Site-specific recombination
সাইট-নির্দিষ্ট পুনঃসংযোগ, যা রক্ষণশীল সাইট-নির্দিষ্ট পুনঃসংযোগ নামেও পরিচিত, হল এক ধরনের জেনেটিক পুনঃসংযোগ যেখানে ডিএনএ স্ট্র্যান্ড বিনিময় অন্তত একটি নির্দিষ্ট মাত্রার সিকোয়েন্স হোমোলজি ধারণকারী অংশগুলির মধ্যে ঘটে। সাইট-স্পেসিফিক রিকম্বিনেসেস (এস. এস. আর) নামে পরিচিত এনজাইমগুলি সংক্ষিপ্ত, নির্দিষ্ট ডি. এন. এ সিকোয়েন্স (সাইট) সনাক্ত করে এবং বাঁধিয়ে ডি. এন. এ বিভাগগুলির পুনর্বিন্যাস সম্পাদন করে, যেখানে তারা ডি. এন. এ মেরুদণ্ডকে বিভক্ত করে, জড়িত দুটি ডি. এন. এ হেলিস বিনিময় করে এবং ডি. এন. এ স্ট্র্যান্ডগুলিতে পুনরায় যোগদান করে। কিছু ক্ষেত্রে প্রতিক্রিয়া এগিয়ে যাওয়ার জন্য একটি রিকম্বিনেজ এনজাইম এবং রিকম্বিনেশন সাইটের উপস্থিতি যথেষ্ট; অন্যান্য সিস্টেমে বেশ কয়েকটি আনুষঙ্গিক প্রোটিন এবং/অথবা আনুষঙ্গিক সাইটের প্রয়োজন হয়। এই রিকম্বিনেজ-মিডিয়েটেড ক্যাসেট এক্সচেঞ্জ (আর. এম. সি. ই)-এর মধ্যে অনেকগুলি বিভিন্ন জিনোম পরিবর্তনের কৌশল, পূর্বনির্ধারিত জিনোমিক লোকিতে ট্রান্সক্রিপশন ইউনিটগুলির লক্ষ্যযুক্ত প্রবর্তনের জন্য একটি উন্নত পদ্ধতি, এস. এস. আর-এর উপর নির্ভর করে। জটিল ইউক্যারিওটিক জিনোমের সম্মুখীন হলেও স্থান-নির্দিষ্ট পুনঃসংযোগ ব্যবস্থা অত্যন্ত নির্দিষ্ট, দ্রুত এবং দক্ষ। এগুলি ব্যাকটেরিয়ার জিনোম প্রতিলিপি, পৃথকীকরণ এবং প্যাথোজেনেসিস এবং মোবাইল জেনেটিক উপাদানগুলির গতিবিধি সহ বিভিন্ন কোষীয় প্রক্রিয়াতে প্রাকৃতিকভাবে নিযুক্ত হয়। একই কারণে, তারা জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং সরঞ্জামগুলির বিকাশের জন্য একটি সম্ভাব্য ভিত্তি উপস্থাপন করে। পুনর্মিলন স্থানগুলি সাধারণত দৈর্ঘ্যে 30 থেকে 200 নিউক্লিওটাইডের মধ্যে থাকে এবং আংশিক উল্টানো-পুনরাবৃত্তি প্রতিসাম্য সহ দুটি মোটিফ নিয়ে গঠিত, যার সাথে পুনঃসংযোগ আবদ্ধ হয় এবং যা একটি কেন্দ্রীয় ক্রসওভার ক্রমের পাশে থাকে যেখানে পুনঃসংযোগ ঘটে। যে জায়গাগুলির মধ্যে পুনর্মিলন ঘটে সেগুলির জোড়া সাধারণত অভিন্ন, তবে ব্যতিক্রমও রয়েছে (যেমন। λ ইন্টিগ্রেজের এটিপি এবং এটিবি)। শ্রেণীবিভাগঃ টাইরোসিন-বনাম সেরিন-পুনঃসংযোগ [[চিত্রঃ SUrot.png |thumb |right |450px |Fig। 2. সের-রিকম্বিনেসঃ টায়ার-রিকম্বিনেসেসে (মূলত অপরিবর্তনীয়) সাবইউনিট-ঘূর্ণন pathway.Contrary, অংশগ্রহণকারী চারটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ড শুধুমাত্র 2 বিপি দ্বারা স্তম্ভিত পয়েন্টে সিঙ্ক্রোনি কেটে ফেলা হয় (প্রুফরিডিংয়ের জন্য খুব কম জায়গা রেখে)। সাবইউনিট-ঘূর্ণন (180°) প্রোটিন অংশীদারের সাথে সমযোজীভাবে সংযুক্ত থাকাকালীন স্ট্র্যান্ডগুলির বিনিময়ের অনুমতি দেয়। ডাবল-স্ট্র্যান্ড বিরতির মধ্যবর্তী এক্সপোজার অবৈধ পুনর্মিলনকে ট্রিগার করার ঝুঁকি বহন করে এবং এর ফলে গৌণ reactions.Here, সিনাপটিক কমপ্লেক্স সংশ্লিষ্ট লক্ষ্যস্থলগুলির (সিটিডি/এনটিডি, সি-/ এন-টার্মিনাল ডোমেন) সাথে পূর্ব-গঠিত রিকম্বিনেজ ডাইমারের সংযোগ থেকে উদ্ভূত হয়। টায়ার-রিকম্বিনেসের মতো, প্রতিটি সাইটে দুটি বাহু থাকে, যার প্রতিটিতে একটি করে প্রোটোমার থাকে। যেহেতু উভয় বাহুর গঠন কিছুটা ভিন্ন, তাই উপ-এককগুলি গঠনমূলকভাবে সুর করা হয় এবং এর ফলে পুনর্মিলন চক্রে তাদের নিজ নিজ ভূমিকার জন্য প্রস্তুত হয়। টায়ার-শ্রেণীর সদস্যদের বিপরীতে পুনর্মিলন পথটি দুটি ভিন্ন স্তরকে (এটিপি এবং এটিবি) সাইট-হাইব্রিডে (এটিএল এবং এটিআর) রূপান্তরিত করে। এটি এই বিশেষ পুনঃসংযোগ পথের অপরিবর্তনীয় প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে, যা শুধুমাত্র সহায়ক "পুনঃসংযোগ দিকনির্দেশনার কারণ" (আরডিএফ) দ্বারা অতিক্রম করা যেতে পারে।] অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স হোমোলজি এবং যান্ত্রিক সম্পর্কিততার উপর ভিত্তি করে, বেশিরভাগ সাইট-নির্দিষ্ট রিকম্বিনেসেসকে দুটি পরিবারের একটিতে গোষ্ঠীভুক্ত করা হয়ঃ টাইরোসিন (টায়ার) রিকম্বিনেজ পরিবার বা সেরিন (সের) রিকম্বিনেজ পরিবার। নামগুলি প্রতিটি শ্রেণীর রিকম্বিনেজে উপস্থিত সংরক্ষিত নিউক্লিওফিলিক অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ থেকে উদ্ভূত হয় যা ডিএনএকে আক্রমণ করতে ব্যবহৃত হয় এবং যা স্ট্র্যান্ড বিনিময়ের সময় এর সাথে সমযোজীভাবে যুক্ত হয়। সেরিন রিকম্বিনেজ পরিবারের প্রাচীনতম চিহ্নিত সদস্যরা রেজোলভেসেস বা ডিএনএ ইনভার্টেস হিসাবে পরিচিত ছিল, যখন টাইরোসিন রিকম্বিনেজের প্রতিষ্ঠাতা সদস্য, ল্যাম্বডা ফেজ ইন্টিগ্রেজ (এটিপি/বি স্বীকৃতি সাইট ব্যবহার করে), বর্তমানে সুপরিচিত এনজাইম যেমন ক্রি (পি1 ফেজ থেকে) এবং এফএলপি (ইস্ট স্যাকারোমাইসেস সেরেভিসিয়া থেকে) থেকে পৃথক। বিখ্যাত সেরিন রিকম্বিনেজের মধ্যে রয়েছে গামা-ডেল্টা রিসোলভেজ (টিএন1000 ট্রান্সপোসন থেকে), টিএন3 রিসোলভেজ (টিএন3 ট্রান্সপোসন থেকে) এবং φসি31 ইন্টিগ্রেজের (φ "সি31 ফেজ থেকে) মতো উৎসেচক। যদিও দুটি রিকম্বিনেজ পরিবারের স্বতন্ত্র সদস্যরা একই ব্যবহারিক ফলাফলের সাথে প্রতিক্রিয়া সম্পাদন করতে পারে, তবে পরিবারগুলি একে অপরের সাথে সম্পর্কিত নয়, বিভিন্ন প্রোটিন কাঠামো এবং প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া রয়েছে। টাইরোসিন রিকম্বিনেজের বিপরীতে, সেরিন রিকম্বিনেজগুলি অত্যন্ত মডুলার, যেমনটি প্রথমে বায়োকেমিক্যাল স্টাডি দ্বারা ইঙ্গিত করা হয়েছিল এবং পরে ক্রিস্টালোগ্রাফিক কাঠামো দ্বারা দেখানো হয়েছিল। জিনগত কারসাজির সরঞ্জাম হিসাবে প্রোটিনগুলিকে পুনরায় সংযুক্ত করার চেষ্টা করার সময় এই প্রোটিন কাঠামোগুলির জ্ঞান কার্যকর প্রমাণিত হতে পারে। দুটি ডিএনএ সাইটের মধ্যে প্রক্রিয়া পুনর্মিলন এই সাইটগুলির স্বীকৃতি এবং বাঁধনের মাধ্যমে শুরু হয়-দুটি পৃথক ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ অণুর প্রতিটিতে একটি সাইট, বা একই অণুর কমপক্ষে দুটি দূরবর্তী অংশ-রিকম্বিনেজ এনজাইম দ্বারা। এর পরে সিনাপ্সিস হয়, অর্থাৎ। সাইটগুলিকে একত্রিত করে সিনাপটিক কমপ্লেক্স গঠন করা। এই সিনাপটিক কমপ্লেক্সের মধ্যেই স্ট্র্যান্ড বিনিময় হয়, কারণ ডিএনএ বিভক্ত হয় এবং নিয়ন্ত্রিত ট্রান্সএস্টেরিফিকেশন প্রতিক্রিয়া দ্বারা পুনরায় যুক্ত হয়। স্ট্র্যান্ড এক্সচেঞ্জের সময়, প্রতিটি ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ অণু স্বীকৃতি স্থানের ক্রসওভার অঞ্চলের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে কাটা হয়, একটি ডিওক্সিরাইবোজ হাইড্রক্সিল গ্রুপ মুক্ত করে, যখন রিকম্বিনেজ এনজাইম একটি ডিএনএ ব্যাকবোন ফসফেটের সাথে একটি ক্ষণস্থায়ী সমযোজী বন্ধন গঠন করে। নিউক্লিওফিলিক সেরিন বা টাইরোসিন অবশিষ্টাংশের হাইড্রক্সিল গ্রুপের মধ্যে এই ফসফডিয়েস্টার বন্ধন ডিএনএ বিভক্ত করার জন্য ব্যয় করা শক্তি সংরক্ষণ করে। এই বন্ধনে সঞ্চিত শক্তি পরবর্তীকালে ডিএনএ-কে অন্য ডিএনএ অণুর সংশ্লিষ্ট ডিঅক্সিরাইবোজ হাইড্রক্সিল গ্রুপের সাথে পুনরায় যুক্ত করার জন্য ব্যবহার করা হয়। সমগ্র বিক্রিয়াটি তাই এ. টি. পি-র মতো বাহ্যিক শক্তি-সমৃদ্ধ সহঘটকের প্রয়োজন ছাড়াই অগ্রসর হয়। যদিও টাইরোসিন এবং সেরিন রিকম্বিনেজ উভয়ের ক্ষেত্রেই মৌলিক রাসায়নিক বিক্রিয়া একই, তবে তাদের মধ্যে কিছু পার্থক্য রয়েছে। টাইরোসিন রিকম্বিনেসেস, যেমন ক্রি বা এফএলপি, একটি সময়ে একটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডকে 6-8 বিপি দ্বারা স্তম্ভিত বিন্দুতে বিভক্ত করে, যা স্ট্র্যান্ডের 3 'প্রান্তকে টাইরোসিন নিউক্লিওফাইলের হাইড্রক্সিল গ্রুপের সাথে সংযুক্ত করে (চিত্র। 1)। স্ট্র্যান্ড এক্সচেঞ্জ তারপর হলিডে জংশনের অনুরূপ একটি ক্রস স্ট্র্যান্ড মধ্যবর্তী মাধ্যমে অগ্রসর হয় যেখানে শুধুমাত্র এক জোড়া স্ট্র্যান্ড বিনিময় করা হয়েছে। সেরিন রিকম্বিনেজের প্রক্রিয়া এবং নিয়ন্ত্রণ অনেক কম ভালভাবে বোঝা যায়। এনজাইমের এই গোষ্ঠীটি 1990-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং এখনও তুলনামূলকভাবে ছোট। এখনকার ধ্রুপদী সদস্য গামা-ডেল্টা এবং টিএন3 সমাধান করে, তবে φC31-, Bxb1-, এবং R4 ইন্টিগ্রেজের মতো নতুন সংযোজনগুলি একই সাথে চারটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডকে 2 বিপি দ্বারা স্তম্ভিত বিন্দুতে কেটে দেয় (চিত্র। 2)। বিভাজনের সময়, একটি প্রোটিন-ডিএনএ বন্ধন একটি ট্রান্সএস্টেরিফিকেশন প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত হয়, যেখানে একটি ফসফডিয়েস্টার বন্ধন একটি ফসফোসেরিন বন্ধন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় যা বিভাজনের স্থানে একটি 5 'ফসফেট এবং সংরক্ষিত সেরিন অবশিষ্টাংশের হাইড্রক্সিল গ্রুপের (সমাধানে এস 10) মধ্যে থাকে। ডি. এন. এ বিভক্ত হওয়ার পরে স্ট্র্যান্ড বিনিময় কীভাবে ঘটে তা এখনও পুরোপুরি স্পষ্ট নয়। যাইহোক, এটি দেখানো হয়েছে যে প্রোটিনের সাথে সমযোজীভাবে সংযুক্ত থাকাকালীন স্ট্র্যান্ডগুলি বিনিময় করা হয়, যার ফলে 180° এর নিট ঘূর্ণন হয়। এই তথ্যগুলির জন্য সর্বাধিক উদ্ধৃত (তবে একমাত্র নয়) মডেল হল "সাবইউনিট রোটেশন মডেল" (চিত্র। 2)। মডেল থেকে স্বাধীন, ডিএনএ ডুপ্লেক্সগুলি প্রোটিন কমপ্লেক্সের বাইরে অবস্থিত এবং স্ট্র্যান্ড এক্সচেঞ্জ অর্জনের জন্য প্রোটিনের বড় চলাচলের প্রয়োজন হয়। এই ক্ষেত্রে পুনঃসংযোগ স্থানগুলি সামান্য অসমমিত, যা উৎসেচককে স্থানটির বাম এবং ডান প্রান্তগুলি আলাদা করতে দেয়। পণ্য তৈরি করার সময়, বাম প্রান্তগুলি সর্বদা তাদের অংশীদার সাইটগুলির ডান প্রান্তে সংযুক্ত থাকে এবং তদ্বিপরীত। এর ফলে পুনঃসংযোগ পণ্যগুলিতে বিভিন্ন পুনঃসংযোগ সংকর সাইটগুলি পুনর্গঠন করা হয়। উপরের এবং নীচের স্ট্র্যান্ড এক্সচেঞ্জের স্তম্ভিত পয়েন্টগুলির মধ্যে অসমমিত "ওভারল্যাপ" ক্রমের কারণে বাম প্রান্ত থেকে বাম বা ডান থেকে ডান সংযুক্ত হওয়া এড়ানো হয়, যা টাইরোসিন রিকম্বিনেসেস দ্বারা নিযুক্ত পদ্ধতির সম্পূর্ণ বিপরীত। উদাহরণস্বরূপ, ক্রি-রিকমবিনেজ দ্বারা অনুঘটকিত বিক্রিয়াটি দুটি স্থান দ্বারা পার্শ্ববর্তী ডিএনএ বিভাগকে ছেঁটে ফেলতে পারে (চিত্র। 3এ), তবে পার্শ্বযুক্ত ডিএনএ বিভাগের অভিযোজনের সংহতকরণ বা বিপরীতকরণের দিকেও নিয়ে যেতে পারে (চিত্র। 3বি)। প্রতিক্রিয়ার ফলাফল কী হবে তা মূলত পুনঃসংযোগ করা সাইটগুলির আপেক্ষিক অবস্থান এবং অভিমুখ দ্বারা নির্ধারিত হয়, তবে প্রশ্নযুক্ত সাইট-নির্দিষ্ট সিস্টেমের সহজাত নির্দিষ্টতা দ্বারাও নির্ধারিত হয়। যদি একই অণুর উপর পাওয়া দুটি স্থানের মধ্যে পুনর্মিলন ঘটে (আন্তঃআণবিক পুনর্মিলন), এবং যদি স্থানগুলি যথাক্রমে একই (সরাসরি পুনরাবৃত্তি) বা বিপরীত দিকে থাকে (বিপরীত পুনরাবৃত্তি), তাহলে ছেদন এবং বিপরীতকরণ ঘটে। অন্যদিকে, দুটি ভিন্ন ডিএনএ অণুর (আন্তঃআণবিক পুনঃসংযোগ) উপর অবস্থিত স্থানগুলিতে যদি পুনঃসংযোগ ঘটে, তবে এই অণুগুলির মধ্যে অন্তত একটি বৃত্তাকার হয়। বেশিরভাগ স্থান-নির্দিষ্ট ব্যবস্থা অত্যন্ত বিশেষায়িত, যা এই বিভিন্ন ধরনের প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে কেবল একটি অনুঘটক করে এবং "ভুল" অভিযোজনে থাকা স্থানগুলিকে উপেক্ষা করার জন্য বিবর্তিত হয়েছে। আরও দেখুন ক্রি রিকম্বিনেজ ক্রি-লক্স রিকম্বিনেশন এফএলপি-এফআরটি রিকম্বিনেশন জেনেটিক রিকম্বিনেশন হোমোলোগাস রিকম্বিনেশন রিকম্বিনেজ-মিডিয়েটেড ক্যাসেট এক্সচেঞ্জ সাইট-স্পেসিফিক রিকম্বিনেজ টেকনোলজি রেফারেন্স বায়োটেকনোলজি সেলুলার প্রসেস জেনেটিক্স টেকনিকস মলিকুলার বায়োলজি মলিকুলার জেনেটিক্স