Fragmentation (cell biology)
ফ্র্যাগমেন্টেশন বিভিন্ন টুকরো বা টুকরোতে বিভক্ত হওয়ার প্রক্রিয়া বর্ণনা করে। কোষ জীববিজ্ঞানে, ডিএনএ ক্লোনিং এবং অ্যাপোপটোসিস উভয়ের সময় একটি কোষের জন্য বিভাজন কার্যকর। ডিএনএ ক্লোনিং অযৌন প্রজনন বা অভিন্ন ডিএনএ অণু তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ, এবং কোষ দ্বারা বা পরীক্ষাগার গবেষকদের দ্বারা ইচ্ছাকৃতভাবে সঞ্চালিত হতে পারে। অ্যাপোপটোসিস হল কোষ এবং তাদের মধ্যে থাকা ডিএনএ অণুগুলির পরিকল্পিত ধ্বংস এবং এটি একটি অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়া। এই দুটি উপায়ে কোষীয় প্রক্রিয়াগুলিতে বিভাজন ব্যবহার করা হয় যা স্বাভাবিক কোষীয় ক্রিয়াকলাপ এবং কোষের সাথে সঞ্চালিত সাধারণ পরীক্ষাগার পদ্ধতিগুলি বর্ণনা করে। যাইহোক, একটি কোষের মধ্যে সমস্যাগুলি কখনও কখনও বিভাজন ঘটাতে পারে যার ফলে লাল রক্ত কোষের বিভাজন এবং শুক্রাণু কোষের ডিএনএ খণ্ডকরণের মতো অনিয়ম ঘটে। ডিএনএ ক্লোনিং প্রজনন উদ্দেশ্যে কোষ দ্বারা স্বতঃস্ফূর্তভাবে সঞ্চালিত হতে পারে। এটি অযৌন প্রজননের একটি রূপ যেখানে একটি জীব টুকরো টুকরো হয়ে যায় এবং তারপরে এই টুকরোগুলির প্রতিটি পরিপক্ক, সম্পূর্ণরূপে প্রাপ্তবয়স্ক ব্যক্তিতে বিকশিত হয় যা মূল জীবের ক্লোন (প্রজনন বিভাজন দেখুন)। গবেষণাগারের গবেষকরা ইচ্ছাকৃতভাবে ডিএনএ ক্লোনিংও করতে পারেন। এখানে, ডিএনএ বিভাজন একটি আণবিক জেনেটিক কৌশল যা গবেষকদের বিপুল সংখ্যক অভিন্ন ডিএনএ অণু প্রস্তুত করতে রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ প্রযুক্তি ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। ডি. এন. এ ক্লোনিং সম্পন্ন করার জন্য, একটি জীবের ডি. এন. এ-র বিচ্ছিন্ন, ছোট অঞ্চলগুলি অর্জন করা প্রয়োজন যা নির্দিষ্ট জিন গঠন করে। শুধুমাত্র তুলনামূলকভাবে ছোট ডিএনএ অণুগুলি যে কোনও উপলব্ধ ভেক্টরে ক্লোন করা যেতে পারে। অতএব, কোনও জীবের জিনোম গঠনকারী দীর্ঘ ডিএনএ অণুগুলিকে অবশ্যই টুকরো টুকরো করে বিভক্ত করতে হবে যা ভেক্টর ডিএনএতে ঢোকানো যেতে পারে। দুটি এনজাইম এই ধরনের রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ অণু উৎপাদনে সহায়তা করেঃ রেস্ট্রিকশন এনজাইম হল ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উৎপাদিত এন্ডোনিউক্লিয়াস যা সাধারণত ছোট বেস পেয়ার সিকোয়েন্স (যাকে রেস্ট্রিকশন সাইট বলা হয়) চিনতে পারে এবং তারপর এই স্থানে ডিএনএর উভয় স্ট্র্যান্ডকে বিভক্ত করে। একটি সীমাবদ্ধতা স্থান সাধারণত একটি প্যালিনড্রোমিক ক্রম, যার অর্থ হল 5 'থেকে 3' দিকে পড়ার সময় ডি. এন. এ-র প্রতিটি স্ট্র্যান্ডে সীমাবদ্ধতা-স্থান ক্রম একই থাকে। প্রতিটি সীমাবদ্ধতা উৎসেচকের জন্য, ব্যাকটেরিয়া একটি পরিবর্তনকারী উৎসেচকও তৈরি করে যাতে একটি পোষক ব্যাকটেরিয়ার নিজস্ব ডিএনএ বিভাজন থেকে সুরক্ষিত থাকে। প্রতিটি সম্ভাব্য ক্লিভেজ সাইটে বা তার কাছাকাছি হোস্ট ডিএনএ পরিবর্তন করে এটি করা হয়। পরিবর্তনকারী উৎসেচকটি এক বা দুটি ক্ষারে একটি মিথাইল গ্রুপ যোগ করে এবং এই মিথাইল গ্রুপের উপস্থিতি ডিএনএ কাটতে বাধা দেয়। অনেক সীমাবদ্ধতা উৎসেচক তাদের শনাক্তকরণ স্থানে দুটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডে স্তম্ভিত কাটা তৈরি করে, যা একটি একক আটকে থাকা "লেজ" সহ টুকরো তৈরি করে যা উভয় প্রান্তে ঝুলন্ত প্রান্ত নামে পরিচিত। রেস্ট্রিকশন এনজাইমগুলি তাদের শনাক্তকরণ স্থানে দুটি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডে সোজা কাটা করতে পারে, যা ভোঁতা প্রান্ত তৈরি করে। 2. ডি. এন. এ লিগাজ সাধারণ ডি. এন. এ প্রতিলিপির সময়, ডি. এন. এ লিগাজ ডি. এন. এ-র ছোট টুকরোগুলির এন্ড-টু-এন্ড জয়েনিং (লাইগেশন) অনুঘটক করে, যাকে ওকাজাকি ফ্র্যাগমেন্ট বলা হয়। ডি. এন. এ ক্লোনিংয়ের উদ্দেশ্যে, বিশুদ্ধ ডি. এন. এ লিগাজ একটি সীমাবদ্ধতা খণ্ড এবং ভেক্টর ডি. এন. এ-র প্রান্তের সাথে সমযোজীভাবে যুক্ত হতে ব্যবহৃত হয় যার পরিপূরক প্রান্ত রয়েছে। এগুলি ডি. এন. এ-র আদর্শ 3 'থেকে 5' ফসফডিয়েস্টার বন্ধনের মাধ্যমে সমযোজীভাবে সংযুক্ত থাকে। ডি. এন. এ লিগাজ পরিপূরক আঠালো এবং ভোঁতা প্রান্তগুলিকে আবদ্ধ করতে পারে, তবে ভোঁতা-প্রান্তের বন্ধন অকার্যকর এবং আঠালো প্রান্তের বন্ধনগুলির তুলনায় ডি. এন. এ এবং ডি. এন. এ লিগাজ উভয়েরই উচ্চ ঘনত্বের প্রয়োজন হয়। এই কারণে, ডিএনএ ক্লোনিংয়ে ব্যবহৃত বেশিরভাগ সীমাবদ্ধতা এনজাইমগুলি ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলিতে স্টিকি প্রান্ত তৈরি করতে স্তম্ভিত কাটা তৈরি করে। একটি ডি. এন. এ খণ্ডকে ক্লোনিং করার মূল চাবিকাঠি হল এটিকে একটি ভেক্টর ডি. এন. এ অণুর সাথে সংযুক্ত করা যা একটি পোষক কোষের মধ্যে প্রতিলিপি তৈরি করতে পারে। একটি একক রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ অণু (একটি ভেক্টর এবং একটি ঢোকানো ডিএনএ খণ্ড দ্বারা গঠিত) একটি হোস্ট কোষে প্রবর্তিত হওয়ার পরে, ঢোকানো ডিএনএ ভেক্টরের সাথে প্রতিলিপি করা যেতে পারে, যা বিপুল সংখ্যক অভিন্ন ডিএনএ অণু তৈরি করে। এর জন্য মৌলিক পরিকল্পনাটি নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারেঃ ভেক্টর + ডিএনএ ফ্র্যাগমেন্ট রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ হোস্ট কোষের মধ্যে রিকম্বিনেন্ট ডিএনএর প্রতিলিপি পৃথকীকরণ, সিকোয়েন্সিং এবং বিশুদ্ধ ডিএনএ খণ্ডের হেরফের এই পরিকল্পনার অসংখ্য পরীক্ষামূলক বৈচিত্র রয়েছে, তবে পরীক্ষাগারে ডিএনএ ক্লোনিংয়ের জন্য এই পদক্ষেপগুলি অপরিহার্য। অ্যাপোপটোসিস প্রোগ্রাম করা কোষের মৃত্যুর একটি নির্দিষ্ট রূপ দ্বারা কোষের মৃত্যুকে বোঝায়, যা রূপতাত্ত্বিক পরিবর্তনের একটি সু-সংজ্ঞায়িত ক্রম দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। কোষীয় এবং পারমাণবিক সংকোচন, ক্রোমাটিন ঘনীভবন এবং বিভাজন, অ্যাপোপটোটিক দেহের গঠন এবং পার্শ্ববর্তী কোষ দ্বারা ফাগোসাইটোসিস অ্যাপোপটোসিস প্রক্রিয়ার প্রধান অঙ্গসংস্থানগত পরিবর্তনগুলিকে চিহ্নিত করে। অ্যাপোপটোসিসের সময় ব্যাপক রূপতাত্ত্বিক এবং জৈব রাসায়নিক পরিবর্তনগুলি নিশ্চিত করে যে মৃত কোষগুলি পার্শ্ববর্তী কোষ এবং/অথবা টিস্যুতে ন্যূনতম প্রভাব ফেলে। কোষের মৃত্যু নিয়ন্ত্রণের সাথে জড়িত জিনগুলি তিনটি স্বতন্ত্র ফাংশন সহ প্রোটিনগুলিকে এনকোড করেঃ অ্যাপোপটোটিক প্রক্রিয়া শুরু করার জন্য একটি কোষের জন্য "ঘাতক" প্রোটিন প্রয়োজন "ধ্বংস" প্রোটিনগুলি একটি মৃতপ্রায় কোষে ডিএনএ ডাইজেস্ট করার মতো কাজ করে "এনগালফমেন্ট" প্রোটিনগুলি অন্য কোষ দ্বারা মৃতপ্রায় কোষের ফাগোসাইটোসিসের জন্য প্রয়োজন ক্রোমোজোমাল ডিএনএকে ছোট ছোট অংশে বিভক্ত করা অ্যাপোপটোসিসের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ এবং বায়োকেমিক্যাল হলমার্ক। অ্যাপোপটোসিসের সঙ্গে ক্রোমাটিন ডি. এন. এ-র পরবর্তী বিভাজন সহ এন্ডোনিউক্লিয়াসের সক্রিয়করণ জড়িত যা 180 বেস জোড়ার টুকরো বা 180 বেস জোড়ার গুণক (যেমন। 360, 540)। খণ্ডিতকরণের এই প্যাটার্নটি জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিসের সাথে ডিএনএ ল্যাডারিং অ্যাসে, একটি টিইউএনইএল অ্যাসে বা নিকোলেটি অ্যাসের মতো পরীক্ষায় অ্যাপোপটোসিস সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাপোপটোটিক ডিএনএ বিভাজন ক্যাসপেস-অ্যাক্টিভেটেড ডিএনএজ (সিএডি) নামক একটি উৎসেচকের উপর নির্ভর করে। সিএডি সাধারণত কোষের অন্য একটি প্রোটিন দ্বারা প্রতিরোধ করা হয়, যাকে ইনহিবিটর অফ ক্যাসপেস-অ্যাক্টিভেটেড ডিএনএজ (আইসিএডি) বলা হয়। অ্যাপোপটোসিস শুরু করার জন্য, ক্যাসপেস 3 নামক একটি এনজাইম আইসিএডি বিভক্ত করে যাতে সিএডি সক্রিয় হয়। সিএডি তারপর নিউক্লিওসোমগুলির মধ্যে ডিএনএকে বিভক্ত করে, যা 180 বেস জোড়া ব্যবধানে ক্রোমাটিনে ঘটে। নিউক্লিওসোমের মধ্যবর্তী স্থানগুলি ডি. এন. এ-র একমাত্র অংশ যা সিএডি-র সংস্পর্শে আসে এবং অ্যাক্সেসযোগ্য। কয়েকটি ভিন্ন ধরনের কোষে নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে ডি. এন. এ-র বিভাজন ঘটতে পারে। এটি একটি কোষের জন্য সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে, অথবা এটি একটি কোষকে অ্যাপোপটোসিসের সংকেত পেতে পারে। কোষে যে অনিয়মিত বিভাজন ঘটতে পারে তার কয়েকটি উদাহরণ নীচে দেওয়া হল। 1টি। লোহিত রক্তকণিকার বিভাজন একটি খণ্ডিত লোহিত রক্তকণিকা সিস্টোসাইট নামে পরিচিত এবং এটি সাধারণত লোহিত রক্তকণিকার অন্তঃকোষীয় যান্ত্রিক আঘাতের ফলাফল। বিভিন্ন ধরনের স্কিস্টোসাইট দেখা যেতে পারে। সিস্টোসাইটগুলি সাধারণত তুলনামূলকভাবে কম সংখ্যায় দেখা যায় এবং এমন অবস্থার সাথে যুক্ত হয় যেখানে সাধারণত মসৃণ এন্ডোথেলিয়াল আস্তরণ, বা এন্ডোথেলিয়াম, রুক্ষ বা অনিয়মিত হয় এবং/অথবা ভাস্কুলার লুমেন ফাইব্রিনের স্ট্র্যান্ড দ্বারা অতিক্রম করা হয়। স্কিস্টোসাইট সাধারণত হেমোলাইটিক রক্তাল্পতা রোগীদের মধ্যে দেখা যায়। এগুলি উন্নত আয়রনের ঘাটতিজনিত রক্তাল্পতারও একটি বৈশিষ্ট্য, তবে এই ক্ষেত্রে পর্যবেক্ষণ করা বিভাজন সম্ভবত এই পরিস্থিতিতে উত্পাদিত কোষগুলির ভঙ্গুরতার ফল। 2. শুক্রাণু কোষের ডি. এন. এ বিভাজন একজন গড় পুরুষের 4 শতাংশেরও কম শুক্রাণু কোষে খণ্ডিত ডি. এন. এ থাকে। যাইহোক, ধূমপানের মতো আচরণে অংশগ্রহণ শুক্রাণুর কোষে ডিএনএ বিভাজনকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তুলতে পারে। ডিএনএ বিভাজনের শতাংশ এবং শুক্রাণুর গতিশীলতা, অঙ্গসংস্থান এবং ঘনত্বের মধ্যে একটি নেতিবাচক সম্পর্ক রয়েছে। খণ্ডিত ডিএনএ ধারণকারী শুক্রাণুর শতাংশ এবং নিষিক্তকরণের হার এবং ভ্রূণের বিভাজন হারের মধ্যেও একটি নেতিবাচক সম্পর্ক রয়েছে। তথ্যসূত্র কোষ জীববিজ্ঞান