পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়া (পিসিআর) কী? পরীক্ষার তথ্য, পদক্ষেপ এবং এর জন্য ব্যবহৃত

পিসিআর (পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়া) কী?

পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (পিসিআর) এমন একটি প্রযুক্তি যা ডিএনএর স্ট্র্যান্ড জমা হতে পারে এমন প্রায় কোনও তরল বা পৃষ্ঠের মধ্যে বা এর উপরে অবস্থিত ডিএনএ (এবং কিছু ক্ষেত্রে, আরএনএ) এর ট্রেস পরিমাণ বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। পিসিআর বোঝার মূল চাবিকাঠিটি হ'ল প্রতিটি মানব, প্রাণী, উদ্ভিদ, পরজীবী, ব্যাকটিরিয়াম বা ভাইরাসে জিনগত উপাদান যেমন ডিএনএ (বা আরএনএ) সিকোয়েন্সস (নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সস বা ডিএনএ বা আরএনএর টুকরা) থাকে যা তাদের প্রজাতির জন্য অনন্য, এবং সেই প্রজাতির স্বতন্ত্র সদস্যকে। ফলস্বরূপ, যদি কোনও নমুনায় ডিএনএ বা আরএনএর অংশ থাকে, পিসিআর এমন একটি পদ্ধতি যা এই অনন্য অনুক্রমগুলির প্রশস্তকরণ (আরও অনেকগুলি অনুলিপি অনুলিপি তৈরি করতে) ব্যবহৃত হয় যাতে সেগুলি পরে উত্সটির পরিচয় (একটি এ) একটি খুব উচ্চ সম্ভাবনার সাথে নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে নির্দিষ্ট কোনও ব্যক্তি, প্রাণী বা রোগজীবাণু জীব) ট্রেস ডিএনএ বা আরএনএর প্রায় কোনও উপাদানের নমুনায় বা পাওয়া গেছে।

পিসিআর পরিবর্ধন শনাক্তকরণ পরীক্ষার কেবলমাত্র একটি অংশ। প্রশস্তকরণটি সম্পন্ন হয়ে গেলে (নীচে দেখুন), পরিবর্ধিত অংশগুলিকে একটি পরিচিত উত্স (উদাহরণস্বরূপ, কোনও নির্দিষ্ট ব্যক্তি, প্রাণী বা রোগজীবাণু জীব) থেকে অন্যান্য নিউক্লিয়াইডাইড বিভাগের সাথে তুলনা করা দরকার। অনন্য বিভাগগুলির এই তুলনা প্রায়শই মানুষ, রোগজীবাণু বা পৃথককারী জেল থেকে অন্যান্য নিউক্লিওটাইড অনুক্রমের পাশে পিসিআর-উত্পাদিত নিউক্লিওটাইড অনুক্রম স্থাপন করে করা হয় done বৈদ্যুতিক কারেন্ট জেলটির মাধ্যমে সঞ্চালিত হয় এবং বিভিন্ন নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সগুলি তাদের বৈদ্যুতিক চার্জ এবং আণবিক আকার অনুসারে একটি "মই" এর অনুরূপ ব্যান্ড গঠন করে। এটাকে জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস বলা হয়। ব্যান্ড বা "মই" পদক্ষেপের মতো যা জেলতে একই স্তরে স্থানান্তরিত হয় নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্সগুলির পরিচয় প্রদর্শন করে। এই পদ্ধতিটি পিসিআর পরীক্ষা সম্পন্ন করার অন্যতম জনপ্রিয় উপায় (চিত্র 1 দেখুন)।

চিত্র 1, ব্যান্ড বা "মই" পিসিআর এর ধাপগুলি মাইকোব্যাকটেরিয়ামের ডিএনএ তৈরি করেছে (সিডিসির সৌজন্যে)

চিত্র। ওহিওর 2 রোগী এবং ভেনিজুয়েলার 1 রোগী থেকে মাইকোব্যাক্টেরিয়াম কসমেটিকাম বিচ্ছিন্নভাবে পুনরাবৃত্তিমূলক উপাদানগুলি (পুনরায়) –পিসিআর (এ) এবং পালস-ফিল্ড জেল ইলেক্ট্রোফোরসিস (পিএফজিই) (বি) নিদর্শনগুলি। রেপ-পিসিআর BOXA1R প্রাইমার (3) ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়েছিল, এবং পিএফজিই সীমাবদ্ধতা এনজাইম এএসআই দিয়ে সঞ্চালিত হয়েছিল। লেনস 1, 2, ওহিও OH1 এবং OH2 বিচ্ছিন্ন করে; 3, 4 লেন, এন্টিসি বিএএ -878 টি এবং এটিটিসিসি বিএএ-879 স্ট্রেন নিয়ন্ত্রণ করে; লেন 5, ভেনিজুয়েলা ভিজেড 1 বিচ্ছিন্ন করুন। ডিএনএ আকারের মানগুলি 100-বিপি (এস 1) এবং 48.5-কেবি মার্কার (এস 2)।

পিসিআর (পলিমারেজ চেইন বিক্রিয়া) কীভাবে করা হয়?

1983 সালে, ক্যারি মুলিস ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলি প্রশস্ত করার প্রাথমিক পদক্ষেপগুলি আবিষ্কার করেছিলেন। 1993 সালে এই প্রক্রিয়াটি বিকাশের জন্য তাকে এবং মাইকেল স্মিথকে নোবেল পুরষ্কার দেওয়া হয়েছিল sequ কয়েকটি মৌলিক পদক্ষেপ রয়েছে যা ধারাবাহিকভাবে অনুসরণ করা হয়; উপযুক্ত রাসায়নিক এবং একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা হিটার সহ পিসিআর একটি টিউবে করা যায়। নিবন্ধগুলি বা প্রয়োজনীয় রাসায়নিকগুলি নিম্নরূপ:

• একটি নমুনা যাতে নিউক্লিওটাইড ক্রম থাকে (রক্ত, চুল, পুঁজ, ত্বক স্ক্র্যাপিং ইত্যাদি থেকে)
• ডিএনএ প্রাইমস: সংক্ষিপ্ত একক-স্ট্র্যান্ডড ডিএনএ যা নিউক্লিয়োটাইড ক্রমগুলিতে সংযুক্ত থাকে যা নিউক্লিওটাইডগুলির পরিপূরক স্ট্র্যান্ডের সংশ্লেষণকে উত্সাহ দেয়
• ডিএনএ পলিমারেজ: একটি এনজাইম, যখন ডিএনএ একটি প্রাইমারের সাথে আবদ্ধ থাকে, তখন ডিএনএ সেগমেন্টের সাথে সংযুক্তি পরিপূরক বেস জোড়া তৈরি করে এবং এইভাবে ডিএনএর পরিপূরক নিউক্লিওটাইড স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষ করে (তাপ-প্রতিরোধী ডিএনএ পলিমারেজ, টাক পলিমারেজ, তাপ-প্রতিরোধী ব্যাকটিরিয়া থেকে প্রাপ্ত, পিসিআর সঞ্চালনের দক্ষতার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নতি করেছে)
• ডিএনএ বিল্ডিং ব্লকগুলির একটি বৃহত অতিরিক্ত সংখ্যক নিউক্লিওটাইডস (অ্যাডেনিন, থিমিডিন, সাইটোসিন এবং গুয়াইন, সংক্ষেপে যথাক্রমে: A, T, C এবং G) সমাধানে উপস্থিত রয়েছে। যখন এই ব্লকগুলি একসাথে যুক্ত হয়, তখন তারা নিউক্লিওটাইড ক্রম বা ডিএনএর একক স্ট্র্যান্ড গঠন করে। এই বিল্ডিং ব্লকগুলি যখন তাদের পরিপূরক বিল্ডিং ব্লককে দুর্বল হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা আবদ্ধ করে তোলে (উদাহরণস্বরূপ, A কেবলমাত্র টি এবং জি কেবলমাত্র সি এর সাথে বন্ড করবে) একটি পরিপূরক ডিএনএ নিউক্লিয়োটাইড ক্রম তৈরি হয় এবং মূল একক-আটকে থাকা ডিএনএতে আবদ্ধ হয়। বাঁধাইয়ের কাজ শেষ হলে, একটি পরিপূরক ডাবল স্ট্র্যান্ড ডিএনএ একটি নির্দিষ্ট অনুক্রমে তৈরি হয়।

পিসিআর, তারপরে, উপরে উল্লিখিত রিজেন্টস সহ একটি নলটিতে স্থাপন করা নমুনা থেকে ডিএনএর একটি অংশ দিয়ে শুরু হয়। সমাধানটি কমপক্ষে 94 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড করা হয় (201.2 এফ); এই উত্তাপটি হাইড্রোজেন বন্ধনগুলিকে ভেঙে দেয় যা পরিপূরক ডিএনএ স্ট্র্যান্ড গঠনের অনুমতি দেয়, সুতরাং মিশ্রণে কেবল একটি একক স্ট্র্যান্ড বিদ্যমান (এটি ডাবল-স্ট্র্যান্ডড ডিএনএর অবনতি বলে অভিহিত করা হয়)।

মিশ্রণটি প্রায় 54 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (129.2 এফ) এ ঠাণ্ডা করার অনুমতি দেওয়া হয়। এই তাপমাত্রায়, ডিএনএ প্রাইমার এবং ডিএনএ পলিমারেজ পৃথক একক-আটকে থাকা ডিএনএকে আবদ্ধ করে (এটি ডিএনএকে অ্যানিলিং বলে অভিহিত করা হয়)। মিশ্রণে বিল্ডিং ব্লকগুলি অতিরিক্ত (উচ্চ ঘনত্ব) হওয়ায় পলিমারেজগুলি ডিএনএর নতুন পরিপূরক স্ট্র্যান্ডগুলি তৈরি করতে ব্যবহার করে (ডিএনএর প্রসারিত বলা হয়) এবং এই প্রক্রিয়াটি 72 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (161.6 এফ) এর চেয়ে আরও দ্রুততর হয়। এই প্রক্রিয়াটি মূল অণুর প্রতিটি একক স্ট্র্যান্ড থেকে একটি নতুন ডাবল স্ট্র্যান্ডড ডিএনএ অণু তৈরি করে।

এই চক্রটি একটি তাপীয় সাইক্লার হিসাবে অভিহিত মেশিনে প্রায় 40 বার পুনরাবৃত্তি হয় যা হিটিং-কুলিং চক্রটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে পুনরাবৃত্তি করে, প্রতিটি ডিএনএ অনুক্রমের পরিমাণ প্রতিবার হিটিং-কুলিং চক্রটি দ্বিগুণ হয়ে যায়। প্রাথমিকভাবে যা ছিল ডিএনএর একক সংক্ষিপ্ত বিভাগে তা ৪০ টি দ্বিগুণ চক্রের পরে প্রায় 100 বিলিয়ন কপিগুলিতে প্রসারিত করা যেতে পারে।

চিকিত্সক কেন পিসিআর (পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন) পরীক্ষার আদেশ দেবেন?

পিসিআর পরীক্ষাটি বিভিন্ন পরীক্ষার ভিত্তি তৈরি করে যা বিভিন্ন চিকিত্সা প্রশ্নের উত্তর দিতে পারে যা চিকিত্সকরা রোগীদের সনাক্তকরণ এবং চিকিত্সা করতে সহায়তা করে। উদাহরণস্বরূপ, পিসিআর পরীক্ষাগুলি রোগীদের রোগজীবাণুগুলি সনাক্ত করতে ও সনাক্ত করতে পারে, বিশেষত যাদের চাষ করা কঠিন (উদাহরণস্বরূপ, এইচআইভি এবং অন্যান্য ভাইরাস এবং নির্দিষ্ট ছত্রাক)।

অন্যান্য চিকিত্সক জিনগত রোগ নির্ণয়ের জন্য পিসিআর পরীক্ষার আদেশ দেন, অন্য ডাক্তাররা বাচ্চাদের পিতামাতাকে চিহ্নিত করার মতো জৈবিক সম্পর্কগুলি সনাক্ত করতে পিসিআর ব্যবহার করেন। পিসিআর পরীক্ষাগুলি নির্দিষ্ট ক্যান্সারে পাওয়া জিনগত পরিবর্তন এবং পুনঃব্যবস্থা সনাক্তকরণ এবং বৈশিষ্ট্যযুক্ত করার জন্যও ব্যবহৃত হয়।

যাইহোক, পিসিআর পরীক্ষাগুলি বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞান, জেনেটিক ফিঙ্গারপ্রিন্টিং, ফরেনসিক তদন্ত এবং আরও অনেকগুলি সহ বৈজ্ঞানিক তদন্তের অনেক দিকগুলিতে সংশোধন ও প্রসারিত হয়েছে।

আরটি-পিসিআর কী?

আরটি-পিসিআর একটি পিসিআর পরীক্ষা যা আরএনএ সনাক্ত এবং পরিমাপের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। যদিও প্রাথমিক পিসিআর পরীক্ষাগুলি ডিএনএকে প্রশস্ত করেছে, অনেকগুলি ভাইরাস এবং অন্যান্য জৈবিক উপাদান (উদাহরণস্বরূপ, মাইটোকন্ড্রিয়া) আরএনএকে তাদের জিনগত উপাদান হিসাবে ব্যবহার করে। আরটি-পিসিআর প্রথমে আরএনএ গ্রহণ করে এবং আরএনএ স্ট্র্যান্ডকে ডিএনএ স্ট্র্যান্ডে রূপান্তর করে প্রচলিত পিসিআর থেকে পৃথক হয়। এটি মূলত ডিএনএ পলিমারেজের পরিবর্তে এনজাইম হিসাবে উল্লিখিত বিপরীত ট্রান্সক্রিপ্ট ব্যবহার ব্যতীত উপরে বর্ণিত পিসিআর একই পদ্ধতি দ্বারা সম্পন্ন হয়। বিপরীত প্রতিলিপি আরএনএর একক স্ট্র্যান্ডকে ডিএনএর পরিপূরক স্ট্র্যান্ডে অনুবাদ করতে দেয়। একবার এই প্রতিক্রিয়া দেখা দিলে রুটিন পিসিআর পদ্ধতিটি তখন ডিএনএ প্রশস্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। আরটি-পিসিআর অনেকগুলি আরএনএ ভাইরাস সনাক্ত এবং অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়েছে।

আরটি-পিসিআরকে রিয়েল-টাইম পিসিআর বলে আখ্যায়িত করে পিসিআর এর অন্য একটি প্রকরণের সাথে বিভ্রান্ত হওয়া উচিত নয়। রিয়েল-টাইম পিসিআর হ'ল পিসিআর এর একটি প্রকরণ যা প্রক্রিয়াটির 40 টি চক্রের সময় প্রশস্ত ডিএনএ বিশ্লেষণের অনুমতি দেয় allows যদিও পদ্ধতিটি সাইক্লিংয়ের সাথে প্রচলিত পিসিআর অনুরূপ, রিয়েল-টাইম পিসিআর বিল্ডিং ব্লক বা ছোট নিউক্লিওটাইড স্ট্র্যান্ডের সাথে সংযুক্ত ফ্লুরোসেন্ট রঙিন ব্যবহার করে। ব্যবহৃত পদ্ধতির উপর নির্ভর করে প্রসারিত ডিএনএ স্ট্র্যান্ড তৈরি হয়ে গেলে প্রতিপ্রভোধ ঘটে। প্রতিপ্রভির পরিমাণ 40 টি চক্র জুড়ে পরিমাপ করা যায় এবং তদন্তকারীদের পরিবর্ধন চক্রের সময় নির্দিষ্ট পণ্য এবং তাদের পরিমাণ পরিমাপ করতে দেয়। এটি প্রায়শই তদন্তকারী বা ল্যাব টেকনিশিয়ানদের পিসিআর পণ্য বিশ্লেষণের জন্য জেল ইলেক্ট্রোফোরসিস বা অন্যান্য গৌণ প্রক্রিয়াগুলি এড়িয়ে যাওয়ার অনুমতি দেয়, ফলে আরও দ্রুত ফলাফল পাওয়া যায়।

রিয়েল-টাইম পিসিআর এবং আরটি-পিসিআর হ'ল মূল পিসিআর পরীক্ষার বিভিন্নতা বা পরিবর্তন। যাইহোক, আরও অনেক বৈচিত্র রয়েছে (কমপক্ষে 25) যা বিদ্যমান এবং নির্দিষ্ট সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য ব্যবহৃত হয়। তাদের সকলের আলাদা আলাদা নাম রয়েছে যেমন এসেম্বলি পিসিআর, হট-স্টার্ট পিসিআর, মাল্টিপ্লেক্স পিসিআর, সলিড-ফেজ পিসিআর এবং আরও অনেকগুলি।

পিসিআর চিকিত্সা, জীববিজ্ঞানের অন্যান্য যে কোনও প্রশ্নের জবাব দিতে সহায়তা করার জন্য সংশোধিত হতে থাকবে। এবং অধ্যয়নের অন্যান্য ক্ষেত্রগুলি।