ডিএনএ-এর রৈখিক অনুক্রম যদি হয় জীবকোষের হার্ডওয়্যার, তবে এপিজেনেটিক্স (Epigenetics) হলো তার গতিশীল অপারেটিং সিস্টেম। ইউক্যারিওটিক কোষে দুই মিটার দীর্ঘ ডিএনএ কীভাবে মাত্র কয়েক মাইক্রোমিটার ব্যাসের নিউক্লিয়াসে আবদ্ধ থাকে এবং ডিএনএ-এর কোনো রাসায়নিক রূপান্তর ছাড়াই কীভাবে কোষের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য নির্ধারিত হয়—তা নিয়ন্ত্রণ করে এপিজেনেটিক্স ও ক্রোমাটিন রিমডেলিং।

১. নিউক্লিওসোম কোর পার্টিকেলের গঠন ও স্থিতিস্থাপকতা

ক্রোমাটিনের প্রাথমিক একক হলো নিউক্লিওসোম (Nucleosome):

  • হিস্টোন অক্টামার: দুটি করে H2A, H2B, H3 এবং H4 প্রোটিন নিয়ে একটি সিলিন্ডার আকৃতির কোর গঠিত হয়।
  • ডিএনএ মোড়ক: ঠিক ১৪৭ বেস পেয়ার ডিএনএ হিস্টোন কোরের চারদিকে ১.৬৫ বার বামাবর্তে পেঁচিয়ে থাকে।
  • অনমনীয় ডিএনএ-কে এভাবে বাঁকানোর জন্য যে বিপুল স্থিতিস্থাপক শক্তি প্রয়োজন ($Delta G approx ২০text{–}৩০ ; k_B T$), তা স্থিতিশীল হয় ডিএনএ-এর ঋণাত্মক ফসফেট ব্যাকবোন এবং হিস্টোনের ধনাত্মক অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যকার প্রায় ১৪০টি হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা।

২. হিস্টোন কোড ও রাইটার-রিডার-ইরেজার রূপরেখা

হিস্টোন প্রোটিনের মুক্ত প্রান্তে থাকা লেজগুলোতে রাসায়নিক রূপান্তর ঘটিয়ে কোষ এপিজেনেটিক তথ্য সংরক্ষণ করে:

  • রাইটার (Writers): অ্যাসিটাইল বা মিথাইল গ্রুপ যুক্ত করে (যেমন HAT, HMT)।
  • ইরেজার (Erasers): রাসায়নিক ট্যাগ অপসারণ করে (যেমন HDAC, TET)।
  • রিডার (Readers): এই ট্যাগগুলো শনাক্ত করে জিন চালু বা বন্ধ করার সংকেত পাঠায় (যেমন ব্রোমোডোমেন ও ক্রোমোডোমেন)।

হিস্টোনে অ্যাসিটাইলেশন ঘটলে ডিএনএ শিথিল হয়ে উন্মুক্ত ইউক্রোমাটিন (Euchromatin) তৈরি হয় এবং জিন প্রকাশ পায়। অপরপক্ষে মিথাইলেশন ঘটলে ডিএনএ ঘন সন্নিবিষ্ট হয়ে হেটেরোক্রোমাটিন (Heterochromatin) তৈরি করে জিনকে নিষ্ক্রিয় করে দেয়।

৩. এটিপি-নির্ভর ক্রোমাটিন রিমডেলিং

নিউক্লিওসোম যেন প্রয়োজনমাফিক সরে গিয়ে জিনকে উন্মুক্ত করতে পারে, সেজন্য কোষে রয়েছে SWI/SNF-এর মতো এটিপি-চালিত রিমডেলিং মোটর। এরা এটিপির শক্তিতে ডিএনএ-কে ঠেলে নিউক্লিওসোমের অবস্থান পরিবর্তন করে দেয়।

৪. নিউক্লিয়াসে লিকুইড-লিকুইড ফেজ সেপারেশন (LLPS)

সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে, কোষের নিউক্লিয়াসের ভেতর কোনো পর্দা ছাড়াই তরল ফোঁটার মতো আলাদা অঞ্চল তৈরি হয়, যাকে লিকুইড-লিকুইড ফেজ সেপারেশন (LLPS) বলা হয়। হেটেরোক্রোমাটিন প্রোটিনগুলো একীভূত হয়ে ঘন জেলির মতো ফেজ তৈরি করে আরএনএ পলিমারেজকে দূরে ঠেলে দেয়, অন্যদিকে সক্রিয় জিনগুলো তরল ড্রপলেটের মধ্যে শতগুণ ঘনত্বে ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর জড়ো করে কার্যকরভাবে জিন প্রকাশ করে।

শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

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