এই বিস্তারিত তুলনাটি জেনেটিক প্রতিলিপি এবং প্রকাশের জন্য দায়ী প্রাথমিক এনজাইম, আরএনএ এবং ডিএনএ পলিমেরেজের মধ্যে মৌলিক পার্থক্য পরীক্ষা করে। যদিও উভয়ই পলিনিউক্লিওটাইড শৃঙ্খল গঠনের অনুঘটক, তারা তাদের কাঠামোগত প্রয়োজনীয়তা, ত্রুটি সংশোধন ক্ষমতা এবং কোষের কেন্দ্রীয় মতবাদের মধ্যে জৈবিক ভূমিকার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন।
হাইলাইটস
আরএনএ পলিমারেজ প্রাইমার ছাড়াই আরএনএ ডি নভো সংশ্লেষণ করে।
ডিএনএ পলিমারেজের জন্য একটি প্রাইমার প্রয়োজন কিন্তু উচ্চ বিশ্বস্ততার জন্য উচ্চতর প্রুফরিডিং প্রদান করে।
আরএনএ পলিমারেজের শেষ উৎপাদ একক-অবরুদ্ধ, অন্যদিকে ডিএনএ পলিমারেজ একটি ডাবল হেলিক্স তৈরি করে।
আরএনএ পলিমারেজে অভ্যন্তরীণ ডিএনএ খোলার ক্ষমতা রয়েছে যা ডিএনএ পলিমারেজে নেই।
আরএনএ পলিমারেজ কী?
জিন প্রকাশের সময় বিভিন্ন ধরণের আরএনএ অণুতে ডিএনএ প্রতিলিপি করার জন্য দায়ী এনজাইম।
প্রাইমারের প্রয়োজনীয়তা: একটি আরএনএ বা ডিএনএ প্রাইমার প্রয়োজন
প্রধান প্রকার: পোল I, II, III, IV, এবং V (প্রোক্যারিওটে)
পণ্য: ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ
তুলনা সারণি
বৈশিষ্ট্য
আরএনএ পলিমারেজ
ডিএনএ পলিমারেজ
জৈবিক প্রক্রিয়া
প্রতিলিপি
প্রতিলিপি
ব্যবহৃত টেমপ্লেট
দ্বি-স্তব্ধ ডিএনএ
একক-অবরুদ্ধ ডিএনএ
প্রাইমার প্রয়োজন
না
হাঁ
প্রুফরিডিং ক্ষমতা
ন্যূনতম/সীমিত
বিস্তৃত (৩' থেকে ৫' এক্সোন্যুক্লিজ)
পণ্যে চিনি
রাইবোস
ডিঅক্সিরাইবোজ
শিথিলকরণ কার্যকলাপ
সহজাত হেলিকেসের মতো ক্ষমতা
আলাদা হেলিকেস এনজাইম প্রয়োজন
ত্রুটির হার
১০,০০০ নিউক্লিওটাইডের মধ্যে ১টি
১,০০০,০০০,০০০ নিউক্লিওটাইডের মধ্যে ১টি
শেষ পণ্য কাঠামো
একক পলিনিউক্লিওটাইড স্ট্র্যান্ড
ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড হেলিক্স
বিস্তারিত তুলনা
দীক্ষা এবং প্রাইমারের প্রয়োজনীয়তা
এই এনজাইমগুলি কীভাবে সংশ্লেষণ শুরু করে তার মধ্যে একটি প্রধান পার্থক্য রয়েছে। আরএনএ পলিমারেজ একটি প্রোমোটার সিকোয়েন্সের সাথে আবদ্ধ হওয়ার পরে শুরু থেকেই একটি নতুন স্ট্র্যান্ড তৈরি শুরু করতে পারে। বিপরীতে, ডিএনএ পলিমারেজ একটি শৃঙ্খল শুরু করতে অক্ষম এবং প্রথম নিউক্লিওটাইড যোগ করার জন্য একটি মুক্ত 3'-OH গ্রুপ সহ একটি পূর্ব-বিদ্যমান প্রাইমারের প্রয়োজন হয়।
নির্ভুলতা এবং প্রুফরিডিং
ডিএনএ পলিমারেজ সমগ্র জিনোমের অখণ্ডতা বজায় রাখে, যার ফলে বিল্ট-ইন প্রুফরিডিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অবিশ্বাস্যভাবে কম ত্রুটির হার অর্জন করা সম্ভব হয়। আরএনএ পলিমারেজে এই উচ্চ-বিশ্বস্ততা এক্সোন্যুক্লিজ কার্যকলাপের অভাব রয়েছে, যার ফলে মিউটেশনের হার উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। তবে, যেহেতু আরএনএ ক্ষণস্থায়ী এবং উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত নয়, তাই এই ত্রুটিগুলি সাধারণত জীবের জন্য কম ক্ষতিকারক।
স্ট্রাকচারাল আনওয়াইন্ডিং ফাংশন
ট্রান্সক্রিপশনের সময়, আরএনএ পলিমারেজ একটি স্বয়ংসম্পূর্ণ মেশিন হিসেবে কাজ করে যা টেমপ্লেট অ্যাক্সেস করার জন্য ডিএনএ ডাবল হেলিক্সকে নিজেই খুলে ফেলতে পারে। ডিএনএ পলিমারেজ প্রোটিনের একটি জটিলতার উপর বেশি নির্ভরশীল, বিশেষ করে এনজাইম হেলিকেসকে হাইড্রোজেন বন্ধন ভাঙতে এবং এর সামনের প্রতিলিপি কাঁটাটি খুলতে প্রয়োজন।
সাবস্ট্রেট স্পেসিফিকেশন
এনজাইমগুলি তাদের ব্যবহৃত বিল্ডিং ব্লকগুলির ক্ষেত্রে অত্যন্ত নির্বাচনী। আরএনএ পলিমারেজে রাইবোনিউক্লিওটাইড থাকে যার মধ্যে রাইবোজ চিনি এবং বেস ইউরাসিল থাকে। ডিএনএ পলিমারেজ বিশেষভাবে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড নির্বাচন করে, যার মধ্যে ইউরাসিলের পরিবর্তে ডিঅক্সিরাইবোজ চিনি এবং থাইমিন থাকে।
সুবিধা এবং অসুবিধা
আরএনএ পলিমারেজ
সুবিধাসমূহ
+স্বাধীন দীক্ষা
+দ্রুত ট্রান্সক্রিপশন
+অভ্যন্তরীণ ডিএনএ খুলে ফেলা
+একাধিক RNA প্রকার
কনস
−উচ্চতর ত্রুটির হার
−শক্তিশালী প্রুফরিডিংয়ের অভাব রয়েছে
−নিম্ন স্থায়িত্ব
−ক্ষণস্থায়ী পণ্য
ডিএনএ পলিমারেজ
সুবিধাসমূহ
+চরম নির্ভুলতা
+শক্তিশালী প্রুফরিডিং
+স্থায়ী জেনেটিক স্টোরেজ
+উচ্চ প্রক্রিয়াজাতকরণ
কনস
−একটি প্রাইমার প্রয়োজন
−সহায়ক এনজাইম প্রয়োজন
−ধীর দীক্ষা
−জটিল মেরামতের পথ
সাধারণ ভুল ধারণা
পুরাণ
আরএনএ পলিমারেজ এবং ডিএনএ পলিমারেজ একই গতিতে কাজ করে।
বাস্তবতা
বেশিরভাগ জীবের ক্ষেত্রে, ডিএনএ পলিমারেজ উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুততর হয়, ব্যাকটেরিয়ায় প্রতি সেকেন্ডে প্রায় ১,০০০ নিউক্লিওটাইড গতিতে চলে, যেখানে আরএনএ পলিমারেজ গড়ে প্রতি সেকেন্ডে ৪০-৮০ নিউক্লিওটাইডের কাছাকাছি। এই পার্থক্যটি একটি সম্পূর্ণ জিনোমের প্রতিলিপি তৈরির বনাম নির্দিষ্ট জিনের প্রতিলিপি তৈরির বিশাল স্কেলকে প্রতিফলিত করে।
পুরাণ
সকল কোষে শুধুমাত্র এক ধরণের RNA পলিমারেজ থাকে।
বাস্তবতা
ব্যাকটেরিয়ায় সাধারণত একটি মাল্টি-সাবইউনিট আরএনএ পলিমারেজ থাকে, তবে ইউক্যারিওটগুলিতে কমপক্ষে তিনটি স্বতন্ত্র প্রকার থাকে। প্রতিটি ইউক্যারিওটিক আরএনএ পলিমারেজ বিভিন্ন কাজের জন্য বিশেষায়িত, যেমন রাইবোসোমাল আরএনএ সংশ্লেষণ, মেসেঞ্জার আরএনএ, বা ট্রান্সফার আরএনএ।
পুরাণ
ডিএনএ পলিমারেজ কেবল প্রতিলিপির সময় ত্রুটিগুলি ঠিক করতে পারে।
বাস্তবতা
বিভিন্ন বিশেষায়িত ডিএনএ পলিমারেজ শুধুমাত্র একটি কোষের জীবনকাল জুড়ে ক্ষতি মেরামত করার জন্য বিদ্যমান। এই এনজাইমগুলি UV রশ্মি বা রাসায়নিক এক্সপোজারের কারণে সৃষ্ট শূন্যস্থান পূরণ করতে পারে, মূল প্রতিলিপি চক্র থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করে।
পুরাণ
আরএনএ পলিমারেজ দ্বি-স্তম্ভিত আরএনএ তৈরি করে।
বাস্তবতা
আরএনএ পলিমারেজ বিশেষভাবে দুটি ডিএনএ টেমপ্লেট স্ট্র্যান্ডের মধ্যে একটি পড়ে একটি একক-স্ট্র্যান্ডেড অণু তৈরি করে। যদিও কিছু আরএনএ স্থানীয় ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড কাঠামো তৈরি করতে নিজের উপর ভাঁজ করতে পারে, প্রাথমিক আউটপুট হল একটি একক পলিনিউক্লিওটাইড শৃঙ্খল।
সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
ডিএনএ পলিমারেজ কি সাহায্য ছাড়াই নতুন স্ট্র্যান্ড শুরু করতে পারে?
না, ডিএনএ পলিমারেজ নিজে থেকে সংশ্লেষণ শুরু করতে পারে না কারণ আগত নিউক্লিওটাইডকে সংযুক্ত করার জন্য একটি পূর্ব-বিদ্যমান 3'-OH গ্রুপের প্রয়োজন হয়। প্রকৃতিতে, প্রাইমেজ নামক একটি এনজাইম একটি ছোট RNA প্রাইমার তৈরি করে যা এই সূচনা বিন্দু প্রদান করে। প্রাইমারটি একবার স্থাপন করা হলে, ডিএনএ পলিমারেজ শৃঙ্খলটি প্রসারিত করতে শুরু করতে পারে।
কোন এনজাইম বেশি সঠিক এবং কেন?
ডিএনএ পলিমারেজ অনেক বেশি নির্ভুল, আরএনএ পলিমারেজের তুলনায় এর ত্রুটির হার প্রায় ১০০,০০০ গুণ কম। এই উচ্চ বিশ্বস্ততা এর ৩' থেকে ৫' এক্সোন্যুক্লিজ কার্যকলাপের কারণে, যা এটিকে 'ব্যাকস্পেস' করতে এবং ভুলভাবে জোড়া বেসগুলি অপসারণ করতে দেয়। আরএনএ পলিমারেজের এই কঠোর প্রুফরিডিংয়ের অভাব রয়েছে কারণ কয়েকটি ত্রুটিপূর্ণ আরএনএ অণু জিনোমে স্থায়ী মিউটেশনের চেয়ে কম বিপর্যয়কর।
ডিএনএ খোলার জন্য কি আরএনএ পলিমারেজের হেলিকেসের প্রয়োজন হয়?
ডিএনএ পলিমারেজের বিপরীতে, আরএনএ পলিমারেজের ডিএনএ হেলিক্স খোলার জন্য আলাদা হেলিকেস এনজাইমের প্রয়োজন হয় না। এর একটি অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া রয়েছে যা এটি জিনের সাথে চলাচলের সময় ডিএনএ টেমপ্লেটটি খুলতে দেয়। এটি একটি ট্রান্সক্রিপশন বুদবুদ তৈরি করে যা এনজাইমের সাথে ভ্রমণ করে।
আরএনএ পলিমারেজ ভুল করলে কী হবে?
ট্রান্সক্রিপশনের সময় যদি কোনও ত্রুটি দেখা দেয়, তাহলে এর ফলে একটি ত্রুটিপূর্ণ RNA অণু তৈরি হয় এবং সম্ভাব্যভাবে একটি অকার্যকর প্রোটিন তৈরি হয়। তবে, যেহেতু একটি একক জিন বহুবার ট্রান্সক্রিপশন করা হয়, তাই কোষে সাধারণত প্রোটিনের আরও অনেক সঠিক কপি থাকে। ত্রুটিপূর্ণ RNA অবশেষে অবনমিত হয়, তাই ত্রুটিটি জীবের জেনেটিক কোডের স্থায়ী অংশ হয়ে ওঠে না।
ডিএনএ পলিমারেজ থাইমিন ব্যবহার করে যখন আরএনএ পলিমারেজ ইউরাসিল ব্যবহার করে কেন?
ডিএনএ-তে থাইমিনের ব্যবহার মিউটেশনের বিরুদ্ধে একটি বিবর্তনীয় সুরক্ষা। সাইটোসিন স্বতঃস্ফূর্তভাবে ইউরাসিলে রূপান্তরিত হতে পারে; যদি ডিএনএ প্রাকৃতিকভাবে ইউরাসিল ব্যবহার করত, তাহলে কোষটি বলতে পারত না যে সেখানে কোনও ইউরাসিল বেস থাকার কথা ছিল নাকি ক্ষতিগ্রস্ত সাইটোসিন ছিল। ডিএনএ-তে থাইমিন ব্যবহার করে, কোষটি সহজেই যেকোনো ইউরাসিল সনাক্ত করতে এবং মেরামত করতে পারে, জিনগত অখণ্ডতা বজায় রাখে।
তিন ধরণের ইউক্যারিওটিক আরএনএ পলিমারেজ কী কী?
ইউক্যারিওটরা বেশিরভাগ রাইবোসোমাল RNA (rRNA) সংশ্লেষণের জন্য RNA পলিমারেজ I, মেসেঞ্জার RNA (mRNA) এবং কিছু ছোট RNA-এর জন্য RNA পলিমারেজ II এবং ট্রান্সফার RNA (tRNA) এবং অন্যান্য ছোট কাঠামোগত RNA-এর জন্য RNA পলিমারেজ III ব্যবহার করে। প্রতিটি এনজাইম নির্দিষ্ট প্রোমোটার সিকোয়েন্স চিনতে পারে এবং এর কার্যকারিতার জন্য বিভিন্ন ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের প্রয়োজন হয়। এই বিশেষীকরণ জিনের প্রকাশের আরও জটিল নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়।
আরএনএ পলিমারেজ কি উভয় দিকেই চলতে পারে?
না, RNA এবং DNA পলিমারেজ উভয়ই সম্পূর্ণরূপে একমুখী, শুধুমাত্র 5' থেকে 3' দিকে নতুন স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষণ করে। এর অর্থ হল তারা 3' থেকে 5' দিকে টেমপ্লেট স্ট্র্যান্ডটি পড়ে। এই দিকনির্দেশনামূলক সীমাবদ্ধতা বিক্রিয়ার রাসায়নিক প্রক্রিয়ার কারণে, যার জন্য আগত নিউক্লিওটাইডের ফসফেট গ্রুপকে আক্রমণ করার জন্য বিদ্যমান চেইনের 3' হাইড্রোক্সিল গ্রুপের প্রয়োজন হয়।
ডিএনএ পলিমারেজ কি প্রতিলিপিতে জড়িত?
না, ডিএনএ পলিমারেজ একচেটিয়াভাবে ডিএনএ প্রতিলিপি এবং ডিএনএ মেরামতের সাথে জড়িত। এটি ট্রান্সক্রিপশন প্রক্রিয়ায় কোনও ভূমিকা পালন করে না, যা আরএনএ পলিমারেজের ডোমেন। দুটি এনজাইম তাদের গঠন এবং ডিএনএ অণুর উপর বিভিন্ন স্টার্ট সিগন্যাল সনাক্ত করার ক্ষমতার দিক থেকে আলাদা।
এই এনজাইমগুলি কীভাবে জানে কোথা থেকে শুরু করতে হবে?
আরএনএ পলিমারেজ নির্দিষ্ট ডিএনএ সিকোয়েন্স সনাক্ত করে যা প্রোমোটার নামে পরিচিত যা একটি জিনের সূচনার সংকেত দেয়। তবে ডিএনএ পলিমারেজ 'প্রতিলিপির উৎপত্তি' নামক নির্দিষ্ট স্থানে শুরু হয়। যদিও আরএনএ পলিমারেজ ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের সাহায্যে তার নিজস্ব সূচনা বিন্দু খুঁজে পায়, ডিএনএ পলিমারেজকে প্রাইমেজকে প্রতিলিপির কাঁটায় একটি প্রাইমার স্থাপন করার জন্য অপেক্ষা করতে হবে।
PCR (পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন) এ কোন এনজাইম ব্যবহার করা হয়?
পিসিআর ডিএনএ পলিমারেজ ব্যবহার করে, বিশেষ করে তাপ-স্থিতিশীল সংস্করণ যেমন টাক পলিমারেজ থার্মোফিলিক ব্যাকটেরিয়া থেকে প্রাপ্ত। এটি এনজাইমকে সাইক্লিং প্রক্রিয়ার সময় ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলিকে বিকৃত করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রায় টিকে থাকতে দেয়। স্ট্যান্ডার্ড পিসিআর-এ আরএনএ পলিমারেজ ব্যবহার করা হয় না, যদিও এটি ইন ভিট্রো ট্রান্সক্রিপশনের মতো অন্যান্য কৌশলগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
রায়
জিন এক্সপ্রেশন এবং প্রোটিন সংশ্লেষণের পথ অধ্যয়নের সময় RNA পলিমারেজকে কেন্দ্রবিন্দু হিসেবে বেছে নিন। কোষীয় বিভাজন, বংশগতি এবং দীর্ঘমেয়াদী জেনেটিক স্থিতিশীলতার প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করার সময় DNA পলিমারেজ বেছে নিন।