Disease gene identification
রোগ জিন শনাক্তকরণ এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে বিজ্ঞানীরা একটি উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত জিনগত ব্যাধি জন্য দায়ী মিউট্যান্ট জিনোটাইপগুলি সনাক্ত করেন। এই জিনগুলির পরিবর্তনে একক নিউক্লিওটাইড প্রতিস্থাপন, একক নিউক্লিওটাইড সংযোজন/অপসারণ, সমগ্র জিন অপসারণ এবং অন্যান্য জিনগত অস্বাভাবিকতা অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। তাৎপর্য কোন জিনগুলি (যখন অকার্যকর) কোন ব্যাধি সৃষ্টি করে তা জানা রোগীদের রোগ নির্ণয়কে সহজ করে তুলবে এবং রূপান্তরের কার্যকরী বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করবে। জিনোমিক্সের ক্রমবর্ধমান ক্ষেত্র থেকে প্রদত্ত অন্তর্দৃষ্টির সাথে আধুনিক দিনের উচ্চ-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তির আবির্ভাবের ফলে আরও দ্রুত রোগের জিন সনাক্তকরণ হচ্ছে, যার ফলে বিজ্ঞানীরা আরও জটিল মিউটেশন সনাক্ত করতে পারবেন। সাধারণ জিন শনাক্তকরণ পদ্ধতি রোগ জিন শনাক্তকরণ কৌশলগুলি প্রায়শই একই সামগ্রিক পদ্ধতি অনুসরণ করে। ডিএনএ প্রথমে বেশ কয়েকজন রোগীর কাছ থেকে সংগ্রহ করা হয় যাদের একই জিনগত রোগ রয়েছে বলে মনে করা হয়। তারপরে, তাদের ডিএনএ নমুনাগুলি বিশ্লেষণ করা হয় এবং সম্ভাব্য অঞ্চলগুলি নির্ধারণ করার জন্য পরীক্ষা করা হয় যেখানে রূপান্তরটি সম্ভাব্যভাবে থাকতে পারে। এই কৌশলগুলি নীচে উল্লেখ করা হয়েছে। এই সম্ভাব্য অঞ্চলগুলি তারপর একে অপরের সাথে সারিবদ্ধ করা হয় এবং ওভারল্যাপিং অঞ্চলে মিউট্যান্ট জিন থাকা উচিত। যদি জিনোম ক্রমের যথেষ্ট পরিমাণ জানা যায়, তবে সেই অঞ্চলটি সম্ভাব্য জিনের জন্য অনুসন্ধান করা হয়। এই জিনের কোডিং অঞ্চলগুলি তারপর ক্রমবদ্ধ করা হয় যতক্ষণ না কোনও রূপান্তর আবিষ্কৃত হয় বা অন্য কোনও রোগী আবিষ্কৃত হয়, এই ক্ষেত্রে বিশ্লেষণটি পুনরাবৃত্তি করা যেতে পারে, সম্ভাব্য আগ্রহের অঞ্চলটিকে সংকুচিত করে। বেশিরভাগ রোগের জিন সনাক্তকরণ পদ্ধতির মধ্যে পার্থক্য দ্বিতীয় ধাপে রয়েছে (যেখানে ডিএনএ নমুনাগুলি বিশ্লেষণ করা হয় এবং যে অঞ্চলে রূপান্তরটি থাকতে পারে তা নির্ধারণ করার জন্য পরীক্ষা করা হয়)। প্রাক-জিনোমিক্স কৌশল সম্পূর্ণ-জিনোম সিকোয়েন্সের সহায়তা ছাড়াই, প্রাক-জিনোমিক্স তদন্তগুলি জিনোমের নির্বাচিত অঞ্চলগুলির দিকে নজর দিয়েছিল, প্রায়শই তারা যে জিন সিকোয়েন্সগুলি দেখছিল সে সম্পর্কে কেবল ন্যূনতম জ্ঞানের সাথে। এই ধরনের তথ্য সরবরাহ করতে সক্ষম জিনগত কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে রেস্ট্রিকশন ফ্র্যাগমেন্ট লেন্থ পলিমরফিজম (আরএফএলপি) বিশ্লেষণ এবং মাইক্রোস্যাটেলাইট বিশ্লেষণ। হেটেরোজাইগোসিটি হ্রাস (এলওএইচ) হেটেরোজাইগোসিটি হ্রাস (এলওএইচ) এমন একটি কৌশল যা শুধুমাত্র একই ব্যক্তির দুটি নমুনার তুলনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এলওএইচ বিশ্লেষণ প্রায়শই ক্যান্সার সৃষ্টিকারী অনকোজেনগুলি সনাক্ত করার সময় ব্যবহৃত হয় যে একটি নমুনায় (মিউট্যান্ট) টিউমার ডিএনএ থাকে এবং অন্য (নিয়ন্ত্রণ) নমুনায় একই ব্যক্তির অ-ক্যান্সার কোষ থেকে জিনোমিক ডিএনএ থাকে। আর. এফ. এল. পি এবং মাইক্রো স্যাটেলাইট মার্কারগুলি ডি. এন. এ পলিমরফিজমের নিদর্শন সরবরাহ করে, যা একটি হেটেরোজাইগাস অঞ্চলে বা জিনোমের একটি সমজাতীয় অঞ্চলে বসবাস হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। যদি একই জিনের একটি একক অনুলিপি মুছে ফেলার প্রকাশের ফলে সমস্ত ব্যক্তি একই রোগে আক্রান্ত হয়, তবে সমস্ত ব্যক্তির একটি অঞ্চল থাকবে যেখানে তাদের নিয়ন্ত্রণের নমুনা হেটেরোজাইগাস তবে মিউট্যান্ট নমুনাটি হোমোজাইগাস-এই অঞ্চলে রোগের জিন থাকবে। জিনোমিক্স-পরবর্তী কৌশল আধুনিক পরীক্ষাগার কৌশল যেমন হাই-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং এবং জিনোম-ওয়াইড বিশ্লেষণে সক্ষম সফ্টওয়্যারের আবির্ভাবের সাথে, সিকোয়েন্স অধিগ্রহণ ক্রমবর্ধমানভাবে কম ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ হয়ে উঠেছে, এইভাবে আরও দক্ষ রোগ জিন সনাক্তকরণ কৌশলের আকারে বিজ্ঞানকে উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে। আইডেন্টিটি বাই ডিসেন্ট ম্যাপিং (আইবিডি) ম্যাপিং সাধারণত একক নিউক্লিওটাইড পলিমরফিজম (এসএনপি) অ্যারে ব্যবহার করে আক্রান্ত ব্যক্তি এবং তাদের বাবা-মা এবং/অথবা ভাইবোনদের জিনোম জুড়ে পরিচিত পলিমরফিক সাইটগুলি জরিপ করে, উভয়ই আক্রান্ত এবং অপ্রভাবিত। যদিও এই এসএনপিগুলি সম্ভবত এই রোগের কারণ নয়, তারা জিনোমের গঠন সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। জিনোমের একটি অঞ্চল বংশোদ্ভূত হিসাবে অভিন্ন বলে মনে করা হয় যদি সংলগ্ন এসএনপিগুলি একই জিনোটাইপ ভাগ করে। কোনও আক্রান্ত ব্যক্তিকে তার আক্রান্ত ভাইবোনের সাথে তুলনা করার সময়, সমস্ত অভিন্ন অঞ্চল নথিভুক্ত করা হয় (উদাঃ। উপরের চিত্রে লাল রঙে ছায়াযুক্ত)। যেহেতু একটি আক্রান্ত ভাইবোন এবং একটি অপ্রভাবিত ভাইবোনের একই রোগের ফেনোটাইপ থাকে না, তাদের ডিএনএ অবশ্যই সংজ্ঞা অনুসারে ভিন্ন হতে হবে (জেনেটিক বা পরিবেশগত পরিবর্তনের উপস্থিতি ব্যতীত)। এইভাবে, আইবিডি ম্যাপিং ফলাফলগুলি প্রভাবিত ব্যক্তি এবং অপ্রভাবিত ভাইবোন উভয়ের মধ্যে অভিন্ন যে কোনও অঞ্চল সরিয়ে আরও পরিপূরক করা যেতে পারে। এরপরে একাধিক পরিবারের জন্য এটি পুনরাবৃত্তি করা হয়, এইভাবে একটি ছোট, ওভারল্যাপিং খণ্ড তৈরি করে, যা তাত্ত্বিকভাবে রোগের জিন ধারণ করে। হোমোজাইগোসিটি/অটোজাইগোসিটি ম্যাপিং একটি শক্তিশালী কৌশল, তবে এটি কেবল তখনই বৈধ যখন একটি ছোট, বদ্ধ জনসংখ্যার মধ্যে বিচ্ছিন্ন একটি রূপান্তর অনুসন্ধান করা হয়। সম্ভবত প্রতিষ্ঠাতা প্রভাব দ্বারা তৈরি এই ধরনের একটি ছোট জনসংখ্যার একটি সীমিত জিন পুল থাকবে এবং এইভাবে যে কোনও উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত রোগ সম্ভবত একই হ্যাপ্লোটাইপে পৃথক হওয়া একই মিউটেশনের দুটি অনুলিপির ফলাফল হবে। যেহেতু আক্রান্ত ব্যক্তিরা সম্ভবত অঞ্চলগুলিতে সমজাতীয় হতে পারে, তাই কোনও অঞ্চলে এসএনপি-র দিকে তাকানো সমজাতীয়তা এবং ভিন্নজাতীয়তার অঞ্চলগুলির একটি পর্যাপ্ত চিহ্নিতকারী। আধুনিক দিনের এসএনপি অ্যারেগুলি জিনোম জরিপ করতে এবং সমজাতীয়তার বড় অঞ্চলগুলি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। আক্রান্ত ব্যক্তিদের জিনোমে সমজাতীয় ব্লকগুলি একে অপরের উপরে স্থাপন করা যেতে পারে এবং ওভারল্যাপিং অঞ্চলে রোগের জিন থাকা উচিত। এই বিশ্লেষণটি প্রায়শই আক্রান্ত ব্যক্তিদের জিনোমে অটোজাইগোসিটি, হোমোজাইগোসিটির সম্প্রসারণ বিশ্লেষণ করে প্রসারিত করা হয়। হোমোজাইগোসিটির আচ্ছাদিত ব্লকগুলির পাশাপাশি একটি ক্রমবর্ধমান এলওডি স্কোর প্লট করে এটি সম্পন্ন করা যেতে পারে। অটোজাইগোসিটি ম্যাপিংয়ের মাধ্যমে সমস্ত এসএনপি-র জন্য জনসংখ্যা অ্যালিল ফ্রিকোয়েন্সি বিবেচনা করে, হোমোজাইগোসিটির ফলাফল নিশ্চিত করা যেতে পারে। উপরন্তু, যদি হোমোজাইগোসিটি ম্যাপিংয়ের ফলে দুটি সন্দেহজনক অঞ্চল উপস্থিত হয়, তবে অটোজাইগোসিটি ম্যাপিং দুটির মধ্যে পার্থক্য করতে সক্ষম হতে পারে (উদাঃ। যদি সমজাতীয়তার একটি ব্লক জিনোমের একটি খুব অ-বৈচিত্র্যময় অঞ্চলের ফল হয়, তবে এলওডি স্কোর খুব কম হবে)। হোমোজাইগোসিটি ম্যাপিংয়ের সরঞ্জাম হোমএসআইঃ পরবর্তী প্রজন্মের সিকোয়েন্সিং ডেটা থেকে একটি হোমোজাইগাস স্ট্রেচ আইডেন্টিফায়ার একটি সরঞ্জাম যা গভীর সিকোয়েন্স ডেটা ব্যবহার করে হোমোজাইগাস অঞ্চলগুলি সনাক্ত করে। জিনোম-ওয়াইড নকডাউন স্টাডিজ জিনোম-ওয়াইড নকডাউন স্টাডিজ পুরো জিনোম সিকোয়েন্স অধিগ্রহণ এবং জিনোমিক্স এবং জিন-সাইলেন্সিং প্রযুক্তির আবির্ভাব, প্রধানত এসআইআরএনএ এবং মুছে ফেলার ম্যাপিং দ্বারা সম্ভব হওয়া বিপরীত জেনেটিক্সের একটি উদাহরণ। জিনোম-ব্যাপী নকডাউন অধ্যয়নের মধ্যে জিন বা জিনোমের অংশগুলির পদ্ধতিগত নকডাউন বা মুছে ফেলা জড়িত। এটি সাধারণত প্রোক্যারিওট বা টিস্যু কালচার পরিবেশে করা হয় কারণ প্রচুর সংখ্যক নকডাউন করা আবশ্যক। নিয়মতান্ত্রিক নকআউট সম্পন্ন হওয়ার পরে (এবং সম্ভবত এমআরএনএ এক্সপ্রেশন বিশ্লেষণ দ্বারা নিশ্চিত), নকডাউন/নকআউটের ফেনোটাইপিক ফলাফল পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। পর্যবেক্ষণ পরামিতিগুলি একটি অত্যন্ত নির্দিষ্ট ফেনোটাইপকে লক্ষ্য করার জন্য নির্বাচন করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ ডেটাসেটটি নমুনাগুলির জন্য জিজ্ঞাসা করা হয় যা প্রশ্নযুক্ত রোগের সাথে মেলে এমন ফেনোটাইপগুলি প্রদর্শন করে-উক্ত নমুনায় জিন (গুলি) ছিটকে/ছিটকে গেলে প্রশ্নযুক্ত ব্যক্তির জন্য প্রার্থী রোগের জিন হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। পুরো এক্সোম সিকোয়েন্সিং একটি ব্রুট-ফোর্স পদ্ধতি যা জিনোমের সমস্ত কোডিং অংশ একত্রিত করার জন্য আধুনিক সময়ের সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তি এবং ডিএনএ সিকোয়েন্স অ্যাসেম্বলি সরঞ্জাম ব্যবহার করে। তারপরে ক্রমটিকে একটি রেফারেন্স জিনোমের সাথে তুলনা করা হয় এবং যে কোনও পার্থক্য লক্ষ্য করা যায়। সমস্ত পরিচিত সৌম্য বহুরূপতা, সমার্থক পরিবর্তন এবং অন্তর্নিহিত পরিবর্তনগুলি (যা স্প্লাইস সাইটগুলিকে প্রভাবিত করে না) ফিল্টার করার পরে, শুধুমাত্র সম্ভাব্য প্যাথোজেনিক রূপগুলি অবশিষ্ট থাকবে। এই কৌশলটি অন্যান্য কৌশলের সাথে একত্রিত করা যেতে পারে যাতে সম্ভাব্য প্যাথোজেনিক রূপগুলি আরও বাদ দেওয়া যায় যাতে একাধিক সনাক্ত করা যায়। আরও দেখুন জিন রোগ ডাটাবেস জিন শনাক্তকরণ হ্যাপ্লোটাইপ ট্যাগিং রেফারেন্স মিউটেশন জিনোমিক্স আণবিক জীববিজ্ঞান বায়োইনফরম্যাটিক্স