PCR কী?
উত্তর: PCR এর পূর্ণরূপ হলো Polymerase Chain Reaction। PCR হলো কোষ বহির্ভূতভাবে DNA ক্লোনিং করার একটি দ্রুততম পদ্ধতি।
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
ড. জামান ও ড. আসিফ দুজনেই গবেষক। ড. জামান একটি DNA থেকে জিন নিয়ে অন্য একটি DNA তে যুক্ত করে r-DNA তৈরি করেন। অপরদিকে ড. আসিফ DNA-এর অণুদৈর্ঘ্যে নাইট্রোজেন বেসগুলোর অণুক্রম উদঘাটন করেন।
Jessore · 2025
উত্তর
PCR এর পূর্ণরূপ হলো Polymerase Chain Reaction। PCR হলো কোষ বহির্ভূতভাবে DNA ক্লোনিং করার একটি দ্রুততম পদ্ধতি।
উত্তর
জনন পদ্ধতিতে দাতা কোষের DNA-এর মাধ্যমে তার হুবহু প্রতিচ্ছবি সম্পন্ন নতুন প্রজন্ম সৃষ্টি করার কৌশল হলো রিপ্রোডাকটিভ ক্লোনিং। ডলি নামক ভেড়ার সৃষ্টি এ পদ্ধতিতে করা হয়েছে। একটি ভেড়ার স্তন গ্রন্থি থেকে কোষ নিয়ে (একটি দাতাকোষ বা দাতা ভেড়া) তাকে আবাদ মাধ্যমে সংখ্যা বৃদ্ধি করা হয়। পরে একটি ভেড়ার ডিম্বাণু কোষ (গ্রহীতা কোষ) নিয়ে তা থেকে নিউক্লিয়াস সরিয়ে তদস্থলে দাতা কোষের নিউক্লিয়াস প্রবেশ করানো হয়। ডিম্বাণুটি দাতা কোষের নিউক্লিয়াস নিয়ে বিভাজিত হয়ে ভূণ সৃষ্টির পর্যায়ে পৌঁছায়। এ ভ্রূণ তৃতীয় একটি ভেড়ার জরায়ুতে স্থাপন করা হয়। তৃতীয় ভেড়াটি নির্দিষ্ট সময় পর দাতা ভেড়ার চেহারা সম্পন্ন একটি বাচ্চার জন্ম দেয়। এরই নাম দেওয়া হয় ডলি।
উত্তর
উদ্দীপকের ড. জামান এর প্রযুক্তিটি হলো জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং বা রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তি। নিচে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তিটি চিত্রসহ বর্ণনা করা হলো-
১. কাঙ্ক্ষিত DNA নির্বাচন ও পৃথকীকরণ: রিকম্বিনেন্ট DNA তৈরির প্রথম পদক্ষেপ হলো কাঙ্ক্ষিত DNA নির্বাচন। নির্বাচনের পর কাঙ্ক্ষিত কোষ থেকে DNA পৃথক করতে হয়। এজন্য কাঙ্ক্ষিত জীবের কোষকে লাইটিক এনজাইমের সাহায্যে গলিয়ে কোষস্থ পদার্থসমূহকে বের করা হয় এবং সেন্ট্রিফিউজ করে DNA অণুকে পৃথক করা হয়।
২. বাহক DNA নির্বাচন: কাঙ্ক্ষিত DNA-এর প্রয়োজনীয় অংশ বহন করার জন্য একটি বাহক নির্বাচন করতে হয়। ব্যাকটেরিয়াতে অবস্থিত প্লাজমিড DNA কে কাঙ্ক্ষিত DNA বহন করার জন্য বাহক হিসেবে ব্যবহার করা যায়। সাধারণত Agrobacterium এর প্লাজমিড, DNA বাহক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
৩. কাঙ্ক্ষিত DNA-কে নির্দিষ্ট স্থানে কর্তন: সুনির্দিষ্ট রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ এনজাইম প্রয়োগ করে কাঙ্ক্ষিত DNA-এর চাহিদামতো অংশ কেটে পৃথক করা হয়। একই এনজাইম প্রয়োগ করে বাহক DNA-র নির্দিষ্ট স্থানে কেটে গ্যাপ তৈরি করা হয়।
৪. ছেদনকৃত কাঙ্ক্ষিত DNA খণ্ডকে বাহক প্লাসমিড DNA-তে স্থাপন: প্লাসমিড DNA হতে বের করে নেওয়া অংশের ফাঁকা স্থানে কাঙ্ক্ষিত DNA খণ্ডকে প্রতিস্থাপন করা হয়। DNA-ligase এনজাইম ব্যবহার করে কাঙ্ক্ষিত DNA খণ্ডকে প্লাসমিড DNA-এর সাথে সংযুক্ত করা হয়। ফলে প্লাসমিড DNA -টি কাঙ্ক্ষিত DNA খণ্ড বহন করে। কাঙ্ক্ষিত DNA খণ্ড প্লাসমিড DNA-তে সংযুক্ত হবার ফলে রিকম্বিনেন্ট DNA তৈরি হলো।
৫. পোষক নির্বাচন ও রিকম্বিনেন্ট প্লাসমিড DNA পোষককোষে প্রবেশ করানো: রিকম্বিনেন্ট DNA অণুকে পরে কোনো পোষক ব্যাকটেরিয়ামে প্রবেশ করানো হয়। স্বাভাবিক অবস্থায় কম ব্যাকটেরিয়া অন্য প্লাসমিড গ্রহণ করে না। ক্যালসিয়াম সমৃদ্ধ করে heat shock-এর মাধ্যমে বিশেষ পরিবেশ সৃষ্টি করলে প্লাসমিড গ্রহণ করতে পারে। প্লাসমিড গ্রহণ করল ঐ ব্যাকটেরিয়ামকে ট্রান্সফরম্ভ ব্যাকটেরিয়াম বলে। পরবর্তীতে ট্রান্সফরম্ভ ব্যাকটেরিয়ার সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে রিকম্বিনেন্ট প্লাসমিডটিও সংখ্যাবৃদ্ধি করে বলে একে ক্লোনিংও বলা হয়।DNA অনুপ্রবেশের অন্য একটি আধুনিক পদ্ধতি হলো Electroporation।
৬. রিকম্বিনেন্ট DNA-কে Agrobacterium-এ স্থানান্তর: রিকম্বিনেন্ট DNA তৈরির সময় বাহক হিসেবে Ti প্লাসমিড ব্যবহার করে থাকলে ঐ DNA-কে Agrobacterium-এ স্থানান্তর করতে হয়।
৭. কাঙ্ক্ষিত উদ্ভিদকোষে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রবেশ করানো: কাঙ্ক্ষিত জিন সমৃদ্ধ কোনো কাঙ্ক্ষিত উদ্ভিদ সৃষ্টি করতে হলে কাঙ্ক্ষিত জিনকে কাঙ্ক্ষিত উদ্ভিদকোষ Agrobacterium tumefacians-এর মাধ্যমে বা অন্য পদ্ধতিতে স্থানান্তর করতে হবে এবং পরে টিস্যু কালচার প্রক্রিয়ায় ঐ কোষ থেকে নতুন ও কাঙ্ক্ষিত জিনসহ নতুন প্রকৃতির উদ্ভিদ সৃষ্টি করা হয় এবং সংখ্যাবৃদ্ধি করা হয়। এরূপ উদ্ভিদকে ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ বলে।
৫. পোষক নির্বাচন ও রিকম্বিনেন্ট প্লাসমিড DNA পোষককোষে প্রবেশ করানো: রিকম্বিনেন্ট DNA অণুকে পরে কোনো পোষক ব্যাকটেরিয়ামে প্রবেশ করানো হয়। স্বাভাবিক অবস্থায় কম ব্যাকটেরিয়া অন্য প্লাসমিড গ্রহণ করে না। ক্যালসিয়াম সমৃদ্ধ করে heat shock-এর মাধ্যমে বিশেষ পরিবেশ সৃষ্টি করলে প্লাসমিড গ্রহণ করতে পারে। প্লাসমিড গ্রহণ করল ঐ ব্যাকটেরিয়ামকে ট্রান্সফরম্ভ ব্যাকটেরিয়াম বলে। পরবর্তীতে ট্রান্সফরম্ভ ব্যাকটেরিয়ার সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে রিকম্বিনেন্ট প্লাসমিডটিও সংখ্যাবৃদ্ধি করে বলে একে ক্লোনিংও বলা হয়।DNA অনুপ্রবেশের অন্য একটি আধুনিক পদ্ধতি হলো Electroporation।
৬. রিকম্বিনেন্ট DNA-কে Agrobacterium-এ স্থানান্তর: রিকম্বিনেন্ট DNA তৈরির সময় বাহক হিসেবে Ti প্লাসমিড ব্যবহার করে থাকলে ঐ DNA-কে Agrobacterium-এ স্থানান্তর করতে হয়।
৭. কাঙ্ক্ষিত উদ্ভিদকোষে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রবেশ করানো: কাঙ্ক্ষিত জিন সমৃদ্ধ কোনো কাঙ্ক্ষিত উদ্ভিদ সৃষ্টি করতে হলে কাঙ্ক্ষিত জিনকে কাঙ্ক্ষিত উদ্ভিদকোষ Agrobacterium tumefacians-এর মাধ্যমে বা অন্য পদ্ধতিতে স্থানান্তর করতে হবে এবং পরে টিস্যু কালচার প্রক্রিয়ায় ঐ কোষ থেকে নতুন ও কাঙ্ক্ষিত জিনসহ নতুন প্রকৃতির উদ্ভিদ সৃষ্টি করা হয় এবং সংখ্যাবৃদ্ধি করা হয়। এরূপ উদ্ভিদকে ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ বলে।উত্তর
উদ্দীপকের ড. আসিফের প্রযুক্তিটি হলো জিনোম সিকোয়েন্সিং। বর্তমানে জিনোম সিকোয়েন্সিং বিভিন্ন ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য ভূমিকা পালন করছে। নিচে বিভিন্ন ক্ষেত্রে জিনোম সিকোয়েন্সিং এর প্রয়োগ বিশ্লেষণ করা হলো-
১. জিনোম সিকোয়েন্সিং প্রয়োগ করে বর্তমানে বিভিন্ন বংশগত রোগ নির্ণয় করে জিন থেরাপির মাধ্যমে এসব রোগের চিকিৎসা করা হচ্ছে।
২. জিনোম সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তি প্রয়োগ করে বর্তমানে কৃষিক্ষেত্রে বিভিন্ন অণুজীবের জিনোম সিকোয়েন্সিং দ্বারা সুনির্দিষ্ট সংখ্যক জিন প্রয়োগ করে রোগবালাই ও রোগ প্রতিরোধী ফসলী উদ্ভিদ সৃষ্টি করা সম্ভব হয়েছে।
৩. ফরেনসিক বিজ্ঞানে জিনোম সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তি প্রয়োগ করে অপরাধী শনাক্তকরণ, পিতৃত্ব নির্ধারণে এবং স্বজন নির্ধারণে ব্যবহার করা হচ্ছে।
৪. অনেক ক্ষেত্রে মৃতদেহ শনাক্তকরণে জিনোম সিকোয়েন্সিং প্রয়োগ করা হয়।
৫. ক্যান্সার গবেষণায় এবং তা নির্ণয়ে সবচেয়ে দ্রুত ও সফল ব্যবহার হচ্ছে জিনোম সিকোয়েন্সিং।
৬. বর্তমানে জিনোম সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে বিভিন্ন প্রজাতির মশা নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব হচ্ছে।
৭. বন্য জীবজন্তু যেমন- সিংহ, বাঘ, হাতি ইত্যাদি ভালো ব্যবস্থাপনা বিশেষ করে প্রজনন ক্ষেত্রে DNA সিকোয়েন্সিং কৌশল প্রয়োগ করা হচ্ছে।
৮. এছাড়া জৈব জ্বালানি উদ্ভাবন, ডেঙ্গু মশা নিয়ন্ত্রণ, ইনসুলিন ও ইন্টারফেরন উৎপাদন ইত্যাদি গবেষনায় জিনোম সিকোয়েন্সিং সাফল্যের সাথে প্রয়োগ করা হচ্ছে।