোমেরিক ডিএনএর মোট ঘনত্ব পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। এই কৌশলটির ত্রুটি হল লেবেলযুক্ত ডিএনএ অণুগুলির আকার সনাক্ত করা যায় না। স্লট ব্লটে (বা ডট ব্লটে), মোট জিনোমিক ডিএনএ একটি ঝিল্লির সাথে সংযুক্ত থাকে এবং একটি টেলোমিয়ার-প্রোব দিয়ে লেবেল করা হয় যা একটি নমুনা-নির্দিষ্ট কেমিলুমিনেসেন্স সংকেত তৈরি করে, যা ফ্লুরোমিটার সরঞ্জাম এবং সফ্টওয়্যার দ্বারা ধরা এবং পরিমাপ করা হয়। ডিএনএ নমুনায় টেলোমেরিক সিকোয়েন্সের ঘনত্ব সঠিকভাবে নির্ধারণ করার জন্য একটি পরিচিত ঘনত্বের মানকে অবশ্যই একই সাথে লেবেল এবং পরিমাণ নির্ধারণ করতে হবে। তথ্যসূত্র ক্রোমোজোম টেলোমেরেস