Prokaryotic DNA replication
প্রোক্যারিওটিক ডিএনএ প্রতিলিপি হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে একটি প্রোক্যারিওট তার ডিএনএকে অন্য অনুলিপিতে প্রতিলিপি করে যা কন্যা কোষে প্রেরণ করা হয়। যদিও এটি প্রায়শই মডেল জীব ই. কোলাই-তে অধ্যয়ন করা হয়, অন্যান্য ব্যাকটেরিয়া অনেক মিল দেখায়। প্রতিলিপি দ্বি-দিকনির্দেশক এবং প্রতিলিপির একক উৎস (ও. আর. সি) থেকে উদ্ভূত হয়। এটি তিনটি ধাপ নিয়ে গঠিতঃ সূচনা, সম্প্রসারণ এবং সমাপ্তি। কোষ বিভাজনের জন্য এগিয়ে যাওয়ার আগে সমস্ত কোষকে অবশ্যই ডি. এন. এ প্রতিলিপি তৈরি শেষ করতে হবে। ব্যাকটেরিয়ার দ্রুত বৃদ্ধিকে সমর্থন করে এমন মিডিয়া পরিস্থিতিগুলিও তাদের মধ্যে স্বল্প আন্তঃ-সূচনা সময় সহ দম্পতি, অর্থাৎ। দ্রুত বর্ধনশীল কোষে দ্বিগুণ হওয়ার সময় ধীর বৃদ্ধির তুলনায় কম হয়। অন্য কথায়, এটি সম্ভব যে দ্রুত বৃদ্ধির পরিস্থিতিতে দাদী কোষগুলি নাতি কোষের জন্য তার ডিএনএ প্রতিলিপি তৈরি করতে শুরু করে। একই কারণে, ডিএনএ প্রতিলিপির সূচনা অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত হয়। ব্যাকটেরিয়ার উৎপত্তি অরিসোম সমাবেশকে নিয়ন্ত্রণ করে, একটি নিউক্লিয়াস-প্রোটিন কমপ্লেক্স যা উৎপত্তির উপর একত্রিত হয় এবং সমস্ত প্রতিলিপি যন্ত্রপাতি লোড করার জন্য দায়ী। ই. কোলাই-তে, অরিসোম সমাবেশের দিকটি নিউক্লিওটাইড ক্রমের একটি সংক্ষিপ্ত প্রসারিত অংশে নির্মিত হয় যাকে প্রতিলিপির উৎপত্তি (ওআরআইসি) বলা হয় যার মধ্যে ইনিশিয়েটর প্রোটিন ডিএনএএ (ব্যাকটেরিয়া রাজ্যের মধ্যে একটি অত্যন্ত সমজাতীয় প্রোটিন)-এর জন্য একাধিক বাঁধাই সাইট রয়েছে। ডিএনএএর চারটি ডোমেন রয়েছে যার প্রতিটি ডোমেন একটি নির্দিষ্ট কাজের জন্য দায়ী। প্রতিলিপির ই. কোলাই উৎপত্তির উপর 11টি ডিএনএএ বাঁধাই সাইট/বাক্স রয়েছে যার মধ্যে তিনটি বাক্স আর1, আর2 এবং আর4 (যার একটি অত্যন্ত সংরক্ষিত 9 বিপি ঐক্যমত্য ক্রম 5 '-টিটিএটিসি/এসিএসিএ রয়েছে) উচ্চ অ্যাফিনিটি ডিএনএএ বাক্স। এগুলি ডিএনএএ-এডিপি এবং ডিএনএএ-এটিপির সাথে সমান সাদৃশ্যের সাথে আবদ্ধ হয় এবং বেশিরভাগ কোষ চক্র জুড়ে ডিএনএএ দ্বারা আবদ্ধ থাকে এবং একটি স্ক্যাফোল্ড গঠন করে যার উপর বাকি অরিসোম সমাবেশগুলি গঠিত হয়। বাকি আটটি ডিএনএএ বাক্স হল লো অ্যাফিনিটি সাইট যা ডিএনএএ-এটিপি-র সঙ্গে যুক্ত। দীক্ষা চলাকালীন, ডিএনএএ উচ্চ আকর্ষণ ডিএনএএ বক্স আর4 সংলগ্ন নিম্ন আকর্ষণ স্থানে অতিরিক্ত ডিএনএএ দান করে এবং ধীরে ধীরে সমস্ত নিম্ন আকর্ষণ ডিএনএএ বাক্সগুলি পূরণ করে। সাইটগুলি পূরণ করা তার স্থানীয় রাজ্য থেকে উত্সের গঠন পরিবর্তন করে। এটি অনুমান করা হয় যে ডি. এন. এ দ্বারা উৎপত্তির সাথে আবদ্ধ ডি. এন. এ প্রসারিত হওয়া স্ট্র্যান্ড পৃথকীকরণকে উৎসাহিত করে যা আরও ডি. এন. এ-কে ক্ষতবিক্ষত অঞ্চলে আবদ্ধ হতে দেয়। ডিএনএসি হেলিকেস লোডার তারপর ডিএনএবি হেলিকেস নিয়োগের জন্য একক-আটকে থাকা ডিএনএ-র সাথে আবদ্ধ ডিএনএএর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, যা ডিএনএ-কে শিথিল করতে থাকবে কারণ ডিএনএজি প্রাইমেস একটি আরএনএ প্রাইমার স্থাপন করে এবং ডিএনএ পলিমারেজ III হোলোএনজাইম দীর্ঘায়িত হতে শুরু করে। ব্যাকটেরিয়ায় ক্রোমোজোমের প্রতিলিপি নিয়ন্ত্রণ সূচনা পর্যায়ে নিয়ন্ত্রিত হয়। ডিএনএএ-এটিপি আরআইডিএ (ডিএনএএর নিয়ন্ত্রণমূলক নিষ্ক্রিয়তা) দ্বারা নিষ্ক্রিয় ডিএনএএ-এডিপিতে হাইড্রোলাইজ করা হয় এবং ডিএআরএস (ডিএনএএ রিঅ্যাকটিভেটিং সিকোয়েন্স, যা নিজেই এফআইএস এবং আইএইচএফ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়) দ্বারা সক্রিয় ডিএনএএ-এটিপি ফর্মে রূপান্তরিত হয়। তবে, ডিএনএএ-এটিপি-র প্রধান উৎস হল নতুন অণুর সংশ্লেষণ। এদিকে, অন্যান্য বেশ কয়েকটি প্রোটিন সাধারণত প্রতিরোধের মাধ্যমে দীক্ষা নিয়ন্ত্রণ করতে ওরিওসি ক্রমের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে। ই. কোলাই-তে এই প্রোটিনগুলির মধ্যে রয়েছে ডায়এএ, সেকিউএ, আইসিআইএ, এইচইউ এবং আর্কএ-পি, তবে এগুলি অন্যান্য ব্যাকটেরিয়া প্রজাতির মধ্যে পরিবর্তিত হয়। ই. কোলাই-এর অন্যান্য কয়েকটি প্রক্রিয়া যা বিভিন্নভাবে দীক্ষা নিয়ন্ত্রণ করে তা হল ডিডিএএইচ (ডেটা-ডিপেন্ডেন্ট ডিএনএএ হাইড্রোলাইসিস, যা আইএইচএফ দ্বারাও নিয়ন্ত্রিত হয়), ডিএনএএ জিনের প্রতিরোধ (সেকিউএ প্রোটিন দ্বারা) এবং লিপিড ঝিল্লি দ্বারা ডিএনএএ-এর পুনরায় সক্রিয়করণ। সম্প্রসারণ একবার প্রাইমিং সম্পূর্ণ হয়ে গেলে, ডিএনএ পলিমারেজ III হোলোএনজাইম ডিএনএতে লোড করা হয় এবং প্রতিলিপি তৈরি শুরু হয়। ডি. এন. এ পলিমারেজ III-এর অনুঘটক পদ্ধতিতে সক্রিয় স্থানে দুটি ধাতব আয়ন এবং সক্রিয় স্থানে একটি অঞ্চল ব্যবহার করা হয় যা ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড এবং রাইবোনিউক্লিওটাইডের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে। ধাতব আয়নগুলি হল সাধারণ ডাইভ্যালেন্ট ক্যাটায়ন যা 3 'ও. এইচ-কে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইডের আলফা ফসফেটের উপর একটি নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ শুরু করতে এবং ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইডের উপর নেতিবাচক চার্জযুক্ত ট্রাইফসফেটকে স্থিতিশীল করতে সহায়তা করে। আলফা ফসফেটের উপর 3 'OH দ্বারা নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ পাইরোফসফেট মুক্ত করে, যা পরবর্তীকালে হাইড্রোলাইজড (অজৈব ফসফেটেজ দ্বারা) হয়ে দুটি ফসফেটে পরিণত হয়। এই হাইড্রোলাইসিস ডিএনএ সংশ্লেষণকে সমাপ্তির দিকে নিয়ে যায়। উপরন্তু, ডিএনএ পলিমারেজ III অবশ্যই সঠিকভাবে জোড়া লাগানো ঘাঁটি এবং ভুলভাবে জোড়া লাগানো ঘাঁটির মধ্যে পার্থক্য করতে সক্ষম হতে হবে। সঠিকভাবে জোড়া দেওয়া নিউক্লিওটাইডের কাঠামোর পরিপূরক একটি সক্রিয় সাইট পকেট ব্যবহারের মাধ্যমে ওয়াটসন-ক্রিক বেস জুটিকে আলাদা করে এটি সম্পন্ন করা হয়। এই পকেটে একটি টাইরোসিন অবশিষ্টাংশ রয়েছে যা সঠিকভাবে জোড়া দেওয়া নিউক্লিওটাইডের সাথে ভ্যান ডার ওয়ালস মিথস্ক্রিয়া তৈরি করতে সক্ষম। উপরন্তু, সক্রিয় স্থানে ডি. এস. ডি. এন. এ (ডাবল স্ট্র্যান্ডেড ডি. এন. এ)-এর একটি বৃহত্তর বড় খাঁজ এবং অগভীর ছোট খাঁজ রয়েছে যা পিউরিন ক্ষারের তৃতীয় নাইট্রোজেন এবং পাইরিমিডিন ক্ষারের দ্বিতীয় অক্সিজেনের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের অনুমতি দেয়। পরিশেষে, সক্রিয় স্থানটি ডিএনএ মেরুদণ্ডের সাথে ব্যাপক হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে। এই মিথস্ক্রিয়াগুলির ফলে ডিএনএ পলিমারেজ III একটি সঠিকভাবে জোড়া লাগানো ভিত্তির চারপাশে বন্ধ হয়ে যায়। যদি একটি ক্ষার ঢোকানো হয় এবং ভুলভাবে জোড়া দেওয়া হয়, তবে হাইড্রোজেন বন্ধন এবং ভ্যান ডার ওয়ালের মিথস্ক্রিয়ায় বিঘ্নের কারণে এই মিথস্ক্রিয়া ঘটতে পারে না। ডি. এন. এ 3 '→ 5' দিকে পড়া হয়, তাই নিউক্লিওটাইডগুলি 5 '→ 3' দিকে সংশ্লেষিত (বা টেমপ্লেট স্ট্র্যান্ডের সাথে সংযুক্ত) হয়। যাইহোক, ডি. এন. এ-র মূল স্ট্র্যান্ডগুলির মধ্যে একটি হল 3 '-5' এবং অন্যটি হল 5 '-3'। এটি সমাধান করার জন্য, প্রতিলিপি বিপরীত দিকে ঘটে। প্রতিলিপি কাঁটার দিকে অগ্রসর হয়ে, নেতৃস্থানীয় স্ট্র্যান্ডটি একটি অবিচ্ছিন্ন পদ্ধতিতে সংশ্লেষিত হয়, যার জন্য শুধুমাত্র একটি প্রাইমারের প্রয়োজন হয়। অন্যদিকে, প্রতিলিপি কাঁটাচামচ থেকে দূরে সরে যাওয়া পিছিয়ে পড়া স্ট্র্যান্ডটি ওকাজাকি ফ্র্যাগমেন্ট নামে পরিচিত ছোট ছোট টুকরোগুলির একটি সিরিজে সংশ্লেষিত হয়, ফলস্বরূপ অনেক প্রাইমারের প্রয়োজন হয়। ওকাজাকি টুকরোগুলির আরএনএ প্রাইমারগুলি পরবর্তীকালে আরএনএজ এইচ এবং ডিএনএ পলিমারেজ আই (এক্সোনিউক্লিজ) দ্বারা অবনমিত হয় এবং ফাঁকগুলি (বা নিক্স) ডিওক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড দিয়ে ভরা হয় এবং এনজাইম লিগাজ দ্বারা সিল করা হয়। প্রতিলিপির হার একটি জীবন্ত কোষে ডি. এন. এ প্রতিলিপির হার প্রথম ফেজ-সংক্রামিত ই. কোলাইতে ফেজ টি4 ডি. এন. এ সম্প্রসারণের হার হিসাবে পরিমাপ করা হয়েছিল। 37 ডিগ্রি সেলসিয়াসে সূচকীয় ডিএনএ বৃদ্ধির সময়কালে, হার ছিল প্রতি সেকেন্ডে 749 নিউক্লিওটাইড। ফেজ টি4 ডি. এন. এ সংশ্লেষণের সময় প্রতি প্রতিলিপিতে প্রতি বেস জুটিতে মিউটেশনের হার প্রতি 108-এ 1.7। ই. কোলাই-তে ডিএনএ প্রতিলিপির সমাপ্তি সমাপ্তি সমাপ্তি ক্রম এবং তাস প্রোটিন ব্যবহারের মাধ্যমে সম্পন্ন হয়। এই ক্রমগুলি দুটি প্রতিলিপি কাঁটাচামচকে শুধুমাত্র একটি দিকে যেতে দেয়, কিন্তু অন্য দিকে নয়। ডি. এন. এ প্রতিলিপি প্রাথমিকভাবে দুটি ক্যাটেনেটেড বা সংযুক্ত বৃত্তাকার ডি. এন. এ ডুপ্লেক্স তৈরি করে, যার প্রত্যেকটিতে একটি প্যারেন্টাল স্ট্র্যান্ড এবং একটি নতুন সংশ্লেষিত স্ট্র্যান্ড (অর্ধ-রক্ষণশীল প্রতিলিপির প্রকৃতি দ্বারা) থাকে। এই ক্যাটেনেশনকে দুটি আন্তঃসংযুক্ত বলয় হিসাবে কল্পনা করা যেতে পারে যা আলাদা করা যায় না। ই. কোলাই-তে টোপোআইসোমরেজ 2 মূল ডিএনএ বা সদ্য গঠিত ডিএনএ-র দুটি ধারাবাহিক নিউক্লিওটাইডে উপস্থিত ফসফডায়স্টার বন্ধন ভেঙে দুটি বৃত্তাকার ডিএনএ দ্বৈতকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন বা বিচ্ছিন্ন করে এবং তারপরে লিগটিং ক্রিয়াকলাপ লিগ্যাটগুলি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডকে ভেঙে দেয় এবং তাই দুটি ডিএনএ গঠিত হয়। অন্যান্য প্রোক্যারিওটিক প্রতিলিপি মডেল থিটা ধরনের প্রতিলিপি ইতিমধ্যে উল্লেখ করা হয়েছে। অন্যান্য ধরনের প্রোক্যারিওটিক প্রতিলিপি রয়েছে যেমন ঘূর্ণায়মান বৃত্ত প্রতিলিপি এবং ডি-লুপ প্রতিলিপি ঘূর্ণায়মান বৃত্ত প্রতিলিপি এটি ব্যাকটেরিয়া সংমিশ্রণে দেখা যায় যেখানে একই বৃত্তাকার ডিএনএ ঘূর্ণায়মান হয় এবং এর চারপাশে নতুন স্ট্র্যান্ড বিকশিত হয়। । যখন একটি সংকেত দ্বারা সংমিশ্রণ শুরু হয় তখন রিল্যাক্সেজ এনজাইম ওরিটিতে কনজুগেটিভ প্লাজমিডের একটি স্ট্র্যান্ডে একটি নিক তৈরি করে। রিল্যাক্সাস একা বা এক ডজনেরও বেশি প্রোটিনের একটি কমপ্লেক্সে কাজ করতে পারে যা সম্মিলিতভাবে রিল্যাক্সোজোম হিসাবে পরিচিত। এফ-প্লাজমিড সিস্টেমে রিল্যাক্সেজ এনজাইমকে ট্রাই বলা হয় এবং রিল্যাক্সোজোমটি ট্রাই, ট্রাই, ট্রাম এবং ইন্টিগ্রেটেড হোস্ট ফ্যাক্টর আইএইচএফ নিয়ে গঠিত। নিকড স্ট্র্যান্ড, বা টি-স্ট্র্যান্ড, তারপর অবিচ্ছিন্ন স্ট্র্যান্ড থেকে খোলা হয় এবং 5 '-টার্মিনাস থেকে 3'-টার্মিনাস দিকে প্রাপক কোষে স্থানান্তরিত হয়। অবশিষ্ট স্ট্র্যান্ডটি কনজুগেটিভ ক্রিয়া (ওরিভি থেকে শুরু হওয়া উদ্ভিজ্জ প্রতিলিপি) থেকে স্বাধীনভাবে বা কনজুগেশনের সাথে মিলিতভাবে (ল্যাম্বডা ফেজ-এর ঘূর্ণায়মান বৃত্তের প্রতিলিপির অনুরূপ কনজুগেটিভ প্রতিলিপি) প্রতিলিপি করা হয়। সফল স্থানান্তর হওয়ার আগে কনজুগেটিভ প্রতিলিপির জন্য দ্বিতীয় নিকের প্রয়োজন হতে পারে। একটি সাম্প্রতিক প্রতিবেদনে দাবি করা হয়েছে যে রাসায়নিকের সাথে সংমিশ্রণকে বাধা দিয়েছে যা এই দ্বিতীয় নকিং ইভেন্টের একটি মধ্যবর্তী পদক্ষেপকে অনুকরণ করে। ডি-লুপ প্রতিলিপি ডি-লুপ প্রতিলিপি বেশিরভাগই অর্গানেলার ডিএনএতে দেখা যায়, যেখানে ডিসপ্লেসমেংট লুপ নামে একটি ট্রিপল স্ট্রেন্ডেড কাঠামো তৈরি হয়। তথ্যসূত্র ডি. এন. এ প্রতিলিপি