20 শতকের মাইক্রোবায়োলজির মূল মতবাদ হল বিশুদ্ধ সংস্কৃতি। এই ধারণাটির সারাংশ বোঝার জন্য, এটি মনে রাখা উচিত যে ব্যাকটেরিয়াগুলি খুব ছোট এবং আকারগতভাবে আলাদা করা কঠিন। কিন্তু তারা জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় ভিন্ন, এবং এটি তাদের প্রধান প্রজাতির বৈশিষ্ট্য। কিন্তু একটি স্বাভাবিক পরিবেশে, আমরা এক ধরণের ব্যাকটেরিয়া নিয়ে কাজ করছি না, কিন্তু একটি সম্পূর্ণ বায়োমের সাথে কাজ করছি - একটি সম্প্রদায় যা একে অপরকে প্রভাবিত করে এবং একটি অণুজীবের ভূমিকা আলাদা করা অসম্ভব। এবং এখানেই আমাদের একটি বিশুদ্ধ সংস্কৃতি বা একটি নির্দিষ্ট প্রজাতির স্ট্রেন প্রয়োজন।
অণুজীব শিকারী এবং আগর-আগার
অণুজীবের বিশুদ্ধ সংস্কৃতিকে বিচ্ছিন্ন করার উজ্জ্বল ধারণাটি মেডিকেল মাইক্রোবায়োলজিস্ট হেনরিক হারম্যান রবার্ট কচ (1843-1910) এর। যিনি অ্যানথ্রাক্স, কলেরা এবং যক্ষ্মা রোগের কার্যকারক এজেন্ট আবিষ্কার করেছেন এবং প্রাপ্যভাবে ব্যাকটিরিওলজি এবং এপিডেমিওলজির প্রতিষ্ঠাতা হিসাবে বিবেচিত।
সেই একজনবিশুদ্ধ সংস্কৃতির পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন, যখন আগার-আগার পলিস্যাকারাইডের উপর ভিত্তি করে একটি পুষ্টির মাধ্যমে জীবাণুর মিশ্রিত সংস্কৃতি প্রয়োগ করা হয় এবং একটি কোষ থেকে সম্পূর্ণ অভিন্ন জীবের একটি উপনিবেশ জন্মায়। এটি খালি চোখে স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান এবং প্রতিটি প্রজাতির জন্য নির্দিষ্ট৷
তার উদ্ভাবন অণুজীববিদ্যা এবং অণুজীবের শ্রেণীবিন্যাস বিকাশে প্রেরণা দেয়। সর্বোপরি, যেকোনো জীবাণুকে তার বিশুদ্ধ আকারে চাষ করা এবং এক কোটি কোষকে পরীক্ষা করা সম্ভব হয়েছিল।
কোচের কৃতিত্বকে হ্রাস না করে
এটা লক্ষণীয় যে কোচের সহযোগী এবং ছাত্ররা এই উদ্ভাবনে অবদান রেখেছে। সুতরাং, আগর-আগার ব্যবহারের ধারণাটি কোচের সহকারী - ডব্লিউ হেসের স্ত্রী ফ্যানি অ্যাঞ্জেলিনা হেসের অন্তর্গত।
কোচের আরেক সহকারী, ব্যাকটেরিয়াবিজ্ঞানী জুলিয়াস রিচার্ড পেট্রি (1852-1921), সমতল কাঁচের খাবারে ব্যাকটেরিয়ার উপনিবেশ বাড়ানোর পরামর্শ দিয়েছিলেন। আজ, এমনকি স্কুলছাত্রীরাও পেট্রি ডিশ সম্পর্কে জানে৷
অণুজীববিজ্ঞানের মতবাদ
বিশুদ্ধ (অ্যাসেনিক) সংস্কৃতি - অণুজীবের একটি সেট (জনসংখ্যা বা স্ট্রেন) যার অভিন্ন রূপগত এবং জৈব রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং একটি কোষের বংশধর৷
একটি বিশুদ্ধ সংস্কৃতির বিচ্ছিন্নতা তিনটি ধাপের বাস্তবায়ন জড়িত:
- অণুজীবের সংস্কৃতি অর্জন এবং জমা করা।
- শুদ্ধ সংস্কৃতির বিচ্ছিন্নতা।
- সংস্কৃতির বিশুদ্ধতা নির্ধারণ ও যাচাইকরণ।
বিশুদ্ধ সংস্কৃতি বিচ্ছিন্নকরণ পদ্ধতি
অণুজীববিজ্ঞানে, অ্যাক্সেনিক কালচার পেতে নিম্নলিখিত পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করা হয়জীব:
- যান্ত্রিক পদ্ধতি (একটি স্প্যাটুলা বা লুপ দিয়ে পেট্রি ডিশে ইনোকুলেশন, আগর পাতলা করে ইনোকুলেশন - প্লেট স্প্রেড, অণুজীবের গতিশীলতার উপর ভিত্তি করে পৃথকীকরণ পদ্ধতি)।
- জৈবিক - এমন একটি পদ্ধতি যাতে পরীক্ষাগারের প্রাণীরা প্যাথোজেনের জন্য সংক্রামিত হয়। এভাবেই ইঁদুরের শরীর থেকে ব্যাকটেরিয়ার বিশুদ্ধ সংস্কৃতি বিচ্ছিন্ন হয় (উদাহরণস্বরূপ, নিউমোকোকি এবং টুলারেমিয়া ব্যাসিলি)।
- নির্দিষ্ট কিছু কারণের জন্য অণুজীবের নির্বাচনী প্রতিরোধের উপর ভিত্তি করে পদ্ধতি। উদাহরণস্বরূপ, উত্তপ্ত হলে, সমস্ত স্পোর-গঠনকারী ব্যাকটেরিয়া মারা যাবে, যখন অ-স্পোর-গঠনকারী ব্যাকটেরিয়া বিশুদ্ধ সংস্কৃতিতে থাকবে। অ্যাসিডের সংস্পর্শে এলে, তাদের প্রতি সংবেদনশীল ব্যাকটেরিয়া মারা যায়, যখন অ্যাসিড-প্রতিরোধী ব্যাকটেরিয়াগুলি (উদাহরণস্বরূপ, যক্ষ্মা ব্যাসিলি) বেঁচে থাকে। অ্যান্টিবায়োটিকের প্রভাব মাঝারিটির উপর অণুজীবের একটি বিশুদ্ধ সংস্কৃতি ছেড়ে দেয় যা এটির প্রতি সংবেদনশীল নয়। একটি অক্সিজেন-মুক্ত পরিবেশ তৈরি করা অ্যারোবগুলিকে অ্যানেরোব থেকে আলাদা করবে৷
এটা কিসের জন্য
বিশুদ্ধ সংস্কৃতি প্রযোজ্য:
- বৈজ্ঞানিক শ্রেণীবিন্যাসে যখন অণুজীবের শ্রেণিবিন্যাস (সিস্টেমে ফাইলোজেনেটিক স্থান নির্ধারণ করা হয়)।
- জীবের বংশগতি এবং পরিবর্তনশীলতার গবেষণায়।
- সংক্রামক রোগ নির্ণয় এবং প্যাথোজেন সনাক্তকরণে।
- যখন ব্যাকটেরিয়ার বিশুদ্ধ সংস্কৃতিকে বিচ্ছিন্ন করা হয় যা খাদ্য নষ্ট করে দেয়।
- ভিটামিন, এনজাইম, অ্যান্টিবায়োটিক, সিরাম এবং ভ্যাকসিন উৎপাদনে।
- খাদ্য শিল্পে (রুটি, ওয়াইন উৎপাদন,কেভাস এবং বিয়ার (অ্যাসেটিক ব্যাকটেরিয়া এবং এককোষী ছত্রাকের খামির), ল্যাকটিক অ্যাসিড পণ্য (ল্যাকটোব্যাসিলি এবং ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়া))।
- বায়োটেকনোলজি এবং ভাইরাস গবেষণায়।
প্রকৃতিতে, সবকিছু সম্পূর্ণ আলাদা
গত শতাব্দীর 90 এর দশকে, বিশুদ্ধ সংস্কৃতির ক্ষেত্রে হঠাৎ করেই সবকিছু বদলে গেছে। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে যখন দুটি বিশুদ্ধ স্ট্রেইনের অণুজীব একটি টেস্ট টিউবে একত্রিত হয়, তখন তারা একা থেকে ভিন্নভাবে আচরণ করে। তাদের গুরুত্বপূর্ণ কার্যকলাপের জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়া একে অপরকে প্রভাবিত করে (দমন বা উদ্দীপিত করে)। প্রাকৃতিক বায়োমে ঠিক এটাই ঘটে।
উপসংহারটি সহজ: পরীক্ষাগারে বিশুদ্ধ সংস্কৃতির বৈশিষ্ট্যগুলি প্রাকৃতিক বায়োমে এক্সট্রাপোলেট করা যায় না।
জিনোমিক বিপ্লব
অণুজীবের জিনোমিক শনাক্তকরণের মাধ্যমে আরেকটি আঘাত করা হয়েছে। প্রাথমিকভাবে, অণুজীবের জিনোমিক বিশ্লেষণের জন্য, আণবিক জেনেটিসিস্টরা রাইবোসোমাল আরএনএর একটি অঞ্চল বেছে নিয়েছিলেন যা সমস্ত ব্যাকটেরিয়ার জন্য সাধারণ। এই নিউক্লিক অ্যাসিডের নিউক্লিওটাইড অনুক্রমের পার্থক্য অনুসারে, সমস্ত ব্যাকটেরিয়া ফাইলোজেনেটিক সম্পর্কের ভিত্তিতে বিতরণ করা হয়েছিল৷
এখনই দেখা গেল যে সংস্কৃতিযুক্ত স্ট্রেন এবং সেই ব্যাকটেরিয়া যা আমরা অধ্যয়ন করেছি আমাদের গ্রহে বসবাসকারী সমস্ত ব্যাকটেরিয়াগুলির প্রায় 5%। এবং, সাংস্কৃতিক স্ট্রেনের বিপরীতে, আমরা তাদের বৈশিষ্ট্য এবং জৈব রসায়ন সম্পর্কে কিছুই জানি না।
একটি প্রাকৃতিক স্ট্রেনের জিনোমে সংশ্লিষ্ট ক্রম খুঁজে পাওয়ার পর, আমরা এটিকে শুধুমাত্র ফাইলোজেনেটিক গাছে স্থাপন করতে পারি এবংঅনুমান করুন যে প্রকৃতিতে এটি একটি বিশুদ্ধ রেখার নিকটতম সম্পর্কিত স্ট্রেনের মতো একই বৈশিষ্ট্য রয়েছে৷
এবং এরপর কি?
একটি কোষ থেকে ব্যাকটেরিয়া জিনোমের সিকোয়েন্সিং এখনও ভবিষ্যতে। আজ, যখন এটি ব্যয়বহুল এবং খুব কঠিন। এবং তাই বিশুদ্ধ লাইনগুলি মাইক্রোবায়োলজির "সোনালী রিজার্ভ" থেকে যায়৷
যদিও অসুবিধা রয়ে গেছে। উদাহরণস্বরূপ, সমুদ্রের তলদেশে অবস্থিত "কালো ধূমপায়ীদের" ব্যাকটেরিয়া নিয়ে সম্প্রতি গবেষণা করা হয়েছে। অণুজীব বর্ণনা করা হয়েছিল এবং এর জিনোম একটি বিশুদ্ধ সংস্কৃতিকে বিচ্ছিন্ন না করেই ক্রমানুসারে করা হয়েছিল৷
সোনার খনির গভীরতায় বসবাসকারী ব্যাকটেরিয়াগুলির ক্ষেত্রেও একই রকম পরিস্থিতি রয়েছে৷ দেখা গেল যে এটি অণুজীবের একটি বিশুদ্ধ রেখা - একটি ব্যাকটেরিয়ামের বংশধর৷
তবে, এই জীবগুলি পুষ্টির মাধ্যমে বৃদ্ধি পায় না এবং এখনও পর্যন্ত কেউ একটি বিশুদ্ধ স্ট্রেইনের উপনিবেশ গড়ে তুলতে সফল হয়নি৷
বায়োটেকনোলজির খবর
প্রযুক্ত জ্ঞানের এই শাখার বিকাশে মানবজাতি অনেক প্রশ্নের সম্মুখীন হয়। এবং শুধুমাত্র জৈবিক নয়, নৈতিকও। একজন ব্যক্তি তার চারপাশের বিশ্বকে কতটা পরিবর্তন করতে পারে এবং ক্ষতি করতে পারে না? প্রশ্ন খোলা আছে।
কিন্তু আজ আমাদের জীবনে বায়োটেকনোলজি চালু হচ্ছে। সুতরাং, প্লাস্টিক খাওয়াতে এবং পচতে সক্ষম ব্যাকটেরিয়াগুলির স্ট্রেনগুলি ইতিমধ্যে প্রজনন করা হয়েছে। যতক্ষণ না তারা আস্তে আস্তে করে। কিন্তু বিজ্ঞানীরা তাদের জিনোম নিয়ে কাজ করছেন। কেউ অবাক হয় না যে সমস্ত মানুষের ইনসুলিন জেনেটিক্যালি পরিবর্তিত ই. কোলাই ব্যাকটেরিয়া দ্বারা "তৈরি" হয়৷
একটি কৃত্রিম জৈব সংশ্লেষণইতিমধ্যেই আজ আমাদের প্রাকৃতিক উৎপত্তির উচ্চ-আণবিক কার্বোহাইড্রেট (ব্যাকটেরিয়া, প্রোটোজোয়ান ছত্রাকের বর্জ্য পণ্য যা আমাদের বর্জ্যের জৈববস্তুকে জ্বালানী, শক্তি, রাসায়নিক পদার্থে প্রক্রিয়াকরণ করে) আকারে বায়োগ্যাস এবং জৈব জ্বালানি সরবরাহ করে।
আবাদযোগ্য জমি এবং মিঠা পানি আজ সীমিত প্রাকৃতিক সম্পদের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। নতুন জৈবপ্রযুক্তি (বায়োরিমিডিয়েশন) অণুজীবগুলিকে তাদের সম্ভাবনা পুনরুদ্ধার করতে এবং দূষক অপসারণ করার সম্ভাবনা প্রদান করে৷
এবং এটাই - ভবিষ্যত ইতিমধ্যেই এখানে।
