Cell synchronization
কোষ সমন্বয় এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে কোষ চক্রের বিভিন্ন পর্যায়ে একটি সংস্কৃতির কোষগুলিকে একই পর্যায়ে আনা হয়। কোষ চক্রের মধ্য দিয়ে অগ্রসর হওয়া কোষের অধ্যয়নে কোষ সমন্বয় একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া কারণ এটি শুধুমাত্র একক-কোষ পরীক্ষার উপর নির্ভর করার পরিবর্তে জনসংখ্যা-ব্যাপী তথ্য সংগ্রহ করতে দেয়। সমন্বয়ের প্রকারগুলি বিস্তৃতভাবে দুটি গ্রুপে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়; শারীরিক ভগ্নাংশকরণ এবং রাসায়নিক অবরোধ। শারীরিক পৃথকীকরণ এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে কোষগুলিকে ক্রমাগত বিভক্ত করে নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ভিত্তি করে পর্যায়-সমৃদ্ধ জনসংখ্যায় বিভক্ত করা হয়ঃ কোষের ঘনত্ব কোষের আকার অ্যান্টিবডি দ্বারা চিহ্নিত কোষ পৃষ্ঠের এপিটোপগুলির উপস্থিতি লেবেলযুক্ত কোষ দ্বারা হালকা বিচ্ছুরিত ফ্লুরোসেন্ট নির্গমন। যেহেতু কোষগুলি কোষ চক্র জুড়ে বিভিন্ন অঙ্গসংস্থান এবং পৃষ্ঠ চিহ্নিতকারী গ্রহণ করে, এই বৈশিষ্ট্যগুলি পর্যায়ক্রমে পৃথক করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সাধারণত দুটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। সেন্ট্রিফিউগাল ইলুট্রিয়েশন (পূর্বে বলা হতঃ কাউন্টার স্ট্রিমিং সেন্ট্রিফিউগেশন) সেন্ট্রিফিউগাল ইলুট্রিয়েশন কোষ চক্রের বিভিন্ন পর্যায়ে কোষগুলিকে তাদের আকার এবং অবক্ষেপণ বেগের (অবক্ষেপণ সহগের সাথে সম্পর্কিত) উপর ভিত্তি করে পৃথক করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কোষচক্র জুড়ে ধারাবাহিক বৃদ্ধির নিদর্শনগুলির কারণে, কেন্দ্রত্যাগী বিচ্ছিন্নতা কোষের বৈচিত্র্য এবং স্বতন্ত্র আকার পরিবর্তনের অভাবের কারণে জি2 এবং এম পর্যায়গুলির মধ্যে হ্রাসকৃত রেজোলিউশনের সাথে আকার বৃদ্ধি করে (এবং অবক্ষেপণ সহগ বৃদ্ধি করে) জি1, এস, জি2 এবং এম পর্যায়ে কোষগুলিকে পৃথক করতে পারে। বৃহত্তর কোষগুলি দ্রুত পলল সৃষ্টি করে, তাই জি2-এর একটি কোষ, যা আরও বেশি বৃদ্ধির সময় অনুভব করেছে, জি1-এর একটি কোষের চেয়ে দ্রুত পলল সৃষ্টি করবে এবং তাই এটিকে ভগ্নাংশ করা যেতে পারে। ঝুলন্ত অবস্থায় উত্থিত কোষগুলি একে অপরকে আঁকড়ে থাকে না এবং গোলাকার, অভিন্ন আকার ধারণ করে বলে এগুলি বের করা সহজ হয়। যাইহোক, কিছু ধরনের আনুগত্য কোষ ট্রিপসিন দিয়ে চিকিত্সা করা যেতে পারে এবং নির্গমনের জন্য পুনরায় স্থগিত করা যেতে পারে কারণ তারা ঝুলন্ত অবস্থায় আরও গোলাকার আকার ধারণ করবে। ফ্লো সাইটোমেট্রি এবং সেল সার্টিং ফ্লো সাইটোমেট্রি কোষের শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্তকরণ, গণনা এবং পরিমাপের অনুমতি দেয়। কোষগুলি তরলে ঝুলিয়ে রাখা হয় এবং ফ্লো সাইটোমিটারের মাধ্যমে রাখা হয়। কোষগুলি একটি লেজার রশ্মির মাধ্যমে একবারে পাঠানো হয় এবং আলোর বিচ্ছুরণ একটি ডিটেক্টর দ্বারা পরিমাপ করা হয়। কোষ বা তাদের উপাদানগুলিকে ফ্লুরোসেন্ট মার্কার দিয়ে চিহ্নিত করা যেতে পারে যাতে তারা লেজারের প্রতিক্রিয়ায় আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্গত করে, যা অতিরিক্ত তথ্য সংগ্রহের অনুমতি দেয়। পরিমাণগত কোষচক্র বিশ্লেষণের জন্য, কোষগুলি সাধারণত ইথানল দিয়ে স্থির করা হয় এবং প্রোপিডিয়াম আয়োডাইড, হোয়েকস্ট 33342, ডিএপিআই, 7-অ্যামিনোঅ্যাক্টিনোমাইসিন ডি, মিথ্রামাইসিন, ডিআরএকিউ 5, বা টিও-প্রো-3-এর মতো ডিএনএ-বাইন্ডিং রঞ্জক দ্বারা দাগ দেওয়া হয়, যা ডিএনএ পরিমাণ দ্বারা পর্যায় নির্ধারণের অনুমতি দেয়। যাইহোক, যদি এই কোষগুলি স্থির করা থাকে, তবে সেগুলি মৃত এবং ক্রমাগত বৃদ্ধির জন্য বজায় রাখা যায় না। জীবন্ত সংস্কৃতি বজায় রাখার জন্য কোষগুলিকে গণমাধ্যমে পুনরায় স্থগিত করা যেতে পারে এবং অ-বিষাক্ত রঞ্জক দিয়ে রঙ করা যেতে পারে। কোষগুলি জিনোম সম্পাদনাও করা যেতে পারে যাতে কিছু সেলুলার প্রোটিন জি. এফ. পি, এমচেরি এবং লুসিফেরেজের মতো কনজুগেটেড ফ্লুরোসেন্ট ট্যাগ দিয়ে তৈরি করা হয় যা সেই উপাদানগুলি সনাক্ত এবং পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, চিমেরিক হিস্টোন এইচ2বি-জি. এফ. পি গঠন করা যেতে পারে এবং ডি. এন. এ-র পরিমাণ পরিমাপ করতে এবং কোষের পর্যায় নির্ণয়ের উপায় হিসাবে প্রতিলিপির অবস্থা নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। হালকা বিচ্ছুরণ পরিমাপগুলি আকারের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা ট্যাগিং ছাড়াই কোষের পর্যায়ের পার্থক্যের অনুমতি দেয়। ফ্লো সাইটোমিটারগুলি মাল্টিপ্যারামিটার সাইটোমেট্রি তথ্য সংগ্রহের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে কোষগুলিকে পৃথক বা শুদ্ধ করার জন্য ব্যবহার করা যায় না। ফ্লুরোসেন্স-অ্যাক্টিভেটেড সেল সার্টিং (এফ. এ. সি. এস) হল আলোর বিচ্ছুরণ দ্বারা সনাক্ত করা যায় এমন পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে কোষগুলিকে বাছাই করার একটি কৌশল। কোষের আকার) বা ফ্লুরোসেন্স নির্গমন (অনুপ্রবেশকারী ডিএনএ, আরএনএ, প্রোটিন বা অ্যান্টিজেন দ্বারা)। সিস্টেমটি অনেকটা ফ্লো সাইটোমেট্রি-র মতো কাজ করে, তবে একটি সংজ্ঞায়িত প্যারামিটারের উপর ভিত্তি করে পরিমাপ করার পরে প্রতিটি কোষের ফোঁটাকে চার্জ করবে। চার্জ করা ফোঁটাটি তখন একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিচ্যুতি ব্যবস্থার মুখোমুখি হবে যা সেই চার্জের উপর ভিত্তি করে কোষটিকে একটি ভিন্ন পাত্রে সাজিয়ে তুলবে। এটি ফ্লুরোসেন্ট উপাদান বা বিচ্ছুরণের ভিত্তিতে কোষগুলিকে পৃথক করার অনুমতি দেয়। সংক্ষেপে বলতে গেলে, কোষ চক্র পর্যায় বিতরণ সম্পর্কে পরিমাণগত তথ্য সংগ্রহের জন্য শুধুমাত্র ফ্লো সাইটোমেট্রি ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে এফ. এ. সি. এস-এর সাথে সমন্বয় করে ফ্লো সাইটোমেট্রি ব্যবহার করে আরও গবেষণার জন্য পর্যায়ক্রমে পরিমাণগত তথ্য এবং পৃথক কোষ সংগ্রহ করা যেতে পারে। সীমাবদ্ধতাগুলির মধ্যে রয়েছেঃ হালকা বিচ্ছুরণ পরিমাপের জন্য, স্থির কোষের জন্য জি2 এবং এম-এর মধ্যে দুর্বল রেজোলিউশন (কেন্দ্রত্যাগী অপসারণের মতো), অপরিশোধিত কিন্তু রঙিন কোষের জন্য জীবন্ত কালচার বজায় রাখতে অক্ষম, ডাই ট্রিটমেন্টের কারণে কোষের সম্ভাব্য ব্যাঘাত বা মিউটেজেনেসিস বজায় রাখা যেতে পারে, কারণ আকারের পৃথকীকরণ সর্বদা পরিমাপের পর্যায়ে সঠিক নাও হতে পারে এবং ডিএনএ-সম্পাদিত কোষের জন্য প্রতিটি পর্যায়ে (প্রাথমিক জি1 বনাম শেষ জি1) সমস্ত কোষ একই বিন্দুতে নাও থাকতে পারে, প্রক্রিয়াটি রাসায়নিক অবরোধের একটি বর্ধিত সময় নিতে পারে। কোষ চক্রের নির্দিষ্ট পর্যায়ে কোষগুলিকে অবরুদ্ধ করতে বহির্জাগতিক স্তরগুলির সংযোজন ব্যবহার করা যেতে পারে এবং ঘন ঘন লক্ষ্য কোষ চক্র চেকপয়েন্টগুলি। এই কৌশলগুলি ইন ভিট্রোতে করা যেতে পারে এবং কালচার পরিবেশ থেকে অপসারণের প্রয়োজন হয় না। সবচেয়ে সাধারণ ধরনের রাসায়নিক অবরোধ হ 'ল গ্রেপ্তার-এবং-মুক্তি, যার মধ্যে একটি রাসায়নিক ব্লক দিয়ে একটি কালচারের চিকিত্সা এবং ব্লকের জন্য একটি নিরপেক্ষকারী এজেন্ট ধুয়ে বা যোগ করে পরবর্তী মুক্তি জড়িত। যদিও রাসায়নিক অবরোধ সাধারণত শারীরিক পৃথকীকরণের চেয়ে বেশি কার্যকর এবং সুনির্দিষ্ট, কিছু পদ্ধতি বিভিন্ন কারণে অসম্পূর্ণ হতে পারে, যার মধ্যে রয়েছেঃ সিঙ্ক্রোনাইজড কোষের অনুপাত অপর্যাপ্ত রাসায়নিক কারসাজি কোষের কার্যকারিতা ব্যাহত করতে পারে এবং/অথবা কোষের একটি অংশকে হত্যা করতে পারে চিকিত্সা বিষাক্ত এবং ভিভোতে প্রযোজ্য নয় (শুধুমাত্র ক্লিনিকাল প্রয়োগ বিবেচনা করলে প্রাসঙ্গিক) এম মাইটোটিক অ্যারেস্টে গ্রেপ্তার অনেক পদ্ধতির মাধ্যমে এবং এম-পর্যায়ের মধ্যে বিভিন্ন পয়েন্টে অর্জন করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে জি2/এম রূপান্তর, মেটাফেজ/অ্যানাফেজ রূপান্তর এবং মাইটোটিক প্রস্থান। নোকোডাজোল হল মাইক্রোট্যুবুল পলিমারাইজেশনের একটি দ্রুত-বিপরীতমুখী প্রতিরোধক যা মেটাফেজ/অ্যানাফেজ ট্রানজিশনে স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলি চেকপয়েন্টে অ্যানাফেজের আগে কোষগুলিকে আটকাতে ব্যবহার করা যেতে পারে। মাইক্রোট্যুবুল বিষ মাইটোটিক স্পিন্ডলগুলির গঠনকে বাধা দিয়ে কাজ করে যা বিভাজিত কোষে বোন ক্রোমাটিডের সাথে সংযুক্ত হয় এবং আলাদা করে। নোকোডাজোল ভেসে না যাওয়া পর্যন্ত কোষগুলি আটকে থাকবে। নোকোডাজোল ইন্টারফেজ বিপাককে ব্যাহত করে বলে মনে হয় না এবং মুক্ত কোষগুলি স্বাভাবিক কোষচক্রের অগ্রগতিতে ফিরে আসে। যেহেতু মাইক্রোটিউবিউলগুলি অন্যান্য কোষীয় ক্রিয়াকলাপে গুরুত্বপূর্ণ, তাই নোকোডাজোলের স্থায়ী ব্যবহারের ফলে সেই ক্রিয়াকলাপে ব্যাঘাত ঘটতে পারে, যার ফলে কোষের মৃত্যু হতে পারে। জি2 থেকে এম পর্যায়ে উত্তরণের জন্য সিডিকে1 সিডিকে1-এর প্রতিরোধ প্রয়োজন। আরও-3306 একটি নির্বাচিত সিডিকে1 প্রতিরোধক যা জি2/এম সীমানায় বিপরীতভাবে কোষগুলিকে আটকাতে পারে। আরও-3306 95 শতাংশ সাইক্লিং কোষকে (ক্যান্সার কোষ সহ) সমন্বিত করে এবং মুক্ত কোষগুলি দ্রুত মাইটোসিসে প্রবেশ করে। কাইনেসের এটিপি-বাইন্ডিং অঞ্চলে এটিপি-র সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে সাইক্লিন-নির্ভর কাইনেসের (সিডিকে) ক্রিয়াকলাপ রোধ করতে রস্কোভিটিন ব্যবহার করা যেতে পারে। এর প্রভাবগুলি শক্তিশালী, কোষ চক্রের অগ্রগতির জন্য প্রয়োজনীয় সি. ডি. কে-র কার্যকারিতা হ্রাস করে কোষগুলিকে গ্রেপ্তার করে। রসকোভিটিন জি0/জি1, জি1/এস, বা জি2/এম ট্রানজিশনে কোষ আটকাতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কলচিসিন মেটাফেজে কোষগুলিকে আটকায় এবং এটি একটি মাইক্রোট্যুবুল বিষ যা মাইটোটিক স্পিন্ডল গঠন প্রতিরোধ করে, অনেকটা নোকোডাজোলের মতো। এটি মাইক্রোটিউবিউলগুলিতে টিউবুলিনকে ডিপোলিমারাইজ করে কাজ করে, স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলি চেকপয়েন্টে টেকসই গ্রেপ্তারের মাধ্যমে অ্যানাফেজের অগ্রগতিকে বাধা দেয়। এস-এ গ্রেপ্তার (জি1/এস গ্রেপ্তার) এস পর্যায়ে গ্রেপ্তার সাধারণত ডিএনএ সংশ্লেষণের বাধা জড়িত কারণ জিনোমের প্রতিলিপি তৈরি করা হচ্ছে। বেশিরভাগ পদ্ধতি ধোয়ার মাধ্যমে বিপরীতমুখী হয়। দ্বিগুণ থাইমিডিন ব্লক থাইমিডিনের উচ্চ ঘনত্ব প্রতিযোগিতামূলক প্রতিরোধের মাধ্যমে ডিঅক্সিন্যুক্লিয়োটাইড বিপাকের পথকে বাধা দেয়, এইভাবে ডিএনএ প্রতিলিপি ব্লক করে। থাইমিডিনের সাথে একটি একক চিকিত্সা এস পর্যায় জুড়ে কোষগুলিকে গ্রেপ্তার করে, তাই একটি দ্বৈত চিকিত্সা প্রাথমিক এস পর্যায়ে আরও অভিন্ন ব্লক প্ররোচিত করার জন্য কাজ করে। প্রক্রিয়াটি শুরু হয় থাইমাইডিন দিয়ে চিকিৎসা, কালচার ধোয়া, তারপর আরেকটি থাইমাইডিন চিকিৎসা দিয়ে। হাইড্রোক্সিয়ুরিয়া রাইবোনিউক্লিওটাইড রিডাক্টেজ উৎসেচককে বাধা দিয়ে ডিএনটিপি-র উৎপাদন হ্রাস করে। এটি প্রতিলিপি কাঁটাতে ডি. এন. টি. পি-র ডি. এন. এ পলিমারেজকে বঞ্চিত করে ডি. এন. এ সংশ্লেষণ বন্ধ করতে কাজ করে। হাইড্রক্সিউরিয়া নির্দিষ্ট ধরনের ক্যান্সার এবং রক্তের রোগের চিকিৎসায়ও ব্যবহৃত হয়। অ্যাফিডিকোলিন অ্যাফিডোকোলিন একটি ছত্রাক-উদ্ভূত টেট্রাসাইক্লিক ডাইটারপেনয়েড যা ডিএনএ পলিমারেজ α-এর জন্য একটি নির্বাচনী প্রতিরোধক হিসাবে কাজ করে। এই উৎসেচকটি প্রতিলিপি ডিএনএ সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয়, তবে ডিএনএ মেরামত সংশ্লেষণ বা মাইটোকন্ড্রিয়াল ডিএনএ প্রতিলিপিতে ব্যাঘাত ঘটায় না। জি1-এ গ্রেপ্তার জি1-এ কোষগুলির সমন্বয় সাধনের জন্য একটি একক সাধারণভাবে ব্যবহৃত রাসায়নিক পদ্ধতি বিদ্যমান। এতে 3-হাইড্রক্সি-3-মিথাইলগ্লুটারিল-কোএনজাইম এ রিডাক্টেজের একটি বিপরীতমুখী প্রতিযোগিতামূলক প্রতিরোধক লোভাসটাটিন জড়িত, যা মেভালোনিক অ্যাসিড উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ একটি উৎসেচক। মেভালোনিক অ্যাসিড কোলেস্টেরল সংশ্লেষণের জন্য দায়ী মেভালনেট পথের একটি মূল মধ্যবর্তী। লোভাসটাটিন-চিকিত্সা করা কোষে কোলেস্টেরলের সংযোজন গ্রেপ্তারের প্রভাবকে পূর্বাবস্থায় ফিরিয়ে আনে না, তাই লোভাসটাটিন প্রাথমিক জি1-এর মাধ্যমে অগ্রগতির জন্য প্রয়োজনীয় পথে কিছু প্রাথমিক মধ্যবর্তী গঠনে বাধা দেয় বলে মনে হয়। সিঙ্ক্রোনাইজেশনের অন্যান্য পদ্ধতি মাইটোটিক সিলেকশন মাইটোটিক সিলেকশন হল এক্সপোনেনশিয়াল বৃদ্ধির মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি মনোলেয়ার থেকে মাইটোটিক কোষ নির্বাচনের জন্য একটি ড্রাগ-মুক্ত পদ্ধতি। মাইটোসিসের সময়, কোষগুলি অঙ্গসংস্থানের পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় এবং মাইটোটিক নির্বাচন একটি মনোলেয়ারে উত্থিত আনুগত্য কোষে এর সুবিধা নেয়। কোষগুলি আরও গোলাকার হয়ে ওঠে, যা কালচার প্লেটের সাথে সংযুক্ত কোষের ঝিল্লির পৃষ্ঠ এলাকা হ্রাস করে। অতএব মাইটোটিক কোষগুলি আলতো করে কাঁপিয়ে এবং সুপারনেট্যান্ট থেকে সংগ্রহ করে সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে। পুষ্টি/সিরাম বঞ্চনা প্রায় 24 ঘন্টার জন্য কালচার মাধ্যম থেকে সিরাম অপসারণের ফলে জি0 প্রশান্তি এবং প্রাথমিক জি1-এর মধ্যে রূপান্তরের সময় কোষ জমা হয়। এই গ্রেপ্তার সিরাম বা বঞ্চিত পুষ্টি যোগ করার মাধ্যমে সহজেই বিপরীতমুখী হয়। মুক্ত হওয়ার পরে, কোষ চক্রের মধ্য দিয়ে অগ্রগতি পরিবর্তনশীল, কারণ কিছু কোষ স্থির থাকে এবং অন্যরা পরিবর্তনশীল হারে কোষ চক্রের মধ্য দিয়ে এগিয়ে যায়। যোগাযোগ প্রতিরোধ তখন ঘটে যখন কোষগুলিকে উচ্চ বা পূর্ণ সঙ্গমস্থলে বাড়তে দেওয়া হয়, যা কোষ-থেকে-কোষের যোগাযোগকে সর্বাধিক করে তোলে। এটি স্বাভাবিক কোষে প্রাথমিক জি1-এ গ্রেপ্তারের সূত্রপাত করে। কম ঘনত্বে কোষের প্রতিলিপি তৈরি করে অ্যারেস্ট বিপরীত হয়। ক্যান্সারের অভ্যন্তরীণ বিস্তার-প্রচারকারী মিউটেশনের কারণে, টিউমার কোষের লাইনগুলি সাধারণত যোগাযোগ প্রতিরোধের মধ্য দিয়ে যেতে সক্ষম হয় না, যদিও ব্যতিক্রম রয়েছে। বাহ্যিক লিঙ্ক কোষ সমন্বয় প্রোটোকল রেফারেন্স কোষ জীববিজ্ঞান