রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ: কৌশল, অ্যাপ্লিকেশন এবং মৌলিক - জীববিদ্যা - 2025

রিকম্বিট্যান্ট ডিএনএ (rDNA বা rDNA) গবেষণাগারে সৃষ্টি সুদ সংগঠনের দুটি রেখাংশের একীভূত দ্বারা একটি কৃত্রিম নিউক্লিক এসিড অণু হয়। এটি হাইব্রিড সম্পত্তি হিসাবে ধন্যবাদ, এটি চিমেরিক ডিএনএ নামেও পরিচিত। এই জাতীয় ডিএনএ প্রকৃতিতে পাওয়া যায় না।

এটি উত্পন্ন করার প্রাথমিক পদ্ধতিতে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: (ক) একটি লক্ষ্য ডিএনএ নির্বাচন, এবং অন্য ডিএনএ খণ্ডে এটি সন্নিবেশ (সাধারণত একটি ব্যাকটেরিয়া প্লাজমিড); (খ) এই প্লাজমিডকে একটি জীবাণুতে প্রবর্তন, (গ) অ্যান্টিবায়োটিকের মাধ্যমে ব্যাকটিরিয়া নির্বাচন এবং অবশেষে (ঘ) জিনের প্রকাশ।

সূত্র: pixabay.com

কৌশলটি এনজাইমগুলির একটি সেটের সুবিধা গ্রহণ করে যা গবেষকের রায় অনুসারে নির্দিষ্ট ডিএনএ টুকরোগুলি অনুলিপি করে আটকানো সম্ভব করে তোলে।

রিকম্বিন্যান্ট প্রযুক্তির লক্ষ্য হ'ল, বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই, ভবিষ্যতের গবেষণার জন্য বাণিজ্যিক বা চিকিত্সা এবং চিকিত্সা মূল্যের একটি প্রোটিন তৈরির জন্য আণবিক জীববিজ্ঞানীর দ্বারা প্রত্যাশিত একটি প্রোটিনের প্রকাশ (একটি রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন হিসাবে পরিচিত), যেমন হিউম্যান ইনসুলিন, উদাহরণ স্বরূপ.

রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ কৌশল এবং জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে এর ব্যবহারের বুনিয়াদি

আণবিক জীববিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় ডগমা

সমস্ত জৈব প্রাণী যা আমরা জানি সেগুলি বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য ভাগ করে। এর মধ্যে একটি জিনগত উপাদানগুলির প্রকৃতি এবং প্রোটিনগুলি যেভাবে তৈরি হয় - এটি একটি প্রক্রিয়া যা আণবিক জীববিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় "ডগমা" হিসাবে পরিচিত।

বেশ কয়েকটি ভাইরাস বাদে সমস্ত জীব কোষের নিউক্লিয়াসে খুব কমপ্যাক্ট এবং সংগঠিত উপায়ে সংগ্রহ করা জেনেটিক তথ্য ডিএনএ (ডিওক্সাইরিবোনুক্লিক অ্যাসিড) এ সঞ্চয় করে।

জিনের অভিব্যক্তির জন্য, ডিএনএ অণু মেসেঞ্জার আরএনএতে প্রতিলিপি হয়, এবং পরবর্তীটি অ্যামিনো অ্যাসিডের ভাষায় অনুবাদ হয়, প্রোটিনের বিল্ডিং ব্লক।

একটি রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ কী?

1970 এবং 1980 এর মধ্যে, আণবিক জীববিজ্ঞানীরা কোষের অভ্যন্তরে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির সুযোগ নিতে শুরু করে এবং তাদের পরীক্ষাগারে স্থানান্তরিত করতে সক্ষম হন।

এইভাবে, প্রাণীজ উত্সের একটি জিন (উদাহরণস্বরূপ) একটি ব্যাকটিরিয়াম থেকে ডিএনএর একটি অংশে প্রবেশ করা যেতে পারে; বা কোনও জীবাণুর ডিএনএ ভাইরাল ডিএনএর সাথে মিলিত হতে পারে। সুতরাং, আমরা দুটি ভিন্ন জীব থেকে ডিএনএ দ্বারা গঠিত অণু হিসাবে একটি রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএকে সংজ্ঞায়িত করতে পারি।

এই সংকর বা পুনঃসংযোগ অণু তৈরি হয়ে গেলে আগ্রহের জিনটি প্রকাশ করা হয়। শব্দ শব্দের সাহায্যে আমরা প্রোটিনের অনুবাদ প্রক্রিয়াটি উল্লেখ করতে চাই।

সীমাবদ্ধতা এনজাইম এবং লিগ্যাসেস: প্রক্রিয়াটির মূল চাবিকাঠি

রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তির বিকাশের একটি মূল উপাদান ছিল সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলির আবিষ্কার।

এগুলি হ'ল প্রোটিন অণু যা ডিএনএ (নিউক্লিজ) কে নির্দিষ্ট অনুক্রমগুলিতে বিভক্ত করার ক্ষমতা প্রদর্শন করে, "আণবিক কাঁচি" হিসাবে পরিবেশন করে। এই এনজাইম দ্বারা উত্পাদিত টুকরাগুলিকে বাধা টুকরা বলে।

বলে এনজাইমগুলি লক্ষ্য সিকোয়েন্সগুলিতে (একই উচ্চতায় উভয় শৃঙ্খলে) বা অ্যাসিমেট্রিক কাটগুলিতে প্রতিসম কাট তৈরি করতে পারে। সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলির ক্রিয়াকলাপের একটি মূল দিকটি হ'ল চেইনগুলির বিভাজনের পরে, একটি "আলগা প্রান্ত" পাওয়া যায়, যা একই এনজাইম দ্বারা কাটা অন্য প্রান্তের পরিপূরক হয়।

কিছু উদাহরণ ECOR 1 এবং Sma 1। বর্তমানে 200 টিরও বেশি বিধিনিষেধের এনজাইমগুলি পরিচিত এবং বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ।

দরকারী হতে, একটি কাঁচি আঠালো সঙ্গে হতে হবে। ডিএনএর এই সিলিং অ্যাকশন (পূর্বে সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলির সাথে চিকিত্সা করা) লিগ্যাসগুলি দ্বারা পরিচালিত হয়।

প্রযুক্তি: কোনও প্রাণীর ডিএনএ কীভাবে পরীক্ষাগারে কৃত্রিমভাবে সংশোধন করা হয়?

নীচে আমরা রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তির জন্য প্রয়োজনীয় প্রধান পদক্ষেপগুলি বর্ণনা করব। সমস্তই একটি আণবিক জীববিজ্ঞানের পরীক্ষাগারে পেশাদার দ্বারা পরিচালিত হয়।

"ক্লোন" কি?

পরীক্ষামূলক প্রোটোকলটি চালিয়ে যাওয়ার আগে আমাদের অবশ্যই লক্ষ রাখতে হবে যে আণবিক জীববিজ্ঞান এবং বায়োটেকনোলজিতে "ক্লোন" এবং ক্রিয়া "ক্লোন" শব্দটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি বিভ্রান্তির কারণ হতে পারে।

এই প্রসঙ্গে আমরা একটি সম্পূর্ণ জীবের ক্লোনিংয়ের কথা উল্লেখ করছি না (যেমন বিখ্যাত ডলির মেষের ক্ষেত্রে, উদাহরণস্বরূপ), কিন্তু ডিএনএর টুকরোটির ক্লোনিংয়ের কথা বলা হচ্ছে যা জিন হতে পারে। এটি, ক্রমটির অনেকগুলি অনুলিপি - জিনগতভাবে অভিন্ন - উত্পাদন করা।

1. ডিএনএ বিচ্ছিন্নকরণ এবং প্রাপ্তি

প্রথম পদক্ষেপটি আপনি কোন অনুক্রমটি ব্যবহার করতে চান তা স্থির করা। এটি সম্পূর্ণরূপে গবেষক এবং তার কাজের উদ্দেশ্যগুলির উপর নির্ভর করে। এই ডিএনএ অবশ্যই বিচ্ছিন্ন এবং বিশুদ্ধ হতে হবে। এটি অর্জনের জন্য পদ্ধতি এবং পদ্ধতিগুলি দেহ এবং টিস্যুতে পরিবর্তিত হয়।

সাধারণত, একটি টিস্যু টুকরা নেওয়া হয় এবং প্রোটিনেস কে (একটি প্রোটোলিটিক এনজাইম) দিয়ে একটি লিসিস বাফারে চিকিত্সা করা হয় এবং তারপরে ডিএনএ বের করা হয়। পরবর্তীকালে, জিনগত উপাদানগুলি ছোট ছোট টুকরা হয়ে যায়।

2. ক্লোনিং ভেক্টর

প্রস্তুতিমূলক পদক্ষেপের পরে, গবেষক আগ্রহের ডিএনএ বিভাগকে ক্লোনিং ভেক্টরের সাথে প্রবর্তন করতে চাইছেন। এখন থেকে আমরা এই বিভাগটিকে ডিএনএ সাদা ডিএনএ বলব।

প্লাসমিড

ব্যাকটিরিয়া উত্সের প্লাজমিডে সর্বাধিক ব্যবহৃত ভেক্টরগুলির মধ্যে একটি। প্লাজমিড হ'ল ডাবল-স্ট্র্যান্ডড, বৃত্তাকার ডিএনএ অণু যা ব্যাকটিরিয়ায় প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায়। এগুলি ব্যাকটিরিয়া ক্রোমোসোমের বিদেশী - অর্থাত্ এগুলি এক্সট্রাক্রোমোসোমাল এবং এই প্রকোরিওটিসে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায়।

ভেক্টরের মূল উপাদানগুলি হ'ল: (ক) প্রতিরূপের একটি উত্স, যা ডিএনএ সংশ্লেষণের অনুমতি দেয়; (খ) নির্বাচন এজেন্ট, যা প্লাজমিডকে ডিএনএর লক্ষ্যবস্তু বহন করে এমন অ্যান্টিবায়োটিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধের মতো সনাক্ত করতে সক্ষম করে; এবং (গ) মাল্টিক্লোনিং সাইট, যেখানে সীমাবদ্ধতাগুলি যে সীমাবদ্ধতা এনজাইম দ্বারা স্বীকৃত হবে তা পাওয়া যায়।

পরীক্ষাগারে প্রথম সফল রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ ব্যাকটিরিয়াম ই কোলি থেকে প্লাজমিড পিএসসি 101 তে ক্লোন করা হয়েছিল। এটিতে প্রতিরোধের উত্স ছাড়াও প্রতিরোধের এনজাইম ইকোআরআই এবং অ্যান্টিবায়োটিকের প্রতিরোধের জন্য একটি জিনের জন্য একটি বিধিনিষেধের সাইট রয়েছে।

প্লাজমিডে লক্ষ্য ডিএনএ সন্নিবেশ পূর্ববর্তী বিভাগে বর্ণিত বিধিনিষেধের এনজাইম এবং লিগ্যাসের আণবিক সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করে বাহিত হয়।

বাকি ভেক্টর প্রকার

প্লাজমিড ছাড়াও ডিএনএ অন্যান্য ভেক্টর, যেমন ব্যাকেরিওফেজ ল্যাম্বদা, কসমিডস, ওয়াইএসি (ইস্ট কৃত্রিম ক্রোমোসোম), বিএসি (ব্যাকটিরিয়াল কৃত্রিম ক্রোমোসোম) এবং ফেজমিডের মধ্যে sertedোকানো যেতে পারে।

৩. রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ পরিচয়

একবার রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ অণু (প্লাজমিড বা অন্যান্য ভেক্টরের আগ্রহের জিন) পাওয়া গেলে এটি একটি হোস্ট বা হোস্ট জীবের মধ্যে প্রবর্তিত হয়, এটি একটি জীবাণু হতে পারে।

একটি ব্যাকটিরিয়ায় বিদেশী ডিএনএ প্রবর্তন করার জন্য, ব্যাকটেরিয়াল ট্রান্সফর্মেশন নামক একটি প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়, যেখানে জীবকে ডিভেন্টেশনাল কেশনস দ্বারা চিকিত্সা করা হয় যা এটি ডিএনএ গ্রহণের পক্ষে সংবেদনশীল করে তোলে।

পদ্ধতিগতভাবে, আমরা গ্যারান্টি দিতে পারি না যে আমাদের সংস্কৃতিতে থাকা 100% ব্যাকটিরিয়াই কার্যকরভাবে আমাদের পুনঃব্যবসায়ী ডিএনএ অণু গ্রহণ করেছে। এটিই যেখানে অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধের সমন্বিত প্লাজমিডের অংশটি কার্যকর হয়।

সুতরাং, প্লাজমিড গ্রহণকারী ব্যাকটিরিয়াগুলি একটি নির্দিষ্ট অ্যান্টিবায়োটিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী হবে। তাদের নির্বাচন করতে, এন্টিবায়োটিক বলেছে এবং বেঁচে যাওয়া লোকদের নেওয়া যথেষ্ট হবে।

4. প্রোটিন "ফসল সংগ্রহ"

আমাদের রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএর সাহায্যে ব্যাকটিরিয়া নির্বাচন করার পরে, আমরা আগ্রহী প্রোটিন পণ্য উত্পাদন করতে হোস্টের এনজাইমেটিক যন্ত্রপাতি ব্যবহার করতে এগিয়ে যাই। ব্যাকটিরিয়া পুনরুত্পাদন করার সাথে সাথে প্লাজমিডটি তাদের বংশে প্রেরণ করা হয়, সুতরাং এটি বিভাজনের সময় হারিয়ে যায় না।

এই পদ্ধতিতে ব্যাকটেরিয়াগুলি এক ধরণের প্রোটিন "কারখানা" হিসাবে ব্যবহার করে। পরে আমরা দেখতে পাব যে এটি কার্যকর চিকিত্সা চিকিত্সার উন্নয়নের ক্ষেত্রে খুব প্রাসঙ্গিক পদ্ধতি হয়ে দাঁড়িয়েছে।

সংস্কৃতি প্রস্তুত হয়ে গেলে এবং ব্যাকটেরিয়াগুলি প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন তৈরি করার পরে, কোষটি লিজড বা ব্যাহত হয়। একটি বিস্তৃত জৈব রাসায়নিক কৌশল রয়েছে যা তাদের পদার্থবিজ্ঞানের বৈশিষ্ট্য অনুসারে প্রোটিনগুলি পরিশোধিত করতে দেয়।

অন্য পরীক্ষামূলক প্রসঙ্গে, আমরা প্রোটিন উত্পন্ন করতে আগ্রহী না হতে পারি, বরং আমরা প্রতি সেএন ডিএনএ সিকোয়েন্স পেতে আগ্রহী। যদি এটি হয় তবে প্লাজমিডটি প্রাসঙ্গিক পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য যথেষ্ট পরিমাণে ডিএনএ রাখার জন্য আগ্রহের টুকরোটির একাধিক কপি তৈরি করতে ব্যবহৃত হত।

অ্যাপ্লিকেশন

রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তি আণবিক জীববিজ্ঞান, বায়োটেকনোলজি, মেডিসিন এবং অন্যান্য সম্পর্কিত ক্ষেত্রে অসীম সম্ভাবনার উদ্বোধন করেছে। এর সর্বাধিক অসামান্য প্রয়োগগুলি নিম্নলিখিত

জিনগত বিশ্লেষণ

প্রথম প্রয়োগটি সরাসরি আণবিক জীববিজ্ঞানের গবেষণাগারের সাথে সম্পর্কিত। রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তি গবেষকদের জিনের স্বাভাবিক কার্যকারিতা বুঝতে সক্ষম করে এবং উত্পন্ন প্রোটিনগুলি আরও গবেষণায় ব্যবহার করা যেতে পারে।

ঔষধ শিল্প

রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ পদ্ধতি ব্যবহার করে উত্পাদিত প্রোটিনগুলির ওষুধে প্রয়োগ রয়েছে। ক্ষেত্রের দুটি অত্যন্ত প্রাসঙ্গিক উদাহরণ হ'ল হিউম্যান ইনসুলিন এবং গ্রোথ হরমোন, যা এই প্রোটিনের অভাবজনিত রোগীদের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়।

রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএকে ধন্যবাদ, এই প্রোটিনগুলি অন্য কোনও মানুষের কাছ থেকে নেওয়ার প্রয়োজন ছাড়াই তৈরি করা যেতে পারে, যা অতিরিক্ত পদ্ধতিগত জটিলতা এবং স্বাস্থ্যের ঝুঁকিকে উপস্থাপন করে। এটি অসংখ্য রোগীদের জীবনযাত্রার মান উন্নত করতে সহায়তা করেছে।

তথ্যসূত্র

1. বাকা, এলইএল, এবং আলভারেজ, সিএলসি (2015)। জীববিজ্ঞান 2। গ্রুপো সম্পাদকীয় পাত্রিয়া।
2. কুপার, জিএম, হাউসমান, আরই, এবং হাউসমান, আরই (2000) ঘর: একটি আণবিক পদ্ধতির (ভোল্ট 10)। ওয়াশিংটন, ডিসি: এএসএম প্রেস।
3. ডেভলিন, টিএম (2004) বায়োকেমিস্ট্রি: ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশন সহ পাঠ্যপুস্তক। আমি বিপরীত।
4. খান, এস।, উল্লাহ, এমডাব্লু, সিদ্দিক, আর।, নবী, জি।, মানান, এস, ইউসুফ, এম, এবং হু, এইচ (২০১))। জীবন উন্নত করতে রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তির ভূমিকা। জিনোমিক্সের আন্তর্জাতিক জার্নাল, 2016, 2405954।
5. মাইন্ডন, এফপি, এবং মাইন্ডন, পি। (1996)। প্যাথোলজিকাল অ্যানাটমি। এলসেভিয়ার স্পেন।
6. টরটোরা, জিজে, ফানকে, বিআর, এবং কেস, সিএল (2007)। মাইক্রোবায়োলজির ভূমিকা। পানামেরিকান মেডিকেল এড।
7. দ্য, এমজে (1989)। হিউম্যান ইনসুলিন: ডিএনএ প্রযুক্তির প্রথম ড্রাগ। আমেরিকান জার্নাল অফ হেল্থ-সিস্টেম ফার্মাসি, 46 (11_সুফল), এস 9-এস 11।