Complementarity (molecular biology)
আণবিক জীববিজ্ঞানে, পরিপূরকতা লক-অ্যান্ড-কী নীতি অনুসরণ করে দুটি কাঠামোর মধ্যে একটি সম্পর্ক বর্ণনা করে। প্রকৃতিতে পরিপূরকত্ব হল ডি. এন. এ প্রতিলিপি এবং প্রতিলিপির মূল নীতি কারণ এটি দুটি ডি. এন. এ বা আর. এন. এ সিকোয়েন্সের মধ্যে ভাগ করা একটি বৈশিষ্ট্য, যেমন যখন তারা একে অপরের সাথে সমান্তরালভাবে সারিবদ্ধ হয়, তখন সিকোয়েন্সের প্রতিটি অবস্থানে নিউক্লিওটাইড ঘাঁটিগুলি পরিপূরক হবে, অনেকটা আয়নায় দেখার মতো এবং জিনিসগুলির বিপরীত দেখার মতো। এই পরিপূরক বেস পেয়ারিং কোষগুলিকে এক প্রজন্ম থেকে অন্য প্রজন্মে তথ্য অনুলিপি করতে এবং এমনকি ক্রমগুলিতে সঞ্চিত তথ্যের ক্ষতি খুঁজে বের করতে এবং মেরামত করতে সহায়তা করে। দুটি নিউক্লিক অ্যাসিড স্ট্র্যান্ডের মধ্যে পরিপূরকতা সম্পূর্ণ পরিপূরকতা (প্রতিটি নিউক্লিওটাইড তার বিপরীত থেকে জুড়ে) থেকে কোনও পরিপূরকতা (প্রতিটি নিউক্লিওটাইড তার বিপরীত থেকে জুড়ে নেই) পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে এবং ক্রমগুলির একসঙ্গে থাকার স্থায়িত্ব নির্ধারণ করে। উপরন্তু, বিভিন্ন ডিএনএ মেরামত ফাংশন পাশাপাশি নিয়ন্ত্রক ফাংশন বেস জোড়া পরিপূরকতা উপর ভিত্তি করে। জৈবপ্রযুক্তিতে, বেস পেয়ার পরিপূরকতার নীতিটি আর. এন. এ এবং ডি. এন. এ-র মধ্যে ডি. এন. এ সংকর উৎপাদনের অনুমতি দেয় এবং সি. ডি. এন. এ গ্রন্থাগারের মতো আধুনিক সরঞ্জামগুলির দরজা খুলে দেয়। যদিও বেশিরভাগ পরিপূরকতা ডিএনএ বা আরএনএ-র দুটি পৃথক স্ট্রিংয়ের মধ্যে দেখা যায়, তবে একটি ক্রমের অভ্যন্তরীণ পরিপূরকতা থাকাও সম্ভব যার ফলে ক্রমটি একটি ভাঁজ করা বিন্যাসে নিজের সাথে আবদ্ধ হয়। ডি. এন. এ এবং আর. এন. এ বেস জোড়া পরিপূরকতা পরিপূরকতা নিউক্লিওবেসগুলির মধ্যে স্বতন্ত্র মিথস্ক্রিয়া দ্বারা অর্জন করা হয়ঃ অ্যাডেনিন, থাইমিন (আর. এন. এ-তে ইউরাসিল), গুয়ানিন এবং সাইটোসিন। অ্যাডেনিন এবং গুয়ানিন হল পিউরিন, অন্যদিকে থাইমিন, সাইটোসিন এবং ইউরাসিল হল পাইরিমিডিন। প্যুরিনগুলি পাইরিমিডিনের চেয়ে বড়। উভয় ধরনের অণুই একে অপরের পরিপূরক এবং শুধুমাত্র বিপরীত ধরনের নিউক্লিওবেসের সাথে বেস পেয়ার করতে পারে। নিউক্লিক অ্যাসিডে, নিউক্লিওবেসগুলি হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা একত্রিত হয়, যা শুধুমাত্র অ্যাডেনিন এবং থাইমাইনের মধ্যে এবং গুয়ানিন এবং সাইটোসিনের মধ্যে দক্ষতার সাথে কাজ করে। ক্ষারীয় পরিপূরক A = T দুটি হাইড্রোজেন বন্ধন ভাগ করে নেয়, যেখানে ক্ষারীয় জোড়া G ষ্ণ C-এর তিনটি হাইড্রোজেন বন্ধন থাকে। নিউক্লিওবেসগুলির মধ্যে অন্যান্য সমস্ত বিন্যাস ডাবল হেলিক্স গঠনে বাধা দেবে। ডি. এন. এ স্ট্র্যান্ডগুলি বিপরীত দিকে অবস্থিত, এগুলিকে বিপরীত সমান্তরাল বলা হয়। নিউক্লিওবেস পরিপূরকের উপর ভিত্তি করে ডি. এন. এ বা আর. এন. এ-র একটি পরিপূরক স্ট্র্যান্ড তৈরি করা যেতে পারে। প্রতিটি বেস জোড়া, A = T বনাম G ষ্ণ C, মোটামুটি একই স্থান দখল করে, যার ফলে কোনও স্থানিক বিকৃতি ছাড়াই একটি বাঁকানো ডিএনএ ডাবল হেলিক্স গঠন সক্ষম করে। নিউক্লিওবেসগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন ডিএনএ ডাবল হেলিক্সকেও স্থিতিশীল করে। একটি ডাবল হেলিক্সে ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের পরিপূরকতা অন্যটি নির্মাণের জন্য একটি স্ট্র্যান্ডকে টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে। এই নীতিটি ডিএনএ প্রতিলিপিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, পরবর্তী প্রজন্মের কাছে জেনেটিক তথ্য কীভাবে প্রেরণ করা যেতে পারে তা ব্যাখ্যা করে বংশগতির ভিত্তি স্থাপন করে। ডিএনএ প্রতিলিপিতেও পরিপূরক ব্যবহার করা হয়, যা একটি ডিএনএ টেমপ্লেট থেকে একটি আরএনএ স্ট্র্যান্ড তৈরি করে। উপরন্তু, হিউম্যান ইমিউনোডেফিসিয়েন্সি ভাইরাস, একটি একক-আটকে থাকা আরএনএ ভাইরাস, একটি আরএনএ-নির্ভর ডিএনএ পলিমারেজকে (বিপরীত প্রতিলিপি) এনকোড করে যা জিনোম প্রতিলিপি অনুঘটক করতে পরিপূরক ব্যবহার করে। বিপরীত প্রতিলিপি প্রতিলিপির সময় অনুলিপি-পছন্দের পুনর্মিলনের মাধ্যমে দুটি পিতামাতার আরএনএ জিনোমের মধ্যে পরিবর্তন করতে পারে। ডিএনএ মেরামত প্রক্রিয়া যেমন প্রুফ রিডিং পরিপূরক ভিত্তিক এবং অসামঞ্জস্যপূর্ণ নিউক্লিওবেসগুলি অপসারণ করে ডিএনএ প্রতিলিপির সময় ত্রুটি সংশোধনের অনুমতি দেয়। সাধারণভাবে, ডিএনএর একটি স্ট্র্যান্ডের ক্ষতি ক্ষতিগ্রস্ত অংশটি অপসারণ করে এবং অন্য স্ট্র্যান্ড থেকে তথ্য অনুলিপি করার জন্য পরিপূরক ব্যবহার করে তার প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে মেরামত করা যেতে পারে, যেমনটি অসামঞ্জস্য মেরামত, নিউক্লিওটাইড ছেদন মেরামত এবং বেস ছেদন মেরামতের প্রক্রিয়াগুলিতে ঘটে। নিউক্লিক অ্যাসিড স্ট্র্যান্ডগুলি হাইব্রিড তৈরি করতে পারে যেখানে একক আটকে থাকা ডিএনএ সহজেই পরিপূরক ডিএনএ বা আরএনএ দিয়ে অ্যানিল করতে পারে। এই নীতিটি পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন, পিসিআর-এর মতো সাধারণভাবে সঞ্চালিত পরীক্ষাগার কৌশলগুলির ভিত্তি। পরিপূরক ক্রমের দুটি ধারাকে ইন্দ্রিয় এবং ইন্দ্রিয়-বিরোধী হিসাবে উল্লেখ করা হয়। ইন্দ্রিয় স্ট্র্যান্ড হল, সাধারণত, ডি. এন. এ বা আর. এন. এ-র প্রতিলিপি ক্রম যা প্রতিলিপিতে তৈরি হয়েছিল, অন্যদিকে অ্যান্টি-সেন্স স্ট্র্যান্ড হল সেই স্ট্র্যান্ড যা ইন্দ্রিয় ক্রমের পরিপূরক। স্ব-পরিপূরকতা এবং হেয়ারপিন লুপ স্ব-পরিপূরকতা এই সত্যকে বোঝায় যে ডিএনএ বা আরএনএ-র একটি ক্রম নিজের উপর আবার ভাঁজ হতে পারে, যা একটি ডাবল-স্ট্র্যান্ডের মতো কাঠামো তৈরি করে। ক্রমের যে অংশগুলি স্ব-পরিপূরক সেগুলি কতটা কাছাকাছি তার উপর নির্ভর করে, স্ট্র্যান্ডটি হেয়ারপিন লুপ, জংশন, বালজ বা অভ্যন্তরীণ লুপ তৈরি করতে পারে। ডি. এন. এ-তে দেখা যায় না এমন বেস পেয়ার বাইন্ডিংয়ের কারণে আর. এন. এ এই ধরনের কাঠামো তৈরি করার সম্ভাবনা বেশি, যেমন ইউরাসিলের সাথে গুয়ানিনের বন্ধন। নিয়ন্ত্রক ফাংশনগুলি সংক্ষিপ্ত নিউক্লিক অ্যাসিড প্রসারিত এবং একটি কোডিং অঞ্চল বা একটি প্রতিলিপি জিনের মধ্যে পরিপূরকতা পাওয়া যেতে পারে এবং এর ফলে বেস পেয়ারিং হয়। এই সংক্ষিপ্ত নিউক্লিক অ্যাসিড সিকোয়েন্সগুলি সাধারণত প্রকৃতিতে পাওয়া যায় এবং জিন সাইলেন্সিংয়ের মতো নিয়ন্ত্রক ফাংশন রয়েছে। অ্যান্টিসেন্স প্রতিলিপি হল নন-কোডিং এম. আর. এন. এ-র প্রসারিত অংশ যা কোডিং ক্রমের পরিপূরক। জিনোম বিস্তৃত গবেষণায় দেখা গেছে যে আর. এন. এ অ্যান্টিসেন্স প্রতিলিপি সাধারণত প্রকৃতির মধ্যে ঘটে। এগুলি সাধারণত জেনেটিক কোডের কোডিং সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে এবং জিন নিয়ন্ত্রণে জটিলতার একটি সামগ্রিক স্তর যোগ করে বলে মনে করা হয়। এখনও পর্যন্ত জানা গেছে যে মানব জিনোমের 40 শতাংশ উভয় দিকেই প্রতিলিপি করা হয়েছে, যা বিপরীত প্রতিলিপির সম্ভাব্য তাৎপর্যকে তুলে ধরে। এটি প্রস্তাব করা হয়েছে যে ইন্দ্রিয় এবং অ্যান্টিসেন্স প্রতিলিপির মধ্যে পরিপূরক অঞ্চলগুলি ডাবল স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ সংকর উৎপাদনের অনুমতি দেবে, যা জিন নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, হাইপোক্সিয়া-প্ররোচিত ফ্যাক্টর 1α mRNA এবং β-সিক্রেটেজ mRNA দ্বিমুখীভাবে প্রতিলিপি করা হয় এবং এটি দেখানো হয়েছে যে অ্যান্টিসেন্স প্রতিলিপি ইন্দ্রিয় লিপিতে স্থিতিশীল হিসাবে কাজ করে। এম. আই. আর. এন. এ এবং এস. আই. আর. এন. এ-র এম. আই. আর. এন. এ, মাইক্রো আর. এন. এ, হল ছোট আর. এন. এ সিকোয়েন্স যা প্রতিলিপি করা জিনের অঞ্চলের পরিপূরক এবং নিয়ন্ত্রক ফাংশন রয়েছে। বর্তমান গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে, সঞ্চরিত এম. আই. আর. এন. এ-কে নতুন বায়োমার্কার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, তাই রোগ নির্ণয়ে ব্যবহার করার জন্য আশাব্যঞ্জক প্রমাণ দেখায়। এম. আই. আর. এন. এ-গুলি আর. এন. এ-র দীর্ঘ ক্রম থেকে গঠিত হয় যা একটি নিয়ন্ত্রক জিন থেকে একটি আর. এন. এ ক্রম থেকে ডাইসার এনজাইম দ্বারা মুক্ত করা হয়। এই ছোট স্ট্র্যান্ডগুলি একটি আরআইএসসি কমপ্লেক্সের সাথে আবদ্ধ হয়। তিনটি উপায়ে জিনের জন্য সাইলেন্সার হিসাবে কাজ করার জন্য তাদের পরিপূরকতার কারণে তারা একটি প্রতিলিপি করা জিনের উজান অঞ্চলে ক্রমের সাথে মেলে। একটি হল রাইবোজোমকে বাঁধতে বাধা দেওয়া এবং অনুবাদ শুরু করা। দ্বিতীয়টি হল কমপ্লেক্সটি যে এম. আর. এন. এ-র সঙ্গে আবদ্ধ, সেটিকে অবনমিত করা। এবং তিনটি হল একটি নতুন ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আর. এন. এ (ডি. এস. আর. এন. এ) ক্রম প্রদান করে যা ডাইসার জিনের আরও অনুলিপি খুঁজে পেতে এবং অবনমিত করতে আরও এম. আই. আর. এন. এ তৈরি করতে কাজ করতে পারে। ছোট হস্তক্ষেপকারী আর. এন. এ-গুলি (এস. আই. আর. এন. এ) এম. আই. আর. এন. এ-র কার্যকারিতার অনুরূপ; এগুলি আর. এন. এ-র অন্যান্য উৎস থেকে আসে, তবে এম. আই. আর. এন. এ-র অনুরূপ কাজ করে। তাদের সংক্ষিপ্ত দৈর্ঘ্যের পরিপ্রেক্ষিতে, পরিপূরকতার নিয়মগুলির অর্থ হল যে তারা এখনও তাদের পছন্দের লক্ষ্যে খুব বৈষম্যমূলক হতে পারে। প্রদত্ত যে স্ট্র্যান্ডের প্রতিটি বেসের জন্য চারটি পছন্দ রয়েছে এবং একটি এম. আই/এস. আই. আর. এন. এ-র জন্য 20 বিপি-22 বিপি দৈর্ঘ্য রয়েছে, যা সম্ভাব্য সংমিশ্রণের চেয়ে বেশি দিকে পরিচালিত করে। প্রদত্ত যে মানব জিনোমের দৈর্ঘ্য ~ 3.1 বিলিয়ন ঘাঁটি, এর অর্থ হল যে প্রতিটি এম. আই. আর. এন. এ-র দুর্ঘটনাক্রমে সমগ্র মানব জিনোমে কেবল একবার মিল খুঁজে পাওয়া উচিত। চুম্বন হেয়ারপিন গঠিত হয় যখন নিউক্লিক অ্যাসিডের একটি একক স্ট্র্যান্ড একটি হেয়ারপিনের আকারে আর. এন. এ-র লুপ তৈরি করে। ভিভোতে যখন দুটি হেয়ারপিন একে অপরের সংস্পর্শে আসে, তখন দুটি স্ট্র্যান্ডের পরিপূরক ঘাঁটি তৈরি হয় এবং ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ (ডিএসআরএনএ) কমপ্লেক্স তৈরি না হওয়া পর্যন্ত বা হেয়ারপিনে অসামঞ্জস্যের কারণে কমপ্লেক্সটি দুটি পৃথক স্ট্র্যান্ডে ফিরে না আসা পর্যন্ত হেয়ারপিনগুলি শিথিল করতে শুরু করে। চুম্বনের আগে হেয়ারপিনের গৌণ কাঠামো শক্তিতে তুলনামূলকভাবে স্থির পরিবর্তন সহ একটি স্থিতিশীল কাঠামোর অনুমতি দেয়। এই কাঠামোগুলির উদ্দেশ্য হ 'ল হেয়ারপিন লুপের স্থিতিশীলতা বনাম একটি পরিপূরক স্ট্র্যান্ডের সাথে বাঁধাই শক্তির ভারসাম্য। খুব শক্তিশালী একটি খারাপ অবস্থানের সাথে প্রাথমিক বন্ধন এবং স্ট্র্যান্ডগুলি যথেষ্ট দ্রুত শিথিল হবে না; খুব দুর্বল একটি প্রাথমিক বন্ধন এবং স্ট্র্যান্ডগুলি কখনই কাঙ্ক্ষিত জটিল গঠন করবে না। এই হেয়ারপিন কাঠামোগুলি প্রাথমিক বাঁধনের উপর যথেষ্ট শক্তিশালী চেক সরবরাহ করার জন্য পর্যাপ্ত ঘাঁটির এক্সপোজারের অনুমতি দেয় এবং একটি অনুকূল মিল খুঁজে পাওয়ার পরে উন্মোচন করার অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট দুর্বল অভ্যন্তরীণ বাঁধাই দেয়। ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - দুটি মাথার পরিপূরকত্ব হেয়ারপিনকে দুটি হেয়ারপিনের পরিবর্তে দুটি স্ট্র্যান্ডের একটি সমতল ক্রমে পরিণত হতে এবং সোজা হতে উৎসাহিত করে। বায়োইনফরম্যাটিক্স কমপ্লিমেন্টারিটি ডিএনএ বা আরএনএ-তে পাওয়া তথ্যকে একক স্ট্র্যান্ডে সংরক্ষণ করার অনুমতি দেয়। পরিপূরক স্ট্র্যান্ডটি টেমপ্লেট থেকে নির্ধারণ করা যেতে পারে এবং সি. ডি. এন. এ লাইব্রেরির মতো এর বিপরীতও হতে পারে। এটি বিশ্লেষণেরও অনুমতি দেয়, যেমন দুটি ভিন্ন প্রজাতির ক্রমের তুলনা করা। যখন অসামঞ্জস্য (অস্পষ্টতা কোড) থাকে তখন ক্রমগুলি লেখার জন্য বা পরিপূরকের (অস্পষ্টতা) বিপরীত ক্রমটি কীভাবে পড়তে হয় তা দ্রুত করার জন্য শর্টহ্যান্ডগুলি তৈরি করা হয়েছে। সিডিএনএ গ্রন্থাগার একটি সিডিএনএ গ্রন্থাগার হল প্রকাশিত ডিএনএ জিনের একটি সংগ্রহ যা জিন সনাক্তকরণ এবং ক্লোনিং প্রক্রিয়াগুলিতে একটি দরকারী রেফারেন্স সরঞ্জাম হিসাবে দেখা হয়। সিডিএনএ গ্রন্থাগারগুলি আরএনএ-নির্ভর ডিএনএ পলিমারেজ রিভার্স ট্রান্সক্রিপ্টেস (আরটি) ব্যবহার করে এমআরএনএ থেকে তৈরি করা হয়, যা একটি এমআরএনএ টেমপ্লেটকে ডিএনএতে প্রতিলিপি করে। অতএব, একটি সি. ডি. এন. এ লাইব্রেরিতে কেবল এম. আর. এন. এ-তে প্রতিলিপি করা অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। এই প্রক্রিয়াটি ডিএনএ/আরএনএ পরিপূরকতার নীতির উপর নির্ভর করে। গ্রন্থাগারগুলির শেষ পণ্য হল ডাবল স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ, যা প্লাজমিডে ঢোকানো যেতে পারে। সুতরাং, সিডিএনএ গ্রন্থাগারগুলি আধুনিক গবেষণার একটি শক্তিশালী হাতিয়ার। পদ্ধতিগত জীববিজ্ঞানের জন্য ক্রম লেখার সময় আই. ইউ. পি. এ. সি কোড থাকা প্রয়োজন হতে পারে যার অর্থ "দুটির মধ্যে যে কোনও একটি" বা "তিনটির মধ্যে যে কোনও একটি"। আইইউপিএসি কোড আর (যে কোনও পিউরিন) ওয়াই (যে কোনও পাইরিমিডিন) এবং এম (অ্যামিনো) থেকে কে (কেটো)-এর পরিপূরক। ডাব্লু (দুর্বল) এবং এস (শক্তিশালী) সাধারণত অদলবদল করা হয় না তবে অতীতে কিছু সরঞ্জাম দ্বারা অদলবদল করা হয়েছে। ডাব্লু এবং এস যথাক্রমে "দুর্বল" এবং "শক্তিশালী" বোঝায় এবং বেশ কয়েকটি হাইড্রোজেন বন্ধন নির্দেশ করে যা একটি নিউক্লিওটাইড তার পরিপূরক অংশীদারের সাথে যুক্ত করতে ব্যবহার করে। একজন অংশীদার একটি পরিপূরক জোড়া তৈরি করতে একই সংখ্যক বন্ড ব্যবহার করে। একটি আইইউপিএসি কোড যা বিশেষভাবে তিনটি নিউক্লিওটাইডের মধ্যে একটি বাদ দেয় তা একটি আইইউপিএসি কোডের পরিপূরক হতে পারে যা পরিপূরক নিউক্লিওটাইডকে বাদ দেয়। উদাহরণস্বরূপ, ভি (এ, সি বা জি-"টি নয়") বি-এর পরিপূরক হতে পারে (সি, জি বা টি-"এ নয়")। অ্যাম্বিগ্রাম নির্দিষ্ট অক্ষরগুলি পরিপূরক ক্ষারগুলির জন্য একটি উপযুক্ত (অস্পষ্ট) নিউক্লিক অ্যাসিড স্বরলিপি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। গুয়ানিন = বি, সাইটোসিন = কিউ, অ্যাডেনিন = এন, এবং থাইমিন = ইউ), যা কেবল পাঠ্যটিকে "উল্টো দিকে" ঘোরানোর মাধ্যমে পুরো ডিএনএ সিকোয়েন্সের পরিপূরক হওয়া সম্ভব করে তোলে। উদাহরণস্বরূপ, পূর্ববর্তী বর্ণমালার সাথে, (জি. টি. সি. এ) উল্টো হয়ে গেলে (টি. জি. এ. সি, বিপরীত পরিপূরক) হিসাবে পড়বে। অ্যাম্বিগ্রাফিক নোটেশনগুলি সহজেই প্যালিনড্রোমিক সিকোয়েন্সের মতো পরিপূরক নিউক্লিক অ্যাসিড প্রসারিত করে। সাধারণ ASCII বা এমনকি ইউনিকোড অক্ষরের পরিবর্তে কাস্টম ফন্ট বা প্রতীক ব্যবহার করার সময় এই বৈশিষ্ট্যটি উন্নত করা হয়। আরও দেখুন বেস পেয়ার রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক বিপরীত পরিপূরক টুল বিপরীত পরিপূরক টুল @DNA.UTAH.EDU আণবিক জীববিজ্ঞান