ডিএনএ হাইব্রিডাইজেশনের অন্তর্নিহিত কী? যদিও ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ সিকোয়েন্স সাধারণত শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে স্থিতিশীল থাকে, তবে পরীক্ষাগারে (সাধারণত পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বাড়িয়ে) এই অবস্থার পরিবর্তনের ফলে অণুগুলি পৃথক স্ট্রেন্ডে আলাদা হয়ে যাবে। পরেরটি একে অপরের পরিপূরক, তবে তাদের পরিবেশে উপস্থিত অন্যান্য ক্রমগুলির পরিপূরকও হতে পারে। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা হ্রাস করা একক-অবস্থিত অণুগুলিকে একে অপরের সাথে অ্যানিল বা "হাইব্রিডাইজ" করতে দেয়। এটি ডিএনএ হাইব্রিডাইজেশন পদ্ধতি।
আণবিক জীববিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে ধারণা
ডিএনএ প্রতিলিপি এবং আরএনএ-তে ডিএনএর প্রতিলিপি উভয়ের সাথে জড়িত বিজ্ঞানীরা নিউক্লিওটাইড ক্রসওভার এবং আণবিক জীববিদ্যা কৌশলের উপর নির্ভর করে। এর মধ্যে রয়েছে সাউদার্ন এবং নর্দার্ন ব্লটস, পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (PCR), এবং বেশিরভাগ DNA-RNA হাইব্রিডাইজেশন এবং সিকোয়েন্সিং পন্থা।
আবেদন
সংকরকরণ হল নিউক্লিওটাইডের প্রধান বৈশিষ্ট্যঅনুক্রম এবং আণবিক জীববিজ্ঞানের অসংখ্য পদ্ধতিতে ব্যবহৃত হয়। দুটি প্রজাতির সামগ্রিক জেনেটিক সম্পর্ক তাদের ডিএনএ (ডিএনএ-ডিএনএ সংকরকরণ) এর সংকরকরণের মাধ্যমে নির্ধারণ করা যেতে পারে। ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত জীবের মধ্যে অনুক্রমের মিলের কারণে, আরও দূরবর্তী জীবের তুলনায় এই ধরনের ডিএনএ হাইব্রিডগুলিকে গলানোর জন্য একটি উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়। পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (পিসিআর) সহ ডিএনএ নমুনার উৎপত্তি নির্ধারণের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি হাইব্রিডাইজেশন ব্যবহার করে। অন্য পদ্ধতিতে, সংক্ষিপ্ত ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলিকে সেলুলার এমআরএনএ-তে হাইব্রিডাইজ করা হয় প্রকাশ করা জিন সনাক্ত করার জন্য। ফার্মাসিউটিক্যাল কোম্পানিগুলি অবাঞ্ছিত এমআরএনএ আবদ্ধ করার জন্য অ্যান্টিসেন্স আরএনএর ব্যবহার অন্বেষণ করছে, রাইবোসোমকে এমআরএনএকে প্রোটিনে অনুবাদ করতে বাধা দিচ্ছে৷
DNA-DNA হাইব্রিডাইজেশন বলতে সাধারণত একটি আণবিক জীববিজ্ঞান কৌশল বোঝায় যা ডিএনএ সিকোয়েন্সের পুলের মধ্যে জেনেটিক সাদৃশ্যের মাত্রা পরিমাপ করে। এটি সাধারণত দুটি জীবের মধ্যে জেনেটিক দূরত্ব নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এটি ফাইলোজেনি এবং শ্রেণীবিন্যাসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
পদ্ধতি
একটি জীবের ডিএনএ লেবেল করা হয়েছিল, তারপর লেবেলবিহীন ডিএনএর সাথে মিশ্রিত করা হয়েছিল যা এর সাথে তুলনা করা যেতে পারে। মিশ্রণটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলিকে বিচ্ছিন্ন করার অনুমতি দেওয়ার জন্য এবং তারপরে একটি পুনরুত্পাদিত হাইব্রিড ডবল স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ গঠনের জন্য ঠাণ্ডা করার অনুমতি দেওয়া হয়। উচ্চ মাত্রার সাদৃশ্য সহ হাইব্রিডাইজড সিকোয়েন্সগুলি আরও শক্তভাবে আবদ্ধ হবে এবং তাদের আলাদা করতে আরও শক্তির প্রয়োজন হবে: অর্থাৎ, উচ্চতর তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হলে তারা আলাদা হয়ভিন্ন অনুক্রমের চেয়ে তাপমাত্রা, একটি প্রক্রিয়া যা "ডিএনএ গলে যাওয়া" নামে পরিচিত।
DNA গলে যাওয়া
হাইব্রিডাইজড ডিএনএ-এর গলে যাওয়া প্রোফাইলের মূল্যায়ন করে, ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ একটি তথাকথিত "কলাম" এর সাথে আবদ্ধ হয় এবং ফলস্বরূপ মিশ্রণটি উত্তপ্ত হয়। প্রতিটি ধাপে, কলামটি ধুয়ে ফেলা হয় এবং ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলি যেগুলি গলে যায় তা একক আটকে যায় এবং কলামটি ধুয়ে যায়। যে তাপমাত্রায় লেবেলযুক্ত ডিএনএ কলাম থেকে বেরিয়ে আসে তা সিকোয়েন্সের মধ্যে সাদৃশ্যের পরিমাণ প্রতিফলিত করে (এবং স্ব-ভাঁজ প্যাটার্ন নিয়ন্ত্রণ হিসাবে কাজ করে)। এই ফলাফলগুলি জীবের মধ্যে জেনেটিক সাদৃশ্যের মাত্রা নির্ধারণ করতে একত্রিত হয়। আধুনিক অণুজীববিজ্ঞানের মতে, এই জিনিসগুলি না বুঝে ডিএনএ সংকরকরণ অসম্ভব।
যখন একাধিক রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (বা ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক) অ্যাসিড প্রজাতিকে এইভাবে তুলনা করা হয়, সাদৃশ্য মানগুলি প্রজাতিটিকে ফাইলোজেনেটিক গাছে স্থাপন করার অনুমতি দেয়। অতএব, এটি আণবিক পদ্ধতিগত পরিচালনার সম্ভাব্য পন্থাগুলির মধ্যে একটি। চার্লস সিবলি এবং জন আহলকুইস্ট, এই কৌশলের প্রবর্তক, পাখিদের ফাইলোজেনেটিক সম্পর্ক (সিবলি-আহলকুইস্ট শ্রেণীবিন্যাস) এবং প্রাইমেটদের অধ্যয়নের জন্য ডিএনএ-ডিএনএ সংকরকরণ ব্যবহার করেছিলেন৷
জীববিজ্ঞানের জন্য গুরুত্ব
DNA-DNA হাইব্রিডাইজেশন হল ব্যাকটেরিয়া প্রজাতির পার্থক্য করার জন্য সোনার মান, যার সাদৃশ্য মান 70% এর বেশি, যা ইঙ্গিত করে যে তুলনামূলক স্ট্রেনগুলি বিভিন্ন প্রজাতির অন্তর্গত। 2014 সালে, একটি ব্যাকটেরিয়া উপ-প্রজাতিকে আলাদা করার জন্য 79% সাদৃশ্যের একটি থ্রেশহোল্ড প্রস্তাব করা হয়েছিল৷
সমালোচকরা দাবি করেন যে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রজাতির তুলনা করার জন্য কৌশলটি সঠিক নয়, কারণ জীবের মধ্যে অর্থলগাস ক্রমগুলির মধ্যে পার্থক্য পরিমাপ করার যে কোনও প্রচেষ্টা জীবের জিনোমে প্যারালোগাস প্রতিরূপের সংকরায়ন দ্বারা অভিভূত হয়। ডিএনএ সিকোয়েন্সিং এবং কম্পিউটেশনাল সিকোয়েন্স তুলনা বর্তমানে জেনেটিক দূরত্ব নির্ধারণের জন্য সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি, যদিও এই পদ্ধতিটি এখনও ব্যাকটেরিয়া সনাক্ত করতে মাইক্রোবায়োলজিতে ব্যবহৃত হয়।
বর্তমান উপায় হল সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে অনুক্রমযুক্ত জিনোম ব্যবহার করে সিলিকনে DNA-DNA হাইব্রিডাইজেশন পরিচালনা করা। DSMZ দ্বারা বিকশিত GGDC হল DDH-এর মতো মান গণনা করার জন্য সবচেয়ে সঠিক পরিচিত টুল। অন্যান্য অ্যালগরিদমিক উন্নতির মধ্যে, এটি প্যারালোগাস সিকোয়েন্সের সমস্যা সমাধান করে দুটি জিনোম সিকোয়েন্সের মধ্যে মিল থেকে সাবধানে ফিল্টার করে।
মাছ পদ্ধতি
ফ্লুরোসেন্স ইন সিটু হাইব্রিডাইজেশন (FISH) হল একটি পরীক্ষাগার কৌশল যা প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট ক্রোমোজোমে ডিএনএ সনাক্ত করতে এবং ক্রমানুসারে ব্যবহৃত হয়।
1969 সালে, জোসেফ গল এবং মেরি লু পারডু একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছিলেন যেটি দেখিয়েছিল যে একটি রাইবোসোমাল ডিএনএ সিকোয়েন্সের তেজস্ক্রিয় কপিগুলি ব্যাঙের ডিমের নিউক্লিয়াসে পরিপূরক ডিএনএ ক্রম সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই মূল পর্যবেক্ষণ থেকে, অনেক পরিমার্জন বহুমুখিতা বৃদ্ধি করেছে এবংপদ্ধতির সংবেদনশীলতা এতটাই যে সিটু হাইব্রিডাইজেশনে ("স্থানে", ল্যাটিন) এখন সাইটোজেনেটিক্সের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হিসেবে বিবেচিত হয়। (সিটু শব্দটি এখন কার্সিনোমা বৃদ্ধির প্রাথমিক পর্যায়েও ব্যবহার করা হয়, যখন শুধুমাত্র এপিথেলিয়াল টিস্যু প্যাথলজিকাল প্রক্রিয়ায় জড়িত থাকে।)
ফ্লুরোসেন্ট হাইব্রিডাইজেশন সিকোয়েন্স
RNA প্রোবগুলি টিস্যু এবং কোষে lncRNA এবং miRNA mRNA কল্পনা করার জন্য যেকোন জিন বা জিনের মধ্যে যে কোনও ক্রম অনুসারে ডিজাইন করা যেতে পারে। FISH কোষের প্রজনন চক্র অধ্যয়ন করে ব্যবহার করা হয়, বিশেষ করে নিউক্লিয়ার ইন্টারফেজ যেকোন ক্রোমোসোমাল অস্বাভাবিকতার জন্য। FISH আপনাকে আর্কাইভাল কেসগুলির একটি বড় সিরিজ বিশ্লেষণ করতে দেয়, একটি কৃত্রিম ক্রোমোজোম বেস দিয়ে একটি প্রোব তৈরি করে চিহ্নিত ক্রোমোজোম সনাক্ত করা অনেক সহজ যা অনুরূপ ক্রোমোজোমগুলিকে আকর্ষণ করবে৷
প্রতিটি প্রোবের জন্য হাইব্রিডাইজেশন সিগন্যাল যখন পারমাণবিক অস্বাভাবিকতা সনাক্ত করা হয়: প্রতিটি mRNA এবং lncRNA সনাক্তকরণ প্রোবে 20 জোড়া অলিগোনিউক্লিওটাইড থাকে, প্রতিটি জোড়া 40-50 bp স্থান জুড়ে থাকে। p. প্রোবগুলি এমআরএনএ সনাক্ত করতে মালিকানাধীন রসায়ন ব্যবহার করে৷
ডিএনএ প্রোবের সাথে হাইব্রিডাইজেশন
প্রোবগুলি প্রায়শই ডিএনএ খণ্ড থেকে তৈরি করা হয় যা মানব জিনোমের নকশায় ব্যবহারের জন্য বিচ্ছিন্ন, বিশুদ্ধ এবং পরিবর্ধিত করা হয়েছে। মানুষের জিনোমের আকার দৈর্ঘ্যের তুলনায় এত বড় যে সরাসরি ক্রমানুসারে এটিকে ভাগ করা প্রয়োজনটুকরা পরিশেষে, এই টুকরোগুলিকে প্রতিটি খণ্ডের একটি অনুলিপিকে আরও ছোট ইউনিটে হজম করে ক্রম-নির্দিষ্ট এন্ডোনিউক্লিস ব্যবহার করে প্রতিটি ছোট খণ্ডের আকার পরিমাপ করার জন্য সাইজ এক্সক্লুশন ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করে এই তথ্য ব্যবহার করে নির্ধারণ করা হয়েছিল যেখানে বড় টুকরা একে অপরের সাথে ওভারল্যাপ করেছে।.
উপাদানগুলিকে তাদের স্বতন্ত্র ডিএনএ সিকোয়েন্সের সাথে সংরক্ষণ করার জন্য, টুকরোগুলিকে বারবার পুনরাবৃত্তি করা ব্যাকটেরিয়া জনসংখ্যার একটি সিস্টেমে যুক্ত করা হয়েছিল। ব্যাকটেরিয়ার ক্লোনাল জনসংখ্যা, প্রতিটি জনসংখ্যা একটি একক কৃত্রিম ক্রোমোজোম বজায় রাখে, সারা বিশ্বের বিভিন্ন গবেষণাগারে সংরক্ষণ করা হয়। কৃত্রিম ক্রোমোজোম (BACs) একটি লাইব্রেরি ধারণকারী যেকোনো পরীক্ষাগারে জন্মানো, বের করা এবং লেবেল করা যেতে পারে। জিনোমিক লাইব্রেরিগুলি প্রায়শই সেই প্রতিষ্ঠানগুলির নামে নামকরণ করা হয় যেখানে তারা উন্নত হয়েছিল। একটি উদাহরণ হল RPCI-11 লাইব্রেরি, বাফেলোতে (নিউ ইয়র্ক, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) রোজওয়েল ক্যান্সার ইনস্টিটিউটের নামে নামকরণ করা হয়েছে। এই খণ্ডগুলি প্রায় 100 হাজার বেস জোড়া তৈরি করে এবং বেশিরভাগ ফিশ প্রোবের ভিত্তি৷
