পিসিআর কি এবং কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ?

পিসিআর, বা পলিমারেজ চেইন প্রতিক্রিয়া, একটি কৌশল যা ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলিকে প্রসারিত করতে ব্যবহৃত হয়।এটি প্রথম 1980 এর দশকে ক্যারি মুলিস দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল, যিনি তার কাজের জন্য 1993 সালে রসায়নে নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন।পিসিআর আণবিক জীববিজ্ঞানে বৈপ্লবিক পরিবর্তন এনেছে, গবেষকদেরকে ছোট নমুনা থেকে ডিএনএ প্রশস্ত করতে এবং এটি বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করতে সক্ষম করে।

পিসিআর হল একটি তিন-পদক্ষেপের প্রক্রিয়া যা একটি থার্মাল সাইক্লারে সঞ্চালিত হয়, এমন একটি মেশিন যা একটি প্রতিক্রিয়া মিশ্রণের তাপমাত্রা দ্রুত পরিবর্তন করতে পারে।তিনটি ধাপ হল বিকৃতকরণ, অ্যানিলিং এবং এক্সটেনশন।
 
প্রথম ধাপে, ডিনাচুরেশনে, ডবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ হাইড্রোজেন বন্ধন ভাঙার জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় (সাধারণত প্রায় 95 ডিগ্রি সেলসিয়াস) উত্তপ্ত হয় যা দুটি স্ট্র্যান্ডকে একসাথে ধরে রাখে।এর ফলে দুটি একক-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ অণু তৈরি হয়।
 
দ্বিতীয় ধাপে, অ্যানিলিং, তাপমাত্রা প্রায় 55 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নামিয়ে দেওয়া হয় যাতে প্রাইমারগুলিকে একক-অবস্থিত ডিএনএ-তে পরিপূরক ক্রমগুলিতে অ্যানিল করার অনুমতি দেওয়া হয়।প্রাইমারগুলি ডিএনএর ছোট টুকরো যা লক্ষ্য ডিএনএ-তে আগ্রহের ক্রমগুলির সাথে মেলে ডিজাইন করা হয়েছে।
 
তৃতীয় ধাপে, এক্সটেনশনে, তাক পলিমারেজ (এক ধরনের ডিএনএ পলিমারেজ) প্রাইমার থেকে ডিএনএর একটি নতুন স্ট্র্যান্ড সংশ্লেষিত করার জন্য তাপমাত্রা প্রায় 72 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে উন্নীত করা হয়।Taq পলিমারেজ একটি ব্যাকটেরিয়া থেকে উদ্ভূত হয় যা গরম স্প্রিংসে বাস করে এবং PCR-তে ব্যবহৃত উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম।

পিসিআরের এক চক্রের পরে, ফলাফলটি লক্ষ্য ডিএনএ অনুক্রমের দুটি অনুলিপি।কয়েকটি চক্রের জন্য তিনটি ধাপের পুনরাবৃত্তি করে (সাধারণত 30-40), টার্গেট ডিএনএ সিকোয়েন্সের কপির সংখ্যা দ্রুতগতিতে বাড়ানো যেতে পারে।এর মানে হল যে অল্প পরিমাণে শুরু হওয়া ডিএনএ লক্ষ লক্ষ বা এমনকি বিলিয়ন কপি তৈরির জন্য প্রশস্ত করা যেতে পারে।

 
গবেষণা এবং ডায়াগনস্টিকসে পিসিআর-এর অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।এটি জেনেটিক্সে জিন এবং মিউটেশনের কার্যকারিতা অধ্যয়ন করতে, ডিএনএ প্রমাণ বিশ্লেষণের জন্য ফরেনসিক্সে, প্যাথোজেনের উপস্থিতি সনাক্ত করতে সংক্রামক রোগ নির্ণয়ে এবং ভ্রূণের জেনেটিক ব্যাধিগুলির জন্য স্ক্রীনে প্রসবপূর্ব নির্ণয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।
 
পিসিআর-কে অনেকগুলি বৈচিত্র্যের জন্যও অভিযোজিত করা হয়েছে, যেমন পরিমাণগত পিসিআর (কিউপিসিআর), যা ডিএনএর পরিমাণ পরিমাপ করতে দেয় এবং ট্রান্সক্রিপশন পিসিআর (আরটি-পিসিআর), যা আরএনএ সিকোয়েন্সগুলিকে প্রশস্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এর অনেক প্রয়োগ সত্ত্বেও, পিসিআর-এর সীমাবদ্ধতা রয়েছে।এটির জন্য লক্ষ্য ক্রম এবং উপযুক্ত প্রাইমারগুলির নকশা সম্পর্কে জ্ঞান প্রয়োজন এবং প্রতিক্রিয়া শর্তগুলি সঠিকভাবে অপ্টিমাইজ করা না হলে এটি ত্রুটির প্রবণ হতে পারে।যাইহোক, যত্নশীল পরীক্ষামূলক নকশা এবং সম্পাদনের সাথে, পিসিআর আণবিক জীববিজ্ঞানের সবচেয়ে শক্তিশালী সরঞ্জামগুলির মধ্যে একটি।