সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৩ – জীবপ্রযুক্তি, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

DNA অণুর অনুদৈর্ঘ্যে ATGC বেসগুলো কোন অনুক্রমে কোনটির পর কোনটি) সজ্জিত থাকে তা হলো জিনোম সিকোয়েন্স, আর এই সিকোয়েন্সটি সজ্জিত করার নিয়ম হলো জিনোম সিকোয়েন্সিং বা DNA সিকোয়েন্সিং ।

জিনোম সিকোয়েন্সিং আধুনিক জীবপ্রযুক্তির এক উল্লেখযোগ্য অংশ৷ উন্নত প্রযুক্তির কারণে এর ব্যয়বহুলতা অনেকাংশই কমানো সম্ভব হয়েছে। ফসলি উদ্ভিদের রোগ সৃষ্টিকারী ভাইরাসের জিনোম সিকুয়েন্সিং করা হয়। জিনোম সিকুয়েন্সিং এর প্রবর্তক হলেন Dr. F. Sanger. তিনি নোবেল পুরস্কার লাভ করেছেন। 

উদ্দীপকে নির্দেশিত 'Y' জৈব প্রযুক্তি টি হচ্ছে টিস্যু কালচার। 

উদ্ভিদের দেহ থেকে পৃথককৃত যে কোন বিভাজনক্ষম অঙ্গ বা টিস্যু দেহের বাইরে সম্পূর্ণ কৃত্রিম ও জীবাণুমুক্ত অবস্থায় বিশেষভাবে প্রস্তুতকৃত পুষ্টি মাধ্যমে আবাদ করে পুর্ণাঙ্গ চারা উদ্ভিদ সৃষ্টি করাকে টিস্যু কালচার বলা হয়। এর ধাপসমূহ নিম্নে আলোচনা করা হলো। 

১। এক্সপ্লান্ট নির্বাচন: সঠিক এক্সপ্লান্ট নির্বাচন টিস্যু কালচারের জন্য একটি অতি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। স্বাস্থ্যবান, নিরোগ ও ভাইরাসমুক্ত অর্থাৎ উৎকৃষ্ট জার্ম প্লাজমবিশিষ্ট উদ্ভিদ থেকেই এক্সপ্লান্ট নির্বাচন করতে হয়। পর্ব বা পর্বমধ্যকে এক্সপ্লান্ট হিসেবে ব্যবহার করার জন্য পূর্বমধ্যের কিছু টিস্যুসহ পর্ব কেটে নেওয়া হয় ।

২। কালচার মিডিয়াম বা পুষ্টি মাধ্যম: টিস্যু কালচারের জন্য কোন একক প্রকৃতির কালচার মিডিয়াম নেই। প্রত্যেক উদ্ভিদের জন্য ভিন্ন ভিন্ন উদ্দেশ্যে ভিন্ন ভিন্ন উপাদানসম্পন্ন কালচার মিডিয়াম প্রয়োজন হয়। তবে সবক্ষেত্রেই একটি মৌলিক পুষ্টি উপাদানের প্রয়োজন পড়ে। এ মৌলিক পুষ্টি উপাদানসমৃদ্ধ কালচার মিডিয়ামকে ক্যাসাল মিডিয়াম বলে। এ মিডিয়া তৈরিতে যে সব রাসায়নিক উপাদান এর প্রয়োজন হয় সেগুলো হলো: (ক) উপাদান, (খ) জৈব পুষ্টি উপাদান, (গ) বৃদ্ধি হরমোন ও (ঘ) অ্যাগার অ্যাগার।

৩। জীবাণু মুক্তকরণ বা নির্জীবকরণঃ পুষ্টি উপাদানে জীবাণু জন্মানোর সম্ভাবনা থাকে, অণুজীবের জন্য তা খুবই উপাদেয় হওয়ায় সেখানে কালচার মিডিয়ামকে নষ্ট করে দেয়। দ্রবণসহ কাচপাত্রটি নির্বীজকরণ যন্ত্রের সাহায্যে নির্বীত করা হয়। সেখান থেকে সুবিধামত পাত্রে ঢেলে নিয়ে পাত্রগুলো তখন কক্ষ তাপমাত্রায় (২০) সে.) রেখে দিলে মিডিয়াম জেলির মত জমাট বাধে।  

৪। মিডিয়ামের এক্সপ্লান্ট বা টিস্যু স্থানান্তর: এক্সপ্লান্ট একটি বাফার দ্রবণে রেখে বিভিন্ন নির্বীজকণ রাসায়নিক ধবনে নির্বীজ করে নিতে হয়। এ সময় প্রয়োজনীয় চিমটা ডুরি, কাঁচি এমনকি হাত এবং যে বিশেষ স্থানে স্থানান্তর কাজ সম্পন্ন হবে সে স্থানটিও! ইমাইল আলকোহল দিয়ে জীবাণুমুক্ত করা হয়। এরপর এক্সপ্লান্টকে কাঁচ পাত্রে জামাটবাঁধা পুষ্টি উপাদানের উপর বাসিয়ে দেয়া হয়।

৫ । ক্যালাস সৃষ্টি ও সংখ্যাবৃদ্ধি: এক্সপ্লান্ট স্থানান্তরের পর পাত্রটি বৈদ্যুতিক আলো (৩,০০০-৫,০০০ লাক্স)

ও তাপমাত্রা (১৭-২০° সে.) নিয়ন্ত্রিত কক্ষে রেখে দিলে কয়েকদিনের মধ্যে এক্সপ্লান্ট আস্তে আস্তে কালোসে রূপান্তরিত হবে। ক্যাপাস থেকে এক সময় ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র চারা বের হতে শুরু করবে।

৬.ক্ষুদ্র চারা থেকে পূর্ণাঙ্গ চারা সৃষ্টি। মুলবিহীন ক্ষুদ্র চারাগুলো সাবধানে কেটে নিয়ে এমন কিছু কালচার মিডিয়ামে স্থানান্তর করতে হয় যেখানে এদের প্রত্যেকলিত মূল ও কান্ড সৃষ্টি হয়ে একেকটি ক্ষুদ্র চারা উদ্ভিদে পরিস্ফুটিত হবে। এসব কাজ তখনও আলো-তাপ নিয়ন্ত্রিত কক্ষে নির্বীজ অবস্থায় সম্পন্ন করা হয়।

 ৭। চারা উদ্ভিদ স্থানান্তরকরণ: ক্ষুদ্র চারা থেকে সৃষ্ট চারা উদ্ভিদগুলো যখন পূর্ণাঙ্গ চারায় পরিণত হয় তখন তাছোট ছোট মাটিভরা পাত্র বা টবে সাবধানে স্থানান্তর করা হয়।

৮। প্রাকৃতিক পরিবেশে তথা মাঠ পর্যায়ে স্থানান্তর: টবসহ চারা উদ্ভিদকে কিছুটা আর্দ্র পরিবেশে রাখা হয়, তবে রোপিত চারা উদ্ভিদগুলো কক্ষের বাইরে রেখে মাঝে মাঝে বাইরের প্রাকৃতিক পরিবেশের সাথে খাপ খাইে নিতে হয়। পূর্ণাঙ্গ চারা উদ্ভিদগুলো সজীব ও সবল হয়ে উঠলে সেগুলোকে এক পর্যায়ে প্রাকৃতিক পরিবেশে মাটিতে লাগানো হয়। এভাবেই টিস্যু কালচারের মাধ্যমে চারা উদ্ভিদ উৎপাদন কাজ সম্পন্ন করা হয়।

উদ্দীপকের Y হলো টিস্যু কালচার এবং Z হলো রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তি। রিকম্বিনেন্ট DNA এর মাধ্যমে নতুন বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন জীব তৈরি করা সম্ভব। 

উদ্ভিদের যেকোনো বিভাজনক্ষম  অঙ্গ থেকে বিচ্ছিন্ন কোনো টিস্যু সম্পূর্ণ জীবাণুমুক্ত অবস্থায় উপযুক্ত পুষ্টি মাধ্যমে বৃদ্ধিকরণ করাকে টিস্যু কালচার বলে।  গবেষণাগারে কোনো টিস্যুকে পুষ্টি মাধ্যমে কালচার করাই হলো টিস্যু কালচার।  টিস্যু কালচার, জীবপ্রযুক্তির একটি নতুন শাখা হলেও ইতোমধ্যো এ প্রযুক্তির মাধ্যমে উদ্ভিদ প্রজনন, উন্নত উদ্ভিদ প্রকরণ উৎপাদন এবং মানব উন্নয়নের ক্ষেত্রে প্রভূত সাফল্য অর্জিত হয়েছে এবং দেশের অর্থনীতিতে টিস্যু কালচার প্রযুক্তি ইতোমধ্যেই বিশেষ অবদান রাখতে শুরু করেছে।

ফুল, ফল বা শস্য উৎপাদনকারী কোনো ভালো জাতের উদ্ভিদ থেকে যদি অধিক সংখ্যক চারা উৎপাদন করা প্রয়োজন হয় তবে ঐ ভালোজাতের একটি উদ্ভিদ থেকে টিস্যু নিয়ে কালচার করে অনেক সংখ্যক চারাগাছ উৎপাদন করা সম্ভব হয়। এভাবে উৎপাদিত চারাগাছসমূহ হুবহু এদের মাতৃ-উদ্ভিদের মতো হয়ে থাকে। কাজেই একই বৈশিষ্ট্যমণ্ডিত উদ্ভিদ উৎপাদন করার জন্য টিস্যু কালচার প্রযুক্তি অত্যন্ত কার্যকর প্রক্রিয়া। তাই এ পদ্ধতি মাইক্রোপ্রোপাগেশন নামেও পরিচিত। তবে এর মাধ্যমে নতুন বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন উদ্ভিদ পাওা সম্ভব নয়। 

অন্যদিকে, জিন প্রকৌশলগত যে প্রযুক্তির মাধ্যমে কোনো জীবের DNA-তে কাঙ্ক্ষিত গাঠনিক পরিবর্তন আনা যায় তাকে রিকম্বিনেন্ট DNA প্রযুক্তি বলে। 

এ পদ্ধতি প্রয়োগে কোনো সুনির্দিষ্ট জিনসহ DNA অণুর অংশকে কোষের বাইরে ভেদন করে ব্যাকটেরিয়ার প্লাসমিড DNA-তে প্রতিস্থাপন করা হয়।  সুনির্দিষ্ট রেস্ট্রিকশন এনজাইম প্রয়োগ করে কাঙ্ক্ষিত DNA-এর নির্দিষ্ট অংশকে খণ্ড করা হয়। একই এনজাইম প্রয়োগ করে বাহক DNA প্লাসমিড DNA হতেও অনুরূপ খণ্ড বের করে নেয়া হয় । | কাঙ্ক্ষিত DNA-ই এ সংক্রান্ত DNA খণ্ড বহন করে এবং এতে করে কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য পাওয়া ও সহজতর হয়।