আণবিক জৈবিক গবেষণা পদ্ধতি আধুনিক চিকিৎসা, ফরেনসিক এবং জীববিদ্যায় একটি বড় ভূমিকা পালন করে। ডিএনএ এবং আরএনএ অধ্যয়নের অগ্রগতির জন্য ধন্যবাদ, একজন ব্যক্তি একটি জীবের জিনোম অধ্যয়ন করতে, একটি রোগের কার্যকারক এজেন্ট নির্ধারণ করতে, অ্যাসিডের মিশ্রণে পছন্দসই নিউক্লিক অ্যাসিড সনাক্ত করতে সক্ষম হন ইত্যাদি।
আণবিক জৈবিক গবেষণা পদ্ধতি। এটা কি?
70 এবং 80 এর দশকে, বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো মানব জিনোমের পাঠোদ্ধার করতে সফল হন। এই ঘটনাটি জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এবং আণবিক জীববিজ্ঞানের বিকাশে প্রেরণা দেয়। ডিএনএ এবং আরএনএর বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়ন এই সত্যকে নেতৃত্ব দিয়েছে যে কোনও রোগ নির্ণয়ের জন্য এই নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি ব্যবহার করা এখন সম্ভব, জিনগুলি অধ্যয়ন করুন৷
DNA এবং RNA প্রাপ্তি
আণবিক জৈবিক ডায়গনিস্টিক পদ্ধতিতে প্রারম্ভিক উপাদানের উপস্থিতি প্রয়োজন: প্রায়শই এটি নিউক্লিক অ্যাসিড। জীবন্ত প্রাণীর কোষ থেকে এই পদার্থগুলিকে আলাদা করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে। তাদের প্রত্যেকের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে এবং এটি প্রয়োজনীয়বিশুদ্ধ নিউক্লিক অ্যাসিড বিচ্ছিন্ন করার জন্য একটি পদ্ধতি বেছে নেওয়ার সময় বিবেচনা করুন।
1. মারমুর অনুযায়ী ডিএনএ পাওয়া। পদ্ধতিটি অ্যালকোহলের সাথে পদার্থের মিশ্রণের চিকিত্সার মধ্যে রয়েছে, যার ফলস্বরূপ বিশুদ্ধ ডিএনএ হ্রাস পায়। এই পদ্ধতির অসুবিধা হল আক্রমনাত্মক পদার্থের ব্যবহার: ফেনল এবং ক্লোরোফর্ম।
2. বুম অনুসারে ডিএনএর বিচ্ছিন্নতা। এখানে ব্যবহৃত প্রধান পদার্থ হল guanidine thiocyanate (GuSCN)। এটি বিশেষায়িত স্তরগুলিতে ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের বর্ষণে অবদান রাখে, যেখান থেকে এটি পরবর্তীতে একটি বিশেষ বাফার ব্যবহার করে সংগ্রহ করা যেতে পারে। যাইহোক, GuSCN হল PTC-এর একটি প্রতিষেধক, এবং এমনকি এটির একটি ছোট অংশ যা প্রসিপিটেটেড ডিএনএ-তে প্রবেশ করে তা পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়াকে প্রভাবিত করতে পারে, যা নিউক্লিক অ্যাসিডের সাথে কাজ করার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
৩. অমেধ্য অবক্ষেপন। পদ্ধতিটি পূর্ববর্তীগুলির থেকে আলাদা যে এটি ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের অণুগুলি নয় যা অশুচি হয়। এটি করার জন্য, আয়ন এক্সচেঞ্জার ব্যবহার করা হয়। অসুবিধা হল যে সব পদার্থ বর্ষণ করতে পারে না।
৪. গণ স্ক্রীনিং। এই পদ্ধতিটি এমন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় যেখানে ডিএনএ অণুর গঠন সম্পর্কে সঠিক তথ্যের প্রয়োজন হয় না, তবে কিছু পরিসংখ্যানগত তথ্য প্রাপ্ত করা প্রয়োজন। এটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে নিউক্লিক অ্যাসিডের গঠন ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে যখন ডিটারজেন্ট দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, বিশেষত ক্ষার।
গবেষণা পদ্ধতির শ্রেণীবিভাগ
সমস্ত আণবিক জৈবিক গবেষণা পদ্ধতি তিনটি বড় গ্রুপে বিভক্ত:
1. পরিবর্ধন (অনেক এনজাইম ব্যবহার করে)। এখানেPCR - পলিমারেজ চেইন প্রতিক্রিয়া বোঝায়, যা অনেক ডায়াগনস্টিক পদ্ধতিতে একটি বড় ভূমিকা পালন করে৷
2. নন-এম্পলিফাইং। পদ্ধতির এই গ্রুপটি সরাসরি নিউক্লিক অ্যাসিডের মিশ্রণের অপারেশনের সাথে সম্পর্কিত। উদাহরণ হল ৩টি ব্লট, ইন সিটু হাইব্রিডাইজেশন ইত্যাদি।
৩. একটি প্রোব অণু থেকে একটি সংকেতের স্বীকৃতির উপর ভিত্তি করে পদ্ধতি যা একটি নির্দিষ্ট প্রোবের ডিএনএ বা আরএনএ-তে আবদ্ধ। একটি উদাহরণ হল হাইব্রাইড ক্যাপচার সিস্টেম (hc2)।
এনজাইম যা আণবিক জীববিজ্ঞান গবেষণা পদ্ধতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে
অনেক আণবিক ডায়গনিস্টিক পদ্ধতিতে বিস্তৃত এনজাইমের ব্যবহার জড়িত। নীচে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়:
1. রেস্ট্রিকশন এনজাইম - ডিএনএ অণুকে প্রয়োজনীয় অংশে "কাটা" করে।
2. ডিএনএ পলিমারেজ - ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের একটি ডবল-স্ট্র্যান্ডেড অণু সংশ্লেষিত করে।
৩. রিভার্স ট্রান্সক্রিপ্টেজ (রিভার্টেজ) - একটি আরএনএ টেমপ্লেটে ডিএনএ সংশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়।
৪. ডিএনএ লিগেস - নিউক্লিওটাইডের মধ্যে ফসফোডিস্টার বন্ধন গঠনের জন্য দায়ী।
৫. Exonuclease - ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অণুর টার্মিনাল বিভাগ থেকে নিউক্লিওটাইড অপসারণ করে৷
PCR হল DNA পরিবর্ধনের প্রধান পদ্ধতি
পলিমারেজ চেইন প্রতিক্রিয়া (PCR) আধুনিক আণবিক জীববিজ্ঞানে সক্রিয়ভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি এমন একটি পদ্ধতি যাতে একটি একক ডিএনএ অণু থেকে বিপুল সংখ্যক কপি পাওয়া যায় (অণুগুলিকে প্রশস্ত করা হয়)।
PCR-এর প্রধান কাজ:
- ডায়াগনস্টিকসরোগ;
- ডিএনএ অংশের ক্লোনিং, জিন।
পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়া করার জন্য নিম্নলিখিত উপাদানগুলির প্রয়োজন হয়: প্রাথমিক ডিএনএ অণু, একটি থার্মোস্টেবল ডিএনএ পলিমারেজ (টাক বা পিফু), ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিওটাইড ফসফেটস (নাইট্রোজেনাস ঘাঁটির উত্স), প্রাইমার (প্রতি 1 ডিএনএ অণুতে 2 প্রাইমার) এবং বাফার সিস্টেম নিজেই, যেখানে সমস্ত প্রতিক্রিয়া সম্ভব।
পিসিআর তিনটি ধাপ নিয়ে গঠিত: বিকৃতকরণ, প্রাইমার অ্যানিলিং এবং প্রসারণ।
1. বিকৃতকরণ। 94-95 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, ডিএনএর দুটি স্ট্র্যান্ডের মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন ভেঙে যায়, এবং ফলস্বরূপ আমরা দুটি একক-স্ট্রেন্ডেড অণু পাই৷
2. প্রাইমার অ্যানিলিং। 50-60 ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, প্রাইমারগুলি সম্পূরকতার প্রকারের দ্বারা একক-স্ট্র্যান্ডেড নিউক্লিক অ্যাসিড অণুর প্রান্তের সাথে সংযুক্ত থাকে।
৩. প্রসারণ। 72 ডিগ্রী তাপমাত্রায়, ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের কন্যার দ্বি-অবিষ্ট অণুর সংশ্লেষণ ঘটে।
DNA সিকোয়েন্সিং
আণবিক জৈবিক গবেষণা পদ্ধতিতে প্রায়ই একটি ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অণুর নিউক্লিওটাইড ক্রম সম্পর্কে জ্ঞানের প্রয়োজন হয়। জেনেটিক কোড নির্ধারণের জন্য সিকোয়েন্সিং করা হয়। ভবিষ্যতের আণবিক ডায়াগনস্টিকগুলি মানুষের সিকোয়েন্সিং থেকে অর্জিত জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে হবে৷
নিম্নলিখিত ধরণের সিকোয়েন্সিং আলাদা করা হয়েছে:
- ম্যাক্সাম-গিলবার্ট সিকোয়েন্সিং;
- স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং;
- পাইরোসকোয়েন্সিং;
- ন্যানোপুরসিকোয়েন্সিং।
