ক্লাসরুমে CRISPR – নিউ ইয়র্ক টাইমস

জেনেটিক গবেষণায় CRISPR একটি প্রধান হাতিয়ার হতে শুরু করার এক দশক পর, বিজ্ঞানীদের একটি নতুন প্রজন্ম প্রযুক্তির সাথে বেড়ে উঠছে। এমনকি উচ্চ বিদ্যালয়ের শিক্ষার্থীরাও CRISPR পরীক্ষা চালাতে সক্ষম। কিছু বিশেষায়িত পাবলিক হাইস্কুল CRISPR কে জৈব প্রযুক্তিতে একটি হাতের পাঠ হিসেবে শেখায়। এই ক্লাসগুলি আণবিক জীববিজ্ঞান থেকে পাইপটিং থেকে বায়োমেডিকাল নীতিশাস্ত্র এবং ক্যারিয়ারের বিকল্পগুলিকে কভার করে।


ক্ষুদ্র অণু ভিজ্যুয়ালাইজ করা

“আণবিক স্তরে কী ঘটছে তা দৃশ্যমান করা এবং বোঝা সাধারণত সবসময়ই চ্যালেঞ্জের হয়,” বলেছেন ক্যাটি গাজদা, একজন হাই স্কুল বায়োটেকনোলজি শিক্ষক যিনি গত বছর তার শ্রেণীকক্ষে CRISPR পড়ান৷ শিক্ষার্থীদের জটিল আণবিক গতিবিধি আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করার জন্য, শিক্ষকরা কাগজের মডেল, 3-ডি মুদ্রিত মডেল এবং অনলাইন অ্যানিমেশনের মতো সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করেন।











দ্রষ্টব্য: চিত্রটি সরলীকৃত।


1. সঠিক জিন টার্গেট করুন

বিজ্ঞানীরা RNA-এর একটি অংশ প্রকৌশলী করেন যা তারা যে ডিএনএ সম্পাদনা করতে চান তার সাথে মিলে যায়। এই বলা হয় গাইড আরএনএ. বিজ্ঞানীরা গবেষণার জন্য যে ফ্রি বায়োইনফরমেটিক্স সার্চ টুল ব্যবহার করেন শিক্ষার্থীরা তাদের নিজস্ব গাইড RNA সিকোয়েন্স ডিজাইন করার অনুশীলন করতে পারে।


2. লক্ষ্য বেঁধে

একটি এনজাইম বলা হয় Cas9 ডিএনএর একটি অংশের সাথে আবদ্ধ হয় এবং অস্থায়ীভাবে ডিএনএর একটি অংশকে খুলে দেয়। শিক্ষার্থীরা কাগজের কাটআউট দিয়ে প্রক্রিয়াটিকে মডেল করতে পারে, একটি কাগজের ডিএনএ সিকোয়েন্সকে মুদ্রিত গাইড আরএনএ বরাবর ঠেলে দিতে পারে যতক্ষণ না তারা মেলে।


3. ডিএনএ কাটা

গাইড আরএনএ যদি ডিএনএর একটি অংশের সাথে মিলে যায়, ক্যাস9 এনজাইম ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের উভয় স্ট্র্যান্ডকে কেটে দেয়। হাওয়ার্ড হিউজেস মেডিকেল ইনস্টিটিউটের একটি ইন্টারেক্টিভ অ্যানিমেশন শিক্ষার্থীদের দেখায় যে কীভাবে Cas9 এনজাইম তার আকার পরিবর্তন করে এবং ডিএনএর মাধ্যমে স্নিপ করে।





ডিএনএ মেরামত সম্পাদিত বিভাগ সহ

ডিএনএ খণ্ড Cas9 দ্বারা কাটা

ডিএনএ খণ্ড Cas9 দ্বারা কাটা

ডিএনএ মেরামত সম্পাদিত বিভাগ সহ






দ্রষ্টব্য: চিত্রগুলি সরলীকৃত।


4. ডিএনএ মেরামত এবং সম্পাদনা করুন

কোষের ভেতরের যন্ত্রপাতি ভাঙা ডিএনএ ঠিক করতে ছুটে যায়। একটি মেরামত প্রক্রিয়া একই রকম দেখতে, ভাঙা টুকরোগুলিকে একসাথে সেলাই করার জন্য একটি টেমপ্লেট হিসাবে ডিএনএর অবিচ্ছিন্ন টুকরো ব্যবহার করে।

বিজ্ঞানীরা কোষে দর্জির তৈরি ডিএনএ প্রবর্তন করতে পারেন – ভাঙা টুকরোগুলিকে একসাথে সেলাই করার জন্য ইঞ্জিনিয়ারড ডিএনএ ব্যবহার করে মেরামতের যন্ত্রপাতিকে কৌশলে ব্যবহার করতে পারেন।

শিক্ষার্থীরা ডিএনএ সম্পাদনার বাস্তব জীবনের উদাহরণ সম্পর্কেও শিখে, যেমন সিকেল সেল ডিজিজ এবং সিস্টিক ফাইব্রোসিস সহ জিনগত অসুস্থতার থেরাপি। কিছু অনুশীলনে, তারা প্রতিটি অসুস্থতার সাথে সম্পর্কিত প্রকৃত ডিএনএ ক্রমগুলির উদাহরণ দেখতে পারে এবং অসুস্থতা নিরাময়ের জন্য প্রস্তাবিত নির্দিষ্ট জিন সম্পাদনাগুলি মূল্যায়ন করতে পারে।


ব্যাকটেরিয়া দিয়ে জিন সম্পাদনা করা

মিসেস গাজদা বিশ্বাস করেন যে হ্যান্ড-অন ল্যাব পাঠগুলি শিক্ষার্থীদের “তাদের মনকে এই ধারণাটি খুলতে সাহায্য করে যে তারা সত্যিই একজন বিজ্ঞানী হতে পারে।” বেশ কিছু কোম্পানি উচ্চ বিদ্যালয় এবং বিশ্ববিদ্যালয়ে CRISPR পাঠ্যক্রমের কিট বিক্রি করে। জীবন বিজ্ঞান প্রযুক্তি প্রস্তুতকারক Bio-Rad-এর একটি কিট, E. coli ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করে একটি প্রিপ্যাকেজড পরীক্ষা অন্তর্ভুক্ত করে।





CRISPR দিয়ে ব্যাকটেরিয়া পরিবর্তিত

ই কোলাই

ব্যাকটেরিয়া উপনিবেশ

পেট্রি

থালা-বাসন পূর্ণ

ব্যাকটেরিয়া খাদ্য

পেট্রি

থালা পূর্ণ

ব্যাকটেরিয়া খাদ্য

CRISPR দিয়ে ব্যাকটেরিয়া পরিবর্তিত

পেট্রি

থালা পূর্ণ

ব্যাকটেরিয়া খাদ্য



CRISPR ছাড়া ব্যাকটেরিয়া





ব্যাকটেরিয়ার একটি জিন ß-gal নামক একটি এনজাইমকে এনকোড করে, যা নির্দিষ্ট অণুগুলিকে ভেঙে ফেলতে সাহায্য করতে পারে।

X-gal ß-gal দ্বারা ভেঙ্গে গেলে একটি উজ্জ্বল নীল রঙ দেখা যায়।

ব্যাকটেরিয়ার একটি জিন ß-gal নামক একটি এনজাইমকে এনকোড করে, যা নির্দিষ্ট অণুগুলিকে ভেঙে ফেলতে সাহায্য করতে পারে।

একটি উজ্জ্বল নীল রঙ

X-gal হলে উপস্থিত হয়

ß-gal দ্বারা ভাঙ্গা






দ্রষ্টব্য: ডায়াগ্রাম এবং অণুর নাম সরলীকৃত।

Bio-Rad কিটে ব্যবহৃত E. coli ব্যাকটেরিয়া একটি খাদ্য মিশ্রণে জন্মায় যার মধ্যে একটি যৌগ থাকে এক্স-গাল. সাধারণত, এই ব্যাকটেরিয়া যৌগটিকে দুটি ভাগে বিভক্ত করতে একটি এনজাইম ব্যবহার করতে সক্ষম হয়: একটি চিনির অণু এবং একটি নির্দেশক অণু।

নির্দেশক অণু গভীর নীল হয়ে যায়, যা শিক্ষার্থীদের দেখায় যে ব্যাকটেরিয়া এনজাইম কাজ করছে। এই রঙিন প্রদর্শনটি পরীক্ষার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এটি শিক্ষার্থীদের দেখায় যে একটি অপরিবর্তিত, বা “নিয়ন্ত্রণ” গ্রুপে কী আশা করা উচিত – যে কোনো বৈজ্ঞানিক পরীক্ষার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ।


CRISPR দিয়ে ব্যাকটেরিয়া পরিবর্তিত





ß-gal এনজাইম উত্পাদিত হয় না।

X-gal যৌগটি ß-gal এনজাইম ছাড়া ভেঙে ফেলা যায় না, তাই উজ্জ্বল নীল নির্দেশক অণু কখনই তৈরি হয় না।

শিক্ষার্থীরা জিনের একটি অংশকে রূপান্তর করতে CRISPR ব্যবহার করার পরে, জিনটি আর কার্যকরী থাকে না।

শিক্ষার্থীরা জিনের একটি অংশকে রূপান্তর করতে CRISPR ব্যবহার করার পরে, জিনটি আর কার্যকরী থাকে না।

ß-gal এনজাইম উত্পাদিত হয় না। X-gal যৌগটি ß-gal এনজাইম ছাড়া ভেঙে ফেলা যায় না, তাই উজ্জ্বল নীল নির্দেশক অণু কখনই তৈরি হয় না।






দ্রষ্টব্য: ডায়াগ্রাম এবং অণুর নাম সরলীকৃত।

CRISPR-এর সাহায্যে E. coli DNA পরিবর্তন করার প্রক্রিয়ায় তরল পাইপ করা এবং ব্যাকটেরিয়া উপনিবেশগুলিকে সাবধানে সরানোর মতো ল্যাব কৌশল জড়িত। CRISPR-এর মতো একটি নতুন ল্যাব ক্লাস শেখানো ভীতিজনক হতে পারে, গ্রেগরি জুবুলিস বলেছেন, একজন উচ্চ বিদ্যালয়ের বিজ্ঞান শিক্ষক যিনি তার বায়োটেকনোলজি ক্লাসে বায়ো-র‌্যাড কিট ব্যবহার করেন। “আপনি কিছু শেখাতে সত্যিই স্বাচ্ছন্দ্য বোধ করতে আপনার কয়েক বছর সময় লাগে,” তিনি বলেছিলেন।

কিন্তু যখন শ্রেণীকক্ষে CRISPR ল্যাব কিটগুলি প্রথম উপলব্ধ হয়, তখন তিনি জানতেন যে তিনি এটি শেখাতে চান। “আমি শুধু চাই আমার বাচ্চারা বিজ্ঞানের ভবিষ্যতের জন্য প্রস্তুত থাকুক,” তিনি বলেছিলেন।


শুধু অণু সম্পর্কে নয়

মিসেস গাজদা শিক্ষার্থীদের সাথে ক্যারিয়ারের বিকল্পগুলি ভাগ করার সুযোগ হিসাবে ল্যাব ক্লাসগুলি ব্যবহার করেন৷ একটি CRISPR ল্যাবে, শিক্ষার্থীরা আণবিক এবং সেলুলার বায়োলজি থেকে উদ্যোক্তা এবং বিজ্ঞান সাংবাদিকতা পর্যন্ত যেকোনো বিষয়ে ক্যারিয়ার সম্পর্কে শিখতে পারে।

“নৈতিকতা সর্বদাই উঠে আসে,” মিঃ জুবুলিস বলেন, তিনি কীভাবে ল্যাব এক্সপেরিমেন্টকে জিন থেরাপির মতো বাস্তব-জীবনের CRISPR অ্যাপ্লিকেশনের সাথে সম্পর্কযুক্ত করেন। তার অনেক ছাত্রের বন্ধু বা পরিবার রয়েছে যাদের জিনগত অসুস্থতা রয়েছে, তাই বিষয়টি গভীরভাবে ব্যক্তিগত হতে পারে।

Leave a Reply

Your email address will not be published.