খবর

পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (পিসিআর)

AP.BIO:

IST ‑ 1 (EU)

,

IST ‑ 1.P (LO)

,

IST ‑ 1.P.1 (EK)

একটি কৌশল যা ডিএনএর একটি নির্দিষ্ট লক্ষ্য অঞ্চলকে বিস্তৃত করতে বা অনেকগুলি অনুলিপি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

 

গুরুত্বপূর্ণ দিক:

  • পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়া, অথবা পিসিআর, একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ অঞ্চলের অনেক কপি তৈরির কৌশল ভিট্রো মধ্যে (একটি জীবের পরিবর্তে একটি টেস্ট টিউবে)।
  • পিসিআর একটি থার্মোস্টেবল ডিএনএ পলিমারেজের উপর নির্ভর করে, তাক পলিমারেজ, এবং ডিএনএ প্রয়োজন প্রাইমার বিশেষ করে আগ্রহের ডিএনএ অঞ্চলের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
  • পিসিআরে, তাপমাত্রা পরিবর্তনের ধারাবাহিকতার মাধ্যমে প্রতিক্রিয়াটি বারবার সাইকেল করা হয়, যা লক্ষ্য অঞ্চলের অনেকগুলি অনুলিপি তৈরি করতে দেয়।
  • পিসির অনেক গবেষণা এবং ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে। এটি নিয়মিতভাবে ডিএনএ ক্লোনিং, মেডিক্যাল ডায়াগনস্টিকস এবং ডিএনএর ফরেনসিক বিশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়।

PCR কি?

পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়া (পিসিআর) একটি সাধারণ ল্যাবরেটরি কৌশল যা ডিএনএর একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলের অনেকগুলি কপি (লক্ষ বা বিলিয়ন!) তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এই ডিএনএ অঞ্চলটি পরীক্ষক যে কোন বিষয়ে আগ্রহী হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এটি এমন একটি জিন হতে পারে যার কার্যকারিতা একজন গবেষক বুঝতে চান, অথবা ফরেনসিক বিজ্ঞানীদের দ্বারা অপরাধের দৃশ্যের ডিএনএকে সন্দেহভাজনদের সাথে মেলাতে ব্যবহৃত একটি জেনেটিক মার্কার হতে পারে।

সাধারণত, পিসিআর -এর লক্ষ্য হল টার্গেট ডিএনএ অঞ্চলকে পর্যাপ্ত করা যা এটি বিশ্লেষণ করা যায় বা অন্য কোন উপায়ে ব্যবহার করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, PCR দ্বারা পরিবর্ধিত DNA এর জন্য পাঠানো যেতে পারে ক্রমদ্বারা দৃশ্যমান জেল electrophoresis, অথবা ক্লোন করা আরও পরীক্ষার জন্য একটি প্লাজমিডে।

পিসিআর জীববিজ্ঞান এবং medicineষধের অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে আণবিক জীববিজ্ঞান গবেষণা, চিকিৎসা ডায়াগনস্টিকস, এমনকি বাস্তুশাস্ত্রের কিছু শাখাও রয়েছে।

তাক পলিমারেজ

মত ডিএনএ রেপ্লিকেশন একটি জীবের মধ্যে, পিসিআর একটি ডিএনএ পলিমারেজ এনজাইম প্রয়োজন যা ডিএনএর নতুন স্ট্র্যান্ড তৈরি করে, বিদ্যমান স্ট্র্যান্ডগুলিকে টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহার করে। সাধারণত PCR- এ ব্যবহৃত DNA পলিমারেজকে বলা হয় তাক পলিমারেজ, তাপ-সহনশীল জীবাণুর পরে যেখান থেকে এটি বিচ্ছিন্ন ছিল (Tহারমাস aqইউটিকাস)।

জলজ হট স্প্রিংস এবং হাইড্রোথার্মাল ভেন্টে বাস করে। এর ডিএনএ পলিমারেজ খুব তাপ-স্থিতিশীল এবং প্রায় 70 ° \ টেক্সট C70 ° C70, °, স্টার্ট টেক্সট, সি, এন্ড টেক্সট (একটি তাপমাত্রা যেখানে মানুষ বা ই কোলাই ডিএনএ পলিমারেজ অকার্যকর হবে)। এই তাপ-স্থায়িত্ব PCR এর জন্য তাক পলিমারেজকে আদর্শ করে তোলে। আমরা দেখতে পাব, উচ্চ তাপমাত্রা PCR- তে বারবার ব্যবহার করা হয় স্বীকৃতি টেমপ্লেট ডিএনএ, অথবা তার স্ট্র্যান্ড আলাদা করুন।

পিসিআর প্রাইমার

অন্যান্য ডিএনএ পলিমারেজের মতো, তাক পলিমারেজ শুধুমাত্র ডিএনএ তৈরি করতে পারে যদি এটি দেওয়া হয় a প্রাইমার, নিউক্লিওটাইডগুলির একটি সংক্ষিপ্ত ক্রম যা ডিএনএ সংশ্লেষণের জন্য একটি সূচনা বিন্দু প্রদান করে। একটি পিসিআর বিক্রিয়ায়, পরীক্ষক ডিএনএ -র অঞ্চল নির্ধারণ করে যা সে বা সে যে প্রাইমারগুলি বেছে নেয় তার দ্বারা অনুলিপি করা হবে বা বাড়ানো হবে।

পিসিআর প্রাইমারগুলি একক-আটকে থাকা ডিএনএ-র ছোট টুকরা, সাধারণত দৈর্ঘ্যে 202020 নিউক্লিওটাইড থাকে। প্রতিটি পিসিআর বিক্রিয়ায় দুটি প্রাইমার ব্যবহার করা হয়, এবং সেগুলি এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে তারা লক্ষ্য অঞ্চল (কপি করা উচিত)। অর্থাৎ, তাদের এমন ক্রম দেওয়া হয়েছে যা তাদেরকে টেমপ্লেট ডিএনএ -র বিপরীত প্রান্তের সাথে আবদ্ধ করবে, কেবলমাত্র অঞ্চলটির প্রান্তে অনুলিপি করা হবে। প্রাইমার পরিপূরক বেস পেয়ারিং দ্বারা টেমপ্লেটের সাথে আবদ্ধ হয়।

টেমপ্লেট ডিএনএ:

5 ′ TATCAGATCCATGGAGT… GAGTACTAGTCCTATGAGT 3 ′ 3 ′ ATAGTCTAGGTACCTCA… CTCATGATCAGGATACTCA 5

প্রাইমার 1: 5 ′ CAGATCCATGG 3 ′ প্রাইমার 2:

যখন প্রাইমারগুলি টেমপ্লেটে আবদ্ধ থাকে, সেগুলি পলিমারেজ দ্বারা বাড়ানো যেতে পারে এবং তাদের মধ্যবর্তী অঞ্চলটি অনুলিপি করা হবে।

[ডিএনএ এবং প্রাইমারের দিকনির্দেশনা দেখানো আরও বিস্তারিত চিত্র]

PCR এর ধাপ

একটি পিসিআর প্রতিক্রিয়ার মূল উপাদান হল তাক পলিমারেজ, প্রাইমার, টেমপ্লেট ডিএনএ, এবং নিউক্লিওটাইডস (ডিএনএ বিল্ডিং ব্লক)। উপাদানগুলি একটি টিউবে একত্রিত করা হয়, এনজাইম দ্বারা প্রয়োজনীয় কোফ্যাক্টরগুলির সাথে, এবং গরম এবং কুলিংয়ের পুনরাবৃত্ত চক্রের মাধ্যমে করা হয় যা ডিএনএ সংশ্লেষিত হতে দেয়।

মৌলিক পদক্ষেপগুলি হল:

  1. বিকৃতি (96 \ \ টেক্সট C96 ° C96, °, স্টার্ট টেক্সট, সি, এন্ড টেক্সট): ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলিকে আলাদা করতে বা বিকৃত করার জন্য তীব্রভাবে তাপকে গরম করুন। এটি পরবর্তী ধাপের জন্য একক-অসহায় টেমপ্লেট প্রদান করে।
  2. অ্যানিলিং (555555 - 656565 \ \ পাঠ্য C ° C °, পাঠ্য শুরু, C, শেষ পাঠ): প্রতিক্রিয়া ঠান্ডা করুন যাতে প্রাইমারগুলি একক -আটকে থাকা টেমপ্লেট ডিএনএ -তে তাদের পরিপূরক ক্রমগুলিতে আবদ্ধ হতে পারে।
  3. সম্প্রসারণ (72 ° \ পাঠ্য C72 ° C72, °, পাঠ্য শুরু, C, শেষ পাঠ): প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা বাড়ান তাই তাক পলিমারেজ প্রাইমার প্রসারিত করে, ডিএনএর নতুন স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষণ করে।

এই চক্রটি একটি সাধারণ PCR বিক্রিয়ায় 252525 - 353535 বার পুনরাবৃত্তি করে, যা সাধারণত ডিএনএ অঞ্চলের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে 222 - 444 ঘন্টা সময় নেয়। যদি প্রতিক্রিয়া দক্ষ হয় (ভাল কাজ করে), লক্ষ্য অঞ্চলটি মাত্র এক বা কয়েকটি কপি থেকে বিলিয়নে যেতে পারে।

কারণ এটি কেবল মূল ডিএনএ নয় যা প্রতিবার একটি টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। পরিবর্তে, নতুন ডিএনএ যা এক রাউন্ডে তৈরি হয় তা ডিএনএ সংশ্লেষণের পরবর্তী রাউন্ডে একটি টেমপ্লেট হিসাবে কাজ করতে পারে। প্রাইমারের অনেক কপি এবং অনেক অণু আছে তাক পলিমারেজ বিক্রিয়ায় চারদিকে ভাসছে, তাই সাইক্লিংয়ের প্রতিটি রাউন্ডে ডিএনএ অণুর সংখ্যা মোটামুটি দ্বিগুণ হতে পারে। সূচকীয় বৃদ্ধির এই প্যাটার্নটি নীচের ছবিতে দেখানো হয়েছে।

পিসিআর ফলাফল কল্পনা করতে জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস ব্যবহার করা

একটি পিসিআর প্রতিক্রিয়ার ফলাফলগুলি সাধারণত দৃশ্যমান (দৃশ্যমান) করা হয় জেল electrophoresisজেল electrophoresis এটি এমন একটি কৌশল যেখানে ডিএনএর টুকরো একটি জেল ম্যাট্রিক্সের মাধ্যমে একটি বৈদ্যুতিক স্রোতের মাধ্যমে টেনে আনা হয় এবং এটি আকার অনুযায়ী ডিএনএ টুকরোকে আলাদা করে। একটি স্ট্যান্ডার্ড, বা ডিএনএ মই, সাধারণত অন্তর্ভুক্ত করা হয় যাতে পিসিআর নমুনায় টুকরোর আকার নির্ধারণ করা যায়।

একই দৈর্ঘ্যের ডিএনএ টুকরা জেলের উপর একটি "ব্যান্ড" গঠন করে, যা জেলটি ডিএনএ-বাইন্ডিং ডাই দিয়ে দাগযুক্ত হলে চোখ দ্বারা দেখা যায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 400400400 বেস পেয়ার (bp) টুকরা উৎপাদনকারী একটি PCR বিক্রিয়া একটি জেলের মত দেখতে হবে:

বাম গলি: 100, 200, 300, 400, 500 বিপি ব্যান্ড সহ ডিএনএ মই।

ডান লেন: PCR প্রতিক্রিয়ার ফলাফল, 400 bp এ একটি ব্যান্ড।

একটি ডিএনএ ব্যান্ডে লক্ষ্যমাত্রা ডিএনএ অঞ্চলের অনেকগুলি, অনেকগুলি কপি থাকে, কেবল একটি বা কয়েকটি কপি নয়। যেহেতু ডিএনএ মাইক্রোস্কোপিক, চোখের দ্বারা এটি দেখার আগে এর প্রচুর কপি উপস্থিত থাকতে হবে। পিসিআর একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার কেন এটি একটি বড় অংশ: এটি একটি ডিএনএ সিকোয়েন্সের পর্যাপ্ত কপি তৈরি করে যা আমরা ডিএনএর সেই অঞ্চলটি দেখতে বা হেরফের করতে পারি।

PCR এর আবেদন

পিসিআর ব্যবহার করে, একটি ডিএনএ সিকোয়েন্স লক্ষ লক্ষ বা বিলিয়ন বার বিস্তৃত হতে পারে, অন্যান্য কৌশল ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করার জন্য পর্যাপ্ত ডিএনএ কপি তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, ডিএনএ জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস দ্বারা দৃশ্যমান হতে পারে, যার জন্য পাঠানো হয়েছে ক্রম, বা সীমাবদ্ধতা এনজাইম দিয়ে হজম হয় এবং ক্লোন করা একটি প্লাজমিডে।

পিসিআর অনেক গবেষণাগারে ব্যবহৃত হয় এবং এর ফরেনসিক, জেনেটিক টেস্টিং এবং ডায়াগনস্টিক্সে ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, পিসিআর রোগীদের ডিএনএ (বা ভ্রূণের ডিএনএ থেকে, প্রসবপূর্ব পরীক্ষার ক্ষেত্রে) থেকে জিনগত রোগের সাথে সম্পর্কিত জিনকে বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। পিসিআর রোগীর দেহে ব্যাকটেরিয়া বা ডিএনএ ভাইরাস পরীক্ষা করার জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে: যদি রোগজীবাণু উপস্থিত থাকে তবে রক্ত ​​বা টিস্যুর নমুনা থেকে তার ডিএনএর অঞ্চলগুলি বাড়ানো সম্ভব হতে পারে।

নমুনা সমস্যা: ফরেনসিকগুলিতে পিসিআর

ধরুন আপনি ফরেনসিক ল্যাবে কাজ করছেন। আপনি সবেমাত্র একটি অপরাধের স্থানে রেখে যাওয়া একটি চুল থেকে একটি ডিএনএ নমুনা পেয়েছেন, সেই সঙ্গে সম্ভাব্য তিনজন সন্দেহভাজনের ডিএনএ নমুনা। আপনার কাজ হল একটি নির্দিষ্ট জেনেটিক মার্কার পরীক্ষা করে দেখা এবং সন্দেহভাজন তিনজনের মধ্যে কেউ এই মার্কারের চুলের ডিএনএর সাথে মেলে কিনা।

মার্কার দুটি অ্যালিল বা সংস্করণে আসে। একটিতে একটি একক পুনরাবৃত্তি (নীচে বাদামী অঞ্চল) রয়েছে, অন্যটিতে পুনরাবৃত্তির দুটি কপি রয়েছে। পুনরাবৃত্ত অঞ্চলের দিকে প্রাইমারের সাথে একটি পিসিআর বিক্রিয়ায়, প্রথম অ্যালিল একটি 200200200 \ টেক্সট {bp} bpstart টেক্সট, b, p, শেষ টেক্সট ডিএনএ টুকরা তৈরি করে, যখন দ্বিতীয়টি 300300300 \ টেক্সট {bp} bpstart টেক্সট, b , p, শেষ টেক্সট DNA টুকরা:

মার্কার অ্যালিল 1: পুনরাবৃত্ত অঞ্চলের দিকে প্রাইমারগুলি ডিএনএর 200 বিপি টুকরোকে বাড়িয়ে তোলে

মার্কার অ্যালিল 2: পুনরাবৃত্ত অঞ্চলের দিকে প্রাইমারগুলি ডিএনএ -র 300 বিপি টুকরো বাড়ায়

আপনি চারটি ডিএনএ নমুনায় পিসিআর সঞ্চালন করেন এবং জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস দ্বারা ফলাফলগুলি কল্পনা করেন, যেমনটি নীচে দেখানো হয়েছে:

জেলের পাঁচটি লেন রয়েছে:

প্রথম লেন: 100, 200, 300, 400, এবং 500 বিপি ব্যান্ড সহ ডিএনএ মই।

দ্বিতীয় লেন: অপরাধ দৃশ্য থেকে DNA, 200 bp ব্যান্ড।

তৃতীয় লেন: সন্দেহভাজন #1 ডিএনএ, 300 বিপি ব্যান্ড।

চতুর্থ লেন: সন্দেহভাজন #2 ডিএনএ, 200 এবং 300 বিপি ব্যান্ড।

পঞ্চম লেন: সন্দেহভাজন #3 ডিএনএ, 200 বিপি ব্যান্ড।

কোন চিহ্নিত ব্যক্তির ডিএনএ এই মার্কারে অপরাধের দৃশ্যের ডিএনএর সাথে মেলে?

1 টি উত্তর চয়ন করুন:

1 টি উত্তর চয়ন করুন:

(চয়েস এ)

A

সন্দেহ 111

(চয়েস বি)

B

সন্দেহ 222

(চয়েস সি)

C

সন্দেহ 333

(চয়েস ডি)

D

সন্দেহভাজন কেউ নয়

[ইঙ্গিত]

আমরা আপনার উত্তর গ্রেড করতে পারিনি। মনে হচ্ছে আপনি কিছু ফাঁকা রেখেছেন বা একটি অবৈধ উত্তরে প্রবেশ করেছেন।

চেক করুন

পিসিআর এবং ফরেনসিক সম্পর্কে আরও

অপরাধের দৃশ্য থেকে ডিএনএর প্রকৃত ফরেনসিক পরীক্ষায়, প্রযুক্তিবিদরা উপরের উদাহরণের মত ধারণাগতভাবে বিশ্লেষণ করবেন। যাইহোক, অপরাধের দৃশ্যের ডিএনএ এবং সন্দেহভাজনদের ডিএনএর মধ্যে বিভিন্ন সংখ্যক চিহ্নিতকারী (উদাহরণে কেবলমাত্র একক চিহ্নিতকারী নয়) তুলনা করা হবে।

এছাড়াও, একটি সাধারণ ফরেনসিক বিশ্লেষণে ব্যবহৃত চিহ্নিতকারীগুলি কেবল দুটি ভিন্ন রূপে আসে না। পরিবর্তে, তারা অত্যন্ত বহুরূপী (বহু = অনেক, রূপ = ফর্ম)। অর্থাৎ, তারা অনেক এলিলে আসে যা দৈর্ঘ্যের ক্ষুদ্র বৃদ্ধিতে পরিবর্তিত হয়।

ফরেনসিকগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত ধরণের মার্কার, যাকে বলা হয় সংক্ষিপ্ত টেন্ডেম পুনরাবৃত্তি (STRs), একই সংক্ষিপ্ত নিউক্লিওটাইড ক্রম (সাধারণত, 222 থেকে 555 নিউক্লিওটাইড লম্বা) এর অনেক পুনরাবৃত্ত কপি নিয়ে গঠিত। একটি STR এর অ্যালিল 202020 পুনরাবৃত্তি হতে পারে, অন্যটিতে 181818 হতে পারে এবং অন্যটি কেবল 101010^11 স্টার্ট সুপারস্ক্রিপ্ট, 1, শেষ সুপারস্ক্রিপ্ট হতে পারে।

একাধিক মার্কার পরীক্ষা করে, যার প্রত্যেকটি অনেক এলিল আকারে আসে, ফরেনসিক বিজ্ঞানীরা একটি ডিএনএ নমুনা থেকে একটি অনন্য জেনেটিক "ফিঙ্গারপ্রিন্ট" তৈরি করতে পারেন। 131313 মার্কার ব্যবহার করে একটি সাধারণ এসটিআর বিশ্লেষণে, একটি মিথ্যা ধনাত্মক (একই ব্যক্তির ডিএনএ "ফিঙ্গারপ্রিন্ট" থাকা দুইজন) এর মতভেদ 101010 এ 111 এর চেয়ে কম o, n, শেষ টেক্সট^11 শুরু সুপারস্ক্রিপ্ট, 1, শেষ সুপারস্ক্রিপ্ট!

যদিও আমরা মনে করতে পারি যে ডিএনএ প্রমাণ অপরাধীদের দোষী সাব্যস্ত করার জন্য ব্যবহার করা হচ্ছে, এটি মিথ্যা অভিযুক্ত ব্যক্তিদের (যারা কয়েক বছর ধরে জেল খাটছিল তাদের ছাড়া) একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। ফরেনসিক বিশ্লেষণ পিতৃত্ব প্রতিষ্ঠার জন্য এবং দুর্যোগের দৃশ্য থেকে মানুষের দেহাবশেষ সনাক্ত করতেও ব্যবহৃত হয়।

[গুণ এবং রেফারেন্স]

আপনি কি ছাত্র বা শিক্ষক?

ছাত্র শিক্ষক

 


পোস্টের সময়: জানুয়ারি-08-2021