কী পার্থক্য – এনজিএস বনাম স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং
নেক্সট জেনারেশন সিকোয়েন্সিং (এনজিএস) এবং স্যাঞ্জার সিকোয়েন্সিং হল দুটি ধরণের নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সিং কৌশল যা সময়ের সাথে সাথে উন্নত হয়েছে। স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি বহু বছর ধরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং এনজিএস এর সুবিধার কারণে সম্প্রতি এটি প্রতিস্থাপন করেছে। এনজিএস এবং সেঞ্জার সিকোয়েন্সিংয়ের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে এনজিএস একটি সিকোয়েন্সিং সিস্টেমের মাধ্যমে একযোগে লক্ষ লক্ষ সিকোয়েন্স সিকোয়েন্স করার নীতিতে কাজ করে যখন স্যাঞ্জার সিকোয়েন্সিং ডিএনএ পলিমারেজ দ্বারা ডিডিঅক্সিনিউক্লিওটাইডের নির্বাচনী সংযোজনের কারণে চেইন টার্মিনেশনের মূলনীতিতে কাজ করে। ডিএনএ প্রতিলিপির সময় এবং কৈশিক ইলেক্ট্রোফোরেসিস দ্বারা খণ্ড বিচ্ছেদ।
নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সিং কি?
জিনগত তথ্য একটি জীবের ডিএনএ বা আরএনএর নিউক্লিওটাইড ক্রমানুসারে সংরক্ষণ করা হয়। একটি প্রদত্ত খণ্ডে (একটি জিন, জিনের ক্লাস্টার, ক্রোমোজোম এবং সম্পূর্ণ জিনোমে) নিউক্লিওটাইডের সঠিক ক্রম (চারটি বেস ব্যবহার করে) নির্ধারণের প্রক্রিয়াটি নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সিং নামে পরিচিত। জিনোমিক স্টাডিজ, ফরেনসিক স্টাডিজ, ভাইরোলজি, জৈবিক পদ্ধতিগত, চিকিৎসা নির্ণয়, বায়োটেকনোলজি এবং অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে জিনের গঠন এবং কার্যকারিতা বিশ্লেষণ করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। বিজ্ঞানীদের দ্বারা বিকশিত বিভিন্ন ধরণের সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি রয়েছে। তাদের মধ্যে, 1977 সালে ফ্রেডরিক স্যাঙ্গার দ্বারা তৈরি স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং পরবর্তী প্রজন্মের সিকোয়েন্সিং এটি প্রতিস্থাপন না করা পর্যন্ত দীর্ঘ সময়ের জন্য জনপ্রিয় হয়েছিল।
NGS কি?
নেক্সট জেনারেশন সিকোয়েন্সিং (এনজিএস) একটি শব্দ যা আধুনিক উচ্চ থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং প্রক্রিয়াগুলিকে বোঝাতে ব্যবহৃত হয়। এটি বিভিন্ন আধুনিক সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তির বর্ণনা দেয় যা জিনোমিক স্টাডিজ এবং মলিকুলার বায়োলজিতে বিপ্লব ঘটিয়েছে।সেই কৌশলগুলি হল ইলুমিনা সিকোয়েন্সিং, রোচে 454 সিকোয়েন্সিং, আয়ন প্রোটন সিকোয়েন্সিং এবং SOLiD (অলিগো লিগেশন ডিটেকশন দ্বারা সিকোয়েন্সিং) সিকোয়েন্সিং। এনজিএস সিস্টেমগুলি দ্রুত এবং সস্তা। এনজিএস সিস্টেমে চারটি প্রধান ডিএনএ সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়; পাইরোসকোয়েন্সিং, সংশ্লেষণ দ্বারা সিকোয়েন্সিং, লিগেশন এবং আয়ন সেমিকন্ডাক্টর সিকোয়েন্সিং দ্বারা সিকোয়েন্সিং। বিপুল সংখ্যক ডিএনএ বা আরএনএ স্ট্র্যান্ড (লক্ষ লক্ষ) সমান্তরালভাবে অনুক্রম করা যেতে পারে। এটি অল্প সময়ের মধ্যে জীবের সমগ্র জিনোমের সিকোয়েন্সিং করতে দেয়, স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিংয়ের বিপরীতে যা বেশি সময় নেয়।
NGS-এর প্রচলিত সিকোয়েন্সিং স্যাঙ্গার পদ্ধতির তুলনায় অনেক সুবিধা রয়েছে। এটি একটি উচ্চ গতির, আরও সঠিক এবং খরচ-কার্যকর প্রক্রিয়া যা একটি ছোট নমুনা আকারের সাথে সঞ্চালিত হতে পারে। এনজিএস ব্যবহার করা যেতে পারে মেটাজেনমিক স্টাডিতে, সন্নিবেশ এবং মুছে ফেলার কারণে পৃথক জিনোমের মধ্যে বৈচিত্র্য সনাক্তকরণে এবং জিনের অভিব্যক্তি বিশ্লেষণে।
চিত্র_১: এনজিএস সিকোয়েন্সিং এর উন্নয়ন
স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং কি?
স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং হল একটি সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি যা ফ্রেডরিক স্যাঙ্গার এবং তার সহকর্মীরা 1977 সালে একটি প্রদত্ত ডিএনএ খণ্ডের সুনির্দিষ্ট নিউক্লিওটাইড ক্রম নির্ধারণের জন্য তৈরি করেছিলেন। এটি চেইন টার্মিনেশন সিকোয়েন্সিং বা ডিডঅক্সি সিকোয়েন্সিং নামেও পরিচিত। এই পদ্ধতির কার্যকরী নীতি হল DNA-এর প্রতিলিপির সময় DNA পলিমারেজ দ্বারা ddGTP, ddCTP, ddATP এবং ddTTP-এর মতো চেইন টার্মিনেটিং ডিডিঅক্সিনিউক্লিওটাইডস (ddNTPs) নির্বাচনী সংযোজন দ্বারা স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষণের সমাপ্তি। সাধারন নিউক্লিওটাইডের স্ট্র্যান্ড গঠন অব্যাহত রাখার জন্য সন্নিহিত নিউক্লিওটাইডগুলির মধ্যে একটি ফসফোডিস্টার বন্ড গঠনের জন্য 3’ OH গ্রুপ থাকে। যাইহোক, ডিডিএনটিপি-তে এই 3’ ওএইচ গ্রুপের অভাব রয়েছে এবং নিউক্লিওটাইডগুলির মধ্যে ফসফোডিস্টার বন্ধন তৈরি করতে অক্ষম। তাই, শিকলের প্রসারণ বন্ধ হয়ে গেছে।
এই পদ্ধতিতে, সিঙ্গেল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ ভিট্রো ডিএনএ সংশ্লেষণের জন্য টেমপ্লেট স্ট্র্যান্ড হিসাবে কাজ করে।অন্যান্য প্রয়োজনীয়তা হল অলিগোনিউক্লিওটাইড প্রাইমার, ডিঅক্সিনিউক্লিওটাইড অগ্রদূত এবং ডিএনএ পলিমারেজ এনজাইম। যখন টার্গেট ফ্র্যাগমেন্টের ফ্ল্যাঙ্কিং প্রান্তগুলি পরিচিত হয়, তখন প্রাইমারগুলি সহজেই ডিএনএ প্রতিলিপির জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে। চারটি পৃথক ডিএনএ সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া চারটি পৃথক টিউবে সঞ্চালিত হয়। প্রতিটি টিউবে আলাদা আলাদা ডিডিএনটিপি আছে, অন্যান্য প্রয়োজনীয়তা সহ। নির্দিষ্ট নিউক্লিওটাইড থেকে, dNTPs এবং ddNTPs এর মিশ্রণ যোগ করা হয়। একইভাবে, চারটি মিশ্রণের সাথে চারটি টিউবে চারটি পৃথক বিক্রিয়া সঞ্চালিত হয়। প্রতিক্রিয়াগুলির পরে, ডিএনএ খণ্ডগুলির সনাক্তকরণ এবং খণ্ডের প্যাটার্নকে ক্রম তথ্যে রূপান্তর করা হয়। ফলস্বরূপ ডিএনএ খণ্ডগুলি তাপ বিকৃত হয় এবং জেল ইলেক্ট্রোফোরসিস দ্বারা পৃথক হয়। যদি তেজস্ক্রিয় নিউক্লিওটাইড ব্যবহার করা হয়, পলিঅ্যাক্রিলামাইড জেলের ব্যান্ডিং প্যাটার্নটি অটোরেডিওগ্রাফি দ্বারা কল্পনা করা যেতে পারে। যখন এই পদ্ধতিতে ফ্লুরোসেন্টলি ট্যাগ করা ডিডিঅক্সিনিউক্লিওটাইডগুলি ব্যবহার করা হয়, তখন এটি জেল রিডের নিচে প্রশমিত করা যায় এবং ফ্লুরোসেন্ট ডিটেক্টর দ্বারা সনাক্ত করা লেজারের একটি মরীচির মধ্য দিয়ে পাস করা যায়।একটি সিকোয়েন্স চোখের দ্বারা পড়া এবং কম্পিউটারে ম্যানুয়ালি প্রবেশ করার সময় উদ্ভূত ত্রুটিগুলি এড়াতে, এই পদ্ধতিটি কম্পিউটারের সাথে মিলিত স্বয়ংক্রিয় সিকোয়েন্সার ব্যবহারে বিকশিত হয়েছে৷
এই পদ্ধতিটি হিউম্যান জিনোম প্রকল্প থেকে ডিএনএ সিকোয়েন্স করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিটি এখনও উন্নত পরিবর্তনের সাথে ব্যবহার করা হচ্ছে কারণ এটি একটি ব্যয়বহুল এবং ধীর প্রক্রিয়া হওয়া সত্ত্বেও সঠিক ক্রম তথ্য দেয়৷
চিত্র_২: স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং
এনজিএস এবং স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিংয়ের মধ্যে পার্থক্য কী?
NGS বনাম স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং |
|
| নেক্সট জেনারেশন সিকোয়েন্সিং (এনজিএস) আধুনিক উচ্চ থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং প্রক্রিয়াগুলিকে উল্লেখ করে। এটি বিভিন্ন আধুনিক সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তির একটি সংখ্যা বর্ণনা করে | স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং হল একটি সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি যা ফ্রেডরিক স্যাঙ্গার দ্বারা একটি প্রদত্ত ডিএনএ খণ্ডের সুনির্দিষ্ট নিউক্লিওটাইড ক্রম নির্ধারণের জন্য তৈরি করা হয়েছে৷ |
| ব্যয় কার্যকারিতা | |
| NGS একটি সস্তা প্রক্রিয়া কারণ এটি সময়, মানুষের শক্তি এবং রাসায়নিক হ্রাস করে৷ | এটি একটি ব্যয়বহুল প্রক্রিয়া কারণ এতে সময়, মানবশক্তি এবং আরও রাসায়নিক লাগে। |
| গতি | |
| এটি দ্রুততর কারণ রাসায়নিক সনাক্তকরণ এবং অনেক স্ট্র্যান্ডের সংকেত সনাক্তকরণ উভয়ই সমান্তরালভাবে ঘটছে৷ | এটি সময় সাপেক্ষ কারণ রাসায়নিক সনাক্তকরণ এবং সংকেত সনাক্তকরণ দুটি পৃথক প্রক্রিয়া হিসাবে ঘটে এবং শুধুমাত্র স্ট্র্যান্ডে একবারে পড়তে পারে৷ |
| নির্ভরযোগ্যতা | |
| NGS নির্ভরযোগ্য৷ | স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং কম নির্ভরযোগ্য |
| নমুনার আকার | |
| NGS এর জন্য কম পরিমাণে DNA প্রয়োজন। | এই পদ্ধতিতে প্রচুর পরিমাণে টেমপ্লেট ডিএনএ প্রয়োজন। |
| ডিএনএ ঘাঁটি প্রতি ক্রমিক খণ্ড | |
| অনুক্রমিক খণ্ড প্রতি ডিএনএ বেসের সংখ্যা সেঞ্জার পদ্ধতির চেয়ে কম | উত্পাদিত ক্রমগুলি NGS ক্রমগুলির চেয়ে দীর্ঘ৷ |
সারাংশ – এনজিএস বনাম স্যাঙ্গার সিকোয়েন্সিং
NGS এবং স্যাঞ্জার সিকোয়েন্সিং হল নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সিং কৌশল যা মলিকুলার বায়োলজিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। স্যাঞ্জার সিকোয়েন্সিং একটি প্রাথমিক সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি যা এনজিএস দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল। এনজিএস এবং স্যাঞ্জার সিকোয়েন্সিংয়ের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল যে এনজিএস হল একটি উচ্চ গতির, স্যাঞ্জার সিকোয়েন্সিংয়ের চেয়ে আরও সঠিক এবং সাশ্রয়ী প্রক্রিয়া।উভয় কৌশলই জেনেটিক্স এবং বায়োটেকনোলজিতে বড় ধরনের প্রাদুর্ভাব সৃষ্টি করেছে৷
