ভাইরাল জিন এক্সপ্রেশন এবং প্রোটিন সংশ্লেষণ

একবার একটি ভাইরাসের জিনোম কোষের ভিতরে প্রবেশ করলে, ভাইরাসটিকে মেসেঞ্জার আরএনএ (mRNA) তৈরি করতে হয় এবং সেটিকে প্রোটিনে অনুবাদ করতে হয়। এটি কীভাবে করে তা জিনোমের প্রকারের উপর নির্ভর করে: কিছু ভাইরাস সরাসরি হোস্ট রাইবোসোম দ্বারা পঠিত হয়, অন্যগুলিকে প্রথমে প্রতিলিপি করতে হয় এবং অনেক ভাইরাস তাদের নিজস্ব এনজাইম নিয়ে আসে তাদের mRNA তৈরি ও পরিবর্তন করার জন্য। যেহেতু ভাইরাসের রাইবোসোম নেই, তাই তারা সবাই শেষ পর্যন্ত হোস্টের অনুবাদ যন্ত্রপাতির উপর নির্ভরশীল।

Definition

ভাইরাল জিন এক্সপ্রেশন হলো ভাইরাল মেসেঞ্জার আরএনএ এবং প্রোটিনের নিয়ন্ত্রিত উৎপাদন, যা mRNA-তে প্রতিলিপিকরণ বা অন্যান্য পথ, mRNA পরিবর্তন এবং হোস্ট রাইবোসোমে ভাইরাল প্রোটিনের অনুবাদকে অন্তর্ভুক্ত করে।

Scope

এই বিষয়টি ভাইরাল mRNA উৎপাদন (প্রতিলিপিকরণ, যেখানে প্রয়োজন), ক্যাপ লাগানো (capping)-এর মতো পরিবর্তন যা mRNA-কে কোষ দ্বারা স্বীকৃত হতে সাহায্য করে, প্রাথমিক ও দেরীতে জিন এক্সপ্রেশনের সময়ভিত্তিক প্রোগ্রাম এবং হোস্ট রাইবোসোমে ভাইরাল প্রোটিনের অনুবাদ, যার মধ্যে ভাইরাল mRNA-কে কোষীয় বার্তার সাথে প্রতিযোগিতা করার কৌশলগুলি অন্তর্ভুক্ত। এটি একটি রেফারেন্স এবং শিক্ষামূলক উপাদান, ক্লিনিকাল নির্দেশিকা নয়।

Core questions

• একটি ভাইরাস কীভাবে মেসেঞ্জার আরএনএ তৈরি করে যা হোস্ট রাইবোসোম চিনতে এবং অনুবাদ করতে পারবে?
• ভাইরাল জিন এক্সপ্রেশন কীভাবে সময় অনুসারে প্রাথমিক এবং দেরীতে ধাপে বিন্যস্ত হয়?
• ভাইরাস কীভাবে হোস্টের অনুবাদ যন্ত্রপাতিকে তাদের নিজস্ব বার্তার দিকে পরিচালিত করে?

Key concepts

• mRNA-তে পৌঁছানোর পথের নির্ধারক হিসাবে জিনোমের প্রকার
• ভাইরাস-এনকোডেড আরএনএ পলিমারেজ
• mRNA ক্যাপ লাগানো এবং অনুবাদ যন্ত্রপাতি দ্বারা স্বীকৃতি
• সময়ভিত্তিক প্রোগ্রাম: প্রাথমিক (নিয়ন্ত্রক) এবং দেরীতে (গঠনমূলক) জিন এক্সপ্রেশন
• ক্যাপ-নির্ভর অনুবাদ এবং অভ্যন্তরীণ রাইবোসোম এন্ট্রি সাইট (IRES)
• হোস্ট শাট-অফ এবং রাইবোসোমের জন্য প্রতিযোগিতা
• ভাইরাল প্রোটিজ দ্বারা পলিপেপটাইড প্রক্রিয়াকরণ

Mechanisms

মেসেঞ্জার আরএনএ-তে পৌঁছানোর পথ জিনোম দ্বারা নির্ধারিত হয়। পজিটিভ-স্ট্র্যান্ড আরএনএ সরাসরি অনুবাদ করা যেতে পারে; নেগেটিভ-স্ট্র্যান্ড আরএনএ এবং ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ ভাইরাসগুলি mRNA প্রতিলিপি করার জন্য তাদের নিজস্ব পলিমারেজ বহন করে; ডিএনএ ভাইরাসগুলি সাধারণত হোস্ট বা ভাইরাল পলিমারেজ দ্বারা প্রতিলিপি হয়; এবং রেট্রোভাইরাসগুলি একটি ডিএনএ কপিকে একীভূত করে যা পরে প্রতিলিপি হয়। দক্ষতার সাথে অনুবাদ হওয়ার জন্য, ভাইরাল mRNA-এর সাধারণত একটি 5' ক্যাপ এবং কোষ দ্বারা স্বীকৃত অন্যান্য বৈশিষ্ট্য প্রয়োজন, এবং অনেক ভাইরাস এনকোড করে বা এনজাইম ধার করে যা একটি ক্যাপ যোগ করে, কখনও কখনও অপ্রচলিত রসায়ন দ্বারা। এক্সপ্রেশন সাধারণত সময় অনুসারে বিন্যস্ত হয়, যেখানে প্রাথমিক জিনগুলি নিয়ন্ত্রক এবং প্রতিলিপিকরণ প্রোটিন এনকোড করে এবং দেরীতে জিনগুলি গঠনমূলক উপাদান এনকোড করে। অনুবাদ হোস্ট রাইবোসোমে ঘটে একই প্রসারণ (elongation), সমাপ্তি (termination) এবং পুনর্ব্যবহার (recycling) ধাপগুলির মাধ্যমে যা কোষীয় বার্তার জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং ভাইরাসগুলি তাদের প্রোটিন তৈরি নিশ্চিত করার জন্য কৌশলগুলি - অভ্যন্তরীণ রাইবোসোম এন্ট্রি সাইট, হোস্ট অনুবাদের দমন, বা পলিপেপটাইড প্রক্রিয়াকরণ - ব্যবহার করে।

Clinical relevance

জিন এক্সপ্রেশনের ভাইরাস-নির্দিষ্ট এনজাইম, যেমন পলিমারেজ এবং ক্যাপিং এনজাইম, হোস্টের সমতুল্য থেকে আলাদা এবং তাই অ্যান্টিভাইরাল ওষুধের লক্ষ্য। এই এন্ট্রিটি রেফারেন্স এবং শিক্ষার জন্য একটি ধারণাগত স্তরে অন্তর্নিহিত আণবিক জীববিজ্ঞান বর্ণনা করে; এটি প্রেসক্রিপশন, ওষুধ নির্বাচন বা ব্যক্তিগত রোগীর যত্নের ভিত্তি নয়।

History

১৯৭০-এর দশকে এই স্বীকৃতি যে বিভিন্ন ভাইরাস mRNA তৈরির সাধারণ প্রয়োজনীয়তা বিভিন্ন পথে পূরণ করে, তা বাল্টিমোর শ্রেণিবিন্যাসকে সমর্থন করেছিল এবং ভাইরাল জিন এক্সপ্রেশনের অধ্যয়নকে কাঠামোবদ্ধ করেছিল। পরবর্তী আণবিক কাজ ভাইরাস-এনকোডেড পলিমারেজ এবং ক্যাপিং এনজাইমগুলিকে চিহ্নিত করেছিল, অনেক ভাইরাসের প্রাথমিক-দেরী সময়ভিত্তিক প্রোগ্রামকে সংজ্ঞায়িত করেছিল এবং অভ্যন্তরীণ রাইবোসোম এন্ট্রি-এর মাধ্যমে ক্যাপ-স্বাধীন অনুবাদ উন্মোচন করেছিল, যা প্রকাশ করে যে কীভাবে ভাইরাসগুলি হোস্টের প্রোটিন-সংশ্লেষণ যন্ত্রপাতিকে নিজেদের নিয়ন্ত্রণে নিয়ে আসে।

Key figures

• David Baltimore
• Bruno Canard
• Thomas Dever
• Rachel Green

Seminal works

• decroly-2012
• dever-green-2012

Frequently asked questions

কিছু ভাইরাস কেন তাদের নিজস্ব পলিমারেজ কোষে বহন করে?

হোস্ট কোষগুলি নির্দিষ্ট ভাইরাল জিনোম প্রতিলিপি করতে পারে না - উদাহরণস্বরূপ নেগেটিভ-স্ট্র্যান্ড বা ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড আরএনএ - তাই সেই ভাইরাসগুলি কোষের ভিতরে প্রবেশ করার পরে প্রথম মেসেঞ্জার আরএনএ তৈরি করার জন্য ভিরিয়নে একটি পলিমারেজ প্যাকেজ করে।

যদি ভাইরাসের রাইবোসোম না থাকে, তবে তাদের প্রোটিন কীভাবে তৈরি হয়?

প্রতিটি ভাইরাস তার মেসেঞ্জার আরএনএ অনুবাদ করার জন্য হোস্ট কোষের রাইবোসোমের উপর নির্ভরশীল; ভাইরাসগুলি mRNA সরবরাহ করে এবং প্রায়শই এটিকে সমর্থন করার কৌশলও সরবরাহ করে, তবে প্রোটিন সংশ্লেষণ নিজেই কোষ দ্বারা সম্পন্ন হয়।