পৃথিবীর সমস্ত জীবনের জেনেটিক কোড চারশত কোটি বছর আগের এক সার্বজনীন নিয়মে আবদ্ধ: ৬৪টি ট্রিপলেট কোডন মাত্র ২০টি প্রাকৃতিক অ্যামিনো অ্যাসিডকে নির্দেশ করে। কিন্তু আধুনিক সিন্থেটিক বায়োলজিতে কেবল এই ২০টি অ্যামিনো অ্যাসিড অত্যন্ত সীমিত—এদের মধ্যে ক্লিক কেমিস্ট্রি, ফ্লুরোসেন্ট মার্কার বা আলোর উপস্থিতিতে বন্ধন তৈরি করার মতো বিশেষ রাসায়নিক গুণ নেই। অর্থোগোনাল ট্রান্সলেশন সিস্টেম (OTS) উদ্ভাবনের মাধ্যমে বিজ্ঞানীরা জেনেটিক কোড সম্প্রসারিত করে দুই শতাধিক নন-ক্যানোনিকাল অ্যামিনো অ্যাসিড (ncAA) সরাসরি জীবন্ত কোষে প্রোটিনের ভেতর সন্নিবেশ করতে সক্ষম হয়েছেন।

১. অ্যাম্বার কোডন সাপ্রেশন ও অর্থোগোনালিটি

প্রকৃতির তিনটি স্টপ কোডনের মধ্যে অ্যাম্বার (( ext{UAG})) কোডনটি সবচেয়ে কম ব্যবহৃত হয়। এই কোডনটিকে একটি নতুন অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য বরাদ্দ করতে প্রয়োজন একটি অর্থোগোনাল পেয়ার (Orthogonal Pair):

  1. একটি বিশেষ অর্থোগোনাল tRNA (( ext{tRNA}_{ ext{CUA}})) যার অ্যান্টিকোডন ( ext{UAG})-এর সাথে যুক্ত হয়।
  2. একটি বিশেষ অ্যামিনোঅ্যাসাইল-tRNA সিন্থেটেজ (aaRS) যা কেবল এবং কেবল কৃত্রিম ncAA-কে সেই বিশেষ tRNA-র সাথে যুক্ত করে।

এই সিস্টেমটি হোস্ট কোষের সাধারণ ২০টি অ্যামিনো অ্যাসিড বা সাধারণ tRNA-র কাজে কোনো ব্যাঘাত ঘটায় না।

২. জিনেটিকালি রিকোডেড অর্গানিজম (GRO – C321.(Delta)A)

সাধারণ কোষে রিলিজ ফ্যাক্টর ১ (RF1) অ্যাম্বার কোডন দেখলেই প্রোটিন তৈরি বন্ধ করে দেয়। জর্জ চার্চের ল্যাবরেটরি পুরো E. coli জিনোমের ৩১৪টি ( ext{TAG}) কোডনকে বদলে ( ext{TAA}) বানিয়ে দেয়। এরপর RF1 জিনটি সম্পূর্ণ মুছে ফেলা হয়। এই নতুন জীবকে বলা হয় জেনেটিকালি রিকোডেড অর্গানিজম (GRO)। এখানে ( ext{UAG}) কোনো স্টপ কোডন নয়, বরং এটি শতভাগ দক্ষতায় ২১তম অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করে। মজার বিষয় হলো, এই ব্যাকটেরিয়া সমস্ত প্রাকৃতিক ভাইরাসের আক্রমণ থেকে সম্পূর্ণ মুক্ত—কারণ ভাইরাস যখন কোষে ঢোকে, সে ( ext{UAG}) পড়তে না পেরে ধ্বংস হয়ে যায়।

৩. কোয়াড্রুপ্লেট ৪-বেস কোডন (Quadruplet Codons)

তিন অক্ষরের ৬৪টি কোডনের সীমা ছাড়িয়ে জেসন চিনের দল তৈরি করেছেন বিশেষ রাইবোজোম যা ৪ অক্ষরের কোডন (যেমন ( ext{UAGA})) পড়তে পারে। চার অক্ষরের কোডন ব্যবহারের সুযোগ দিলে সম্ভাব্য কোডনের সংখ্যা দাঁড়ায় (৪^৪ = ২৫৬)টি—যা ভবিষ্যতে কৃত্রিম প্লাস্টিক বা সম্পূর্ণ নতুন ধরনের অতি-প্রতিরোধী পলিমার জীবিত কোষের ভেতর তৈরি করার পথ খুলে দিয়েছে।

শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

সফটওয়্যার প্রকৌশলী ও লেখক, ঢাকা, বাংলাদেশ। কম্পিউটার বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, ইতিহাস ও ভাবনার সমন্বয়ে ব্যক্তিগত নোট ও প্রবন্ধ সংকলন।