offSchoolবেটা

জীববিজ্ঞান · অধ্যায় ১৪ · টপিক ৬

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর ব্যবহার

পড়ার নোট

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের মাধ্যমে ইতোমধ্যে বিভিন্ন ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য সাফল্য এসেছে।

১. শস্য উন্নয়নে: Bacillus thuringiensis (Bt) ব্যাকটেরিয়ার জিন প্রবেশ করিয়ে বিটি ভুট্টা, বিটি কটন ও বিটি ধানের মতো পোকা প্রতিরোধী শস্য তৈরি হয়েছে; বাংলাদেশে বিটি কটন ও বিটি বেগুন চাষ হচ্ছে। ভাইরাস প্রতিরোধী টমেটো ও পেঁপে, আগাছানাশক সহনশীল সয়াবিন, ভুট্টা ও তুলা এবং বিটা-ক্যারোটিনযুক্ত ধানও তৈরি হয়েছে।

২. প্রাণীর উন্নয়নে: গরুর দুধে প্রোটিন বাড়াতে প্রোটিন C জিন স্থানান্তর (এখনো গবেষণা পর্যায়ে); আকার ও মাংস বাড়াতে মানুষের বৃদ্ধি হরমোন তৈরির জিন ভেড়ায় স্থানান্তর; পশমের পরিমাণ ও মান বাড়াতে ভেড়ায় দুটি ব্যাকটেরিয়ার জিন (CysE ও CysM) স্থানান্তর।

৩. মৎস্য উন্নয়নে: স্যামন মাছের বৃদ্ধি হরমোনের জিন ক্যাটফিশ, কার্প, লইট্টা ও নাইলোটিকায় স্থানান্তর করে মাছের আকার প্রায় 6060 শতাংশ বাড়ানো সম্ভব।

৪. চিকিৎসায়: জিন পরিবর্তিত ইস্ট থেকে হেপাটাইটিস বি ভাইরাসের ঔষধ (ইন্টারফেরন) তৈরি হচ্ছে। জিন পরিবর্তিত E. coli ও ইস্ট থেকে বাণিজ্যিকভাবে ডায়াবেটিসের চিকিৎসার ইনসুলিন, মানুষের বৃদ্ধি হরমোন ও শ্বেত রক্তকণিকার বৃদ্ধি ত্বরান্বিতকারী উপাদান তৈরি হচ্ছে। বৃদ্ধি হরমোন ও অন্যান্য উপাদান খর্বাকৃতি, ভাইরাসজনিত রোগ, ক্যান্সার ও এইডসের চিকিৎসায় বিভিন্নভাবে ব্যবহৃত হয়।

৫. পরিবেশ সংরক্ষণে: পেট্রোলিয়াম শিল্প, শোধনাগার ও কয়লাখনি এলাকা দূষণমুক্ত করতে এবং শিল্পবর্জ্য ও পয়ঃবর্জ্য ব্যবস্থাপনায় এ প্রযুক্তি ব্যবহৃত হচ্ছে। একজন গবেষক এমন Pseudomonas ব্যাকটেরিয়া তৈরি করেছেন, যা যেকোনো পরিবেশে তেল ও হাইড্রোকার্বন ভাঙতে পারে।

উদাহরণ: কোনো মাছের আকার 6060 শতাংশ বাড়লে 500500 গ্রামের মাছ হবে 500×1.6=800500\times1.6=800 গ্রাম। ভরের SI একক কিলোগ্রাম; 800800 গ্রাম =0.8=0.8 kg।

সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে জিন প্রকৌশলের ব্যবহার শুধু কৃষিতে। কৃষি ছাড়াও প্রাণী, মাছ, চিকিৎসা ও পরিবেশ, সব ক্ষেত্রেই এর প্রয়োগ আছে।

মনে রাখো: জিন প্রকৌশল শস্য, প্রাণী, মাছ, চিকিৎসা ও পরিবেশ সংরক্ষণে ব্যবহৃত হচ্ছে; বিটি ফসল, জিন পরিবর্তিত ব্যাকটেরিয়ার ইনসুলিন ও তেলভুক Pseudomonas এর পরিচিত উদাহরণ।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • ব্যাকটেরিয়া থেকে মানব ইনসুলিন উৎপাদন: রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তিচালিয়ে দেখো

    বাংলাদেশে প্রায় ১ কোটি ৩০ লাখ মানুষ ডায়াবেটিসে আক্রান্ত। ঢাকার বারডেম (BIRDEM) হাসপাতালের চিকিৎসকদের মতে, বহু রোগীর রক্তে গ্লুকোজ নিয়ন্ত্রণে প্রতিদিন নির্দিষ্ট মাত্রায় ইনসুলিন ইনজেকশন নিতে হয়। ইনসুলিন মূলত ৫১টি অ্যামাইনো অ্যাসিড নিয়ে গঠিত একটি প্রোটিন হরমোন, যার A শৃঙ্খলে ২১টি এবং B শৃঙ্খলে ৩০টি অ্যামাইনো অ্যাসিড থাকে। অতীতে গরু বা শূকরের অগ্ন্যাশয় থেকে ইনসুলিন সংগ্রহ করা হতো, যা ছিল অত্যন্ত ব্যয়বহুল এবং তা মানুষের শরীরে মারাত্মক অ্যালার্জি সৃষ্টি করত। বর্তমানে জীবপ্রযুক্তির রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ (rDNA) কৌশলে নিরীহ ই. কোলাই (E. coli) ব্যাকটেরিয়ার মাধ্যমে কারখানায় ১০০% খাঁটি মানব ইনসুলিন তৈরি করা হয়। মানুষের অগ্ন্যাশয় কোষ থেকে ইনসুলিন তৈরির জিন ব্যাকটেরিয়ার প্লাজমিডে যুক্ত করার পর, এককোষী এই ব্যাকটেরিয়া কীভাবে অবিকল মানুষের মতো ৫১টি অ্যামাইনো অ্যাসিডযুক্ত মানব ইনসুলিন তৈরি করতে পারে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. যশোর ও নরসিংদীর কৃষকরা প্রচলিত জাতের পরিবর্তে জিন প্রকৌশলজাত 'বিটি বেগুন' (Bt brinjal) চাষ করে কোন বাস্তব সুবিধাটি সরাসরি ভোগ করেন?

    1. ক

      গাছগুলো মাটিতে রাসায়নিক ইউরিয়া সারের ব্যবহার ছাড়াই নিজে থেকে নাইট্রোজেন সংবন্ধন করে দ্রুত বৃদ্ধি পায়

    2. খ

      ডগা ও ফল ছিদ্রকারী ক্ষতিকর পোকা নিজে থেকেই মারা যায় ফলে বিষাক্ত কীটনাশক স্প্রে করার খরচ ও স্বাস্থ্যঝুঁকি বহুলাংশে কমে যায়

    3. গ

      বেগুনগুলো স্বয়ংক্রিয়ভাবে উজ্জ্বল সোনালি বর্ণ ধারণ করে এবং রান্নার পর মিষ্টি স্বাদযুক্ত হয়

    4. ঘ

      ক্ষেতে যেকোনো আগাছানাশক ছিটানো হলেও বেগুন গাছ নষ্ট না হয়ে শুধুমাত্র আগাছাগুলো পুড়ে যায়

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) ডগা ও ফল ছিদ্রকারী ক্ষতিকর পোকা নিজে থেকেই মারা যায় ফলে বিষাক্ত কীটনাশক স্প্রে করার খরচ ও স্বাস্থ্যঝুঁকি বহুলাংশে কমে যায়

    1. বিটি বেগুনে মাটির উপকারী ব্যাকটেরিয়া Bacillus thuringiensis থেকে একটি স্ফটিকাকার প্রোটিন তৈরির জিন (Cry জিন) সংযোজন করা হয়েছে।
    2. বেগুনের মারাত্মক ক্ষতিকর ডগা ও ফল ছিদ্রকারী পোকা গাছের পাতা বা ফল খেলে এই প্রোটিন পোকার অন্ত্রে বিষাক্ত ছিদ্র সৃষ্টি করে পোকাটিকে মেরে ফেলে। এর ফলে কৃষকদের বারবার কীটনাশক স্প্রে করতে হয় না, উৎপাদন ব্যয় কমে এবং জনস্বাস্থ্য সুরক্ষিত থাকে।
  2. সাভারে অবস্থিত একটি বায়োটেক প্রতিষ্ঠানে রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ প্রযুক্তির মাধ্যমে জেনেটিকালি মডিফাইড E. coli ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করে মানুষের চিকিৎসায় ব্যবহৃত ইনসুলিন তৈরি করা হয়। প্রতিষ্ঠানটির বাজারজাতকৃত ইনসুলিন ইনজেকশন দ্রবণে প্রতি মিলিলিটারে (১ mL) ৩ mg সক্রিয় বিশুদ্ধ ইনসুলিন থাকে। চিকিৎসকের পরামর্শ অনুযায়ী একজন ডায়াবেটিস রোগীর রক্তের গ্লুকোজ নিয়ন্ত্রণে প্রতিদিন গড়ে ১.৮ mg ইনসুলিন ইনজেকশন গ্রহণ করতে হয়। ওই রোগীর ৩০ দিনের এক মাসে চিকিৎসার জন্য মোট কত মিলিলিটার (mL) ইনসুলিন দ্রবণ প্রয়োজন হবে?

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ১৮ mL

    1. রোগীর দৈনিক প্রয়োজনীয় ইনসুলিনের ভর = ১.৮ mg। সুতরাং ৩০ দিনে রোগীর মোট প্রয়োজনীয় ইনসুলিনের পরিমাণ = ১.৮ mg/দিন × ৩০ দিন = ৫৪ mg।
    mtotal=1.8 mg/day×30 days=54 mgm_{\text{total}} = 1.8\text{ mg/day} \times 30\text{ days} = 54\text{ mg}
    1. ইনসুলিন দ্রবণের প্রতি মিলিলিটারে (১ mL) থাকে ৩ mg সক্রিয় ইনসুলিন। অতএব প্রয়োজনীয় দ্রবণের মোট আয়তন = মোট ইনসুলিনের ভর ÷ প্রতি mL-এ ইনসুলিনের পরিমাণ = ৫৪ mg ÷ ৩ mg/mL = ১৮ mL।
    V=mtotalC=54 mg3 mg/mL=18 mLV = \frac{m_{\text{total}}}{C} = \frac{54\text{ mg}}{3\text{ mg/mL}} = 18\text{ mL}

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো