জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস

জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস (ইংরেজি: Gel electrophoresis) হল বৃহৎ জৈব পদার্থ (যেমন– ডিএনএ, আরএনএ, প্রোটিন, ইত্যাদি) এবং তাদের আকার এবং চার্জের উপর ভিত্তি করে তাদের টুকরো বিচ্ছেদ এবং বিশ্লেষণের একটি পদ্ধতি। এটি ক্লিনিকাল কেমিস্ট্রিতে প্রোটিনকে চার্জ বা আকারের ভিত্তিতে (মূলত অ্যাগারোজ দ্রবণের দ্বারা) আলাদা করতে এবং জৈব রসায়ন এবং আণবিক জীববিজ্ঞানে ডিএনএ এবং আরএনএ খণ্ডের মিশ্র পরিমাণকে দৈর্ঘ্যের ভিত্তিতে আলাদা করতে, ডিএনএ এবং আরএনএ খণ্ডের আকার অনুমান করতে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও চার্জ দ্বারা প্রোটিন পৃথক করতে সাহায্য করে। জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস কার্যকরী করার জন্য প্রথমে অ্যাগারোজ এর একটি জেল প্লেট বানাতে হবে। নির্দিষ্ট মাত্রায় অ্যাগারোজ দ্রবণ জলের সাহায্যে বানাতে হবে এবং কাস্টিং ট্রে তৈরি করে তাতে ঢেলে দেওয়া হয়। ট্রেড একটা অংশে বিশেষ করে প্রান্তের দিকে চিরুনির মতো একটি বস্তু রাখা হয় যাতে অ্যাগারোজ তরল জমে যাওয়ার আগে জেলের স্তরের উপরের অংশে কতকগুলি ছোট ছোট গর্ত (কুয়োর মতো) তৈরি হয়। জেল কঠিন হয়ে গেলে চিরুনি তুলে নেওয়া হয় এবং এটিকে বাফার দ্রবণে বসিয়ে দেওয়া হয়। এরপর রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ দিয়ে কাটা ডিএনএ খণ্ডক মিশ্রিত দ্রবণ কুয়োতে ঢেলে দেওয়া হয়। তারপর কুয়োর দিকে ব্যাটারির ঋণাত্মক অংশ জুড়ে ক্যাথোড ও উল্টো পাশে ধনাত্মক অংশ জুড়ে অ্যানোড তৈরী করা হয়। যেহেতু ডিএনএ ঋনাত্মক আধান সম্পন্ন অনু তাই বিদ্যুৎ চালনা করলে অ্যানোডের দিকে ডিএনএ এগিয়ে যেতে থাকে। যে খন্ডকগুলি অপেক্ষাকৃত ছোট, তারা দ্রুত স্থানান্তরিত হতে পারে। এভাবে খণ্ডগুলি আলাদা হয়ে যায়। ইলেক্ট্রোফোরেসিস সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, জেলের অণুগুলিকে দৃশ্যমান করার জন্য দাগ দেওয়া যেতে পারে। ডিএনএ ইথিডিয়াম ব্রোমাইড ব্যবহার করে কল্পনা করা যেতে পারে যা ডিএনএ-তে আন্তঃপ্রকাশিত হলে অতিবেগুনী রশ্মির অধীনে প্রতিপ্রভ হয়, যখন প্রোটিন রূপালী দাগ বা কুমাসি ব্রিলিয়ান্ট ব্লু ডাই ব্যবহার করে কল্পনা করা যেতে পারে। অন্যান্য পদ্ধতিগুলিও জেলে মিশ্রণের উপাদানগুলির বিচ্ছেদ কল্পনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদি পৃথক করা অণুগুলিতে তেজস্ক্রিয়তা থাকে, উদাহরণস্বরূপ একটি ডিএনএ সিকোয়েন্সিং জেলে, জেলটির একটি অটোরেডিওগ্রাম রেকর্ড করা যেতে পারে। জেলের ছবি তোলা যেতে পারে, প্রায়ই জেল ডক সিস্টেম ব্যবহার করে। জেলের প্রকারগুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয় অ্যাগারোজ এবং পলিঅ্যাক্রাইল্যামাইড জেল। প্রতিটি ধরণের জেল বিশ্লেষকের বিভিন্ন প্রকার এবং আকারের জন্য উপযুক্ত। পলিঅ্যাক্রিলামাইড জেল সাধারণত প্রোটিনের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং ডিএনএ (৫-৫০০ bp) এর ছোট টুকরোগুলির জন্য খুব উচ্চ দ্রবণ ক্ষমতা রাখে। অন্যদিকে, অ্যাগারোজ জেলগুলির ডিএনএ-র জন্য কম সমাধান করার ক্ষমতা থাকে তবে বিভাজনের একটি বৃহত্তর পরিসর রয়েছে এবং তাই সাধারণত ৫০-২০,০০০ bp আকারের ডিএনএ খণ্ডের জন্য ব্যবহৃত হয়, তবে স্পন্দিত ক্ষেত্রের জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিসের (PFGE) সাথে ৬ Mb এর বেশি রেজোলিউশন সম্ভব। পলিঅ্যাক্রিলামাইড জেলগুলি একটি উল্লম্ব কনফিগারেশনে চালিত হয় যখন অ্যাগারোজ জেলগুলি সাধারণত একটি সাবমেরিন মোডে অনুভূমিকভাবে চালানো হয়। তারা তাদের ঢালাই পদ্ধতিতেও ভিন্ন, কারণ অ্যাগারোজ তাপীয়ভাবে সেট করে, যখন পলিঅ্যাক্রাইল্যামাইড একটি রাসায়নিক পলিমারাইজেশন বিক্রিয়ায় গঠন করে। জেল ইলেক্ট্রোফোরসিসের বাফারগুলি আয়ন সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয় যা কারেন্ট বহন করে এবং তুলনামূলকভাবে ধ্রুবক pH বজায় রাখতে। এই বাফারগুলিতে প্রচুর পরিমাণে আয়ন থাকে, যা তাদের মাধ্যমে বিদ্যুৎ চলাচলের জন্য প্রয়োজনীয়। পাতিত জল বা বেনজিনের মতো কিছুতে কিছু আয়ন থাকে, যা ইলেক্ট্রোফোরসিসে ব্যবহারের জন্য আদর্শ নয়। ইলেক্ট্রোফোরেসিস জন্য ব্যবহৃত বাফার অনেক প্রকার আছে, যার মধ্যে নিউক্লিক অ্যাসিডের জন্য Tris/Acetate/EDTA (TAE), Tris/Borate/EDTA (TBE) এর জন্য সবচেয়ে সাধারণ। অন্যান্য অনেক বাফার প্রস্তাব করা হয়েছে, যেমন লিথিয়াম বোরেট, যা খুব কমই ব্যবহৃত হয়, পাবমেড এর উদ্ধৃতি অনুযায়ী (এলবি), আইসোইলেকট্রিক হিস্টিডিন, পিকে ম্যাচড গুডস বাফার ইত্যাদির উপর ভিত্তি করে; বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই কথিত যুক্তি হল নিম্ন কারেন্ট (কম তাপ) মিলে যাওয়া আয়ন গতিশীলতা, যা দীর্ঘ বাফার লাইফের দিকে পরিচালিত করে। বোরেট সমস্যাযুক্ত; বোরেট পলিমারাইজ করতে পারে, বা cis diols এর সাথে যোগাযোগ করতে পারে যেমন আরএনএ তে পাওয়া যায়। TAE-এর সর্বনিম্ন বাফারিং ক্ষমতা রয়েছে কিন্তু বৃহত্তর ডিএনএর জন্য সর্বোত্তম রেজোলিউশন প্রদান করে। এর মানে হল কম ভোল্টেজ এবং বেশি সময়, কিন্তু একটি ভালো পণ্য। LB তুলনামূলকভাবে নতুন এবং ৫ kbp-এর চেয়ে বড় টুকরো সমাধানে অকার্যকর; যাইহোক, এর কম পরিবাহিতা সহ, অনেক বেশি ভোল্টেজ ব্যবহার করা যেতে পারে (৩৫ V/সেমি পর্যন্ত), যার অর্থ রুটিন ইলেক্ট্রোফোরসিসের জন্য একটি ছোট বিশ্লেষণ সময়। একটি বেস পেয়ার আকারের পার্থক্য ৩% অ্যাগারোজ জেলে একটি অত্যন্ত কম পরিবাহিতা মাধ্যম (১ মিলিমোলার লিথিয়াম বোরেট) দিয়ে সমাধান করা যেতে পারে। সাদার্ন ব্লটিং নর্দার্ন ব্লটিং ওয়েস্টার্ন ব্লটিং পলিমারেজ শৃঙ্খল বিক্রিয়া উইকিমিডিয়া কমন্সে জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস সংক্রান্ত মিডিয়া রয়েছে। Biotechniques Laboratory electrophoresis demonstration, from the University of Utah's Genetic Science Learning Center Discontinuous native protein gel electrophoresis Drinking straw electrophoresis How to run a DNA or RNA gel Animation of gel analysis of DNA restriction Step by step photos of running a gel and extracting DNA A typical method from wikiversity