মূল পার্থক্য - পিসিআর বনাম ডিএনএ সিকোয়েন্সিং
পিসিআর এবং ডিএনএ সিকোয়েন্সিং হল আণবিক জীববিজ্ঞানের দুটি গুরুত্বপূর্ণ কৌশল। পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (পিসিআর) হল এমন একটি প্রক্রিয়া যা একটি ডিএনএ খণ্ডের বিপুল সংখ্যক কপি তৈরি করে। ডিএনএ সিকোয়েন্সিং হল এমন একটি কৌশল যা একটি প্রদত্ত ডিএনএ খণ্ডের নিউক্লিওটাইডগুলির সুনির্দিষ্ট ক্রম তৈরি করে। এটি পিসিআর এবং ডিএনএ সিকোয়েন্সিংয়ের মধ্যে মূল পার্থক্য। পিসিআর হল ডিএনএ সিকোয়েন্সিংয়ের অন্যতম প্রধান পদক্ষেপ৷
PCR কি?
পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (PCR) হল একটি DNA পরিবর্ধন কৌশল যা মলিকুলার বায়োলজিতে ব্যবহৃত হয়। এটি একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ডের হাজার থেকে মিলিয়ন কপি তৈরি করে।এই পদ্ধতিটি 1983 সালে ক্যারি মুলিস দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। এই কৌশলে, ডিএনএ-এর টুকরোটি টেমপ্লেট হিসাবে কাজ করে এবং ডিএনএ পলিমারেজ এনজাইম প্রাইমারে পরিপূরক নিউক্লিওটাইড যোগ করে যা পিসিআর মিশ্রণে পাওয়া যায়। পিসিআর প্রতিক্রিয়া শেষে, নমুনা ডিএনএ-এর অনেক কপি সংশ্লেষিত হয়।
পিসিআর মিশ্রণের বিভিন্ন উপাদান রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে ডিএনএ, ডিএনএ পলিমারেজ (টাক পলিমারেজ), প্রাইমার (ফরোয়ার্ড এবং রিভার্স প্রাইমার), নিউক্লিওটাইডস (ডিএনএর বিল্ডিং ব্লক) এবং একটি বাফার। পিসিআর একটি পিসিআর মেশিনের ভিতরে ঘটে এবং সঠিক পিসিআর মিশ্রণটি মেশিনে লোড করা উচিত এবং সঠিক প্রোগ্রামটি চালিত করা উচিত। এই কৌশলটি খুব অল্প পরিমাণে DNA থেকে DNA-এর একটি নির্দিষ্ট অংশের হাজার হাজার থেকে লক্ষ লক্ষ কপি তৈরি করতে সক্ষম করে৷
পিসিআর প্রতিক্রিয়াগুলি একটি জেলে পিসিআর পণ্যের দৃশ্যমান পরিমাণ উত্পাদন করতে চক্রাকার পদ্ধতিতে ঘটে। চিত্র 01-এ দেখানো হিসাবে একটি পিসিআর প্রতিক্রিয়াতে তিনটি প্রধান পদক্ষেপ জড়িত রয়েছে যেমন বিকৃতকরণ, প্রাইমার অ্যানিলিং এবং স্ট্র্যান্ড এক্সটেনশন।এই তিনটি ধাপ তিনটি ভিন্ন তাপমাত্রায় ঘটছে। পরিপূরক ঘাঁটিগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা ডিএনএ ডবল স্ট্র্যান্ডেড আকারে বিদ্যমান। নিহিতকরণের আগে, ডবল স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ একে অপরের থেকে আলাদা করা উচিত। এটি একটি উচ্চ তাপমাত্রা প্রদান দ্বারা করা হয়. উচ্চ তাপমাত্রায়, ডবল স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ ডিনেচার একক স্ট্র্যান্ডে পরিণত হয়। তারপরে প্রাইমারগুলি নির্দিষ্ট টুকরো বা ডিএনএর জিনের ফ্ল্যাঙ্কিং প্রান্তের কাছাকাছি আসা উচিত। প্রাইমার হল একক-স্ট্রেন্ডেড ডিএনএর একটি ছোট টুকরো যা লক্ষ্য অনুক্রমের পরিপূরক। ফরোয়ার্ড এবং রিভার্স প্রাইমারগুলি অ্যানিলিং তাপমাত্রায় বিকৃত নমুনা ডিএনএ-এর ফ্ল্যাঙ্কিং প্রান্তে পরিপূরক ঘাঁটিগুলির সাথে অ্যানিল করে। প্রাইমারগুলি তাপ প্রতিরোধী হওয়া উচিত। একবার প্রাইমারগুলি নমুনা ডিএনএ সহ অ্যানিল করে, টাক পলিমারেজ এনজাইম নিউক্লিওটাইডগুলি যোগ করে নতুন স্ট্র্যান্ডের সংশ্লেষণ শুরু করে যা লক্ষ্য ডিএনএর পরিপূরক। Taq পলিমারেজ হল থার্মাস অ্যাকুয়াটিকাস নামক একটি থার্মোফিলিক ব্যাকটেরিয়া থেকে বিচ্ছিন্ন একটি তাপ স্থিতিশীল এনজাইম। পিসিআর বাফার টাক পলিমারেজ অ্যাকশনের জন্য সর্বোত্তম অবস্থা বজায় রাখে।পিসিআর বিক্রিয়ার এই তিনটি পর্যায় পিসিআর পণ্যের প্রয়োজনীয় পরিমাণ উত্পাদন করতে পুনরাবৃত্তি হয়। প্রতিটি পিসিআর প্রতিক্রিয়ার পরে, ডিএনএ কপির সংখ্যা দ্বিগুণ হয়। সুতরাং, পিসিআর-এ একটি সূচকীয় পরিবর্ধন লক্ষ্য করা যেতে পারে। জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস ব্যবহার করে পিসিআর পণ্যগুলি পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে এবং আরও গবেষণার জন্য শুদ্ধ করা যেতে পারে।
চিত্র 01: পিসিআর প্রতিক্রিয়ার প্রধান ধাপ
PCR চিকিৎসা ও জৈবিক গবেষণায় একটি মূল্যবান হাতিয়ার। ফরেনসিক বিজ্ঞানে পিসিআর-এর একটি বিশেষ মূল্য রয়েছে কারণ এটি অপরাধীদের কাছ থেকে ক্ষুদ্র নমুনাগুলি থেকে অধ্যয়নের জন্য ডিএনএকে প্রশস্ত করতে পারে এবং ফরেনসিক ডিএনএ প্রোফাইল তৈরি করতে পারে। জিনোটাইপিং, জিন ক্লোনিং, মিউটেশন সনাক্তকরণ, ডিএনএ সিকোয়েন্সিং, ডিএনএ মাইক্রোয়ারে এবং পিতৃত্ব পরীক্ষা ইত্যাদি সহ আণবিক জীববিজ্ঞানের অনেক ক্ষেত্রে পিসিআর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
চিত্র 02: পলিমারেজ চেইন প্রতিক্রিয়া
DNA সিকোয়েন্সিং কি?
ডিএনএ সিকোয়েন্সিং হল একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ডে নিউক্লিওটাইড - অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন এবং থাইমিনের সুনির্দিষ্ট ক্রম নির্ধারণ। জেনেটিক তথ্য নিউক্লিওটাইডের সঠিক ক্রম ব্যবহার করে ডিএনএ সিকোয়েন্সে সংরক্ষণ করা হয়। তাই, জিনের গঠন এবং কার্যকারিতা সম্পর্কে জানার জন্য একটি ডিএনএ খণ্ডে নিউক্লিওটাইডের সুনির্দিষ্ট ক্রম খুঁজে পাওয়া খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
DNA সিকোয়েন্সিং প্রোটোকল বিভিন্ন প্রক্রিয়া জড়িত। প্রথম ধাপ হল আগ্রহী ডিএনএ বা জীবের জিনোমিক ডিএনএর বিচ্ছিন্নতা। পিসিআর ব্যবহার করে (উপরে বর্ণিত), ডিএনএর পছন্দসই অঞ্চলটি প্রশস্ত করা উচিত। পরিবর্ধিত পিসিআর পণ্য জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস দ্বারা পৃথক করা উচিত এবং পরিশোধিত করা উচিত। পরিবর্ধিত টুকরা সিকোয়েন্সিং জন্য টেমপ্লেট হিসাবে পরিবেশন করা হয়.সেঞ্জার সিকোয়েন্সিং বা হাই থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি অনুসরণ করে সিকোয়েন্সিং করা যেতে পারে। স্যাঞ্জার সিকোয়েন্সিংয়ের জন্য ডিএনএ খণ্ডের কৈশিক ইলেক্ট্রোফোরসিস প্রয়োজন। সঠিক নিউক্লিওটাইড ক্রম নির্ধারণ অটোরেডিওগ্রাফ ম্যানুয়াল রিডিং বা স্বয়ংক্রিয় ডিএনএ সিকোয়েন্সার ব্যবহার করে করা যেতে পারে।
জিন সিকোয়েন্সিং হিউম্যান জিনোম প্রজেক্টে অবদান রাখে এবং 2003 সালে মানব জিনোমের ম্যাপিং সহজতর করে। ফরেনসিক্সে, ডিএনএ সিকোয়েন্সিং ব্যক্তিদের সনাক্তকরণ সক্ষম করে যারা অনন্য ডিএনএ সিকোয়েন্স দেখায় এবং অপরাধীদের সনাক্ত করে। মেডিসিনে, ডিএনএ সিকোয়েন্সিং জেনেটিক এবং অন্যান্য রোগের জন্য দায়ী জিন সনাক্ত করতে, ত্রুটিযুক্ত জিন খুঁজে বের করতে এবং সঠিক জিন দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কৃষিতে, কিছু অণুজীবের ডিএনএ সিকোয়েন্সিং তথ্য অর্থনৈতিকভাবে পছন্দসই বৈশিষ্ট্য সহ ট্রান্সজেনিক ফসল উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।
চিত্র 03: ডিএনএ সিকোয়েন্সিং
PCR এবং DNA সিকোয়েন্সিংয়ের মধ্যে পার্থক্য কী?
পিসিআর বনাম ডিএনএ সিকোয়েন্সিং |
|
| PCR প্রক্রিয়া আগ্রহী ডিএনএ খণ্ডের হাজার হাজার থেকে লক্ষ লক্ষ কপি তৈরি করে। | ডিএনএ সিকোয়েন্সিং হল একটি প্রদত্ত ডিএনএ খণ্ডে নিউক্লিওটাইডের সুনির্দিষ্ট ক্রম নির্ধারণের প্রক্রিয়া। |
| ফলাফল | |
| PCR একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ডের হাজার থেকে মিলিয়ন কপি তৈরি করে | এর ফলে একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ডের ঘাঁটির সঠিক ক্রম দেখা যায়। |
| ddNTP-এর সম্পৃক্ততা | |
| PCR-এর জন্য ddNTP-এর প্রয়োজন নেই। এটি dNTPs ব্যবহার করে৷ | DNA সিকোয়েন্সিং এর জন্য strand গঠন বন্ধ করতে ddNTPs প্রয়োজন। |
সারাংশ – পিসিআর বনাম ডিএনএ সিকোয়েন্সিং
পিসিআর এবং ডিএনএ সিকোয়েন্সিং আণবিক জীববিজ্ঞানের অনেক ক্ষেত্রে খুবই গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার। ডিএনএ খণ্ডের পরিবর্ধন পিসিআর কৌশল দ্বারা সম্পন্ন হয় যখন একটি ডিএনএ খণ্ডের নিউক্লিওটাইডের সঠিক ক্রম ডিএনএ সিকোয়েন্সিং দ্বারা নির্ধারিত হয়। এটি হল পিসিআর এবং ডিএনএ সিকোয়েন্সিংয়ের মধ্যে পার্থক্য৷
