কিভাবে পলিমেরেজ চেইন প্রতিক্রিয়া জেন বৃদ্ধি করা কাজ করে

পলিমেরেজ শিকল প্রতিক্রিয়া (পিসিআর) একটি জিনের একাধিক কপি তৈরির জন্য একটি আণবিক জেনেটিক কৌশল এবং এটি জিন ক্রমানুসার প্রক্রিয়ার অংশ।

কিভাবে পলিমেরেজ চেইন প্রতিক্রিয়া কাজ করে

জিন কপিগুলি ডিএনএর নমুনা ব্যবহার করে তৈরি করা হয় এবং নমুনা পাওয়া জিনের একক কপি থেকে একাধিক কপি তৈরি করার জন্য প্রযুক্তি যথেষ্ট ভাল। লক্ষ লক্ষ অনুলিপি তৈরির জন্য জিনের পিসিআর সংযোজন, ডিএনএর আকার এবং চার্জ (+ বা -) এর উপর ভিত্তি করে চাক্ষুষ কৌশল ব্যবহার করে জিন ক্রম সনাক্তকরণ এবং সনাক্তকরণের অনুমতি দেয়।

নিয়ন্ত্রিত অবস্থায়, ডিএনএর ছোট অংশগুলি ডিএনএ পলিমারেসস নামে পরিচিত এনজাইমগুলি দ্বারা উত্পন্ন হয়, যা প্রশংসাপত্রযুক্ত ডক্সক্সিনউইকিটাইডস (DNTPs) ডিএনএর একটি অংশে "টেমপ্লেট" নামে পরিচিত। এমনকি "প্রাইমারস" নামে পরিচিত ডিএনএর ছোট ছোট অংশগুলি পলিমেরেজের জন্য একটি প্রাথমিক বিন্দু হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

প্রাইমারগুলি সাধারণত 15 থেকে 30 নিউক্লিওটাইডগুলির মধ্যে দীর্ঘমেয়াদি ডিএনএ (অলিগোমার্স) এর ছোট মানুষ তৈরির অংশ। তারা জিনের খুব প্রান্তে ছোট্ট ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলি জেনে বা অনুমান করে তৈরি হয়। পিসিআর সময়, ডিএনএ অনুক্রমিত হয় উত্তপ্ত এবং দ্বিগুণ বিন্যাস পৃথক। শীতলকরণে, প্রাইমারগুলি টেমপ্লেটে আবদ্ধ হয় (বলা হয় annealing) এবং পলিমারেজ শুরু করার জন্য একটি জায়গা তৈরি করে।

পিসিআর টেকনিক

থার্মোফিলস এবং থার্মোফিলিক পলিমেরেজ এনজাইম আবিষ্কারের মাধ্যমে পলিমেরেজ শিকল প্রতিক্রিয়া (পিসিআর) তৈরি করা সম্ভব হয়েছিল (এনজাইমগুলি যা উচ্চ তাপমাত্রায় গরম করার পরে স্ট্রাকচারাল অখণ্ডতা এবং কার্যকারিতা বজায় রাখে)। নিম্নরূপ পিসিআর কৌশল জড়িত পদক্ষেপ:

• ডিএনএ টেমপ্লেট, পলিমেরেজ এনজাইম, প্রাইমারস এবং ডিএনটিপিগুলির অপ্টিমাইজড সংশ্লেষণের সাথে একটি মিশ্রণ তৈরি করা হয়। এনজাইম চিহ্নিত না করে মিশ্রণ গরম করার ক্ষমতা 94 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে তাপমাত্রায় ডিএনএ নমুনার দ্বিগুণ হেলিক্স চিহ্নিত করার অনুমতি দেয়।
• নিম্নমানের ডিএনএটির সময়, নমুনাটি প্রায় 54 ডিগ্রী পর্যন্ত আরও বেশি মাঝারি পরিসরে ঠান্ডা হয় যা প্রাইমারগুলির আনলিলিং (বাঁধাই) একক ফাঁকা ডিএনএ টেমপ্লেটগুলিতে সহজতর করে।
• চক্রের তৃতীয় ধাপে, নমুনাটি উচ্চতা বৃদ্ধির জন্য, তাপ ডিএনএ পলিমেরেজের আদর্শ তাপমাত্রা 72 ডিগ্রী পর্যন্ত পুনঃস্থাপিত হয়। বর্ধনের সময়, ডিএনএ পলিমেরেজ ডিএনএর আসল একক স্ট্র্যান্ডকে একটি টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহার করে যা পরিপূরক ডিএনটিপিগুলিকে প্রতিটি প্রাইমারের 3 'প্রান্তে যুক্ত করে এবং আগ্রহের জিন অঞ্চলে দ্বিগুণ ডিএনএর একটি অংশ তৈরি করে।

• ডিএনএ সিকোয়েন্সে যে সমস্ত প্রাইমারগুলি সঠিকভাবে মেলে না, তাদের 72 ডিগ্রি এ অ্যানিলেড করা যায় না, এভাবে আগ্রহের জিনে বর্ধিততা সীমিত হয়।

সংশ্লেষকরণ, অনুনাদ এবং বর্ধনশীলতার এই প্রক্রিয়াটি একাধিক (30-40) বার পুনরাবৃত্তি করা হয়, ফলে মিশ্রণে অনুকূল জিনের কপিগুলির সংখ্যা দ্রুত বৃদ্ধি পায়। যদিও নিজে নিজে সঞ্চালিত হলে এই প্রক্রিয়াটি বেশ ক্লান্তিকর হবে তবে নমুনাগুলি প্রস্তুত করা এবং প্রোগ্রামেবল থার্মোস্কাইলারের মধ্যে ইনক্যুবেটেড করা যেতে পারে, যা এখন বেশিরভাগ আণবিক গবেষণাগারে সাধারণ, এবং একটি সম্পূর্ণ পিসিআর প্রতিক্রিয়া 3-4 ঘন্টার মধ্যে সম্পাদন করা যেতে পারে।

প্রতিটি ডিফারেনশিয়াল ধাপ পূর্ববর্তী চক্রের বর্ধিতকরণ প্রক্রিয়া বন্ধ করে দেয়, এভাবে ডিএনএর নতুন স্ট্র্যান্ডটি ছিন্ন করে এবং এটি আনুমানিক জিনের আনুমানিক আকারে রাখে। বর্ধিত চক্রের সময়সীমার আগ্রহের জিনের আকারের উপর নির্ভর করে লম্বা বা ছোট করা যেতে পারে, তবে অবশেষে, পিসিআর এর পুনরাবৃত্ত চক্রের মাধ্যমে অধিকাংশ টেমপ্লেট কেবলমাত্র আগ্রহের জিনের আকারে সীমাবদ্ধ থাকবে। প্রাইমার উভয় পণ্য থেকে উত্পন্ন করা হবে।

সফল পিসিআর এর জন্য বিভিন্ন কারণ রয়েছে যা ফলাফলগুলি উন্নত করতে কাজে লাগানো যেতে পারে। পিসিআর পণ্য উপস্থিতির জন্য সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি হল অ্যাগ্রেরোস জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস। আকার এবং চার্জ উপর ভিত্তি করে ডিএনএ টুকরা পৃথক করতে ব্যবহৃত হয়। টুকরা তারপর dyes বা রেডিওআইসোটোপ ব্যবহার করে কল্পনা করা হয়।

বিবর্তন

পিসিআর আবিষ্কারের পর থেকেই মূল তাকের চেয়ে ডিএনএ পলিমারেস আবিষ্কৃত হয়েছে। এদের মধ্যে কিছু "প্রুফreadিং" ক্ষমতা আছে অথবা উচ্চ তাপমাত্রায় আরো স্থিতিশীল, এইভাবে পিসিআর এর নির্দিষ্টতা উন্নত করা এবং ভুল DNTP সন্নিবেশ থেকে ত্রুটি হ্রাস করা।

পিসির কিছু পরিবর্তন নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং এখন আণবিক জেনেটিক ল্যাবরেটরিজগুলিতে নিয়মিত ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে কিছু রিয়েল-টাইম পিসিআর এবং রিভার্স-ট্রান্সক্রিপ্টেস পিসিআর। পিসিআর আবিষ্কারের ফলে ডিএনএ সিকোয়েন্সিং, ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্টিং এবং অন্যান্য আণবিক কৌশলগুলির উদ্ভাবন ঘটেছে।