PCR কী?
উত্তর: পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশনকে সংক্ষেপে (PCR) বলা হয়।
HSC Biology 1st Paper Chapter 11: জীবপ্রযুক্তি CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Biology 1st Paper · Chapter 11: জীবপ্রযুক্তি · সৃজনশীল
HSC Biology 1st Paper · CQ · Chapter 11: জীবপ্রযুক্তি
উদ্দীপক
রাইসুল উদ্ভিদের টটিপোটেন্ট অংশ নিয়ে গবেষণা করে সাফল্য অর্জন করে। ইশরাক জীবনের কাঙ্খিত জিন স্থানান্তরের মাধ্যমে উন্নতমানের নতুন প্রকরণ সৃষ্টি করে ।
আইডিয়াল স্কুল অ্যান্ড কলেজ, মতিঝিল · 2024
উত্তর
পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশনকে সংক্ষেপে (PCR) বলা হয়।
উত্তর
জিনোম সিকোয়েন্সিং আধুনিক জীবপ্রযুক্তির এক উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি। বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর প্রয়োগ পরিলক্ষিত হয়।
১। যে কোনো প্রকৃতির জীব থেকে বিশেষ কোনো জিনকে শনাক্ত করা এবং পরবর্তীতে পৃথক করা; যেমন- মানুষের ইনসুলিন উৎপাদনকারী জিন। (এটি ১১নং ক্রোমোসোমের খাটো বাহুর DNA-এর শীর্ষে অবস্থিত। (চিকিৎসাক্ষেত্রে প্রয়োগ)।
২। উদ্ভিদের রোগপ্রতিরোধ, কীটপতঙ্গ প্রতিরোধী বা প্রতিকূল পরিবেশে বেঁচে থাকার জন্য উপযোগী জিন অনুসন্ধান করা; যেমন- Bt toxin জিন Cry1AC এবং লবণাক্ততা সহিষ্ণু জিন PDH 45 (কৃষিক্ষেত্রে প্রয়োগ)।
৩। উদ্ভিদের মান উন্নয়নের জন্য উন্নত বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন জিন অনুসন্ধান এবং জীবপ্রযুক্তির মাধ্যমে তাকে সফলভাবে ব্যবহার করা; যেমন- গোল্ডেন রাইস এর বিটা-ক্যারোটিন জিন। (কৃষিক্ষেত্রে প্রয়োগ)
৪। জিনোম সিকোয়েন্সিং তথ্য উদ্ভিদ বা অণুজীবের মৌলিক গবেষণা কার্যক্রমে প্রয়োগ; যেমন- ধান, পাট, ভূট্টা ইত্যাদি ফসলের জিনোম সিকোয়েন্সিং তথ্য অন্যান্য মৌলিক গবেষণায় প্রয়োগ।
৫। গবাদি পশুর মাংস, দুধের পুষ্টি গুণাগুণ ও পরিমাণ বৃদ্ধিতে জিনোম সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি প্রয়োগ করা যেতে পারে।
উত্তর
মেরিস্টেম কালচার, হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদ ও সোমাক্লোনাল ভ্যারিয়েশনের ক্ষেত্রে রাইসুলের পদ্ধতি অর্থাৎ টিস্যুকালচার প্রয়োগ করে সম্পন্ন করা হয়।এ নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করা হলো :
মেরিস্টেম কালচার:মেরিস্টেম কালচার টিস্যু কালচার পদ্ধতির আর একটি বিশেষ দিক। উদ্ভিদের শীর্যমুকুলের অ্যভাগের টিস্যুকে মেরিস্টেম বলে। মেরিস্টেম কালচারের মাধ্যমে উৎপাদিত চারাগাছ সাধারণত রোগমুক্ত হয়ে থাকে, কারণ মেরিস্টেম টিস্যুতে কোনো রোগ-জীবাণু থাকে না।
হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদ উৎপাদন: পরাগরেণু এবং পরাগধানী কালচার-এর মাধ্যমে অ্যান্ড্রোজেনিক হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদ উৎপাদন করা সম্ভব। যেমন-চীন দেশের গুয়ান-18 (Guan-18, অ্যান্ড্রোজেনিক হ্যাপ্লয়েড ধান) ও জিনঘুয়া-1 (Ginghua- 1. অ্যান্ড্রোজেনিক হ্যাপ্লয়েড গম)। হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদসমূহ উদ্ভিদ প্রজননের ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বিভিন্ন উদ্ভিদের ক্ষেত্রে কাঙ্ক্ষিত হোমোজাইগাস লাইন পাওয়া অত্যন্ত সময়সাপেক্ষ। কিন্তু পরাগরেণু বা পরাগধানী কালচারের মাধ্যমে হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদ উৎপন্ন করা সম্ভব হলে তা থেকে সহজেই ইন্সিত ডিপ্লয়েড উদ্ভিদ পাওয়া যায়। Poaceae, Solanaceae Brassicaceae গোত্রের হ্যাপ্লয়েড লাইন প্রতিষ্ঠা করা সম্ভব হয়েছে।
সোমাক্লোনাল ভ্যারিয়েশন: ক্যালাস কালচার →সোমাটিক এমব্রায়োজেনেসিস→সোমাক্লোনাল ভ্যারিয়েশন
উত্তর
উদ্দীপকের ইশরাক জীবনের কাঙ্খিত জিন স্থানান্তরের মাধ্যমে উন্নতমানের নতুন প্রকরণ সৃষ্টি করে যা রিকম্বিনেন্ট DNA টেকনোলজি নির্দেশ করে। চিকিৎসা ও কৃষিতে ইশরাকের পদ্ধতি তথা রিকম্বিনেন্ট DNA টেকনোলজি গুরুত্ব অনেক।
চিকিৎসা বিজ্ঞানে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তি ইতোমধ্যেই সফলভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। এ প্রযুক্তি ব্যবহার করে উৎপাদন করা হচ্ছে বিভিন্ন ধরনের টিকা, হরমোন, অ্যান্টিবডি ও অ্যান্টিজেন। রোগ শনাক্তকরণেও এখন ব্যবহৃত হচ্ছে জিন প্রযুক্তি।ইনসুলিন, ইন্টারফেরন, টিস্যু প্লাসমিনোজেন অ্যাকটিভেটর উৎপাদন, জিন থেরাপি ইত্যাদি রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তির মাধ্যমেই সম্ভব হচ্ছে।
কৃষিক্ষেত্রে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তি সফলভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে; যেমন-
ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ: আমেরিকান তুলা গাছে পোকার (Cotton bollworm) আক্রমণের ফলে প্রতি বছর বিপুল পরিমাণ উৎপাদন হ্রাস পেতো। পোকার আক্রমণ প্রতিরোধ করতে তাই ব্যবহার করতে হতো ইনসেক্টিসাইড (insecticides = পতঙ্গনাশক)। Bacillus thuringiensis নামক ব্যাকটেরিয়া থেকে একটি জিন যোগ করার মাধ্যমে ট্রান্সজেনিক তুলা গাছ সৃষ্টি করা হয়েছে। এই ট্রান্সজেনিক তুলা গাছে পোকার জন্য বিষাক্ত প্রোটিন সৃষ্টি হয় যার ফলে এখন আর ঐ পোকার আক্রমণ ঘটে না। এর ফলে ঐ তুলার ফলন বৃদ্ধি পেয়েছে, আবার পতঙ্গনাশক ব্যবহার করতে হয় না বলে উৎপাদন ব্যয় কমে গেছে এবং জমির উপরের মাটি, পানি এবং বায়ু দূষণও হ্রাস পেয়েছে।
গুণগত মান উন্নয়নে: ক্লোভার জাতীয় ঘাসের প্রোটিনে সালফারের অভাব আছে। এর ফলে যে ভেড়া ক্লোভার ঘাস খায় এদের লোম নিম্নমানের হয়। লোমকে উন্নতমানের করতে হলে এদেরকে সালফার সমৃদ্ধ খাবার দিতে হয়। রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তির মাধ্যমে সূর্যমুখীর সালফার অ্যামিনো অ্যাসিড সৃষ্টিকারী জিন Agrobacterium tumefaciens ব্যাকটেরিয়ার প্লাসমিড DNA-এর মাধ্যমে ক্লোভার ঘাসে স্থানান্তর করা হয়েছে। ফলে খাদ্য হিসেবে কেবল ঐ ঘাস খেলেই ভেড়ার লোম উন্নতমানের হচ্ছে, পৃথকভাবে সালফার সমৃদ্ধ খাদ্য দেয়ার প্রয়োজন হচ্ছে না। সূর্যমুখীর সালফার তৈরিকারী জিন সমৃদ্ধ ক্লোভার ঘাস হলো একটি ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ।
সুপার রাইস বা গোল্ডেন রাইস: রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তির মাধ্যমে Japonica টাইপ ধানে, ড্যাফোডিল থেকে বিটা ক্যারোটিন তৈরির চারটি জিন এবং অতিরিক্ত আয়রন তৈরির তিনটি জিন প্রতিস্থাপন
করা হয়েছে যার ফলে এই ধানের ভাত খেলে এশিয়া, আফ্রিকা ও ল্যাটিন আমেরিকার ভাতপ্রিয় জনগোষ্ঠীর লক্ষ লক্ষ ছেলে-মেয়েরা ভিটামিন-A এর অভাবজনিত কারণে আর অন্ধ হবে না এবং মায়েরা দেহে রক্তশূন্যতার ভুগবে না।
রোগ প্রতিরোধক্ষম জাত উদ্ভাবনে: ভাইরাস, ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক ও নানা ধরনের কীট-পতঙ্গ প্রতিরোধক্ষম জাত উদ্ভাবনে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তির ফলে সাফল্য অর্জিত হয়েছে। টোবাকো মোজাইক ভাইরাস, পটেটো ভাইরাস-এর কোট প্রোটিন (CP) জিন দিয়ে ট্রান্সফর্মেশনকৃত তামাক গাছ ভাইরাস আক্রমণ হতে নিজেকে প্রতিরোধ করছে। ইতোমধ্যে একইভাবে পেঁপের রিংস্পট প্রতিরোধী জাত উদ্ভাবন করা হয়েছে।
নাইট্রোজেন সংবন্ধনে : বায়বীয় নাইট্রোজেন সংবন্ধনকারী ব্যাকটেরিয়া হতে 'নিফ জিন' (যা নাইট্রোজেন সংবন্ধনের জন্য দায়ী) E. coli ব্যাকটেরিয়াতে স্থানান্তর করা সম্ভব হয়েছে। আশা করা হচ্ছে 'নিফ জিন' বাহী ব্যাকটেরিয়ার ব্যবহার জমিতে নাইট্রোজেন ঘটিত সার প্রয়োগ কমাতে বা একেবারে বন্ধ করতে পারবে। ফলে ফসলের উৎপাদন খরচ কমবে এবং পরিবেশ দূষণ রোধ হবে।
দ্যুতিময় উদ্ভিদ সৃষ্টিতে: জোনাকি পোকার দেহে লুসিফারেজ নামক এনজাইমের প্রভাবে 'লুসিফেরিন' নামক পদার্থ ক্ষরিত হয়ে আলোর বিচ্ছুরণ ঘটে। তাই জোনাকি পোকা উড়ার সময় আলোক বিচ্ছুরিত হয়। এ লুসিফেরিন পদার্থ নিঃসরণ নিয়ন্ত্রণকারী জিন তামাক গাছে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তির মাধ্যমে প্রতিস্থাপন করা সম্ভবপর হয়েছে। ফলে তামাক গাছের পাতা থেকে আলোক বিচ্ছুরিত হয়।