Ff phages
এফএফ ফেজ (এফ নির্দিষ্ট ফিলামেন্টাস ফেজগুলির জন্য) প্রায় অভিন্ন ফিলামেন্টাস ফেজ (জেনাস ইনোভাইরাস) এর একটি গ্রুপ যার মধ্যে ফেজ এফ1, এফডি, এম13 এবং জেডজে/2 রয়েছে, যা এফ উর্বরতা ফ্যাক্টর বহনকারী ব্যাকটেরিয়াকে সংক্রামিত করে। ভিরিয়ন (ভাইরাস কণা) একটি নমনীয় ফিলামেন্ট যা প্রায় 6 থেকে 900 এনএম পরিমাপ করে, একটি নলাকার প্রোটিন টিউব নিয়ে গঠিত যা এর কেন্দ্রে একটি একক-আটকে থাকা বৃত্তাকার ডিএনএ অণুকে রক্ষা করে। ফেজ শুধুমাত্র 11টি জিন পণ্যের জন্য কোড করে এবং এটি পরিচিত সহজতম ভাইরাসগুলির মধ্যে একটি। আণবিক জীববিজ্ঞানের মৌলিক দিকগুলি অধ্যয়নের জন্য এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। জর্জ স্মিথ এবং গ্রেগ উইন্টার ফেজ ডিসপ্লেতে তাদের কাজের জন্য এফ1 এবং এফডি ব্যবহার করেছিলেন যার জন্য তাদের 2018 সালের রসায়নে নোবেল পুরস্কারের একটি অংশ দেওয়া হয়েছিল। এফএফ ফেজগুলির উপর প্রাথমিক পরীক্ষাগুলি জিন ফাংশনগুলি সনাক্ত করতে এম13 ব্যবহার করেছিল এবং এম13 একটি ক্লোনিং বাহন হিসাবেও বিকশিত হয়েছিল, তাই এম13 নামটি কখনও কখনও এফএফ ফেজগুলির পুরো গোষ্ঠীর জন্য একটি অনানুষ্ঠানিক প্রতিশব্দ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কাঠামো ভিরিওন একটি নমনীয় ফিলামেন্ট (কৃমির মতো শৃঙ্খল) যার ব্যাস প্রায় 6 এনএম এবং দৈর্ঘ্য 900 এনএম। একটি ছোট (50 টি অ্যামিনো-অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ) লম্বা আলফা-হেলিকাল মেজর কোট প্রোটিন সাবইউনিটের (জিন 8, বা পি 8-এর পণ্য) কয়েক হাজার কপি একটি ওভারল্যাপিং শিঙ্গলের মতো অ্যারেতে বৃত্তাকার একক-আটকে থাকা ডিএনএ জিনোমকে ঘিরে একটি ফাঁপা সিলিন্ডার গঠন করে। প্রতিটি পি8 উপ-ইউনিটে এন-টার্মিনাসের কাছাকাছি প্রসারিত প্রোটিন এবং অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশের সি-টার্মিনাসের কাছে মৌলিক অবশিষ্টাংশের সংগ্রহ রয়েছে; এই দুটি অঞ্চল প্রায় 20টি হাইড্রোফোবিক (অ-মেরু) অবশিষ্টাংশ দ্বারা পৃথক করা হয়েছে। শিংলের মতো বিন্যাসটি পি8-এর অ্যাসিডিক অবশিষ্টাংশগুলিকে সিলিন্ডারের বাইরের পৃষ্ঠের কাছে রাখে, যেখানে তারা ভাইরাস কণাটিকে নেতিবাচকভাবে চার্জ করে; পার্শ্ববর্তী পি8 সাবইউনিটের অ-মেরু অঞ্চলের কাছে অ-মেরু অঞ্চল, যেখানে অ-মেরু মিথস্ক্রিয়া ভাইরাস কণার একটি উল্লেখযোগ্য শারীরিক স্থিতিশীলতায় অবদান রাখে; এবং সিলিন্ডারের কেন্দ্রের কাছে মৌলিক অবশিষ্টাংশ, যেখানে তারা ভিরিওনের কেন্দ্রে নেতিবাচকভাবে চার্জ করা ডিএনএ ফসফেটের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। দীর্ঘতর (বা ছোট) ডিএনএ অণুগুলি প্যাকেজ করা যেতে পারে, যেহেতু ডিএনএ সুরক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় হিসাবে সমাবেশের সময় আরও (বা কম) পি 8 সাবইউনিট যুক্ত করা যেতে পারে, যা ফেজকে জেনেটিক অধ্যয়নের জন্য দরকারী করে তোলে। (এই প্রভাবটি পলিফেজের সাথে বিভ্রান্ত হওয়া উচিত নয়, যা বেশ কয়েকটি পৃথক এবং স্বতন্ত্র ডিএনএ অণু প্যাকেজ করতে পারে)। চারটি ছোট প্রোটিনের প্রায় 5টি করে প্রতিলিপি ভিরিওনের দুই প্রান্তকে আবৃত করে। ভিরিওন ক্যাপসিডের আণবিক কাঠামো (পি8 সাবইউনিট প্রোটিনের সমাবেশ) এক্স-রে ফাইবার বিচ্ছুরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়েছে এবং কাঠামোগত মডেলগুলি প্রোটিন ডেটা ব্যাঙ্কে জমা করা হয়েছে। বিশেষত, কয়েক দশক ধরে পি. ডি. বি-তে জমা হওয়া এফ. ডি এবং পি. এফ1 ভিরিয়ন কাঠামোর সিরিজ ফাইবার বিচ্ছুরণ তথ্য সংগ্রহ এবং গণনামূলক বিশ্লেষণের পদ্ধতির উন্নতির চিত্র তুলে ধরে। পি3 ক্যাপসিড প্রোটিন এবং পি5 প্রতিলিপি/সমাবেশ প্রোটিনের কাঠামোও এক্স-রে স্ফটিকবিদ্যা থেকে নির্ধারণ করা হয়েছে এবং পি. ডি. বি-তে জমা হয়েছে। জেনেটিক্স এফডি জিনোমের ডিএনএ সিকোয়েন্সে 9টি জিন নিয়ে 6408টি নিউক্লিওটাইড রয়েছে, তবে জিনোমে 11টি প্রোটিন উৎপাদনকারী 11টি ওপেন রিডিং ফ্রেম রয়েছে, যেহেতু দুটি জিন, জিন 2 এবং জিন 1-এর অভ্যন্তরীণ ইন-ফ্রেম ট্রান্সলেশন শুরু হয়, যা দুটি অতিরিক্ত প্রোটিন, পি 10 এবং পি 11 তৈরি করে। জিনোমে একটি সংক্ষিপ্ত অ-কোডিং আন্তঃজেনিক ক্রমও রয়েছে। এম13 এবং এফ1 ক্রমগুলি এফডি থেকে কিছুটা আলাদা। তাদের উভয়েরই মাত্র 6407টি নিউক্লিওটাইড রয়েছে; এফ1 180টি অবস্থানে এফডি থেকে আলাদা (এই পরিবর্তনগুলির মধ্যে মাত্র 10টি জিন পণ্যগুলিতে অ্যামিনো-অ্যাসিড পরিবর্তনে প্রতিফলিত হয়) এবং এম13-এর এফ1 থেকে মাত্র 59টি নিউক্লিওটাইডের পার্থক্য রয়েছে। অনেক কারণে এফ. এফ গ্রুপের ফেজগুলিকে বিনিময়যোগ্য হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। পাঁচটি জিন পণ্য ভিরিওনের অংশঃ প্রধান আবরণ প্রোটিন (পি8) এবং দুটি প্রান্তকে আবৃত করে রাখা ছোট প্রোটিন, এক প্রান্তে পি3 এবং পি6 এবং অন্য প্রান্তে পি7 এবং পি9। তিনটি জিন পণ্য (পি2, পি5 এবং পি10) হল ডিএনএ সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় সাইটোপ্লাজমিক প্রোটিন এবং বাকিগুলি ভিরিওনের সমাবেশে জড়িত ঝিল্লি প্রোটিন। মাইক্রোবিয়াল জিনোম থেকে 10000-এরও বেশি ইনোভাইরাস-সদৃশ ক্রম সনাক্ত করার জন্য একটি স্বয়ংক্রিয় মেশিন-লার্নিং পদ্ধতিতে ইনোভাইরাস জিনোমের জন্য নির্দিষ্ট আরও তিনটি বৈশিষ্ট্যের সাথে জিন এনকোডিং পি1 একটি সংরক্ষিত মার্কার জিন হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। জীবনচক্র সংক্রমণ পি3 প্রোটিনটি পি3-এর সি-টার্মিনাল ডোমেন দ্বারা ভিরিওনের এক প্রান্তে নোঙ্গর করা হয়। পোষক ব্যাকটেরিয়ার সংক্রমণে পোষক ব্যাকটেরিয়ার দুটি ভিন্ন স্থানের সাথে পি3-এর দুটি ভিন্ন এন-টার্মিনাল অঞ্চলের মিথস্ক্রিয়া জড়িত। প্রথমত, পি3-এর এন2 ক্ষেত্রটি এফ-পাইলাসের বাইরের প্রান্তে সংযুক্ত হয় এবং পাইলাসটি কোষে ফিরে যায়। এই প্রত্যাহারের সঙ্গে পাইলাসের বৃদ্ধি এবং পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ার বিপরীতমুখীকরণের মাধ্যমে পাইলাসের গোড়ায় কোষের ঝিল্লিতে পাইলাস সাবইউনিট সমাবেশের ডিপোলিমারাইজেশন জড়িত থাকতে পারে। পি3 বহনকারী পাইলাসের অগ্রভাগ কোষ প্রাচীরের কাছে পৌঁছলে, পি3-এর এন1 ক্ষেত্র সংক্রমণ সম্পূর্ণ করতে ব্যাকটেরিয়াল টোলকিউআরএ প্রোটিনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এবং জিনোমটিকে পোষকের সাইটোপ্লাজমে ছেড়ে দেয়। প্রতিলিপি একক-আটকে থাকা ভাইরাল ডিএনএ সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করার পরে, এটি একটি পরিপূরক ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের সংশ্লেষণের জন্য একটি টেমপ্লেট হিসাবে কাজ করে। এই সংশ্লেষণটি হোস্ট আর. এন. এ পলিমারেজ দ্বারা ডি. এন. এ সিকোয়েন্সের আন্তঃজেনিক অঞ্চলে শুরু হয়, যা সংক্রমিত ডি. এন. এ-তে একটি ছোট আর. এন. এ প্রাইমারকে টেমপ্লেট হিসাবে সংশ্লেষিত করে। হোস্ট ডিএনএ পলিমারেজ III তারপর ডিএনএর সম্পূর্ণ পরিপূরক স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষ করতে এই প্রাইমারটি ব্যবহার করে, একটি ডবল-স্ট্র্যান্ডেড বৃত্ত তৈরি করে, যাকে কখনও কখনও প্রতিলিপি ফর্ম (আরএফ) ডিএনএ বলা হয়। আরএফ-এর পরিপূরক স্ট্র্যান্ড হল ফেজ কোডেড প্রোটিনের জন্য প্রতিলিপি টেমপ্লেট, বিশেষ করে পি2 এবং পি10, যা আরও ডিএনএ প্রতিলিপির জন্য প্রয়োজনীয়। পি2 প্রোটিন আরএফ ডিএনএর ভাইরাল স্ট্র্যান্ডকে বিভক্ত করে এবং হোস্ট ডিএনএ পলিমারেজ III একটি নতুন ভাইরাল স্ট্র্যান্ডকে সংশ্লেষিত করে। নতুনটি সংশ্লেষিত হওয়ার সাথে সাথে পুরানো ভাইরাল স্ট্র্যান্ডটি স্থানচ্যুত হয়। যখন একটি বৃত্ত সম্পূর্ণ হয়, তখন সমযোজীভাবে সংযুক্ত পি 2 পুরানো এবং নতুন সংশ্লেষিত ডিএনএর সংযোগস্থলে স্থানচ্যুত ভাইরাল স্ট্র্যান্ডকে কেটে দেয় এবং দুটি প্রান্তকে পুনরায় সক্রিয় করে এবং পি 2 মুক্ত করে। আরএফ-এর কয়েক ডজন অনুলিপি তৈরি করতে এই ঘূর্ণায়মান বৃত্ত প্রক্রিয়া দ্বারা আরএফ প্রতিলিপি তৈরি করে। যখন ফেজ প্রোটিনের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, তখন নতুন ভাইরাল স্ট্র্যান্ডগুলি পরিপূরক ডিএনএ স্ট্র্যান্ডের পরিবর্তে প্রতিলিপি/সমাবেশ প্রোটিন পি5 দ্বারা আবৃত হয়। পি5 পি2-এর অনুবাদকেও বাধা দেয়, যাতে বংশানুগত ভাইরাল এস. এস. ডি. এন. এ উৎপাদন এবং প্যাকেজিং একযোগে হয়। ফেজ-এর অন্যান্য পরিবারের তুলনায় অ্যাসেম্বলি এবং এক্সট্রুশন সংক্রমণ পোষক ব্যাকটেরিয়াকে মেরে ফেলে না। প্রজেনি ফেজ একত্রিত হয় যখন তারা ক্রমবর্ধমান ব্যাকটেরিয়ার ঝিল্লির মধ্য দিয়ে বেরিয়ে আসে, সম্ভবত অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের ঝিল্লিতে যোগদানকারী আঠালো স্থানে। পাঁচটি ফেজ প্রোটিন যা সম্পূর্ণ ফেজ-এর আবরণ গঠন করে তা অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে প্রবেশ করে; পি8 এবং পি3-এর জন্য, এন-টার্মিনাল লিডার সিকোয়েন্স (পরে সরানো) প্রোটিনগুলিকে ব্যাকটেরিয়া ঝিল্লিতে প্রবেশ করতে সহায়তা করে, তাদের এন-টার্মিনি সাইটোপ্লাজম থেকে পেরিপ্লাজমের দিকে পরিচালিত হয়। ফেজ, পি1, পি11 এবং পি4-এ উপস্থিত নয় এমন আরও তিনটি ফেজ ঝিল্লি প্রোটিনও সমাবেশে জড়িত। আর. এফ. ডি. এন. এ-র প্রতিলিপি ফেজ এস. এস. ডি. এন. এ-র উৎপাদনে রূপান্তরিত হয় পি5-এর সাথে ডি. এন. এ-র আবরণ দিয়ে একটি দীর্ঘায়িত পি5/ডি. এন. এ প্রতিলিপি/সমাবেশ জটিল গঠন করে, যা তারপর ঝিল্লি-আবদ্ধ ফেজ প্রোটিনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। এক্সট্রুশন প্রক্রিয়াটি পি7 এবং পি9 প্রোটিন গ্রহণ করে যা প্রজেনি ফেজ-এর বাইরের প্রান্ত গঠন করে। যেহেতু পি5 ডিএনএ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, বংশধর ডিএনএ ঝিল্লি জুড়ে বহিষ্কৃত হয় এবং পি8-এর একটি হেলিকাল আবরণের মধ্যে আবৃত থাকে, যার সাথে সমাবেশের শেষে পি3 এবং পি6 যোগ করা হয়। পি4 প্রোটিন বাইরের ঝিল্লিতে একটি এক্সট্রুশন ছিদ্র তৈরি করতে পারে। হোস্টের অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে পি1-থিয়োরোডক্সিন কমপ্লেক্সের সাথে ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড প্যাকেজিং ডিএনএ সিগন্যালের মিথস্ক্রিয়া একটি ছিদ্র গঠনের সূত্রপাত করে। পি1 প্রোটিনে ওয়াকার মোটিফ রয়েছে যা ফেজ সমাবেশের জন্য প্রয়োজনীয়, যা পরামর্শ দেয় যে পি1 ফেজ সমাবেশের সাথে জড়িত একটি আণবিক মোটর। পি1 প্রোটিনের একটি ঝিল্লি-বিস্তৃত হাইড্রোফোবিক ডোমেন রয়েছে যার সাইটোপ্লাজমে এন-টার্মিনাল অংশ এবং পেরিপ্লাজমে সি-টার্মিনাল অংশ রয়েছে (পি8-এর অভিযোজনের বিপরীত)। ঝিল্লি-বিস্তৃত ডোমেনের সাইটোপ্লাজমিক দিকের সংলগ্ন পি1-এর একটি 13-অবশিষ্টাংশের ক্রম রয়েছে যার মৌলিক অবশিষ্টাংশের একটি প্যাটার্ন রয়েছে যা পি8-এর সি টার্মিনাসের কাছে মৌলিক অবশিষ্টাংশের প্যাটার্নের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়, তবে সেই ক্রমের সাপেক্ষে বিপরীত হয়। পি8-এর মধ্যবর্তী সমাবেশগুলি ক্লোরোফর্মের সাথে ফেজকে চিকিত্সা করে তৈরি করা যেতে পারে। এই মধ্যবর্তী রূপগুলিতে পি8-এর হেলিকাল বিষয়বস্তু ফেজ-এর অনুরূপ, যা পরামর্শ দেয় যে সমাবেশের সময় কাঠামোগত পরিবর্তনটি সমাবেশে তাদের প্রতিবেশীদের সাপেক্ষে শিংলড পি8 সাবইউনিটগুলির একটি স্লাইডিং জড়িত থাকতে পারে। অ্যাপ্লিকেশন জীবন বিজ্ঞান এবং মেডিসিন এফ. এফ ফেজগুলি জৈবিক এবং চিকিৎসা বিজ্ঞানের প্রয়োগের জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে। অনেক প্রয়োগ পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে তৈরি হয় যা দেখায় যে অ্যান্টিবায়োটিক কানামাইসিনের প্রতিরোধ নির্ধারণকারী ডিএনএ ক্রমটি এফডি ফেজ ডিএনএর অ-কোডিং আন্তঃজেনিক ক্রমের মধ্যে একটি কার্যকরী আকারে ঢোকানো যেতে পারে। এই ধরনের পরিবর্তিত ফেজ বন্য-ধরনের ফিলামেন্টাস এফডি-র তুলনায় তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ, কারণ দীর্ঘ ডিএনএ অনুরূপভাবে আরও বেশি জিন 8 কোট প্রোটিনের সাথে আবৃত থাকে, তবে ফেজ জীবনচক্র অন্যথায় ব্যাহত হয় না। অন্যদিকে, ঐতিহ্যবাহী "ট্যাডপোল" বা আইসোমেট্রিক আকৃতির-ফেজ, যার সীমিত আকারের ক্যাপসিড রয়েছে, একটি বৃহত্তর ডিএনএ অণুকে আবদ্ধ করতে এত সহজে ব্যবহার করা যায় না। পরিবর্তিত ফেজটি ক্যানামাইসিনের প্রতিরোধের জন্য পরিবর্তিত ফেজ দিয়ে ক্যানামাইসিন-সংবেদনশীল ব্যাকটেরিয়াকে সংক্রামিত করে এবং অন্যথায় ক্যানামাইসিনের মারাত্মক ঘনত্ব ধারণকারী মিডিয়াতে সংক্রামিত ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধি করে নির্বাচন করা যেতে পারে। এই ফলাফলটি আন্তঃজেনিক ক্রমের পরিবর্তে এফডি ফেজ জিন 3-এ একটি বিদেশী পেপটাইড প্রকাশকারী বিদেশী ডিএনএ ঢোকানোর মাধ্যমে প্রসারিত করা হয়েছিল, যাতে বিদেশী পেপটাইড জিন 3 শোষণ প্রোটিনের একটি অংশ হিসাবে ফেজ পৃষ্ঠে উপস্থিত হয়। তারপর উপযুক্ত অ্যান্টিবডি ব্যবহার করে বিদেশী পেপটাইড বহনকারী ফেজ সনাক্ত করা যেতে পারে। এই পদ্ধতির বিপরীতটি হল জিন 3-এ অ্যান্টিবডিগুলির জন্য ডিএনএ কোডিং সন্নিবেশ করা এবং উপযুক্ত অ্যান্টিজেন দ্বারা তাদের উপস্থিতি সনাক্ত করা। এই কৌশলগুলি বছরের পর বছর ধরে বিভিন্ন উপায়ে প্রসারিত হয়েছে, উদাহরণস্বরূপ জিন 3 ব্যতীত ফেজ কোট প্রোটিনের জন্য জিনের কোডিংয়ে বিদেশী ডিএনএ ঢোকানো এবং/অথবা শুধুমাত্র কিছু সংশ্লিষ্ট জিন পণ্য পরিবর্তন করার জন্য আগ্রহের জিনের প্রতিলিপি তৈরি করা। ফেজ ডিসপ্লে প্রযুক্তি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। বিশেষত অ্যাঞ্জেলা বেলচার এবং সহকর্মীদের দ্বারা প্রতিকার, তড়িৎরাসায়ন, ফটোভোলটাইক, অনুঘটক, সংবেদন এবং ডিজিটাল মেমরি ডিভাইসের মতো প্রয়োগের জন্য উপাদান বিজ্ঞান এবং ন্যানো প্রযুক্তি এফএফ ফেজগুলি ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে। আরও দেখুন ফিলামেন্টাস ব্যাকটেরিওফেজ রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক ভাইরালজোন এটিসিসি এফডি এটিসিসি এম13 ইনোভিরিডি ব্যাকটেরিওফেজ আণবিক জীববিজ্ঞান আণবিক জেনেটিক্স ফেজ প্রোটিন ঝিল্লি প্রোটিন ঝিল্লি জীববিজ্ঞান কাঠামোগত জীববিজ্ঞান একক-আটকে থাকা ডিএনএ ভাইরাস