ননহোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং এবং হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিট এর মধ্যে মূল পার্থক্য হল ননহোমোলগাস এন্ড জয়েনিং হল একটি পাথওয়ে যা ডিএনএ-তে ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত করে যেটি মেরামতের জন্য একটি হোমোলোগাস টেমপ্লেটের প্রয়োজন হয় না, অন্যদিকে হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিট একটি পাথওয়ে। যেটি ডিএনএ-তে ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত করে যার মেরামতের জন্য গাইড করার জন্য একটি সমজাতীয় টেমপ্লেট প্রয়োজন।
DNA মেরামত এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি কোষ ডিএনএ অণুর ক্ষতি সনাক্ত করে এবং সংশোধন করে। সাধারণত, স্বাভাবিক বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপ এবং পরিবেশগত কারণ যেমন বিকিরণ ডিএনএ ক্ষতির কারণ হতে পারে। এই কারণগুলির ফলে প্রতি কোষে প্রতিদিন হাজার হাজার পৃথক আণবিক ক্ষত হতে পারে।ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামতের পথ হল জৈবিক কোষে ডিএনএ মেরামতের পথ। দুটি ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামতের পথ আছে নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং এবং হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিট।
Nonhomologous end Joining কি?
Nonhomologous end joining (NHEJ) হল একটি পথ যা ডিএনএ-তে ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত করে এবং মেরামতের গাইড করার জন্য সমজাতীয় টেমপ্লেটের প্রয়োজন হয় না। এই পথটি মুর এবং হ্যাবার 1966 সালে খুঁজে পেয়েছিলেন। এই পথটি সাধারণত সংক্ষিপ্ত সমজাতীয় ডিএনএ সিকোয়েন্স (মাইক্রোহোমোলজিস) দ্বারা পরিচালিত হয় যা প্রায়শই ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেকগুলির প্রান্তে একক-স্ট্রেন্ডেড ওভারহ্যাংগুলিতে উপস্থিত থাকে। যখন ওভারহ্যাংগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়, তখন NHEJ পাথওয়ে ডাবল স্ট্র্যান্ডের বিরতি সঠিকভাবে মেরামত করে। যাইহোক, যখন ওভারহ্যাংগুলি পুরোপুরি সামঞ্জস্যপূর্ণ হয় না, তখন এটি ভুল মেরামতের দিকে পরিচালিত করে যা নিউক্লিওটাইডগুলির ক্ষতির কারণ হবে। অনুপযুক্ত NHEJ পাথওয়ে ট্রান্সলোকেশন, টেলোমের ফিউশন এবং টিউমার কোষের হলমার্ক হতে পারে।
চিত্র 01: ননহোমোলগাস এন্ড জয়েনিং
NHEJ পথের তিনটি প্রধান ধাপ রয়েছে: শেষ বাঁধাই এবং টিথারিং, শেষ প্রক্রিয়াকরণ এবং বন্ধন। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN), DNA-PKcs, Ku (Ku70 এবং 80) নামক প্রোটিন শেষ সেতুতে জড়িত। শেষ প্রক্রিয়াকরণ ধাপে অমিল বা ক্ষতিগ্রস্থ নিউক্লিওটাইড অপসারণ এবং ডিএনএ পলিমারেজের মাধ্যমে ডিএনএ-র পুনঃসংশ্লেষণ (গ্যাপ-ফিলিং) জড়িত। অমিল বা ক্ষতিগ্রস্ত নিউক্লিওটাইড অপসারণ আর্টেমিসের মতো নিউক্লিয়াস দ্বারা বাহিত হয়। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে X পরিবারের DNA পলিমারেসগুলি Pol λ এবং μ ফাঁক পূরণ করে। শেষ প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হয় না যদি প্রান্তগুলি ইতিমধ্যেই সামঞ্জস্যপূর্ণ হয় এবং 3’হাইডোরক্সিল বা 5’ফসফেট টার্মিনি থাকে। অধিকন্তু, চূড়ান্ত বন্ধন ধাপটি লাইগেশন কমপ্লেক্স IV দ্বারা সঞ্চালিত হয় যা DNA ligase IV এবং এর কোফ্যাক্টর XRCC4 নিয়ে গঠিত।
হোমোলোগাস ডাইরেক্ট রিপিট কি?
হোমোলোগাস ডাইরেক্ট রিপিট (এইচডিআর) হল একটি পথ যা ডিএনএ-তে ডবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত করে মেরামত করার জন্য একটি হোমোলোগাস টেমপ্লেট ব্যবহার করে। হোমোলগাস সরাসরি পুনরাবৃত্তির সবচেয়ে সাধারণ উপায় হল সমজাতীয় পুনর্মিলনের মাধ্যমে। এইচডিআর মেকানিজম তখনই সম্ভব যখন নিউক্লিয়াসে ডিএনএর সমজাতীয় টুকরা থাকে, বেশিরভাগই কোষ চক্রের G2 এবং S পর্যায়ে। HDR-এর জৈবিক পথটি H2AX নামক হিস্টোন প্রোটিনের ফসফোরিলেশন দিয়ে শুরু হয় যেখানে DNA ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক ঘটে। এটি ক্ষতিগ্রস্থ স্থানে অন্যান্য প্রোটিনকে আকর্ষণ করে। তারপর MRN কমপ্লেক্স ক্ষতিগ্রস্ত প্রান্তে আবদ্ধ হয় এবং ক্রোমোসোমাল বিচ্ছেদ প্রতিরোধ করে। MRN কমপ্লেক্স এছাড়াও ভাঙা প্রান্ত একসাথে রাখে। পরবর্তীতে, ডিএনএ শেষ এমনভাবে প্রক্রিয়া করা হয় যাতে রাসায়নিক গ্রুপের অপ্রয়োজনীয় অবশিষ্টাংশগুলি সরানো হয় এবং একক-স্ট্র্যান্ড ওভারহ্যাং গঠিত হয়।
চিত্র 02: সমজাতীয় সরাসরি পুনরাবৃত্তি
একক-স্ট্র্যান্ডড ডিএনএর প্রতিটি টুকরোটি আরপিএ নামক প্রোটিন দ্বারা আচ্ছাদিত থাকে এবং এর ফাংশনটি একক-স্ট্র্যান্ডড ডিএনএ টুকরা স্থিতিশীল রাখা। এর পরে, Rad51 RPA প্রোটিন প্রতিস্থাপন করে। অধিকন্তু, BRCA2 এর সাথে একসাথে কাজ করার সময়, Rad51 একটি পরিপূরক ডিএনএ টুকরা জোড়া দেয় যা ডিএনএ পলিমারেজের জন্য একটি টেমপ্লেট তৈরি করতে ভাঙা ডিএনএ স্ট্র্যান্ডকে আক্রমণ করে। ডিএনএ পলিমারেজকে পিসিএনএ নামে পরিচিত আরেকটি প্রোটিন ডিএনএ-তে ধরে রাখে। শেষ পর্যন্ত, পলিমারেজ ভাঙা স্ট্র্যান্ডের অনুপস্থিত অংশকে সংশ্লেষ করে। তদ্ব্যতীত, যখন ভাঙা স্ট্র্যান্ড পুনরায় সংশ্লেষিত হয়, তখন উভয় স্ট্র্যান্ডকে আবার জোড়া লাগাতে হবে। আনকপলিং এর অসংখ্য উপায়ের জন্য মডেলের পরামর্শ দেওয়া হয়। স্ট্র্যান্ডগুলি আলাদা করার পরে, প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন হয়৷
ননহোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং এবং হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিটের মধ্যে মিল কী?
- Nonhomologous end joining এবং homologous Direct repeat হল দুটি DNA ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামতের পথ।
- MRN কমপ্লেক্স উভয় পথের সাথে জড়িত।
- নিউক্লিজ উভয় পথের সাথে জড়িত।
- DNA পলিমারেজ উভয় পথের সাথে জড়িত।
- এই প্রক্রিয়াগুলি প্রোক্যারিওট এবং ইউক্যারিওট উভয় ক্ষেত্রেই পাওয়া যায়।
- এরা উভয়ই কোষ বেঁচে থাকার জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া।
Nonhomologous End Joining এবং Homologous Direct Repeat এর মধ্যে পার্থক্য কি?
ননহোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং হল একটি পথ যা ডিএনএ-তে ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত করে যেটি মেরামতের গাইড করার জন্য কোনও হোমোলোগাস টেমপ্লেটের প্রয়োজন হয় না, অন্যদিকে হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিট হল একটি পাথওয়ে যা একটি হোমোলোগাস টেমপ্লেট ব্যবহার করে ডিএনএ-তে ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামত করে। সুতরাং, এটি ননহোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং এবং হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিটের মধ্যে মূল পার্থক্য। তদ্ব্যতীত, সমজাতীয় পুনর্মিলন নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়েনিংয়ের সাথে জড়িত নয়, যখন হোমোলগাস পুনঃসংযোগ হোমোলোগাস সরাসরি পুনরাবৃত্তিতে জড়িত।
নীচের ইনফোগ্রাফিকটি পাশাপাশি তুলনা করার জন্য নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং এবং সারণী আকারে সমজাতীয় সরাসরি পুনরাবৃত্তির মধ্যে পার্থক্য উপস্থাপন করে।
সারাংশ – ননহোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং বনাম হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিট
ডিএনএ মেরামত বিভিন্ন প্রক্রিয়া দ্বারা করা যেতে পারে যেমন সরাসরি বিপরীত, একক স্ট্র্যান্ড ক্ষতি মেরামত, ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেকস মেরামত এবং ট্রান্সলেসন সংশ্লেষণ। ননহোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং এবং হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিট হল দুটি ডিএনএ ডাবল-স্ট্র্যান্ড ব্রেক মেরামতের পথ। ননহোমোলোগাস শেষ যোগদানের জন্য ডিএনএ মেরামতের পথ নির্দেশ করার জন্য একটি সমজাতীয় টেমপ্লেটের প্রয়োজন হয় না। হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিট হল এমন একটি পথ যার জন্য ডিএনএ মেরামতের জন্য একটি হোমোলোগাস টেমপ্লেট প্রয়োজন। সুতরাং, ননহোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং এবং হোমোলগাস ডাইরেক্ট রিপিটের মধ্যে এটাই মূল পার্থক্য।
