CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইমের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে CRISPR হল একটি প্রাকৃতিকভাবে ঘটতে থাকা প্রোক্যারিওটিক ইমিউন ডিফেন্স মেকানিজম যা সম্প্রতি ইউক্যারিওটিক জিন সম্পাদনা এবং পরিবর্তনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে যখন সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি হল জৈবিক কাঁচি যা ডিএনএ অণুগুলিকে ছোট পদার্থে বিভক্ত করে।
জিনোম সম্পাদনা এবং জিন পরিবর্তন হল জেনেটিক্স এবং আণবিক জীববিজ্ঞানের আকর্ষণীয় এবং উদ্ভাবনী ক্ষেত্র। জিন থেরাপি অধ্যয়ন ব্যাপকভাবে জিন পরিবর্তন ব্যবহার করে। তদুপরি, জিনের বৈশিষ্ট্য, জিনের কার্যকারিতা এবং কীভাবে জিনের মিউটেশনগুলি এর কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে তা সনাক্ত করতে জিন পরিবর্তন কার্যকর।জীবিত কোষের জিনোমে সুনির্দিষ্ট, লক্ষ্যবস্তু পরিবর্তন করার জন্য দক্ষ এবং নির্ভরযোগ্য উপায় বের করা গুরুত্বপূর্ণ। CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইম জিন পরিবর্তনে মূল ভূমিকা পালন করে। CRISPR উচ্চ নির্ভুলতার সাথে জিন পরিবর্তন করে। সীমাবদ্ধ এনজাইমগুলি জৈবিক কাঁচি হিসাবে কাজ করে যা ডিএনএ অণুগুলিকে ছোট পদার্থে বিভক্ত করে৷
CRISPR কি?
সিআরআইএসপিআর সিস্টেম ই. কোলাই এবং আর্কিয়া সহ কিছু ব্যাকটেরিয়াতে উপস্থিত একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া। এটি বিদেশী ডিএনএ-ভিত্তিক আক্রমণের বিরুদ্ধে একটি অভিযোজিত প্রতিরোধী সুরক্ষা। অধিকন্তু, এটি একটি ক্রম-নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া। CRISPR সিস্টেমে বেশ কিছু DNA পুনরাবৃত্তি উপাদান রয়েছে। এই উপাদানগুলি বিদেশী ডিএনএ এবং একাধিক ক্যাস জিন থেকে প্রাপ্ত সংক্ষিপ্ত "স্পেসার" ক্রমগুলির সাথে ছেদযুক্ত। কিছু ক্যাস জিন নিউক্লিয়াস। এইভাবে, সম্পূর্ণ রোগ প্রতিরোধ ব্যবস্থাকে CRISPR/Cas সিস্টেম বলা হয়।
CRISPR/Cas সিস্টেম চারটি ধাপে কাজ করে:
- সিস্টেমটি জিনগতভাবে আক্রমণকারী ফেজ এবং প্লাজমিড ডিএনএ সেগমেন্টগুলিকে (স্পেসার) CRISPR লোকিতে (স্পেসার অধিগ্রহণের ধাপ বলে) মধ্যে সংযুক্ত করে।
- crRNA পরিপক্কতার ধাপ - হোস্ট CRISPR লোকি প্রতিলিপি করে এবং প্রক্রিয়া করে পরিপক্ক CRISPR আরএনএ (crRNA) তৈরি করে যাতে CRISPR পুনরাবৃত্তি উপাদান এবং সমন্বিত স্পেসার উপাদান উভয়ই রয়েছে।
- CRRNA পরিপূরক বেস পেয়ারিং দ্বারা সমজাতীয় ডিএনএ সিকোয়েন্স সনাক্ত করে। এটি গুরুত্বপূর্ণ যখন একটি সংক্রমণ উপস্থিত থাকে এবং একটি সংক্রামক এজেন্ট উপস্থিত থাকে৷
- লক্ষ্য হস্তক্ষেপ পদক্ষেপ - crRNA বিদেশী DNA সনাক্ত করে, বিদেশী DNA এর সাথে একটি জটিল গঠন করে এবং হোস্টকে বিদেশী DNA থেকে রক্ষা করে।
বর্তমানে, CRISPR/Cas9 সিস্টেমটি ট্রান্সক্রিপশন রিপ্রেশন বা অ্যাক্টিভেশনের মাধ্যমে স্তন্যপায়ী জিনোম পরিবর্তন বা পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। স্তন্যপায়ী কোষগুলি মেরামত পদ্ধতি অবলম্বন করে CRISPR/Cas9 মধ্যস্থতাকারী ডিএনএ বিরতিতে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে।এটি হয় নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং মেথড (NHEJ) বা হোমোলজি-ডিরেক্টরেড রিপেয়ার (HDR) ব্যবহার করে করা যেতে পারে। এই উভয় মেরামতের প্রক্রিয়া ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড বিরতি প্রবর্তনের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। এর ফলে স্তন্যপায়ী জিন সম্পাদনা হয়। এনএইচইজে জিন মিউটেশনের বিলুপ্তি ঘটাতে পারে এবং ফাংশন প্রভাবের ক্ষতি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। HDR নির্দিষ্ট বিন্দু মিউটেশন প্রবর্তন বা বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের ডিএনএ সেগমেন্ট প্রবর্তনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমানে, CRISPR/ Cas সিস্টেম থেরাপিউটিক, বায়োমেডিকাল, কৃষি এবং গবেষণা অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।
সীমাবদ্ধ এনজাইম কি?
একটি সীমাবদ্ধতা এনজাইম, যা সাধারণত একটি সীমাবদ্ধতা এন্ডোনিউক্লিজ হিসাবে পরিচিত, এর ডিএনএ অণুগুলিকে ছোট ছোট টুকরো টুকরো করে ফেলার ক্ষমতা রয়েছে। ক্লিভিং প্রক্রিয়াটি ডিএনএ অণুর একটি বিশেষ স্বীকৃতি স্থানের কাছাকাছি বা সেখানে ঘটে যাকে সীমাবদ্ধতা সাইট বলা হয়। একটি স্বীকৃতি সাইট সাধারণত 4-8 বেস জোড়া দিয়ে গঠিত। ক্লিভেজ সাইটের উপর নির্ভর করে, সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি চারটি (04) বিভিন্ন ধরণের হতে পারে: টাইপ I, টাইপ II, টাইপ III এবং টাইপ IV।বিভাজনের স্থান ব্যতীত, সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলিকে চারটি দলে বিভক্ত করার সময় কম্পোজিশন, কো-ফ্যাক্টরের প্রয়োজনীয়তা এবং টার্গেট সিকোয়েন্সের অবস্থার মতো বিষয়গুলি বিবেচনায় নেওয়া হয়৷
ডিএনএ অণুর বিভাজনের সময়, ক্লিভিং সাইটটি হয় সীমাবদ্ধতার জায়গায় বা সীমাবদ্ধ স্থান থেকে দূরে থাকতে পারে। ডিএনএ-এর ডাবল হেলিক্সের প্রতিটি সুগার-ফসফেট মেরুদণ্ডের মাধ্যমে সীমাবদ্ধ এনজাইম দুটি করে ছিদ্র তৈরি করে।
চিত্র 02: সীমাবদ্ধতা এনজাইম
রেস্ট্রিকশন এনজাইম প্রধানত অ্যাকিয়া এবং ব্যাকটেরিয়ায় পাওয়া যায়। তারা এই এনজাইমগুলিকে আক্রমণকারী ভাইরাসের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা হিসাবে ব্যবহার করে। সীমাবদ্ধ এনজাইমগুলি বিদেশী (প্যাথোজেনিক) ডিএনএ বিচ্ছিন্ন করে কিন্তু তাদের নিজস্ব ডিএনএ নয়।তাদের নিজস্ব ডিএনএ মিথাইলট্রান্সফারেস নামে পরিচিত একটি এনজাইম দ্বারা সুরক্ষিত, যা হোস্ট ডিএনএ-তে পরিবর্তন করে এবং বিভাজন প্রতিরোধ করে।
Type I সীমাবদ্ধতা এনজাইমের একটি ক্লিভিং সাইট রয়েছে যা স্বীকৃতি সাইট থেকে দূরে। এনজাইমের কার্যকারিতার জন্য ATP এবং প্রোটিন, S-adenosyl-L-methionine প্রয়োজন। টাইপ I সীমাবদ্ধতা এনজাইমকে সীমাবদ্ধতা এবং মিথাইলেজ উভয় ক্রিয়াকলাপের উপস্থিতির কারণে বহুমুখী বলে মনে করা হয়। টাইপ II সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি স্বীকৃতি স্থানের মধ্যেই বা এটির কাছাকাছি দূরত্বে ছিঁড়ে যায়। এর কার্যকারিতার জন্য শুধুমাত্র ম্যাগনেসিয়াম (Mg) প্রয়োজন। টাইপ II সীমাবদ্ধতা এনজাইমের শুধুমাত্র একটি কাজ আছে এবং তারা মিথাইলেজ থেকে স্বাধীন।
CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইমের মধ্যে মিল কী?
- CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি জিন পরিবর্তনের গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার৷
- CRISPR বা Cas9 এর অংশ এবং রেস্ট্রিকশন এনজাইম হল এন্ডোনিউক্লিজ।
- উভয়েই বৈশিষ্ট্যগত ডিএনএ সিকোয়েন্স চিনতে পারে এবং ডিএনএ ক্লিভ করতে পারে।
- এরা ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়াতে থাকে।
- CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইম উভয়ই ক্রম-নির্দিষ্ট।
CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইমের মধ্যে পার্থক্য কী?
CRISPR-Cas সিস্টেম হল একটি প্রোক্যারিওটিক ইমিউন সিস্টেম যা বিদেশী জেনেটিক উপাদানগুলির বিরুদ্ধে প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। অন্যদিকে, সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি হল এন্ডোনিউক্লিজ যা নিউক্লিওটাইডের একটি নির্দিষ্ট ক্রমকে চিনতে পারে এবং ডিএনএ-তে ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড কাটা তৈরি করে। সুতরাং, এটি CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইমের মধ্যে মূল পার্থক্য।
আরও, CRISPR- অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট কাটের অনুমতি দেয়। সেই তুলনায়, সীমাবদ্ধতা এনজাইম ক্লিভেজ কম সুনির্দিষ্ট। অধিকন্তু, CRISPR হল একটি উন্নত কৌশল যেখানে সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি আদিম।
ইনফোগ্রাফিকের নীচে CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইমের মধ্যে পার্থক্য সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে৷
সারাংশ – CRISPR বনাম সীমাবদ্ধতা এনজাইম
CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইম দুটি ধরণের কৌশল যা জিন পরিবর্তনে ব্যবহৃত হয়। CRISPR হল অভিযোজিত প্রতিরোধমূলক সুরক্ষা যা বিদেশী DNA ভিত্তিক আক্রমণের বিরুদ্ধে কিছু ব্যাকটেরিয়ায় কার্যকর করা হয়। এটি একটি প্রাকৃতিক প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা। বিপরীতে, সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি হল এন্ডোনিউক্লিজ যা ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ ক্লিভ করে। CRISPR এবং রেস্ট্রিকশন এনজাইম উভয়ই ডিএনএকে ছোট ছোট অংশে কাটাতে সক্ষম। যাইহোক, উভয়ই ক্রম-নির্দিষ্ট। CRISPR এর তুলনায়, সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি আদিম। CRISPR সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলির তুলনায় অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট কাটের অনুমতি দেয়। সুতরাং, এটি CRISPR এবং সীমাবদ্ধতা এনজাইমের মধ্যে পার্থক্যের সারাংশ।
