আণবিক জীববিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় মতবাদ হল ডিএনএ আরএনএতে এবং তারপর প্রোটিনে রূপান্তরিত হয়। অবশ্যই, ব্যতিক্রম আছে – কিছু ভাইরাস, যেমন করোনাভাইরাস, সম্পূর্ণরূপে ডিএনএ প্রত্যাখ্যান করে এবং তাদের জিনগত তথ্য আরএনএ জিনোমে এনকোড করে। এইচআইভির মতো অন্যান্য ভাইরাসে আরএনএ জিনোম রয়েছে যা প্রোটিনে রূপান্তরিত হওয়ার আগে ডিএনএতে অনুলিপি করা উচিত এবং তারপরে পুনরায় আরএনএতে স্থানান্তরিত হওয়া উচিত। কিন্তু একটি সাধারণ নিয়ম হিসাবে, “ডিএনএ থেকে আরএনএ পর্যন্ত প্রোটিন” ব্যাখ্যা করে কিভাবে কোষের মধ্যে তথ্য চলে।
জৈবিক অণুর একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য হল তাদের চলাফেরা করার ক্ষমতা। প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া অণুগুলি বাম এবং ডান হাতের প্রজাতির প্রায় সমান অনুপাত নিয়ে গঠিত। এর মানে হল যে অণুগুলির একই পরমাণু এবং আকার থাকতে পারে, কিন্তু সেগুলি স্ট্যাক করা যাবে না। বিপরীতভাবে, তারা আমাদের ডান এবং বাম হাতের মতো একে অপরের মিরর ছবি।
(এটা কল্পনা করা কঠিন হতে পারে, তাই ডাক্তাররা যারা কলেজে জৈব রসায়ন গ্রহণ করে তারা এই বল-স্টিক আণবিক মডেলগুলির সাথে খেলতে অনেক সময় ব্যয় করে।)
প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট অণু থেকে ভিন্ন, সকল জৈব অণু একতরফা। আমাদের সকল নিউক্লিক এসিড ডানহাতি (ল্যাটিন ডেক্সটার থেকে D নামে পরিচিত) এবং সকল প্রোটিন বামহাতি (Leevus এর জন্য L)। এটি জৈবিক অণুর একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য SETI এটি জীবনের সন্ধানে একটি অনন্য স্বাক্ষর হিসাবে ব্যবহার করে। লুই পাস্তুর প্রথম 1848 সালে এই পক্ষপাত দেখেছিলেন এবং বিজ্ঞানীরা তখন থেকেই আয়না জীবন সম্পর্কে অনুমান করেছিলেন। এখন তারা এটি তৈরির এক ধাপ কাছাকাছি।
বাম দিকে এক লাফ, ডানে এক ধাপ
বেইজিংয়ের সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে টিং এফ কেন্দ্রীয় আয়না চিত্রের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত উপাদান সংশ্লেষ করে। গবেষকরা এল-ডিএনএ এবং এল-আরএনএ-র শর্ট-মিরর ইমেজ সংশ্লেষণ করতে সিন্থেটিক রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন। যাইহোক, পলিমারেজ নামক এনজাইম, অর্থাৎ প্রোটিন সহ নিউক্লিক অ্যাসিড ব্যবহার করা আরও কার্যকরী। এই প্রোটিন যা আমরা ব্যবহার করি শুধুমাত্র ডি-ডিএনএ দিয়ে।
এইভাবে, ল্যাবরেটরি মিরর ইমেজ সিন্থেটিক কেমিস্ট্রি ব্যবহার করে ডি-প্রোটিন ডিএনএ পলিমারেজ প্রস্তুত করে এবং সেগুলি এল-ডিএনএ-র ছোট স্ট্র্যান্ডের প্রতিলিপি করতে ব্যবহার করে। অন্য কথায়, একটি স্বাভাবিক প্রোটিনের একটি আয়না ইমেজ স্বাভাবিক ডিএনএ এর একটি আয়না প্রতিলিপি তৈরি করতে পারে। গবেষকরা সমন্বয় করেছেন যাতে তারা ডি-প্রোটিন ডিএনএ পলিমারেজকে আরএনএ পলিমারেজে রূপান্তর করতে এল-ডিএনএ-র সংক্ষিপ্ত প্রান্তকে এল-আরএনএতে স্থানান্তর করতে পারে। এই পলিমারেজগুলি ধারণার একটি অবিশ্বাস্য প্রমাণ ছিল, কিন্তু সেগুলি অদক্ষ এবং ত্রুটির প্রবণ ছিল, এবং শুধুমাত্র সংক্ষিপ্ত এল-নিউক্লিক অ্যাসিড তৈরি করতে পারে।
এখন ঝু ল্যাবরেটরি রাসায়নিকভাবে একটি এনজাইমের মিরর ইমেজ সংশ্লেষিত করেছে পিএফইউ ডিএনএ পলিমারেজ, পিসিআর বিক্রিয়ায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই এনজাইম তাপ প্রতিরোধী এবং একটি খুব উচ্চ বিশ্বস্ততা আছে। একই সময়ে, এটি পূর্বে গবেষকদের দ্বারা উদ্ভাবিত পলিমারেজের চেয়ে প্রায় দ্বিগুণ বড়; বিজ্ঞানীদের এটিকে দুটি অংশে সংশ্লেষিত করতে হয়েছিল এবং তারপরে এগুলি একসাথে সংযুক্ত করতে হয়েছিল।
এনজাইম ব্যবহার করে, গবেষকরা 1,500 টি বেসের দৈর্ঘ্যের একটি আয়না আকৃতির জিন অনুলিপি করেছেন, যা আগের পলিমারেজগুলি পরিচালনা করতে পারে এমন দৈর্ঘ্যের প্রায় 10 গুণ। গবেষকদের দ্বারা নির্বাচিত জিনটি রাইবোসোমাল আরএনএ এনকোড করে, তাই যখন তারা এটি প্রতিলিপি করতে পারে, তখন তাদের একটি আয়না আকৃতির রাইবোসোমের অংশ থাকবে। একবার আপনি সমস্ত যন্ত্রাংশ পেয়ে গেলে, আপনাকে আর মিরর ইমেজ ডি-প্রোটিন তৈরির জন্য দুর্দান্ত সিন্থেটিক পদ্ধতির উপর নির্ভর করতে হবে না।
দীর্ঘায়ু
মিরর ইমেজ এল-ডিএনএর সম্ভাব্য ব্যবহার হল এটিকে তার প্রাকৃতিক প্রতিপক্ষ ডি-ডিএনএর মতো তথ্য সংরক্ষণের একটি কম্প্যাক্ট এবং নির্ভরযোগ্য মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করা। যাইহোক, তার প্রাকৃতিক সমকক্ষের বিপরীতে, এটি এনজাইম দ্বারা ভেঙে ফেলা যায় না, কারণ কেউই D-DNases এর একটি মিরর ইমেজ তৈরি করেনি যা তাদের ভেঙে ফেলতে পারে। একটি অ্যাপ্লিকেশন দেখানোর জন্য, ঝু আশেপাশের জলের নমুনার জন্য ডিএনএ বারকোড তৈরি করেছেন – আপনি “পদ্ম পুকুর, বেইজিং” এর মতো জিনিসগুলি দেখানোর জন্য ঘাঁটির ক্রম ব্যবহার করে বারকোডগুলির কথা ভাবতে পারেন। যোগ করার একদিন পর, স্বাভাবিক ডি-ডিএনএ বারকোড বাড়ানোর চেষ্টা করার সময় একটি পুকুরের নমুনা পাওয়া যায়নি; অপমানিত হয়েছিল। এল-ডিএনএ বারকোডের মিরর ইমেজটি এক বছর পরে এখনও সনাক্ত করা যেতে পারে।
যেন এটি যথেষ্ট স্মার্ট নয়, তিনি এবং তার ল্যাব স্টেগানোগ্রাফিতে চলে গেলেন। তারা ডিএনএর প্রধান অণু প্রস্তুত করে, যা অর্ধেক ডি এবং অর্ধেক এল; আধা-স্বাভাবিক এবং আধা-আয়না চিত্র। একটি রেফারেন্স হিসাবে, পাস্তুরের 1860 অনুচ্ছেদটি মিরর জীবনের সাথে সম্পর্কিত ডি-ডিএনএতে কোড করা হয়েছিল। যদি একটি সাধারণ ডিএনএ পলিমারেজ দিয়ে কীটি পড়া হয়, তাহলে পাস্তুর টেক্সট ব্যবহার করে ডিকোড করার সময় এটি একটি ত্রুটির বার্তা দেয়। যাইহোক, যদি একটি এল-ডিএনএ পলিমারেজ দিয়ে পড়া হয়, আয়না ডিএনএ থেকে একটি লুকানো বার্তা প্রেরণ করে।
স্পষ্টতই, ঝু দল এখন মিরর-ইমেজ এমআরএনএগুলিকে মিরর-ইমেজ প্রোটিনে রূপান্তর করার জন্য আয়না-আকৃতির রাইবোসোম তৈরি করতে চায়। এটি কোনও ছোট কাজ নয় – রাইবোসোমগুলি খুব জটিল, যার মধ্যে কয়েক ডজন প্রোটিন এবং বেশ কয়েকটি আরএনএ অণু রয়েছে, তবে এখনও গবেষকরা খুব দ্রুত বিকশিত হয়েছেন। অবশ্যই, তারা D-DNases- এর একটি মিরর ইমেজ তৈরির পরিকল্পনা করে “ডাটা-সঞ্চয়কারী L-DNA অণুগুলিকে একটি বায়োকন্টামিনেশন কৌশল হিসাবে ব্যবহার করার পর ধ্বংস করতে।”
প্রকৃতি জৈবপ্রযুক্তি, 2021 DOI: 10.1038 / s41587-021-00969-6
