সৃজনশীলঃ ‘ড. জামান গবেষণাগারে…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০২২ – জীবপ্রযুক্তি, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

কোনো কাঙ্ক্ষিত জিনকে হুবহু কপি করা বা সংখ্যাবৃদ্ধি করাই হলো জিন ক্লোনিং ।

একটি ক্রোমোসোমের DNA-তে অসংখ্য জিন থাকতে পারে। এর সবগুলোই কাঙ্ক্ষিত জিন নয়।সেখান থেকে কাঙ্ক্ষিত জিন খুঁজে বের করা হয় এবং সে জিনের কপি তৈরি করা হয় । এমনকি  রিকম্বিনেন্ট DNA তৈরির একটি উদ্দেশ্যই হলো বিশেষ জিনের বহু কপি তৈরি করা। একটি জিনের বহু সংখ্যক কপি তৈরি করাই হলো জিন ক্লোনিং।

উদ্দীপকে উল্লিখিত চারা উৎপাদন পদ্ধতি হলো টিস্যু কালচার পদ্ধতি। 

উদ্ভিদের যেকোনো বিভাজনক্ষম অঙ্গ (যেমন-শীর্ষমুকুল, কক্ষমুকুল, কচি পাতা বা পাপড়ি ইত্যাদি) থেকে পূর্ণাঙ্গ চারা উদ্ভিদ সৃষ্টি করাকে টিস্যু কালচার বলে।

টিস্যু কালচার এর মাধ্যমে চারা উৎপাদনের পদ্ধতি নিচে বর্ণনা করা হলো-

১। মাতৃউদ্ভিদ বা এক্সপ্লান্ট নির্বাচন : এক্সপ্লান্ট নির্বাচন একটি অতি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। সাধারণত কাণ্ডের শীর্ষমুকুল, পার্শ্বমুকুল এক্সপ্লান্ট হিসেবে অধিক ব্যবহৃত হয়। পাতার শীর্ষও ব্যবহৃত হয়। যে উদ্ভিদ থেকে এক্সপ্লান্ট নেয়া হয় বা হবে সেটি হলো মাতৃউদ্ভিদ। মাতৃউদ্ভিদটি অবশ্যই নীরোগ ও উৎকৃষ্ট বৈশিষ্ট্যমণ্ডিত হতে হবে।

২। কালচার মিডিয়াম বা আবাদ মাধ্যম তৈরি: বিভিন্ন ধরনের মুখ্য ও গৌণ উপাদান, ভিটামিন, সুকরোজ, ফাইটোহরমোন প্রভৃতি এ মিডিয়ামে থাকা প্রয়োজন। মাধ্যমকে ঘন করতে জমাট বাঁধার উপাদান, যেমন- অ্যাগার, সঠিক মাত্রায় মেশাতে হয়। মৌলিক উপাদান সমৃদ্ধ আবাদ মাধ্যমকে ব্যাসাল মিডিয়াম বলে। মিডিয়ামের pH ৫.৫-৫.৮ এর মধ্যে রাখা হয়।

৩। জীবাণুমুক্তকরণ বা নির্বীজকরণ : মিডিয়ামকে অটোক্লেভ যন্ত্রে ১২১° সে তাপ, ১৫ পাউন্ড চাপ ও ২০ মিনিট সময় রেখে জীবাণুমুক্ত করা হয়। 

৪। মিডিয়ামে এক্সপ্লান্ট বা টিস্যু স্থাপন : এক্সপ্লান্টকে সম্পূর্ণ নির্বীজ অবস্থায় কাচপাত্রে রাখা মিডিয়ামে স্থাপন করা হয়।

৫। ক্যালাস সৃষ্টি ও সংখ্যাবৃদ্ধি : মিডিয়ামে এক্সপ্লান্ট স্থাপনের পর পাত্রটিকে একটি বৈদ্যুতিক আলো, তাপমাত্রা ও আপেক্ষিক আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রিত কক্ষে রাখা হয়। এক্সপ্লান্ট মিডিয়ামে স্থাপন করার পর আলো ও তাপ নিয়ন্ত্রিত করে রাখলে অবয়বহীন অবিন্যস্ত টিস্যুগুচ্ছ ক্যালাস সৃষ্টি হয় এবং সেখান থেকে অসংখ্য মুকুল সৃষ্টি হয়।

৬। মূল উৎপাদক মাধ্যমে স্থানান্তর ও চারা উৎপাদন : মুকুলগুলোকে সাবধানে কেটে নিয়ে মিডিয়ামে রাখা হয় এবং সেখানে প্রতিটি মুকুল, মূল সৃষ্টি করে পূর্ণাঙ্গ চারাগাছে পরিণত হয় ।

৭। চারা টবে স্থানান্তর : উপযুক্ত সুগঠিত মূল সৃষ্টি হলে পূর্ণাঙ্গ চারাগাছ পাত্র থেকে সরিয়ে নিয়ে সাবধানতার সাথে টবে স্থানান্তর করা হয়।

এভাবে টিস্যু কালচারের মাধ্যমে চারাগাছ উৎপাদন কাজ সম্পন্ন করা হয়।

ড. আশরাফ-এর পদ্ধতি হলো জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং। পরিবেশ ব্যবস্থাপনায় এটির গুরুত্ব অপরিসীম।

কোনো জীবকোষ থেকে কোনো সুনির্দিষ্ট জিন নিয়ে অন্যকোনো জীবকোষে স্থাপন ও কর্মক্ষম করা বা নতুন বৈশিষ্ট্য সৃষ্টির জন্য কোনো জীবের DNA-তে পরিবর্তন ঘটানোকে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং বা জিন প্রকৌশল বলা হয়। যেসব ব্যবস্থা গ্রহণের মাধ্যমে পরিবেশকে উন্নত করা যায়, পরিবেশ দূষণকারী উপাদানসমূহকে নিয়ন্ত্রণ বা পুনঃপ্রক্রিয়াজাত করে ব্যবহার করা যায় তাকে পরিবেশ ব্যবস্থাপনা বলে। 

পরিবেশ ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে জীবপ্রযুক্তির ব্যবহার সম্বন্ধে নিচে সংক্ষিপ্ত বর্ণনা করা হলো

(ক) কলকারখানা ও খনি থেকে নির্গত বর্জ্য: কলকারখানা ও খনি থেকে নির্গত বর্জ্য পরিবেশ দূষণ ঘটায়। কলকারখানা থেকে নির্গত বর্জ্যে বিভিন্ন অণুজীব জন্মায় এবং বর্জ্য পদার্থকে ভেঙে সরল উপাদানে পরিণত করে। অণুজীবের সহায়তায় দুধের কারখানা হতে নির্গত বর্জ্য থেকে ল্যাকটিক অ্যাসিড তৈরি করা হয়। কাগজ ও কাগজের মণ্ড থেকে নির্গত বর্জ্য পদার্থে Torula নামক ঈস্ট জন্মায় যার মধ্যে প্রচুর আমিষ থাকে। কাগজ শিল্পের কাঁচামাল ব্লিচ করতে ক্লোরিন ব্যবহৃত হয়। এ ক্লোরিনজনিত দূষণ থেকে পরিবেশকে বিভিন্ন ছত্রাক ব্যবহার করে সহজেই মুক্ত করা যায়। পাট, বস্ত্র ও চিনি শিল্পের সেলুলোজ জাতীয় বর্জ্যকেও বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাকের মাধ্যমে উপকারী দ্রব্যে রূপান্তর করা যায়, ফলে একদিকে পরিবেশ দূষণমুক্ত হয় এবং অপরদিকে প্রয়োজনীয় লাভজনক দ্রব্য পাওয়া যায়, যেমন- ল্যাকটিক অ্যাসিড, টারটারিক অ্যাসিড, ইথানল, প্রোটিন, ভিটামিন, রিন ইত্যাদি।

(খ) সমুদ্রে নির্গত তেল পরিশোধন: বিভিন্ন উপায়ে সমুদ্রে তেল-এর মাধ্যমে দূষণ ঘটতে পারে। তেল পানি অপেক্ষা হালকা এবং অদ্রবণীয় বলে তা পানির উপর ভাসতে থাকে এবং স্তরের সৃষ্টি করে। তেলের এ স্তর সমুদ্রে বসবাসকারী বিভিন্ন উদ্ভিদ ও প্রাণীর অনেক ক্ষতি করে। কিন্তু সমুদ্রে যে সমস্ত হাইড্রোকার্বন অক্সিডাইজিং অণুজীব বাস করে তারা অদ্রবণীয় তেল দানার সাথে লেগে থেকে সংখ্যায় বৃদ্ধি করে এবং অক্সিজেনের উপস্থিতিতে তেলকে ভেঙে সরল উপাদানে পরিণত করে এবং তেল দূষণ থেকে মুক্ত করে। Pseudomonas, Mycobacteria, বিশেষ ধরনের ঈস্ট ও মোল্ড জাতীয় ছত্রাক হাইড্রোকার্বন অক্সিডাইজিং অণুজীব হিসেবে কাজ করে থাকে।

(গ) পয়ঃবর্জ্য বা সিউয়েজ আত্তীকরণ: ঘরবাড়ি, মহল্লা বা কৃষিখামার হতে নির্গত মলমূত্র ও জঞ্জালকে সিউয়েজ নর্দমার ময়লা বলে। অনেক সময় ঝড়বৃষ্টির পরিত্যক্ত পানিও ভূগর্ভস্থ নর্দমা দিয়ে প্রবাহিত হয়ে সিউয়েজে পরিণত হয়। সিউয়েজ পানি যাতে খাবার বা ব্যবহার্য পানির সাথে মিশতে না পারে সেজন্য উন্নত দেশে জৈবিক উপায়ে পরিশোধন করা হয়। বায়বীয় বা অবায়বীয় ব্যাকটেরিয়াসহ শৈবাল, ছত্রাক, প্রোটোজোয়া এ প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এরা জৈব পদার্থকে ভেঙে CO₂ ও CH₄ -এ পরিণত করে। CH জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার করা যায় এবং CO₂ গ্যাসীয় অবস্থায় বায়ুমণ্ডলে ছাড়া পায়।

উপরিউক্ত আলোচনা থেকে বলা যায় যে, পরিবেশ ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে জীবপ্রযুক্তির ব্যাবহার অনস্বীকার্য।