PCR (Polymerase Chain Reaction) পদ্ধতির ধাপসমূহ ||অনার্স ৪র্থ বর্ষের জন্য।

PCR (Polymerase Chain Reaction) একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল ও নির্ভরযোগ্য ডিএনএ বর্ধন (amplification) প্রক্রিয়া, যা দ্রুত এবং কার্যকরভাবে লক্ষণীয় পরিমাণ ডিএনএ তৈরি করতে সাহায্য করে। এটি মূলত তিনটি প্রধান ধাপে সম্পন্ন হয়: Denaturation, Annealing, এবং Extension। নিচে প্রতিটি ধাপ বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হলো—
১. Denaturation (ডিন্যাচারেশন) - ডিএনএ দ্বিখণ্ডিতকরণ
উদ্দেশ্য: দ্বিগুণ (double-stranded) ডিএনএ-কে একক-সুত্রযুক্ত (single-stranded) করতে।
প্রক্রিয়া:
নমুনা ডিএনএ (template DNA) একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গরম করা হয় (প্রায় ৯৪-৯৬°C)।
উচ্চ তাপমাত্রার কারণে হাইড্রোজেন বন্ধন (hydrogen bonds) ভেঙে যায়, ফলে ডিএনএ-র দুইটি সুত্র (strands) আলাদা হয়ে যায়।
সাধারণত এই ধাপটি ২০-৩০ সেকেন্ড ধরে চলে।
২. Annealing (অ্যানিলিং) - প্রাইমার সংযোজন
উদ্দেশ্য: ডিএনএ প্রাইমার সংযুক্ত করে লক্ষ্যমাত্রা ডিএনএ-এর নির্দিষ্ট অংশ চিহ্নিত করা।
প্রক্রিয়া:
তাপমাত্রা কমিয়ে ৫০-৬৫°C করা হয়, যাতে প্রাইমার (short single-stranded DNA sequences) ডিএনএ-র টেমপ্লেট সুত্রের (template strand) সাথে সম্পৃক্ত হতে পারে।
প্রাইমারগুলো ডিএনএ-এর কমপ্লিমেন্টারি (complementary) অঞ্চল-এর সাথে যুক্ত হয়।
এই ধাপটি সাধারণত ২০-৪০ সেকেন্ড ধরে চলে।

৩. Extension (এক্সটেনশন) - নতুন ডিএনএ সংশ্লেষণ
উদ্দেশ্য: টিএক ডিএনএ পলিমারেজ (Taq DNA polymerase) এনজাইমের মাধ্যমে নতুন ডিএনএ সিকোয়েন্স তৈরি করা।
প্রক্রিয়া:
তাপমাত্রা ৭২°C করা হয়, যা Taq DNA polymerase এনজাইমের জন্য উপযুক্ত তাপমাত্রা।
এনজাইমটি dNTPs (deoxynucleotide triphosphates - dATP, dTTP, dGTP, dCTP) ব্যবহার করে নতুন ডিএনএ সিকোয়েন্স তৈরি করে।
প্রতিটি PCR চক্রে ডিএনএ অনুলিপির সংখ্যা দ্বিগুণ হয়।
এই ধাপটি সাধারণত ৩০-৬০ সেকেন্ড ধরে চলে।

PCR চক্র (Cycles) এবং মোট বর্ধন
PCR সাধারণত ২৫-৪০ চক্রে (cycles) চলে, যা প্রতিটি চক্রে ডিএনএ-এর পরিমাণ দ্বিগুণ করে।
৩৫ চক্রের মধ্যে লক্ষ্যমাত্রা ডিএনএ-এর সংখ্যাবৃদ্ধি হয় বিলিয়ন গুণ।

PCR-এর অতিরিক্ত ধাপসমূহ (যদি প্রয়োজন হয়)
৪. Initial Denaturation (প্রাথমিক ডিন্যাচারেশন)
প্রথমবারের জন্য ৯৪-৯৬°C তাপমাত্রায় ২-৫ মিনিটের জন্য গরম করা হয়, যাতে ডিএনএ সম্পূর্ণভাবে দ্বিখণ্ডিত হয়।

৫. Final Extension (চূড়ান্ত এক্সটেনশন)
PCR-এর শেষ চক্রের পরে ৭২°C তাপমাত্রায় ৫-১০ মিনিটের জন্য গরম করা হয় যাতে অসম্পূর্ণ ডিএনএ ফ্রাগমেন্ট সম্পূর্ণ হয়।

৬. Hold Stage (রক্ষণাবস্থা)
শেষ ধাপে ৪°C তাপমাত্রায় নমুনা সংরক্ষণ করা হয়, যাতে ডিএনএ স্থিতিশীল থাকে।

PCR-এর ফলাফল বিশ্লেষণ
PCR-এর মাধ্যমে তৈরি হওয়া ডিএনএ ফ্রাগমেন্টগুলো অ্যাগারোজ জেল ইলেকট্রোফোরেসিস (Agarose Gel Electrophoresis) ব্যবহার করে পরীক্ষা করা হয়।
এটি নিশ্চিত করে যে লক্ষ্যমাত্রা ডিএনএ সফলভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে কিনা।


উপসংহার
PCR একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল প্রযুক্তি যা জিনগত বিশ্লেষণ, রোগ নির্ণয় (যেমন কোভিড-১৯ শনাক্তকরণ), ফরেনসিক বিশ্লেষণ এবং জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এ ব্যবহৃত হয়। এর প্রতিটি ধাপ সঠিকভাবে সম্পন্ন হলে নির্ভুল ও কার্যকর ফলাফল পাওয়া যায়।