অধ্যায় ১২ জৈবপ্রযুক্তি ও তার প্রয়োগ
অনুশীলনী
১। ভাইরাসমুক্ত উদ্ভিদ তৈরির জন্য উদ্ভিদের কোন অংশ সবচেয়ে উপযুক্ত এবং কেন?
Show Answer
উত্তর ভাইরাসমুক্ত উদ্ভিদ তৈরির জন্য উদ্ভিদের সবচেয়ে উপযুক্ত অংশ হল মেরিস্টেম কলা, বিশেষ করে অ্যাপিক্যাল মেরিস্টেম। অ্যাপিক্যাল মেরিস্টেম মূল ও কাণ্ডের অগ্রভাগে অবস্থিত এবং এটি উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য দায়ী।
অ্যাপিক্যাল মেরিস্টেম ভাইরাসমুক্ত উদ্ভিদ উৎপাদনের জন্য আদর্শ হওয়ার বেশ কিছু কারণ রয়েছে:
১. ভাইরাসের কম ঘনত্ব: অ্যাপিক্যাল মেরিস্টেমে সাধারণত উদ্ভিদের অন্যান্য অংশের তুলনায় ভাইরাসের ঘনত্ব কম থাকে। কারণ ভাইরাস সাধারণত এই দ্রুত বিভাজিত কোষগুলিতে ধীরে ছড়ায়।
২. দ্রুত কোষ বিভাজন: মেরিস্টেমের কোষগুলি দ্রুত বিভাজিত হয়, যা ভাইরাসের প্রতিলিপিকরণের চেয়ে দ্রুততর হতে পারে, ফলে ভাইরাসমুক্ত কলা পাওয়া সহজ হয়।
৩. টোটিপোটেন্সি: মেরিস্টেম্যাটিক কোষগুলি টোটিপোটেন্ট, অর্থাৎ তাদের যেকোনো ধরনের উদ্ভিদ কোষে বিকশিত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এটি মেরিস্টেম কলার একটি ছোট টুকরো থেকে একটি সম্পূর্ণ উদ্ভিদ পুনরুৎপাদন করতে দেয়।
৪. পুনরুৎপাদন ক্ষমতা: মেরিস্টেম কালচার এবং মাইক্রোপ্রোপাগেশন এর মতো কৌশলগুলি মেরিস্টেম কলা থেকে সম্পূর্ণ উদ্ভিদ পুনরুৎপাদন করতে ব্যবহৃত হয়। এই পুনরুৎপাদিত উদ্ভিদগুলি প্রায়শই মাতৃ উদ্ভিদকে সংক্রমণ করা ভাইরাস থেকে মুক্ত থাকে।
২। মাইক্রোপ্রোপাগেশনের মাধ্যমে উদ্ভিদ উৎপাদনের প্রধান সুবিধা কী?
Show Answer
উত্তর
মাইক্রোপ্রোপাগেশনের মাধ্যমে উদ্ভিদ উৎপাদনের সুবিধা:
- অল্প সময়ে এবং কম জায়গায় প্রচুর সংখ্যক উদ্ভিদ পাওয়া যায়।
- সারা বছর ধরে উদ্ভিদ পাওয়া যায়।
- এই পদ্ধতিতে নির্বীজ উদ্ভিদ বৃদ্ধি করা যায়।
- উদ্ভিদ প্রসারণের একটি অর্থনৈতিক ও সহজ পদ্ধতি।
৩। ইন ভিট্রোতে একটি এক্সপ্লান্টের প্রসারণের জন্য ব্যবহৃত মিডিয়ামের বিভিন্ন উপাদান কী কী তা খুঁজে বের করুন?
Show Answer
উত্তর
ইন ভিট্রোতে একটি এক্সপ্লান্টের প্রসারণ সাধারণত একটি কালচার মিডিয়াম জড়িত যাতে বেশ কয়েকটি মূল উপাদান রয়েছে:
১. ম্যাক্রোনিউট্রিয়েন্টস: নাইট্রোজেন, ফসফরাস, পটাসিয়াম, ক্যালসিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম এবং সালফারের মতো অপরিহার্য উপাদান। ২. মাইক্রোনিউট্রিয়েন্টস: আয়রন, ম্যাঙ্গানিজ, জিঙ্ক, কপার, মলিবডেনাম, বোরন এবং কোবাল্টের মতো ট্রেস উপাদান। ৩. ভিটামিন: থায়ামিন (বি১), নিকোটিনিক অ্যাসিড (বি৩), পাইরিডক্সিন (বি৬) এবং অন্যান্য অপরিহার্য ভিটামিন। ৪. কার্বন উৎস: সাধারণত শর্করা বা গ্লুকোজ শক্তি সরবরাহের জন্য। ৫. উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক: অক্সিন, সাইটোকাইনিন এবং জিবেরেলিনের মতো হরমোন যা বৃদ্ধি ও বিকাশ নিয়ন্ত্রণ করে। ৬. আগার বা জেলরাইট: মিডিয়ামকে কঠিন করতে একটি জেলিং এজেন্ট। ৭. পানি: সমস্ত উপাদান দ্রবীভূত করতে এবং উদ্ভিদ কলার আর্দ্রতা সমর্থন করতে নির্বীজ, পাতিত পানি।
এই উপাদানগুলি ইন ভিট্রোতে উদ্ভিদ কলার বৃদ্ধি ও বিকাশের জন্য একটি অনুকূল পরিবেশ তৈরি করে।
৪। কিছু ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উৎপাদিত বিটি টক্সিনের স্ফটিকগুলি ব্যাকটেরিয়াদের নিজেদেরকে মারে না কারণ –
(ক) ব্যাকটেরিয়া টক্সিনের প্রতি প্রতিরোধী
(খ) টক্সিন অপরিপক্ব
(গ) টক্সিন নিষ্ক্রিয়
(ঘ) ব্যাকটেরিয়া টক্সিনকে একটি বিশেষ থলিতে আবদ্ধ করে
Show Answer
উত্তর
টক্সিন নিষ্ক্রিয়:
ব্যাকটেরিয়ায়, টক্সিন একটি নিষ্ক্রিয় রূপে উপস্থিত থাকে, যাকে প্রোটোটক্সিন বলা হয়, যা সক্রিয় রূপে রূপান্তরিত হয় যখন এটি একটি পোকার দেহে প্রবেশ করে।
৫। ট্রান্সজেনিক ব্যাকটেরিয়া কী? যেকোনো একটি উদাহরণ ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন।
Show Answer
উত্তর
ট্রান্সজেনিক ব্যাকটেরিয়ায় বিদেশী জিন থাকে যা ইচ্ছাকৃতভাবে তার জিনোমে প্রবেশ করানো হয়। বিভিন্ন বাণিজ্যিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ পণ্য উৎপাদনের জন্য কাঙ্ক্ষিত জিন প্রকাশ করার জন্য এগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।
ট্রান্সজেনিক ব্যাকটেরিয়ার একটি উদাহরণ হল ই.কোলাই। ই.কোলাই এর প্লাজমিডে, মানুষের ইনসুলিনের A এবং $B$ শৃঙ্খলের সাথে সম্পর্কিত দুটি DNA অনুক্রম সন্নিবেশিত করা হয়, যাতে সংশ্লিষ্ট মানব ইনসুলিন শৃঙ্খল উৎপাদন করা যায়। তাই, ব্যাকটেরিয়ায় ইনসুলিন জিন সন্নিবেশনের পরে, এটি ট্রান্সজেনিক হয়ে যায় এবং মানুষের ইনসুলিনের শৃঙ্খল উৎপাদন শুরু করে। পরে, এই শৃঙ্খলগুলি ই.কোলাই থেকে নিষ্কাশন করা হয় এবং মানুষের ইনসুলিন গঠনের জন্য একত্রিত করা হয়।
৬। জিনগতভাবে পরিবর্তিত ফসল উৎপাদনের সুবিধা ও অসুবিধাগুলির তুলনা ও বৈসাদৃশ্য করুন।
Show Answer
উত্তর
জিনগতভাবে পরিবর্তিত (জিএম) বা ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ উৎপাদনের বেশ কয়েকটি সুবিধা রয়েছে।
(ক) বেশিরভাগ জিএম ফসল পোকা প্রতিরোধের জন্য তৈরি করা হয়েছে, যা ফসলের উৎপাদনশীলতা বাড়ায় এবং সেইজন্য, রাসায়নিক কীটনাশকের উপর নির্ভরতা হ্রাস করে।
(খ) জিএম খাদ্য ফসলের অনেক জাত তৈরি করা হয়েছে, যেগুলির পুষ্টিগুণ বৃদ্ধি পেয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, গোল্ডেন রাইস হল ধানের একটি ট্রান্সজেনিক জাত, যা ভিটামিন $A$ সমৃদ্ধ।
(গ) এই উদ্ভিদগুলি খনিজ ব্যবহারের দক্ষতা বাড়িয়ে মাটির উর্বরতা হ্রাস রোধ করে।
(ঘ) এগুলি প্রতিকূল অজৈব অবস্থার প্রতি অত্যন্ত সহনশীল।
(ঙ) জিএম ফসলের ব্যবহার ফসলের সংগ্রহোত্তর ক্ষতি হ্রাস করে।
যাইহোক, সারা বিশ্বে জিনগতভাবে পরিবর্তিত ফসল ব্যবহার নিয়ে কিছু বিতর্ক রয়েছে। এই ফসলগুলির ব্যবহার একটি এলাকার স্থানীয় জীববৈচিত্র্যকে প্রভাবিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কীটনাশকের পরিমাণ কমাতে $\mathrm{Bt}$ টক্সিন ব্যবহার মধু মৌমাছির মতো উপকারী পোকা পরাগায়নকারীদের জন্য হুমকি সৃষ্টি করছে। যদি বিটি টক্সিনের জন্য প্রকাশিত জিন পরাগে প্রকাশিত হয়, তাহলে মধু মৌমাছি প্রভাবিত হতে পারে। ফলস্বরূপ, মধু মৌমাছি দ্বারা পরাগায়নের প্রক্রিয়া প্রভাবিত হবে। এছাড়াও, জিনগতভাবে পরিবর্তিত ফসল মানব স্বাস্থ্যকে প্রভাবিত করছে। এগুলি শরীরে অ্যালার্জেন এবং কিছু অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধী চিহ্ন সরবরাহ করে। এছাড়াও, এগুলি ফসলের উদ্ভিদের বন্য আত্মীয়দের মধ্যে জিনগত দূষণ ঘটাতে পারে। তাই, এটি আমাদের প্রাকৃতিক পরিবেশকে প্রভাবিত করছে।
৭। ক্রাই প্রোটিন কী? এটি উৎপাদনকারী একটি জীবের নাম দিন। মানুষ কীভাবে এই প্রোটিনটি তার সুবিধার জন্য ব্যবহার করেছে?
Show Answer
উত্তর
ক্রাই প্রোটিন ক্রাই জিন দ্বারা এনকোড করা হয়। এই প্রোটিনগুলি হল টক্সিন, যা ব্যাসিলাস থুরিনজিয়েনসিস ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উৎপাদিত হয়। এই ব্যাকটেরিয়ায় এই প্রোটিনগুলি তাদের নিষ্ক্রিয় রূপে থাকে। যখন নিষ্ক্রিয় টক্সিন প্রোটিন পোকা দ্বারা গৃহীত হয়, তখন এটি পাকস্থলীর ক্ষারীয় $\mathrm{pH}$ দ্বারা সক্রিয় হয়। এর ফলে এপিথেলিয়াল কোষের লাইসিস এবং শেষ পর্যন্ত পোকার মৃত্যু ঘটে। তাই, মানুষ বিটি কাপাস, বিটি ভুট্টা ইত্যাদির মতো পোকা প্রতিরোধী কিছু ট্রান্সজেনিক ফসল বিকাশের জন্য এই প্রোটিনটি ব্যবহার করেছে।
৮। জিন থেরাপি কী? অ্যাডেনোসিন ডিএমিনেজ (এডিএ) ঘাটতির উদাহরণ ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন।
Show Answer
উত্তর
জিন থেরাপি হল জিন ম্যানিপুলেশনের মাধ্যমে একটি ত্রুটিপূর্ণ জিন সংশোধনের একটি কৌশল। এটি ত্রুটিপূর্ণ জিন প্রতিস্থাপনের জন্য ব্যক্তির মধ্যে একটি স্বাভাবিক জিন সরবরাহ জড়িত, উদাহরণস্বরূপ, এডিএ ঘাটতিযুক্ত ব্যক্তির মধ্যে অ্যাডেনোসিন ডিএমিনেজ (এডিএ) এর জিন প্রবর্তন। অ্যাডেনোসিন ডিএমিনেজ এনজাইমটি ইমিউন সিস্টেমের স্বাভাবিক কার্যকারিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই ব্যাধিতে ভুগছেন এমন ব্যক্তিকে অস্থি মজ্জার কোষ প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে নিরাময় করা যেতে পারে। প্রথম ধাপে রোগীর অস্থি মজ্জা থেকে লিম্ফোসাইট নিষ্কাশন জড়িত। তারপর, একটি কার্যকরী এডিএ জিন রেট্রোভাইরাসের সাহায্যে লিম্ফোসাইটে প্রবর্তন করা হয়। এই চিকিত্সা করা লিম্ফোসাইটগুলি যাতে এডিএ জিন থাকে সেগুলি তারপর রোগীর অস্থি মজ্জায় প্রবর্তন করা হয়। এইভাবে, জিন সক্রিয় হয়ে কার্যকরী টি-লিম্ফোসাইট উৎপাদন করে এবং রোগীর ইমিউন সিস্টেমকে সক্রিয় করে।
৯। একটি মানব জিন (যেমন বৃদ্ধি হরমোনের জিন) কে ই.কোলাই এর মতো একটি ব্যাকটেরিয়ায় ক্লোনিং এবং প্রকাশ করার পরীক্ষামূলক ধাপগুলি চিত্রের মাধ্যমে উপস্থাপন করুন?
Show Answer
উত্তর
DNA ক্লোনিং হল নির্দিষ্ট টেমপ্লেট DNA-এর একাধিক অভিন্ন অনুলিপি উৎপাদনের একটি পদ্ধতি। এটি হোস্ট কোষে নির্দিষ্ট বিদেশী DNA খণ্ড বহন করার জন্য একটি ভেক্টরের ব্যবহার জড়িত। বৃদ্ধি হরমোনের জিনকে ই.কোলাই-এ ক্লোনিং এবং স্থানান্তরের প্রক্রিয়া নীচে উপস্থাপন করা হয়েছে।
১০। rDNA প্রযুক্তি এবং তেলের রসায়ন সম্পর্কে আপনার বোঝার উপর ভিত্তি করে আপনি কি বীজ থেকে তেল (হাইড্রোকার্বন) অপসারণের একটি পদ্ধতি প্রস্তাব করতে পারেন?
Show Answer
উত্তর
রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তি (rDNA) হল একটি কৌশল যা কাঙ্ক্ষিত ফলাফল পাওয়ার জন্য একটি জীবের জিনগত উপাদান নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, এই প্রযুক্তিটি বীজ থেকে তেল অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। তেলের উপাদানগুলি হল গ্লিসারল এবং ফ্যাটি অ্যাসিড। rDNA ব্যবহার করে, গ্লিসারল বা ফ্যাটি অ্যাসিডের যেকোনো একটির সংশ্লেষণ প্রতিরোধ করে তেলবিহীন বীজ পাওয়া যেতে পারে। এটি সংশ্লেষণের জন্য দায়ী নির্দিষ্ট জিন অপসারণ করে করা হয়।
১১। ইন্টারনেট থেকে খুঁজে বের করুন গোল্ডেন রাইস কী।
Show Answer
উত্তর
গোল্ডেন রাইস হল ধানের একটি জিনগতভাবে পরিবর্তিত জাত, ওরাইজা স্যাটিভা, যা একটি দৃঢ় খাদ্য হিসাবে তৈরি করা হয়েছে যেখানে খাদ্যতালিকাগত ভিটামিন এ-এর ঘাটতি রয়েছে। এতে প্রো-ভিটামিন এ-এর একটি অগ্রদূত রয়েছে, যাকে বিটা-ক্যারোটিন বলা হয়, যা জিনগত প্রকৌশলের মাধ্যমে ধানের মধ্যে প্রবর্তন করা হয়েছে। ধান গাছ প্রাকৃতিকভাবে তার পাতায় বিটা-ক্যারোটিন রঙ্গক উৎপাদন করে। যাইহোক, এটি বীজের এন্ডোস্পার্মে অনুপস্থিত। কারণ বিটা-ক্যারোটিন রঙ্গক সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় সাহায্য করে যখন এন্ডোস্পার্মে সালোকসংশ্লেষণ ঘটে না। যেহেতু বিটা-ক্যারোটিন হল প্রো-ভিটামিন $\mathrm{A}$ এর একটি অগ্রদূত, তাই এটি খাদ্যতালিকাগত ভিটামিন $\mathrm{A}$ এর ঘাটতি পূরণের জন্য ধানের জাতটিতে প্রবর্তন করা হয়েছে। এটি ভিটামিন সম্পূরকের একটি সহজ এবং কম ব্যয়বহুল বিকল্প। যাইহোক, ধানের এই জাতটি পরিবেশকর্মীদের কাছ থেকে উল্লেখযোগ্য বিরোধিতার সম্মুখীন হয়েছে। তাই, এগুলি এখনও মানুষের ব্যবহারের জন্য বাজারে পাওয়া যায় না।
১২। আমাদের রক্তে প্রোটিয়েজ এবং নিউক্লিয়েজ আছে কি?
Show Answer
উত্তর
না, মানুষের রক্তে নিউক্লিয়েজ এবং প্রোটিয়েজ এনজাইমগুলি অন্তর্ভুক্ত নয়। মানুষের মধ্যে, রক্ত সিরামে বিভিন্ন ধরনের প্রোটিয়েজ ইনহিবিটর থাকে, যা প্রোটিয়েজের ক্রিয়া দ্বারা রক্ত প্রোটিনগুলিকে ভেঙে যাওয়া থেকে রক্ষা করে। নিউক্লিয়েজ এনজাইমটি নিউক্লিক অ্যাসিডের হাইড্রোলাইসিসকে অনুঘটক করে যা রক্তে অনুপস্থিত।
BETA
