মূল পার্থক্য – জিন ক্লোনিং বনাম পিসিআর
একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ড থেকে ডিএনএর অনেক কপির সংশ্লেষণকে ডিএনএ পরিবর্ধন বলা হয়। জিন ক্লোনিং এবং পিসিআর নামে দুটি প্রধান ডিএনএ পরিবর্ধন প্রক্রিয়া রয়েছে। জিন ক্লোনিং এবং পিসিআর-এর মধ্যে মূল পার্থক্য হল, জিন ক্লোনিং ভিভোতে একটি নির্দিষ্ট জিনের একাধিক কপি তৈরি করে একটি রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ তৈরি করে এবং একটি হোস্ট ব্যাকটেরিয়ামের ভিতরে বৃদ্ধি পায় যখন পিসিআর ভিট্রোতে একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ডের লক্ষ লক্ষ কপি তৈরি করে বারবার চক্রের মধ্য দিয়ে। বিকৃতকরণ এবং সংশ্লেষণ।
জিন ক্লোনিং কি?
জিন ক্লোনিং হল একটি কৌশল যা রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ নির্মাণের মাধ্যমে একটি জীবের নিষ্কাশিত জিনোমিক ডিএনএ থেকে একটি নির্দিষ্ট জিন সনাক্ত এবং গুণিত করার জন্য নিযুক্ত করা হয়।জিনোমিক ডিএনএতে প্রোটিনের জন্য এনকোড করা হাজার হাজার ভিন্ন জিন রয়েছে। যখন ডিএনএ বের করা হয়, তখন এটি বহন করতে পারে এমন সমস্ত সম্ভাব্য জিন অন্তর্ভুক্ত করে। জিন ক্লোনিং কৌশল মোট ডিএনএ থেকে একটি নির্দিষ্ট জিন সনাক্তকরণ সক্ষম করেছে। তাই জিন ক্লোনিং আণবিক জীববিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হিসেবে কাজ করে৷
ডিএনএ-তে প্রাসঙ্গিক জিনের অবস্থান সম্পর্কে কোনো ধারণা না থাকলে জিন ক্লোনিং-এ জীবের একটি জিনোমিক লাইব্রেরি তৈরি করা অপরিহার্য। নিম্নলিখিত ধাপগুলি ব্যবহার করে একটি জিনোমিক লাইব্রেরি তৈরি করা হয়৷
ধাপ 1: একটি জীব থেকে মোট ডিএনএ নিষ্কাশন যা কাঙ্খিত জিন ধারণ করে।
ধাপ 2: নিষ্কাশিত ডিএনএ-এর পরিপাক সীমাবদ্ধ করুন যাতে ছোট পরিচালনযোগ্য টুকরো তৈরি হয়। এই পদক্ষেপটি সীমাবদ্ধতা এন্ডোনিউক্লিজ দ্বারা সহজতর হয়৷
ধাপ 3: একটি উপযুক্ত ভেক্টর নির্বাচন এবং একই সীমাবদ্ধতা এন্ডোনিউক্লিজ ব্যবহার করে ভেক্টর ডিএনএ খোলা। ব্যাকটেরিয়াল প্লাজমিডগুলি সাধারণত বিদেশী ডিএনএ বহন করার জন্য ভেক্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। প্লাজমিড হল ব্যাকটেরিয়ার মধ্যে অবস্থিত ডিএনএর ছোট বৃত্ত।
পদক্ষেপ 4: ভেক্টর ডিএনএ এবং খণ্ডিত ডিএনএ একত্রিত করে রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ অণু তৈরি করা। এই ধাপটি DNA ligase দ্বারা পরিচালিত হয়৷
ধাপ 5: হোস্ট ব্যাকটেরিয়াতে রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ অণু স্থানান্তর। এই পদক্ষেপটি রূপান্তর হিসাবে পরিচিত, এবং তাপ শক ব্যবহার করে করা হয়৷
ধাপ 5: সংস্কৃতির মাধ্যমে রূপান্তরিত ব্যাকটেরিয়া কোষের স্ক্রীনিং। রূপান্তরিত এবং অরূপান্তরিত হোস্ট কোষের একটি মিশ্র জনসংখ্যা রূপান্তর প্রক্রিয়ার শেষে প্রাপ্ত হয়। আগ্রহের জিন শুধুমাত্র রূপান্তরিত হোস্ট কোষে অন্তর্ভুক্ত। অতএব, রূপান্তরিত কোষ নির্বাচন করা প্রয়োজন। নির্বাচনটি নির্বাচনী মিডিয়া ব্যবহার করে করা হয় যাতে অ্যান্টিবায়োটিক থাকে। এই স্ক্রীনিং মাধ্যমটিতে শুধুমাত্র রূপান্তরিত কোষ বৃদ্ধি পায় যা নির্বাচনকে সক্ষম করে।
ধাপ 6: একটি জিন লাইব্রেরি তৈরি করতে ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধি। এই ধাপে, রূপান্তরিত হোস্ট কোষগুলিকে তাজা সংস্কৃতি মিডিয়াতে প্রবর্তন করা হয় যা সর্বোত্তম বৃদ্ধির প্রয়োজনীয়তা প্রদান করে। সংস্কৃতি প্লেটের মোট উপনিবেশগুলি সেই জীবের জিনোমিক লাইব্রেরির প্রতিনিধিত্ব করে৷
ধাপ 7: রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ অণু যাতে আগ্রহের জিন থাকে তা অবশ্যই রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএর হাজার হাজার ক্লোন করা টুকরো থেকে স্ক্রীন করতে হবে। এটি প্রোব ব্যবহার করে সম্পন্ন করা যেতে পারে যা নির্দিষ্ট জিন বা সেই জিন থেকে নির্দিষ্ট প্রোটিন ফলাফল চিহ্নিত করে।
একবার ব্যাকটেরিয়া কলোনি ধারণকারী আগ্রহী জিনটি মোট উপনিবেশ থেকে শনাক্ত করা হলে, জিনটি ধারণ করে রিকম্বিন্যান্ট প্লাজমিডের লক্ষ লক্ষ কপি তৈরি করা সম্ভব।
জিন ক্লোনিং জিন লাইব্রেরি স্থাপন, বিশেষ প্রোটিন, ভিটামিন, অ্যান্টিবায়োটিক, হরমোন, জীবের জিনোম সিকোয়েন্সিং এবং ম্যাপিং, ফরেনসিক্সে ব্যক্তির ডিএনএর একাধিক কপি তৈরি ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।
চিত্র_১: জিন ক্লোনিং
PCR কি?
পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (পিসিআর) এমন একটি কৌশল যা একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ডের বিপুল সংখ্যক কপি তৈরি করে। একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ সিকোয়েন্সের সূচকীয় পরিবর্ধন PCR দ্বারা ইন ভিট্রো অবস্থায় পাওয়া যায়। এই কৌশলটি আণবিক জীববিজ্ঞানের একটি অত্যন্ত শক্তিশালী হাতিয়ার কারণ এটি ডিএনএর একটি ছোট নমুনাকে ব্যবহারযোগ্য পরিমাণে গুণ করতে পারে। 1983 সালে ক্যারি মুলিস PCR চালু করেছিলেন এবং এই পুরষ্কার-বিজয়ী আবিষ্কারটি আণবিক জীববিজ্ঞানে একটি বিশাল অগ্রগতি তৈরি করেছিল৷
পিসিআর কৌশল চিত্র 02-তে দেখানো হিসাবে পুনরাবৃত্তি পিসিআর প্রতিক্রিয়া অনুসরণ করে। একটি পিসিআর প্রতিক্রিয়া তিনটি ভিন্ন তাপমাত্রায় ঘটে তিনটি প্রধান ধাপ নিয়ে গঠিত; ডিএনএ-তে 94 0C-তে ডবল স্ট্র্যান্ডেড ডিনেচারিং, 68 0C এ প্রাইমারের অ্যানিলিং এবং 72 0 এ স্ট্র্যান্ড প্রসারণ সে. অতএব, যখন পিসিআর সঞ্চালিত হয়, সঠিক প্রতিলিপির জন্য তাপমাত্রার ওঠানামা অত্যন্ত বজায় রাখা উচিত। পিসিআর টিউবের ভিতরে একটি পিসিআর মেশিনে সঞ্চালিত হয়। পিসিআর টিউবগুলি টেমপ্লেট ডিএনএ, টাক পলিমারেজ, প্রাইমার, ডিএনটিপি এবং বাফার ধারণকারী সঠিক পিসিআর মিশ্রণে লোড করা হয়।ডবল স্ট্র্যান্ডেড স্যাম্পল ডিএনএকে সিঙ্গেল স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ-তে বিকৃত করা হয় 94 - 98 0C-তে পরিপূরক ঘাঁটির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন ভেঙ্গে। তারপর টেমপ্লেট ডিএনএর একক স্ট্র্যান্ড প্রাইমারের জন্য উন্মুক্ত হয়। এক জোড়া প্রাইমার (ফরোয়ার্ড এবং রিভার্স) প্রদান করা উচিত এবং উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করার জন্য তারা থার্মোস্টেবল হওয়া উচিত। প্রাইমার হল একক স্ট্র্যান্ডেড ছোট ডিএনএ সিকোয়েন্স যা লক্ষ্য ডিএনএ ফ্র্যাগমেন্টের প্রান্তের পরিপূরক। সিন্থেটিক প্রাইমার পিসিআরে ব্যবহার করা হয়। প্রাইমারগুলি নমুনা ডিএনএর পরিপূরক ভিত্তিগুলির সাথে আবদ্ধ হয় এবং একটি নতুন স্ট্র্যান্ডের সংশ্লেষণ শুরু করে। এই ধাপটি Taq পলিমারেজ নামক একটি এনজাইম দ্বারা অনুঘটক করা হয়; একটি থার্মোস্টেবল ডিএনএ পলিমারেজ এনজাইম থার্মাস অক্যাটিকাস থেকে বিচ্ছিন্ন। যখন প্রাইমার এবং নিউক্লিওটাইড (বিল্ডিং ব্লক) পাওয়া যায়, তখন Taq পলিমারেজ DNA-এর নতুন স্ট্র্যান্ড তৈরি করে যা টেমপ্লেট DNA-এর পরিপূরক। পিসিআর প্রোগ্রামের শেষে, জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস ব্যবহার করে পরিবর্ধিত ডিএনএ খণ্ড পরিলক্ষিত হয়। যদি আরও বিশ্লেষণের প্রয়োজন হয়, পিসিআর পণ্য জেল থেকে শুদ্ধ করা হয়।
পিসিআর জেনেটিক এবং অর্জিত রোগ নির্ণয় এবং পর্যবেক্ষণ, অপরাধীদের সনাক্তকরণ (ফরেনসিক ক্ষেত্রে), ডিএনএর একটি লক্ষ্যযুক্ত অংশের গঠন এবং কার্যকারিতা অধ্যয়ন, জীবের জিনোমের অনুক্রম এবং ম্যাপিংয়ের জন্য খুব দরকারী। ইত্যাদি। পিসিআর বিজ্ঞানীদের মধ্যে চিকিৎসা ও আণবিক জীববিজ্ঞান গবেষণাগারে একটি নিয়মিত পরীক্ষাগার কৌশলে পরিণত হয়েছে কারণ এটির বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগ রয়েছে।
চিত্র_২: পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়া
জিন ক্লোনিং এবং পিসিআর-এর মধ্যে পার্থক্য কী?
জিন ক্লোনিং বনাম পিসিআর |
|
| জিন ক্লোনিং হল রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএর মাধ্যমে ভিভোতে একটি নির্দিষ্ট জিনের একাধিক কপি তৈরি করে একটি হোস্ট ব্যাকটেরিয়ামে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়া। | পিসিআর কৌশলটি পিসিআর প্রতিক্রিয়ার পুনরাবৃত্তি চক্রের মাধ্যমে ভিট্রোতে একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ সিকোয়েন্সের একাধিক কপি তৈরি করে। |
| রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ তৈরির প্রয়োজনীয়তা | |
| জিন সনাক্ত করার জন্য রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ তৈরি করা হয়। | রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ তৈরি হয় না। |
| শ্রমের প্রয়োজন | |
| এই প্রক্রিয়াটি শ্রমঘন। | নিবিড় পরিশ্রমের প্রয়োজন নেই। |
| ভিভো বা ইন ভিট্রো প্রক্রিয়া | |
| রিকোম্বিন্যান্ট ডিএনএ-র নির্মাণ ভিট্রোতে হয় এবং ডিএনএ-এর পরিবর্ধন ভিভোতে হয়। | ডিএনএর পরিবর্ধন সম্পূর্ণরূপে ভিট্রোতে ঘটে। |
সারাংশ – জিন ক্লোনিং বনাম পিসিআর
জিন ক্লোনিং এবং পিসিআর দুটি পদ্ধতি যা ডিএনএ পরিবর্ধনের জন্য ব্যবহৃত হয়। পিসিআর হল একটি ইন ভিট্রো প্রক্রিয়া যা রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ এবং একটি হোস্ট অর্গানিজম ব্যবহার না করে একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ খণ্ডের ডিএনএর একাধিক কপি তৈরি করে। জিন ক্লোনিং প্রাথমিকভাবে একটি ইন ভিভো প্রক্রিয়া যার ফলস্বরূপ রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ নির্মাণের মাধ্যমে হোস্ট জীবের অভ্যন্তরে একটি আগ্রহী জিনের একাধিক কপি তৈরি হয়। এটি জিন ক্লোনিং এবং পিসিআর এর মধ্যে পার্থক্য।
