Cyanobacterial clock proteins
আণবিক জীববিজ্ঞানে, সায়ানোব্যাকটেরিয়াল ক্লক প্রোটিনগুলি সায়ানোব্যাকটেরিয়ার প্রধান সার্কাডিয়ান নিয়ন্ত্রক। সায়ানোব্যাকটেরিয়াল ক্লক প্রোটিন তিনটি প্রোটিন নিয়ে গঠিতঃ কাইএ, কাইবি এবং কাইসি। কাইএবিসি কমপ্লেক্স একটি প্রবর্তক-অনির্দিষ্ট প্রতিলিপি নিয়ন্ত্রক হিসাবে কাজ করতে পারে যা সম্ভবত ক্রোমোজোম সংকোচনের অবস্থার উপর কাজ করে প্রতিলিপি দমন করে। এই জটিলটি একটি কাইএবিসি অপেরন থেকে প্রকাশ করা হয়েছে। আরও দেখুনঃ ব্যাকটেরিয়াল সার্কাডিয়ান ছন্দ জটিলতায়, কাইএ কাইসি-র ফসফোরিলেশন অবস্থা বাড়ায়। বিপরীতে, কমপ্লেক্সে কাইবি-র উপস্থিতি কাইসি-র ফসফোরিলেশন অবস্থা হ্রাস করে, যা ইঙ্গিত করে যে কাইবি কাইএ এবং কাইসি-র মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে বিরোধিতা করে কাজ করে। কাইএ-এর ক্রিয়াকলাপ কাইবিসি অভিব্যক্তি সক্রিয় করে, অন্যদিকে কাইসি এটিকে দমন করে। এছাড়াও কে. এ. সি পরিবারে রয়েছে আর. এ. ডি. এ/এস. এম. এস, একটি অত্যন্ত সংরক্ষিত ইউব্যাকটেরিয়াল প্রোটিন যা আর. সি. এ স্ট্র্যান্ড ট্রান্সফারেজ এবং লোন প্রোটিজ উভয়ের সাথে ক্রমের মিল ভাগ করে নেয়। রাডা/এস. এম. এস পরিবার হল সম্ভাব্য এ. টি. পি-নির্ভর প্রোটিজেস যা ডি. এন. এ মেরামত এবং প্রোটিন, পেপটাইড, গ্লাইকোপেপটাইডের অবক্ষয় উভয় ক্ষেত্রেই জড়িত। এগুলি এমইআরওপিএস পেপটিডেজ পরিবার এস 16 (লোন প্রোটিজ পরিবার, গোষ্ঠী এসজে)-এ অ-পেপটিডেজ হোমোলোগ এবং অনির্ধারিত পেপটিডেজ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। আর. এ. ডি. এ/এস. এম. এস পুনঃসংযোগ এবং পুনঃসংযোজন মেরামতের সাথে জড়িত, সম্ভবত শাখা-প্রশাখাযুক্ত ডি. এন. এ অণু বা অবরুদ্ধ প্রতিলিপি কাঁটাচামচগুলির স্থিতিশীলতা বা প্রক্রিয়াকরণের সাথে জড়িত কারণ এটি আর. ই. সি. জি এবং আর. ইউ. ভি. এ. বি. সি-র সাথে জেনেটিক অপ্রয়োজনীয়তার কারণে। কাঠামো কাইএ মনোমারের সামগ্রিক ভাঁজ হল একটি চার-হেলিক্স বান্ডিল, যা পরিচিত কাঠামোতে একটি ডাইমার গঠন করে। কাইএ একটি হোমোডিমার হিসাবে কাজ করে। প্রতিটি মনোমার তিনটি কার্যকরী ডোমেন নিয়ে গঠিতঃ এন-টার্মিনাল এম্প্লিফায়ার ডোমেন, সেন্ট্রাল পিরিয়ড-অ্যাডজাস্টার ডোমেন এবং সি-টার্মিনাল ক্লক-অসিলেটর ডোমেন। সায়ানোব্যাকটেরিয়া থেকে কাইএ-এর এন-টার্মিনাল ডোমেন একটি ছদ্ম-রিসিভার ডোমেন হিসাবে কাজ করে, তবে প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রকদের মধ্যে ফসফোট্রান্সফারের জন্য প্রয়োজনীয় সংরক্ষিত অ্যাস্পার্টিল অবশিষ্টাংশের অভাব রয়েছে। সি-টার্মিনাল ডোমেন ডাইমার গঠনের জন্য দায়ী, কাইসি-র সাথে আবদ্ধ, কাইসি ফসফোরাইলেশন বৃদ্ধি করে এবং সার্কাডিয়ান দোলন তৈরি করে। আনাবেনা এস. পি থেকে কাইএ প্রোটিন। (স্ট্রেইন পিসিসি 7120)-এ এন-টার্মিনাল চেওয়াই-সদৃশ ডোমেনের অভাব রয়েছে। কাইবি একটি আলফা-বিটা মিন্ডার মোটিফ গ্রহণ করে এবং এটি একটি ডাইমার বা টেট্রামার হিসাবে পাওয়া যায়। কাইসি প্রোটিনের একটি বৃহত্তর পরিবারের অন্তর্গত; এটি অটোফসফোরাইলেশন সম্পাদন করে এবং নিজস্ব প্রতিলিপিগত দমনকারী হিসাবে কাজ করে। এটি এটিপিকে আবদ্ধ করে। বিকল্প ব্যবস্থা আবিষ্কারের ইতিহাস এই জীবগুলির মধ্যে একটি নিউক্লিয়াসের অভাবের কারণে, সায়ানোব্যাকটেরিয়া সার্কাডিয়ান ছন্দ প্রকাশ করতে সক্ষম হবে কিনা তা নিয়ে সন্দেহ ছিল। কন্ডো এবং অন্যান্য। তারা প্রথম নিশ্চিতভাবে প্রদর্শন করেছিল যে সায়ানোব্যাকটেরিয়ার আসলে সার্কাডিয়ান ছন্দ রয়েছে। 1993 সালের একটি পরীক্ষায়, তারা জিনগতভাবে ট্র্যাক্টেবল সিনেকোকোকাস এস. পি.-তে ঢোকানো একটি লুসিফেরেজ রিপোর্টার ব্যবহার করেছিলেন, যা "প্রবেশ" নিশ্চিত করার জন্য একটি 12:12 হালকা-অন্ধকার চক্রে উত্থিত হয়েছিল। ব্যাকটেরিয়ার দুটি সেট ছিল যাতে একটি আলোতে ছিল এবং অন্যটি এই প্রবেশের সময় অন্ধকারে ছিল। একবার ব্যাকটেরিয়া স্থির পর্যায়ে প্রবেশ করলে, প্রতি 30 মিনিটে 5 মিনিটের রেকর্ডিং পিরিয়ড ব্যতীত, স্থির আলোতে রাখা টেস্ট টিউবগুলিতে স্থানান্তরিত করা হয়, যেখানে টিউবগুলিকে তাদের বায়োলুমিনেসেন্সের মাত্রা পরিমাপ করার জন্য অন্ধকারে রাখা হয়। তারা দেখতে পান যে বায়োলুমিনেসেন্সের মাত্রা প্রায় 24 ঘন্টা সময়কালে চক্রাকারে চলে এবং দুটি গোষ্ঠী বিপরীত পর্যায়ে দোলন করে। এর ফলে তাঁরা এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে, সিনেকোকোকাস স্প। জিনোম একটি সার্কাডিয়ান ঘড়ি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হত। (1) ফাংশন ইন ভিট্রো ইউক্যারিওটসে সার্কাডিয়ান দোলকগুলি একটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপ ব্যবহার করে কাজ করে যা প্রোটিনগুলি প্রায় 24 ঘন্টা সময় নেয় এমন একটি চক্রে তাদের নিজস্ব প্রতিলিপি প্রতিরোধ করে। এটি ট্রান্সক্রিপশন-ট্রান্সলেশন-ডিরাইভড অসিলেটর (টি. টি. ও) নামে পরিচিত। (2) নিউক্লিয়াস ছাড়া, প্রোক্যারিওটিক কোষগুলির অবশ্যই সার্কাডিয়ান সময় রাখার একটি ভিন্ন প্রক্রিয়া থাকতে হবে। 1998 সালে, ইশিউরা এবং অন্যান্যরা। এই তিনটি প্রোটিনের জন্য জিনে 19টি ঘড়ির মিউট্যান্ট ম্যাপিং করে নির্ধারণ করা হয় যে কাইএবিসি প্রোটিন কমপ্লেক্স সিনেকোকোকাস-এ সার্কাডিয়ান নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপের জন্য দায়ী ছিল। (3) 2005 সালে নাকাজিমা ও অন্যান্যদের একটি পরীক্ষা, ভিট্রোতে সিনেকোকোকাস কাইএবিসি কমপ্লেক্সের সার্কাডিয়ান দোলন প্রদর্শন করতে সক্ষম হয়েছিল। তারা ভিভোতে রেকর্ড করা আনুমানিক অনুপাতে একটি টেস্ট টিউবে কাইএ, কাইবি, কাইসি এবং এটিপি যোগ করে এটি করেছিল। তারপরে তারা কাইসি ফসফোরিলেশনের মাত্রা পরিমাপ করে এবং দেখতে পায় যে এটি স্যাঁতসেঁতে না হয়ে তিনটি চক্রের জন্য সার্কাডিয়ান ছন্দ প্রদর্শন করে। এই চক্রটি তাপমাত্রার ক্ষতিপূরণমূলকও ছিল। তারা কাইএ, কাইবি এবং এটিপি-র সঙ্গে মিউট্যান্ট কাইসি প্রোটিনের ইনকিউবেটিংও পরীক্ষা করেছে। তারা দেখেছেন যে কাইসি ফসফোরিলেশনের সময়কাল সায়ানোব্যাকটেরিয়ামের অভ্যন্তরীণ সময়ের সাথে সংশ্লিষ্ট মিউট্যান্ট জিনোমের মিল রয়েছে। এই ফলাফলগুলি তাদের এই সিদ্ধান্তে নিয়ে যায় যে কাইসি ফসফোরিলেশন হল সিনেকোকোকাস-এ সার্কাডিয়ান ছন্দ উৎপাদনের ভিত্তি। (2) সায়ানোব্যাকটেরিয়াল ঘড়ি মডেল সিস্টেম হিসাবে সায়ানোব্যাকটেরিয়া হল সবচেয়ে সহজ জীব যা সার্কাডিয়ান ছন্দ প্রদর্শন করে দেখা গেছে। (2) (3) আদিমত্ব এবং সরলতা কাইসি ফসফোরিলেশন মডেলকে সার্কাডিয়ান ছন্দ গবেষণার জন্য অমূল্য করে তোলে। যদিও এটি ইউক্যারিওটিক সার্কাডিয়ান রিদম জেনারেটরের মডেলের তুলনায় অনেক সহজ, তবে নীতিগুলি মূলত একই। উভয় সিস্টেমেই সার্কাডিয়ান পিরিয়ড কোষের মধ্যে প্রোটিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার উপর নির্ভরশীল এবং যখন সেই প্রোটিনের জিনগুলি পরিবর্তিত হয়, তখন প্রকাশিত পিরিয়ড পরিবর্তিত হয়। (1) (2) সার্কাডিয়ান ছন্দ উৎপাদনের এই মডেলের সার্কাডিয়ান "বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞান" অধ্যয়নের ক্ষেত্রেও প্রভাব রয়েছে। সায়ানোব্যাকটেরিয়া এবং এই সার্কাডিয়ান সিস্টেমের সরলতার পরিপ্রেক্ষিতে, এটি অনুমান করা নিরাপদ হতে পারে যে ইউক্যারিওটিক সার্কাডিয়ান অসিলেটরগুলি সায়ানোব্যাকটেরিয়ামে উপস্থিত অনুরূপ একটি সিস্টেম থেকে উদ্ভূত হয়েছে। (1) তথ্যসূত্র প্রোটিন ক্ষেত্র