উড়ন্ত চালচলন: জীবিত কোষের ভিতরে প্রোটিনের কী ঘটে

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

অনেকে সন্দেহও করেন না যে আমাদের ভিতরে কতটা আশ্চর্যজনক প্রক্রিয়া ঘটছে। আমি আপনাকে অণুবীক্ষণিক জগতকে আরও দেখার পরামর্শ দিচ্ছি, যা আপনি কেবলমাত্র সর্বশেষ নতুন প্রজন্মের ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের আবির্ভাবের সাথে দেখতে পেরেছেন।

2007 সালে, জাপানি গবেষকরা একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে একটি জীবন্ত কোষের একটি "আণবিক মোটর" এর কাজ পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়েছিল - হাঁটা প্রোটিন মায়োসিন ভি, যা সক্রিয়ভাবে অ্যাক্টিন ফাইবারগুলির সাথে চলতে পারে এবং এর সাথে সংযুক্ত ওজনগুলিকে টেনে আনতে পারে। মায়োসিন V-এর প্রতিটি ধাপ এই সত্য দিয়ে শুরু হয় যে এর একটি "পা" (পিছন) অ্যাক্টিন ফিলামেন্ট থেকে আলাদা করা হয়েছে। তারপরে দ্বিতীয় পাটি সামনের দিকে বাঁকানো হয় এবং প্রথমটি অণুর পায়ে সংযোগকারী "কবজা" এর উপর অবাধে ঘোরে, যতক্ষণ না এটি দুর্ঘটনাক্রমে অ্যাক্টিন ফিলামেন্টকে স্পর্শ করে। প্রথম পায়ের বিশৃঙ্খল আন্দোলনের শেষ ফলাফল দ্বিতীয়টির স্থির অবস্থানের কারণে কঠোরভাবে নির্ধারিত হয়।

চলুন এ বিষয়ে বিস্তারিত জেনে নেওয়া যাক…

… কিনসিন এভাবে চলে

জীবন্ত প্রাণীদের দ্বারা সঞ্চালিত যেকোন সক্রিয় আন্দোলন (কোষ বিভাজনের সময় ক্রোমোজোমের চলাচল থেকে পেশী সংকোচন পর্যন্ত) "আণবিক মোটর" - প্রোটিন কমপ্লেক্সগুলির কাজের উপর ভিত্তি করে, যার অংশগুলি একে অপরের সাথে আপেক্ষিকভাবে চলতে সক্ষম। উচ্চতর জীবগুলিতে, আণবিক মোটরগুলির মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল বিভিন্ন ধরণের মায়োসিন অণু (I, II, III, ইত্যাদি, XVII পর্যন্ত), যা সক্রিয়ভাবে অ্যাক্টিন ফাইবারগুলির সাথে চলতে সক্ষম।

মায়োসিন ভি সহ অনেক "আণবিক মোটর", হাঁটার গতির নীতি ব্যবহার করে। তারা প্রায় একই দৈর্ঘ্যের বিচ্ছিন্ন ধাপে চলে এবং পর্যায়ক্রমে অণুর দুটি "পা" এর একটি বা অন্যটি সামনে থাকে। যাইহোক, এই প্রক্রিয়ার অনেক বিবরণ অস্পষ্ট থেকে যায়।

টোকিওর ওয়াসেদা ইউনিভার্সিটির পদার্থবিদ্যা বিভাগের গবেষকরা এমন একটি কৌশল তৈরি করেছেন যা আপনাকে মাইক্রোস্কোপের নিচে রিয়েল টাইমে মায়োসিন ভি-এর কাজ পর্যবেক্ষণ করতে দেয়। এটি করার জন্য, তারা একটি পরিবর্তিত মায়োসিন V তৈরি করেছিল, যেখানে পায়ের শ্যাফ্টগুলিতে টিউবুলিন মাইক্রোটিউবুলে দৃঢ়ভাবে "আঁটসাঁট" করার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

পরিবর্তিত মায়োসিন V-এর দ্রবণে মাইক্রোটিউবিউলের টুকরো যুক্ত করে, বিজ্ঞানীরা বেশ কয়েকটি কমপ্লেক্স পেয়েছিলেন যাতে একটি মাইক্রোটিউবুলের একটি অংশ শুধুমাত্র মায়োসিন V-এর একটি পায়ে লেগে থাকে, অন্যটি মুক্ত থাকে। এই কমপ্লেক্সগুলি অ্যাক্টিন ফাইবারগুলির সাথে "হাঁটা" করার ক্ষমতা বজায় রেখেছিল এবং তাদের গতিবিধি লক্ষ্য করা যেতে পারে, যেহেতু মাইক্রোটিউবুলের টুকরোগুলি মায়োসিনের চেয়ে অনেক বড়, এবং তদ্ব্যতীত, তাদের ফ্লুরোসেন্ট লেবেল দিয়ে লেবেল করা হয়েছিল। এই ক্ষেত্রে, দুটি পরীক্ষামূলক নকশা ব্যবহার করা হয়েছিল: একটি ক্ষেত্রে, একটি অ্যাক্টিন ফাইবার মহাকাশে স্থির করা হয়েছিল, এবং পর্যবেক্ষণগুলি একটি মাইক্রোটিউবুল খণ্ডের গতিবিধির উপর বাহিত হয়েছিল, এবং দ্বিতীয়টিতে, একটি মাইক্রোটিউবিউল স্থির করা হয়েছিল এবং একটি নড়াচড়া। অ্যাক্টিন ফাইবার খণ্ড পরিলক্ষিত হয়েছে।

ফলস্বরূপ, মায়োসিন ভি এর "গাইট" বিশদভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছিল (প্রথম চিত্রটি দেখুন)। প্রতিটি পদক্ষেপ অ্যাক্টিন ফাইবার থেকে পৃথক হওয়া মায়োসিনের "পিছন" পা দিয়ে শুরু হয়। তারপর সেই পা, যা ফাইবারের সাথে সংযুক্ত থাকে, তীক্ষ্ণভাবে সামনের দিকে ঝুঁকে পড়ে। এই মুহুর্তে শক্তি খরচ হয় (এটিপি হাইড্রোলাইসিস ঘটে)। এর পরে, "মুক্ত" পা (চিত্রে সবুজ) কবজায় বিশৃঙ্খলভাবে ঝুলতে শুরু করে। এটি ব্রাউনিয়ান গতি ছাড়া আর কিছুই নয়। একই সময়ে, যাইহোক, বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো দেখাতে সক্ষম হয়েছিলেন যে মায়োসিন ভি-এর পায়ে সংযোগকারী কব্জাটি তাদের চলাচলকে মোটেই সীমাবদ্ধ করে না। শীঘ্রই বা পরে, সবুজ পা অ্যাক্টিন ফিলামেন্টের শেষ স্পর্শ করে এবং এটির সাথে নিজেকে সংযুক্ত করে। এটি স্ট্রিংয়ের সাথে যে জায়গাটি সংযুক্ত করবে (এবং তাই স্ট্রাইডের দৈর্ঘ্য) সম্পূর্ণরূপে নীল পায়ের স্থির প্রবণতা দ্বারা নির্ধারিত হয়।

পরীক্ষায়, মায়োসিন ভি এর মুক্ত পায়ের সাথে অ্যাক্টিন ফিলামেন্টের অনুসন্ধানে কয়েক সেকেন্ড সময় লেগেছিল; একটি জীবন্ত কোষে, এটি দৃশ্যত দ্রুত ঘটে, কারণ সেখানে মায়োসিন তার পায়ে ওজন ছাড়াই হাঁটে। ওজন - উদাহরণস্বরূপ, ঝিল্লি দ্বারা বেষ্টিত অন্তঃকোষীয় ভেসিকেলগুলি - পায়ের সাথে সংযুক্ত নয়, তবে অণুর সেই অংশে, যা চিত্রটিতে "লেজ" হিসাবে চিত্রিত হয়েছে।