ল্যাক অপেরন হল ব্যাকটেরিয়া ডিএনএ-তে পাওয়া জিনগুলির একটি সেট যা ল্যাকটোজ বিপাক নিয়ন্ত্রণ করে। এটি আণবিক জীববিজ্ঞানের অগ্রগতিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে।[১] এটি প্রোক্যারিওটে জিন নিয়ন্ত্রণের একটি ক্লাসিক উদাহরণ হিসাবে বিবেচিত হয়। ১৯৬০ এর দশকে এর আবিষ্কারের পর থেকে, ল্যাক অপেরন ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং জিনের প্রকাশের আণবিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছে। এর প্রয়োগগুলি জৈবপ্রযুক্তি পর্যন্ত প্রসারিত, যার মধ্যে রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন উৎপাদন এবং জেনেটিকালি পরিবর্তিত জীবের বিকাশ অন্তর্ভুক্ত।[২] ল্যাক অপেরন তিনটি গঠনগত জিন, lacZ, lacY এবং lacA নিয়ে গঠিত, যা ল্যাকটোজ বিপাকের সাথে জড়িত প্রোটিনগুলিকে এনকোড করে, সেইসাথে একটি প্রবর্তক এবং একটি অপারেটর অঞ্চল যা এই জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে। [৩]

ল্যাক অপেরন
ল্যাক অপেরনের পরিকল্পিত উপস্থাপনা। অপারেটর, প্রবর্তক এবং তিনটি কাঠামোগত জিন লেবেলযুক্ত।
শনাক্তকারী
চিহ্ন?

আবিষ্কার সম্পাদনা

ল্যাক অপেরন প্রথম ১৯৬১ সালে ফ্রাঙ্কোইস জ্যাকব এবং জ্যাক মনোড দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছিল, যার জন্য তারা ১৯৬৫ সালে ফিজিওলজি বা মেডিসিনে নোবেল পুরষ্কার পেয়েছিলেন। তাদের গবেষণায় মানুষের অন্ত্রে পাওয়া একটি সাধারণ ব্যাকটেরিয়া এসচেরিচিয়া কোলিতে ল্যাকটোজের বিপাক অধ্যয়ন জড়িত ছিল। তারা দেখতে পান যে ল্যাক জিনের অভিব্যক্তি একটি দমনকারী প্রোটিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল যা ল্যাকটোজের অনুপস্থিতিতে অপারেটর অঞ্চলে আবদ্ধ হয়, জিনের প্রতিলিপিকে বাধা দেয়। যখন ল্যাকটোজ উপস্থিত থাকে, তখন এটি দমনকারীর সাথে আবদ্ধ হয়, যার ফলে এটি আকৃতি পরিবর্তন করে এবং অপারেটর থেকে মুক্তি দেয়, প্রতিলিপি ঘটতে দেয়।[৪]

কাঠামোগত জিন সম্পাদনা

ল্যাক অপেরন তিনটি কাঠামোগত জিন নিয়ে গঠিত: lacZ, lacY এবং lacA। ল্যাকজেড জিন এনজাইম β-Glactocydase,বিটাগ্যালাক্টোসিডেজকে এনকোড করে, যা ল্যাক্টোজকে গ্লুকোজ এবং গ্যালাকটোজে ভেঙে দেয়। ল্যাকওয়াই জিন ল্যাক্টোজ পার্মিজকে এনকোড করে, যা ব্যাকটেরিয়া কোষে ল্যাক্টোজ পরিবহন করে। lacA জিন একটি ট্রান্স্যাসিটাইলেজকে এনকোড করে, যা ল্যাক্টোজ বিপাকের সাথে জড়িত কিন্তু এর সঠিক কাজটি ভালভাবে বোঝা যায় না।[৫]

নিয়ন্ত্রক উপাদান সম্পাদনা

ল্যাক অপেরনে নিয়ন্ত্রক উপাদান রয়েছে যা কাঠামোগত জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে। প্রবর্তক হল সেই সাইট যেখানে RNA পলিমারেজ ট্রান্সক্রিপশন শুরু করতে আবদ্ধ হয়। অপারেটর হল সেই সাইট যেখানে রিপ্রেসার প্রোটিন ট্রান্সক্রিপশন প্রতিরোধ করতে আবদ্ধ হয়। ল্যাকটোজ অনুপস্থিতিতে, রিপ্রেসার প্রোটিন অপারেটরের সাথে আবদ্ধ হয়, আরএনএ পলিমারেজকে প্রবর্তকের সাথে আবদ্ধ হতে বাধা দেয় এবং ট্রান্সক্রিপশন শুরু করে। যখন ল্যাকটোজ উপস্থিত থাকে, তখন এটি রিপ্রেসার প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ হয়, যার ফলে এটি অপারেটর থেকে মুক্তি পায়, আরএনএ পলিমারেজকে প্রোমোটারের সাথে আবদ্ধ হতে দেয় এবং ট্রান্সক্রিপশন শুরু করে।[৬]

প্রবিধান সম্পাদনা

ল্যাক ওপেরনের নিয়ন্ত্রণ হল নেতিবাচক নিয়ন্ত্রণের একটি উদাহরণ, যেখানে একটি দমনকারী প্রোটিনের আবদ্ধতা জিনের প্রতিলিপিতে বাধা দেয়। ল্যাক অপেরনও ইতিবাচক নিয়ন্ত্রণের সাপেক্ষে, যেখানে একটি ভিন্ন প্রোটিন, ক্যাটাবোলাইট অ্যাক্টিভেটর প্রোটিন (সিএপি) এর আবদ্ধতা অপেরনের অভিব্যক্তিকে উন্নত করে। CAP প্রোমোটারের কাছাকাছি একটি সাইটে আবদ্ধ হয় যখন গ্লুকোজের অভাব হয় এবং যখন এটি আবদ্ধ হয় তখন এটি প্রমোটারের সাথে আবদ্ধ হতে এবং ট্রান্সক্রিপশন শুরু করার RNA পলিমারেজের ক্ষমতা বাড়ায়। এটি নিশ্চিত করে যে ব্যাকটেরিয়া গ্লুকোজের অভাব হলে ল্যাকটোজকে অগ্রাধিকারমূলকভাবে বিপাক করে।[৭]

তাৎপর্য সম্পাদনা

ল্যাক ওপেরন হল প্রোক্যারিওটে জিন নিয়ন্ত্রণের সবচেয়ে ভালভাবে অধ্যয়ন করা উদাহরণগুলির মধ্যে একটি এবং এটি জিনের প্রকাশের আণবিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে আমাদের বোঝার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রেখেছে।[৮] এর আবিষ্কারটি আণবিক জীববিজ্ঞানের ক্ষেত্র প্রতিষ্ঠা করতেও সাহায্য করেছে, যা জৈবপ্রযুক্তি এবং ওষুধের ক্ষেত্রে অসংখ্য অগ্রগতির দিকে পরিচালিত করেছে।[৯] ল্যাক অপেরন আজও আণবিক জীববিজ্ঞান গবেষণায় একটি মডেল সিস্টেম হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং এর প্রয়োগগুলি জৈবপ্রযুক্তিতে প্রসারিত হয়, যার মধ্যে রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন উৎপাদন এবং জেনেটিকালি পরিবর্তিত জীবের বিকাশ অন্তর্ভুক্ত।[১০]

উপসংহার সম্পাদনা

ল্যাক অপারন একটি গুরুত্বপূর্ণ জেনেটিক সিস্টেম যা জিন নিয়ন্ত্রণের মডেল হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছে। এটি ল্যাকটোজ বিপাকের সাথে জড়িত তিনটি কাঠামোগত জিন নিয়ে গঠিত এবং একটি নিয়ন্ত্রক অঞ্চল যা প্রবর্তক, অপারেটর এবং নিয়ন্ত্রক জিন ধারণ করে। ল্যাক অপেরন ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয় নিয়ন্ত্রণের সাপেক্ষে এবং এর অভিব্যক্তি ল্যাকটোজ এবং গ্লুকোজের উপস্থিতি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। ল্যাক অপেরনের অধ্যয়ন জিন নিয়ন্ত্রণের প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছে এবং রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তির বিকাশের পথ প্রশস্ত করেছে।

তথ্য সংগ্রহ সম্পাদনা

  1. Jacob, François; Monod, Jacques (১৯৬১)। "Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins"। Journal of Molecular Biology3 (3): 318–356। ডিওআই:10.1016/S0022-2836(61)80072-7পিএমআইডি 13718526 
  2. Gilbert, Scott F. (২০০০)। Developmental Biology। Sunderland, MA: Sinauer Associates। আইএসবিএন 0-87893-243-7 
  3. Müller-Hill, Benno (১৯৯৬)। The Lac Operon: A Short History of a Genetic Paradigm। Berlin: Walter de Gruyter। আইএসবিএন 3-11-015858-7 |আইএসবিএন= এর মান পরীক্ষা করুন: checksum (সাহায্য) 
  4. Görke, Boris; Hacker, Jörg (২০০৪)। Regulation of bacterial virulence। Dordrecht: Springer। পৃষ্ঠা 129–154। আইএসবিএন 1-4020-2206-1 |আইএসবিএন= এর মান পরীক্ষা করুন: checksum (সাহায্য)ডিওআই:10.1007/978-1-4020-2773-0_6 
  5. Maloney, P. C.; Storz, G. (১৯৯৬)। "Regulation of the lac operon galactoside acetyltransferase gene: A review of LysR-type positive control"Gene179 (1): 17–22। ডিওআই:10.1016/S0378-1119(96)00303-8পিএমআইডি 8973354 
  6. Novick, Richard P.; Weiner, Michael (১৯৫৭)। Enzymes of Lactose Metabolism। Budapest: Akadémiai Kiadó। 
  7. Bachmann, Barbara J. (২০০১)। Linkage map of Escherichia coli K-12, Edition 10: The traditional map। College Station, TX: Texas A&M University। আইএসবিএন 0-9727898-0-6 |আইএসবিএন= এর মান পরীক্ষা করুন: checksum (সাহায্য) 
  8. Johnson, A. D.; Poteete, A. R.; Lauterer, T. J.; Idler, K. B.; Clarke, L. (১৯৭০)। "Genetic evidence for the operator-constitutive model of control of gene expression in bacteria"। Journal of Molecular Biology49 (1): 27–45। ডিওআই:10.1016/0022-2836(70)90221-9পিএমআইডি 5319801 
  9. Rocha, Epaminondas P.; Danchin, Antoine; Viari, Alain (২০০৪)। "Analysis of long repeats in bacterial genomes reveals alternative evolutionary mechanisms in Bacillus subtilis and other competent prokaryotes"। Molecular Biology and Evolution21 (3): 1623–1636। ডিওআই:10.1093/molbev/msh163পিএমআইডি 15128871 
  10. Zinder, Norman D. (১৯৬৪)। Genetic Recombination: Colloquium on Genetics and Gene Therapy, Vol. 2। Washington, D.C.: American Institute of Biological Sciences। 

বহিঃসংযোগ সম্পাদনা