মাইক্রোবায়োলজি ও ইমিউনোলজি (পর্ব ০৫): ভাইরোস্ফিয়ার: ক্যাপসিডের প্রতিসাম্য, বাল্টিমোর শ্রেণিবিন্যাস ও বিবর্তন

পৃথিবীর জীবমণ্ডলে ভাইরাস হলো সর্বাধিক বিস্তৃত জৈবিক সত্ত্বা, যার সংখ্যা মহাসাগরে ব্যাকটেরিয়ার সংখ্যার চেয়েও দশ গুণ বেশি। নিজস্ব স্বাধীন বিপাকীয় ক্ষমতা না থাকায় ভাইরাস মূলত বাধ্যতামূলক অন্তঃকোষীয় পরজীবী, যা জড় ম্যাক্রোমলিকিউল ও জীবন্ত স্ব-অনুলিপনশীল জিনোমের মধ্যবর্তী সীমানায় অবস্থান করে।

১. ভাইরাল ক্যাপসিডের জ্যামিতিক স্থাপত্য

সীমিত জিনোমে সর্বাধিক জেনেটিক উপাদান ধারণের জন্য ভাইরাসের ক্যাপসিড অত্যন্ত নিখুঁত জ্যামিতিক প্রতিসাম্য মেনে চলে। ১৯৬২ সালে ডোনাল্ড ক্যাসপার ও অ্যারন ক্লুগ আইকোসাহেড্রাল ক্যাপসিডের গাণিতিক ভিত্তি স্থাপন করেন।

একটি নিয়মিত আইকোসাহেড্রনে ২০টি সমবাহু ত্রিভুজাকার তল, ৩০টি বাহু এবং ১২টি শীর্ষবিন্দু থাকে। ক্যাপসিডের গাঠনিক উপএককের সংখ্যা নির্ধারিত হয় ট্রায়াঙ্গুলেশন নম্বর ((T)) দ্বারা:

[
T = h^2 + h k + k^2, quad (h, k ge 0)
]

মোট কাঠামোগত প্রোটিন সাবইউনিটের সংখ্যা ((N)):

[
N = 60 cdot T
]

১২টি শীর্ষে প্রোটিনগুলো সর্বদা পেন্টামার (৫টি সাবইউনিট) এবং তলে ও বাহুতে হেক্সামার (৬টি সাবইউনিট) হিসেবে বিন্যস্ত থাকে। যেমন—হেপাটাইটিস বি ভাইরাসের ক্ষেত্রে (T=4), অর্থাৎ মোট ২৪০টি সাবইউনিট থাকে।

২. হেলিকাল ক্যাপসিড স্থাপত্য

টোব্যাকো মোজাইক ভাইরাস (TMV) বা ইবোলা ভাইরাসের ক্যাপসিড হেলিকাল বা সর্পিলাকার। এর জ্যামিতি হেলিকাল পিচ (P = mu imes
ho) দ্বারা সংজ্ঞায়িত, যেখানে প্রতি প্যাঁচের সাবইউনিট সংখ্যা (mu) এবং অক্ষীয় ব্যবধান (
ho)।

৩. ডেভিড বাল্টিমোরের শ্রেণিবিন্যাস পদ্ধতি

১৯৭১ সালে নোবেল বিজয়ী ডেভিড বাল্টিমোর জেনেটিক উপাদানের প্রকৃতি এবং মেসেঞ্জার আরএনএ ((+ ext{mRNA})) তৈরির পথের ওপর ভিত্তি করে ভাইরাসকে ৭টি মৌলিক শ্রেণিতে বিভক্ত করেন:

৪. ভাইরাসের উৎপত্তির তিনটি বিবর্তনীয় তত্ত্ব

1. প্রাইমরডিয়াল তত্ত্ব (Virus-First): জীবনের প্রথম কোষ সৃষ্টির পূর্বে আদিম আরএনএ বিশ্বে ভাইরাসের উৎপত্তি।
2. রিগ্রেশন তত্ত্ব (Reduction): বৃহত্তর পরজীবী কোষ থেকে বিবর্তনের ধারায় অপ্রয়োজনীয় বিপাকীয় জিন বর্জনের মাধ্যমে আদি ভাইরাসের সৃষ্টি (যেমন জায়ান্ট মিমিভাইরাস)।
3. পলাতক জিন তত্ত্ব (Escape): কোষীয় ডিএনএ বা আরএনএ টুকরা (যেমন প্লাজমিড বা ট্রান্সপোজন) প্রোটিন আবরণের সুরক্ষা পেয়ে কোষ থেকে বের হয়ে মুক্ত ভাইরাসে রূপ লাভ করেছে।

শাকিল মাহমুদ সজল

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