অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মিডিয়াটেড ট্রান্সফরমেশন পদ্ধতি

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মিডিয়াটেড ট্রান্সফর্মেশন (Agrobacterium-Mediated Transformation) হলো এমন একটি প্যাথোজেনিক পদ্ধতি যার মাধ্যমে অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স নামক ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদের দেহকোষে অতিদ্রুততে ইনফেকশনের মাধ্যমে টিউমার ক্রাউন গেইল রোগসৃষ্টি করে। এই পদ্ধতির অপর নাম হলো টিউমার ইন্ডাকশন/টিউমারিজেনেসিস (Tumor Induction/Tumourigenesis) পদ্ধতি বলা হয়। এই পদ্ধতি শুধুমাত্র সাইটোকাইনিন ও অক্সিন উদ্ভিদ কোষে টিউমার ক্রাউন গল (Tumor Crown gall:-মুকুট পিত্ত) রোগসৃষ্টিতে মূখ্য ভূমিকা রাখে।অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স নামক ব্যাকটেরিয়ামের অপর নাম হলো রাইজোবিয়াম রেডিওব্যাক্টর (Rhizobium radiobacter)। অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স নামক প্যাথোজেনকে টিউমারিজেনিক ব্যাকটেরিয়া (Tumourigenic bacterium) ও অর্গানোট্রোফ(Organotroph)বলা হয়। অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স নামক প্যাথোজেন টিউমারিজেনেসিস পদ্ধতি সক্ষম ডায়াজোট্রোফ বা সিম্বোয়োন্ট ন্যায় রাইজোবিয়াসিয়াই (Rhizobiaceae) এরাও সমগোত্রীয় ব্যাক্টেরিয়াম হয়ে থাকে।

অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম কি?

• অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম হল a মহাজাতি HJ Conn দ্বারা বিকশিত গ্রাম-নেতিবাচক ব্যাকটেরিয়া যা অনুভূমিক জিন স্থানান্তরের মাধ্যমে উদ্ভিদে টিউমার বা ক্রাউন গেল রোগসৃষ্টি করে। Agrobacterium tumefaciens হল এই প্রজাতির মধ্যে সবচেয়ে ঘন ঘন অনুসন্ধান করা প্রজাতি।
• অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম নিজের এবং উদ্ভিদের মধ্যে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড স্থানান্তর করার ক্ষমতার জন্য সুপরিচিত; ফলস্বরূপ, এটি একটি অপরিহার্য হাতিয়ার হয়ে উঠেছে জীনতত্ত্ব প্রকৌশলী।
• অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম প্রজাতির ব্যাক্টেরিয়ামসমূহ রাইজোবিয়াসিয়াই (Rhizobiaceae) গোত্রভুক্ত হয়ে থাকে। এটা একটি প্যাথোজেনিক ব্যাক্টেরিয়াম।
• ১৯৯০ সালের পূর্বে, Agrobacterium একটি বর্জ্য বাস্কেট ট্যাক্সন হিসাবে বিবেচিত হত। অনেক অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম প্রজাতি, বিশেষ করে সামুদ্রিক প্রজাতি, 16S সিকোয়েন্সিংয়ের আবির্ভাবের সাথে আহরেনসিয়া, সিউডোরহোডোব্যাক্টার, রুজেরিয়া এবং স্ট্যাপিয়ার মতো জেনারে পুনর্নিযুক্ত করা হয়েছিল।
• অবশিষ্ট এগ্রোব্যাকটেরিয়াম প্রজাতিকে তিনটি বায়োভারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে: বায়োভার ওয়ান (অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স), বায়োভার টু (অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম রাইজোজেনস), এবং বায়োভার থ্রি (অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম স্ফেরিকাস) (অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম ভিটিস)। একবিংশ শতাব্দীর প্রথম দিকে, অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম রাইজোবিয়ামের সমার্থক হয়ে ওঠে। এই পদক্ষেপ বিতর্কের জন্ম দিয়েছে।
• বিতর্কটি মীমাংসা করা হয়েছিল যখন অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম জিনাসটি পুনঃস্থাপিত হয়েছিল যখন এটি রাইজোবিয়াম থেকে ফাইলোজেনেটিকভাবে পৃথক দেখানো হয়েছিল। অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম প্রজাতিগুলি একটি অনন্য সিনাপোমরফি দ্বারা একত্রিত হয়: প্রোটেলোমারেজ জিনের উপস্থিতি, টেলএ, যা বংশের সকল সদস্যকে একটি রৈখিক ক্রোমোজোম প্রদান করে।
• বায়োভার 1 অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়ামের সাথেই রয়ে গেছে, যখন বায়োভার 2 এবং 3 এর নাম যথাক্রমে রাইজোবিয়াম রাইজোজেনস এবং অ্যালোর্হিজোবিয়াম ভাইটিস হিসাবে পরিবর্তন করা হয়েছে।
• Agrobacterium tumefaciens হল উদ্ভিদের ক্রাউন গ্যালের কার্যকারক অ্যাজেন্ট। রোগটি আক্রান্ত গাছে টিউমারের মতো বৃদ্ধি বা পিত্ত দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, প্রায়শই মূল-অঙ্কুর সংযোগস্থলের কাছে।
• অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়া টিউমার ইন্ডিউসিটিভ (Ti) প্লাজমিড থেকে একটি DNA সেগমেন্টের (টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড) কনজুগেটিভ স্থানান্তর টিউমারকে প্ররোচিত করে। এগ্রোব্যাকটেরিয়াম রাইজোজেনস, একটি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রজাতি, মূল টিউমার তৈরি করে এবং অনন্য রিকম্বিনেন্ট (রুট-ইন্ডিউসিটিশন) প্লাজমিড বহন করে।
• অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স, অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম রাইজোজেনস এবং অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম ভিটিস হল তিনটি বায়োভার যা গণের মধ্যে পাওয়া যায়, তা সত্ত্বেও বর্গীকরণ সূত্র Agrobacterium এর এখন সংশোধন চলছে।
• Agrobacterium tumefaciens এবং Agrobacterium rhizogenes-এর স্ট্রেইনগুলি একটি টিউমার ইন্ডিউসিটিভ বা রিকম্বিনেন্ট-প্লাজমিডকে আশ্রয় করতে সক্ষম বলে পরিচিত, যেখানে Agrobacterium vitis-এর স্ট্রেইনগুলি, যা প্রায়শই আঙ্গুরের লতাগুলির মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে, একটি টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিডকে আশ্রয় করতে পারে৷
• রিকম্বিনেন্ট প্লাজমিডকে আশ্রয় করে এমন নন-অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম স্ট্রেইনগুলি পরিবেশগত নমুনাগুলি থেকে প্রাপ্ত করা হয়েছে, এবং পরীক্ষাগার পরীক্ষাগুলি প্রমাণ করেছে যে,

নন-অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম স্ট্রেইনগুলিও টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিডকে আশ্রয় করতে পারে। কিছু পরিবেশগত অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম স্ট্রেইনে Ti এবং Ri প্লাজমিড উভয়েরই অভাব রয়েছে। এই স্ট্রেইনগুলি নন-প্যাথোজেনিক হয়।

• প্লাজমিড টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড আধা-এলোমেলোভাবে হোস্ট কোষের জিনোমে একত্রিত হয়, এবং টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডতে টিউমার আকারবিদ্যা জিনগুলি প্রকাশ করা হয়, যার ফলে একটি পিত্ত তৈরি হয়। টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড জৈব সংশ্লেষণের জন্য জিন ধারণ করে এনজাইম জটিল অ্যামাইনো অ্যাসিড তৈরির জন্য দায়ী, সাধারণত অক্টোপাইন এবং নোপালিন।
• এটি উদ্ভিদ হরমোন অক্সিন এবং সাইটোকাইনিনগুলির জৈব সংশ্লেষণের জন্য জিনও বহন করে, সেইসাথে অপাইনের জৈব সংশ্লেষণের জন্য, ব্যাকটেরিয়াগুলির জন্য একটি কার্বন এবং নাইট্রোজেনের উৎস প্রদান করে যা অন্যান্য অণুজীব ব্যবহার করতে পারে না, অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়ামকে একটি নির্বাচনী সুবিধা দেয়।
• উদ্ভিদে হরমোনের ভারসাম্য পরিবর্তন করে কোষ, উদ্ভিদ সেই কোষগুলির বিভাজন নিয়ন্ত্রণ করতে অক্ষম, এবং টিউমার গঠন করে। টিউমারের রূপটি তার জিন দ্বারা উৎপাদিত অক্সিনের সাথে সাইটোকাইনিনের অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয় (মূলের মতো, অসংগঠিত বা অঙ্কুরের মতো)।

অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থতা জিন স্থানান্তর

অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর, যা জেনেটিক রূপান্তর নামেও পরিচিত, একটি পদ্ধতি যা উদ্ভিদের ডিএনএ-তে নতুন জিন প্রবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। এই কৌশলটিতে অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স নামক একটি প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট মৃত্তিকা ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করা জড়িত, যার নিজস্ব ডিএনএ, টি-ডিএনএ নামক একটি অংশকে হোস্ট প্ল্যান্টের জিনোমে স্থানান্তর করার ক্ষমতা রয়েছে। অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থ জিন স্থানান্তরের প্রক্রিয়াটি প্লাজমিড ভেক্টরে পছন্দসই জিন(গুলি) ঢোকানোর মাধ্যমে শুরু হয়, যা ডিএনএর একটি ছোট বৃত্তাকার অংশ যা হোস্ট জিনোমের স্বাধীনভাবে প্রতিলিপি করতে পারে। প্লাজমিড ভেক্টরে ঢোকানো জিন(গুলি) এর অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য প্রয়োজনীয় নিয়ন্ত্রক ক্রমও রয়েছে। এরপরে, প্লাজমিড ভেক্টরটি রূপান্তর নামক একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এগ্রোব্যাকটেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্সে প্রবর্তিত হয়। একবার ব্যাকটেরিয়ামের ভিতরে, প্লাজমিড ভেক্টর ব্যাকটেরিয়ামের প্রাকৃতিক স্থানান্তর যন্ত্রপাতি দ্বারা স্বীকৃত হয়, যা টি-ডিএনএ প্যাকেজ করে এবং হোস্ট উদ্ভিদের জিনোমে সরবরাহ করে। টি-ডিএনএ হোস্ট প্ল্যান্টের ডিএনএ-তে একত্রিত হয়, যার ফলে কাঙ্খিত জিন (গুলি) উদ্ভিদের জিনোমে স্থানান্তরিত হয়। রূপান্তরিত উদ্ভিদ কোষগুলিকে তারপরে টিস্যু কালচার কৌশল ব্যবহার করে বাছাই করা যায় এবং পুরো উদ্ভিদে পুনরুৎপাদন করা যায়। এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর উদ্ভিদ জেনেটিক প্রকৌশলের জন্য একটি শক্তিশালী হাতিয়ার, কারণ এটি উদ্ভিদের জিনোমে নতুন জিনগুলির সুনির্দিষ্ট এবং লক্ষ্যযুক্ত প্রবর্তনের অনুমতি দেয়। রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা, ভেষজনাশক সহনশীলতা এবং ফলন বৃদ্ধির মতো উন্নত বৈশিষ্ট্য সহ ফসলের বিকাশে এই কৌশলটি ব্যবহার করা হয়েছে।

কারণ মর্মস্পশী অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থতা জিন স্থানান্তর

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর হল উদ্ভিদের মধ্যে বিদেশী ডিএনএ প্রবর্তনের জন্য একটি বহুল ব্যবহৃত কৌশল। যাইহোক, সফল জিন স্থানান্তর বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে রয়েছে:

• অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম স্ট্রেইন: অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়ামের বিভিন্ন স্ট্রেইনের উদ্ভিদে জিন স্থানান্তর করার ক্ষমতা বিভিন্ন রকম থাকে। অতএব, ব্যবহৃত স্ট্রেইন পছন্দ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• ভেক্টর নকশা:জিন স্থানান্তর করার জন্য ব্যবহৃত ভেক্টরটি অবশ্যই এমনভাবে ডিজাইন করা উচিত যাতে এটি উদ্ভিদের জিনোমে একীভূত হতে পারে এবং পছন্দসই জিন প্রকাশ করতে পারে। ভেক্টরেরও উপযুক্ত নিয়ন্ত্রক উপাদান থাকা দরকার যা জিনের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে।
• উদ্ভিদের প্রজাতি এবং টিস্যুর প্রকার:বিভিন্ন উদ্ভিদের প্রজাতি এবং টিস্যুর ধরন অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তরের জন্য তাদের সংবেদনশীলতায় পরিবর্তিত হয়। উদ্ভিদের প্রজাতি এবং টিস্যুর প্রকারের পছন্দটি সাবধানে বিবেচনা করা উচিত।
• ক্ষত:উদ্ভিদ টিস্যুর ক্ষত জিন স্থানান্তর দক্ষতা বাড়াতে পারে। অতএব, কিছু প্রোটোকলের মধ্যে রয়েছে অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম সংক্রমণের আগে উদ্ভিদের টিস্যু ক্ষতবিক্ষত করা।
• সহ-চাষের শর্ত:সহ-চাষের অবস্থা, যেমন তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং আলো, জিন স্থানান্তর দক্ষতাকেও প্রভাবিত করতে পারে। এই শর্তগুলি প্রতিটি নির্দিষ্ট উদ্ভিদ প্রজাতি এবং টিস্যুর প্রকারের জন্য অপ্টিমাইজ করা উচিত।
• অ্যান্টিবায়োটিক:অ্যান্টিবায়োটিকগুলি প্রায়ই রূপান্তরিত উদ্ভিদ কোষের জন্য নির্বাচন করতে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, অ্যান্টিবায়োটিকের ঘনত্ব এবং নির্বাচনের সময়কাল জিন স্থানান্তর দক্ষতাকেও প্রভাবিত করতে পারে।
• দূষণ:অন্যান্য অণুজীবের সাথে দূষণও জিন স্থানান্তরের দক্ষতা হ্রাস করতে পারে। অতএব, পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে জীবাণুমুক্ত অবস্থা বজায় রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• ব্যাখ্যা:অ্যাক্সোপ্ল্যান্ট হিসাবে ব্যবহৃত উদ্ভিদ টিস্যুর ধরন এবং আকার জিন স্থানান্তর দক্ষতাকে প্রভাবিত করতে পারে। সাধারণত, তরুণ এবং সক্রিয়ভাবে ক্রমবর্ধমান টিস্যুগুলি পরিপক্ক বা ভিন্ন টিস্যুর তুলনায় রূপান্তরের জন্য বেশি উপযুক্ত।
• প্ল্যান্ট গ্রোথ রেগুলেটর (পিজিআর):অক্সিন এবং সাইটোকাইনিনের মতো পিজিআর ব্যবহার জিন স্থানান্তরের দক্ষতাকে প্রভাবিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কালচার মিডিয়ামে সাইটোকাইনিন যোগ করা অঙ্কুরকে উন্নত করতে পারে পুনর্জন্ম, যা রূপান্তরিত উদ্ভিদের সংখ্যা বৃদ্ধি করতে পারে।
• আলো:আলো একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশকে প্রভাবিত করে। আলোর গুণমান এবং পরিমাণ জিন স্থানান্তরের দক্ষতাকে প্রভাবিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, নীল আলোর ব্যবহার কিছু উদ্ভিদ প্রজাতিতে অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থ জিন স্থানান্তরকে উন্নত করতে পারে।
• তাপমাত্রা:সংস্কৃতির পরিবেশের তাপমাত্রাও জিন স্থানান্তরের দক্ষতাকে প্রভাবিত করতে পারে। সাধারণভাবে, অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তরের জন্য সর্বোত্তম তাপমাত্রা পরিসীমা ২০°-২৫° ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে ২৩° সেলসিয়াস তাপমাত্রা। উচ্চ বা নিম্ন তাপমাত্রা জিন স্থানান্তরের কার্যকারিতা হ্রাস করতে পারে।

বন্য ধরনের টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-প্লাজমিড জিন ভেক্টর হওয়ার জন্য অনুপযুক্ত কারণ টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডতে অনকোজিন রয়েছে যা হোস্ট কোষে টিউমার বৃদ্ধির কারণ হয়। নির্মাণ টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিডকে অনকোজিন মুছে ফেলার মাধ্যমে নিরস্ত্র করে, এবং অপাইন বায়োসিন্থেটিক কোডিং জিন প্লাজমিডকে নন-অনকোজেনিক করে তোলে, প্রতিটি পুনরাবৃত্তি সীমানা অনুক্রমের ২৫ (bp:-base pair:-বেস পেয়ার)অবশিষ্ট থাকে। AMT-এর প্রতিশ্রুতি যেকোন বিদেশী DNA ক্রম দ্বারা টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের প্রতিস্থাপনের উপর নির্ভর করে যাতে Agrobacterium tumefaciens একটি "বাহন" হতে পারে আগ্রহের সন্নিবেশ জিন(গুলি) যা বংশধরদের কাছে প্রেরণযোগ্য। পরীক্ষামূলক ট্রান্সজিনের সাথে পরিবর্তিত কোষগুলিকে সাধারণ কোষ থেকে আলাদা করার জন্য নির্বাচনযোগ্য মার্কার জিনগুলিকে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডতে ঢোকানো হয়। কিছু হার্বিসাইড রেজিস্ট্যান্স মার্কার যা সাধারণত ব্যবহৃত হয় তা হল ফস্ফিনোথ্রিসিন:-(C₁₀H₁₇N₂O₆PS), ক্লোরসালফুরন:-(C₄H₄Cl₂O₂S), সাল্ফোনামাইড এবং গ্লাইফোসেট:-(C₃H₈NO₅P)। ব্যাক্টেরিয়া নির্বাচনযোগ্য মার্কার, যেমন ট্রাইমেথোপ্রিম:-(C₁₄H₁₈N₄O₃), স্ট্রেপ্টোমাইসিন, স্পেকটিনোমাইসিন, সালফোনামাইডস, ব্লোমাইসিন:-(C₂₃H₄₆N₆O₁₃), হাইগ্রোমাইসিন:-(C₂₀H₃₈N₄O₁₀), ক্যানামাইসিন:-(C₂₂H₂₇N₄O₉), নিওমাইসিন:-(C₂₃H₄₆N₆O₁₃), বা জেন্টামাইসিনের সন্নিবেশ ব্যাক্টেরিয়া কোষে প্লাজমিড গ্রহণের প্রকৌশল মূল্যায়ন করে।

নিরস্ত্র টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিডের বড় আকারের কারণে ভিট্রোতে ম্যানিপুলেট করা কঠিন। যেহেতু ভাইরুলেন্স জিনগুলি একই কোষের টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড সিকোয়েন্সে ট্রান্সে কাজ করতে পারে, তাই এটি ছোট স্বাধীনভাবে প্লাজমিডে স্থানান্তরিত হয়েছিল যেটি অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়ামের প্রতিলিপির উৎস রয়েছে, যাকে "হেল্পার ভেক্টর" বলা হয়। উপরন্তু, ভাইরুলেন্স জিন নির্মূল করার ফলে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিড দীর্ঘতর ট্রান্সজিনকে মিটমাট করে। তদ্ব্যতীত, বিজ্ঞানী বাইনারি ভেক্টর তৈরি করেন, যাকে বলা হয় কারণ এটি একাধিক হোস্টে (Escherichia coli এবং Agrobacterium tumefaciens) প্রতিলিপি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। বাইনারি ভেক্টর বাম এবং ডান সীমানা, একাধিক হোস্টের জন্য প্রতিলিপির উৎস, নির্বাচনযোগ্য মার্কার জিন এবং আগ্রহের জিন(গুলি) নিয়ে গঠিত। এই ইঞ্জিনিয়ারড প্লাজমিড এখন উদ্ভিদের জেনেটিক রূপান্তরে ব্যবহৃত হয়।

কেন Agrobacterium ব্যবহার করে উদ্ভিদ রূপান্তর?

অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর বিভিন্ন কারণে গাছপালা রূপান্তরের জন্য একটি পছন্দের পদ্ধতি:

• উচ্চ রূপান্তর দক্ষতা:অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তরের ফলে উচ্চ রূপান্তর দক্ষতা হতে পারে, যার অর্থ হল বিপুল সংখ্যক উদ্ভিদ দক্ষতার সাথে পছন্দসই জিন(গুলি) দিয়ে রূপান্তরিত হতে পারে।
• সুনির্দিষ্ট এবং লক্ষ্যযুক্ত জিন সন্নিবেশ:অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর উদ্ভিদের জিনোমের নির্দিষ্ট স্থানে নতুন জিনগুলির সুনির্দিষ্ট এবং লক্ষ্যযুক্ত সন্নিবেশের অনুমতি দেয়, যার ফলে আরও স্থিতিশীল এবং অনুমানযোগ্য বংশ পরম্পরা.
• বহুমুখতা:অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তরটি অন্যান্য প্রজাতির জিন, সিন্থেটিক জিন এবং নিয়ন্ত্রক উপাদান সহ উদ্ভিদের জিনোমে বিস্তৃত জিন প্রবর্তন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• নিরাপদ এবং প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া:অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া যা প্রকৃতিতে ঘটে এবং এর জন্য কঠোর রাসায়নিক বা শারীরিক পদ্ধতি ব্যবহার করার প্রয়োজন হয় না যা উদ্ভিদ কোষের ক্ষতি করতে পারে।
• টিস্যু কালচার কৌশলগুলির সাথে সামঞ্জস্যতা:অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর টিস্যু কালচার কৌশলগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা রূপান্তরিত কোষ থেকে পুরো উদ্ভিদের পুনর্জন্মের জন্য অনুমতি দেয়।

সামগ্রিকভাবে, অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর হল উদ্ভিদের জিনোমে নতুন জিন প্রবর্তনের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য এবং কার্যকর পদ্ধতি, যা উন্নত বৈশিষ্ট্য এবং বর্ধিত ফলন সহ জিনগতভাবে পরিবর্তিত ফসলের বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছে।

মূলনীতি অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর

• অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিডের Vir অঞ্চলটি তার টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড তৈরি করতে এবং উদ্ভিদ কোষে সরবরাহ করতে অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম দ্বারা ব্যবহৃত বেশিরভাগ ভাইরুলেন্স (Vir) প্রোটিনকে এনকোড করে।
• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড এলাকা (বাম এবং ডান টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড সীমানা বলা হয় দুটি ২৫টি বেস পেয়ারের বেস জোড়া সরাসরি পুনরাবৃত্তি দ্বারা চিহ্নিত) বন্য-প্রকার অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম স্ট্রেনে একটি একক টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিডে (CIS:-Cis-Regulatory Element (সিস-রেগুলেটরি এলিমেন্ট)) থেকে Vir অঞ্চলে অবস্থিত।
• অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম স্ট্রেইনে যেখানে স্থানীয় টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অঞ্চলটি টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিড থেকে মুছে ফেলা হয়েছে, একটি রিকম্বিন্যান্ট টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-প্ল্যাসমিড-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অঞ্চল প্রায়শই একটি অতিক্ষুদ্র, স্বাধীন বাইনারি প্লাজমিডের উপর বসে এবং Vir অঞ্চলে ট্রান্সফার করে।
• রূপান্তর প্রক্রিয়াটি উদ্ভিদের সাথে অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়ামের আনুগত্যের সাথে শুরু হয় (ধাপ 1), উপযুক্ত হোস্ট সংকেত (ধাপ 2 এবং 3) দ্বারা ভির অঞ্চলের অভিব্যক্তির আবেশ দ্বারা অনুসরণ করা হয়। ব্যাকটেরিয়া VirD1 এবং VirD2 প্রোটিনের যৌথ কার্যকলাপ একটি একক-স্ট্র্যান্ডেড (ss) টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড তৈরি করে রেণু (টি-স্ট্র্যান্ড) (ধাপ 4)।
• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম কোষে একটি ssDNA-প্রোটিন কমপ্লেক্স (অপরিপক্ক T-জটিল) হিসাবে দেখা যায় যার সাথে একটি VirD2 অণু সমযোজীভাবে টি-স্ট্র্যান্ডের 50 প্রান্তে আবদ্ধ থাকে। *এই কমপ্লেক্সটি, অন্যান্য সংখ্যক Vir প্রোটিনের সাথে, একটি VirB/D5 টাইপ IV দ্বারা হোস্ট কোষে (ধাপ 4) রপ্তানি করা হয় টাইপ ৩ সিক্রেশন সিস্টেম নামক ব্যাক্টেরিয়াল নিঃসরণ সিস্টেম, একটি পর্যায় যা ব্যাক্টেরিয়া টিপিলাস এবং অন্তত একটি হোস্ট-নির্দিষ্ট প্রোটিনের মধ্যে যোগাযোগ জড়িত।
• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড হোস্ট কোষের সাইটোপ্লাজমের মধ্যে একটি পরিপক্ক টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-কমপ্লেক্স (টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-জটিল) হিসাবে বসবাস করে বলে মনে করা হয়, যেখানে টি-স্ট্র্যান্ড অণুর পূর্ণ দৈর্ঘ্য অনেক VirE2 অণু দ্বারা আবৃত থাকে।
• এই অণুগুলি টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডকে হোস্ট কোষের নিউক্লিয়াসে যাত্রার জন্য প্রয়োজনীয় কাঠামো এবং সুরক্ষা প্রদান করে (ধাপ 6)।
• অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম প্রাথমিকভাবে রূপান্তর প্রক্রিয়ার চূড়ান্ত ধাপে তার হোস্টের জিনগত রূপান্তর সম্পন্ন করার জন্য বিভিন্ন সেলুলার প্রক্রিয়া ব্যবহার করে, যথা সাইটোপ্লাজমের মাধ্যমে পরিবহন (ধাপ 6), পারমাণবিক আমদানি (ধাপ 7), ইন্ট্রানিউক্লিওয়ার পরিবহন (ধাপ 8), টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড আনকোটিং (ধাপ 9) এবং ইন্টিগ্রেশন (ধাপ 10)।

অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত রূপান্তর প্রক্রিয়া (Agrobacterium tumefaciens এর প্রাকৃতিক প্যাথোজেনেসিস)

রোগচক্র

• উদ্ভিদ হোস্ট থেকে Agrobacterium tumefaciens পর্যন্ত সংকেত স্বীকৃতি,
• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড প্রক্রিয়াকরণ,
• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড উদ্ভিদ হোস্ট জিনোমের সাথে একীভূত হয়, এবং
• উদ্ভিদ হোস্ট কোষে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের প্রকাশ।

টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড স্থানান্তরের প্রক্রিয়াটি টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্লাজমিড বার্নে অবস্থিত ভাইরাসের জিনের একটি সেট দ্বারা অতিসহজতর হয় [আনুমানিক ৩৫টি ভাইরুলেন্স জিন অন্তত ৮টি অপারন, VIrA, virB, virC, virD, virE, virF, virG, এবং virH, তে গোষ্ঠীবদ্ধ। এনকোডিং VirA, VirB, VirC, VirD, VirE, VirF, VirG, এবং VirH প্রোটিন, যথাক্রমে ], টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড ছাড়াও, অন্যরা ক্রোমোসোমে (ক্রোমোসোমাল ভাইরুলেন্ট জিন—chv)।

অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মিডিয়াটেড ট্রান্সফর্মেশন পদ্ধতির ধাপসমূহ নিম্নবর্ণিত:-

• সংকেত স্বীকৃতি(Signal Recognition):-অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-উদ্ভিদের মিথস্ক্রিয়া ঘটে যখন একটি বৃহৎ উদ্ভিদ থেকে প্রাপ্ত রাসায়নিক, যার মধ্যে জৈব অ্যাসিড যৌগ (Low pH 5.0-5.8) রুটিন নিঃসৃত রাসায়নিক এবং ফেনোলিক যৌগগুলি ক্ষত-মুক্তকারী রাসায়নিক হিসাবে ব্যাকটেরিয়াগুলির সংস্পর্শে আসে। উদ্ভিদ কোষে অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্সের সংকেত স্বীকৃতি তিনটি সিস্টেম জড়িত।

(১)প্রথমত,অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়ামের আদিকোষের কোষঝিল্লিতে থাকা কোমোরিসেপ্টর (Chemoreceptor) নামক কোমোট্যাক্সিস সিগন্যালিং/কোমোট্যাক্টিক চলন সহায়ক সক্ষম রিসেপ্টশনাল অঙ্গ রয়েছে।কোমোট্যাক্সিস/কোমোট্যাক্টিক চলন ফেনোলিক যৌগ বা কোমোসেন্সর(Chemosensor) (আণবিক সেন্সর) দ্বারা আকৃষ্ট ও আকর্ষিত হয় যা উদ্ভিদের তাজা ক্ষত স্থান থেকে নির্গত হয়, যেমনঃ অ্যাসিটোসাইরিঙ্গোন এবং এ-হাইড্রোক্সিঅ্যাসিটোসাইরিঙ্গোন। প্রাথমিকভাবে, ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদ কোষের পৃষ্ঠের সাথে বিপরীতভাবে জড়িত থাকে, আনুগত্য উৎপাদনকে উদ্দীপিত করে যা ইউনিপোলার পলিস্যাকারাইড (UPP:-Unipollar Polysaccharide)-নির্ভর পোলার সংযুক্তি এবং ইউপিপি-অনির্ভর সংযুক্তির মাধ্যমে আনুগত্য সৃষ্টি করে। এই অপরিবর্তনীয় পৃষ্ঠ সংযুক্তি বহুকোষী বায়োফিল্ম গঠন, ম্যাট্রিক্স বিস্তার, কোষ বিভাজন, বায়োফিল্ম পরিপক্কতা এবং "বন্ধু কন্যা" কোষ বিচ্ছুরণের জন্য একটি সাইট স্থাপন করে।

(২)দ্বিতীয়ত, হোস্ট সিগন্যাল যৌগগুলি ব্যাকটেরিয়া কোষের পেরিপ্লাজমিক স্পেসে ট্রান্সমেম্ব্রেন প্রোটিন রিসেপ্টর (TPR:-Transmembrane Protein Receptor) দ্বারাও স্বীকৃত হয় যা ইতিবাচক নিয়ন্ত্রক প্রোটিন VirG ভাইরুলেন্স জিনের ফসফোরাইলেশন ট্রিগার করে।

(৩)তৃতীয়ত, ক্রোমোসোমাল ভাইরুলেন্স জিন দ্বারা এনকোড করা প্রোটিন ChvG/Chvl চিনি থেকে অম্লতা উপলব্ধি করে যা virG-এর বেসাল অভিব্যক্তিকেও সক্রিয় করে। ফসফোরাইলেটেড VirG আরেকটি ভাইরুলেন্স জিন সক্রিয় করার দিকে পরিচালিত করে। মনোস্যাকারাইডগুলি ChvE এর সাথে আবদ্ধ হয়ে সিগন্যালিং প্রক্রিয়াকে উন্নত করে তারপর VirA এর সাথে সমন্বয় করে।ক্ষতবিক্ষত হোস্ট উদ্ভিদ কোষগুলি সাধারণ অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল অ্যাজেন্টগুলিকে নির্গমন করে, যেমনঃ একটি সংবেদনশীল হোস্ট দ্বারা প্রকাশিত হোস্ট উদ্ভিদ ফোনোলিক সিগন্যালিং (জেনোগ্নোসিন এ:C₁₆H₁₆O₃,ফেনোলিক্স:-C₆H₅OH, অ্যাসিডিক পিএইচ, রাইকাডোসিন এবং মনোস্যাকারাইড,অ্যাসিটোসাইরিঙ্গোন,স্যালিসাইলিক অ্যাসিড:-C₇H₆O₃,অ্যাসপিরিন:-C₉H₈O₄,অ্যাপিজেনিন:-C₁₅H₁₀O₅, জ্যাসমোনিক অ্যাসিড:-C₁₂H₁₈O₃,জ্যাস্মোনোইল কোএনজাইম এ:-(C₁₀H₁₆N₅O₇P₃S),), যার অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়ামের অতিদ্রুততে বংশবিস্তার ও এ পদ্ধতি সক্রিয় প্রভাব ফেলে কিন্তু হোস্ট উদ্ভিদের দেহকোষের উপর মারাত্মক বিষাক্ত প্রভাব অধিকতর বেশি।HDMBOA এর স্থির অবস্থা অঞ্চল সক্রিয়ভাবে ভুট্টার মূল থেকে নির্গত।অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল অ্যাজেন্টগুলি VirA জিনের সেন্সর,কাইনেজ,লিঙ্কার ও রিসিভার জেনেটিক ডোমেইনের সাথে সংযুক্ত হয়,কাইনেজ নামক জেনেটিক ডোমেইনের অঞ্চলে সংযুক্ত থাকা ফসফোট্রান্সফর্মেশন(Phosphotransformation process) পদ্ধতির দ্বারা দুটি (P)²⁺ ফসফরাসের ক্যাটায়নের অণু অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স(Agrobacterium tumefaciens) নামক ব্যাক্টেরিয়ার আদিকোষে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের VirG নামক ভাইরুলেন্সাল জিনের অপারেটর অঞ্চলে সংযুক্ত হয়ে যায় এবং টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের সাইটোকাইনিন,অক্সিন ও অপাইন জিনসহ ভাইরুলেন্স জিনের ট্রান্সক্রিপশনাল অ্যাক্টিভেশন-রিপ্রেশন(Transcriptional Activation-Repression process) পদ্ধতির মাধ্যমে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড প্রক্রিয়াকৃত এবং উদ্ভিদ কোষের নিউক্লিয়াসকে লক্ষ্য বা টার্গেট করে;

টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের গঠন ও ত্রিমাত্রিক চিত্র

অক্টোপিন-টাইপ টিউমার ইন্ডিউসিং প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড এবং ভাইরুলেন্স প্ল্যাসমিডের ভাইরুলেন্স অপেরন অঞ্চলের গঠন ও ত্রিমাত্রিক চিত্র

স্যালিসাইলিক অ্যাসিডের রাসায়নিক গঠন

অ্যাসপিরিনের রাসায়নিক গঠন

• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড প্রক্রিয়াকরণ(Tumor Inductive plasmid-Dioxyraibonucleic acid processing):-টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-প্লাজমিড থেকে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিএনএ বের করার প্রক্রিয়া এন্ডোনিউক্লিয়েজ হিসাবে VirD1 এবং VirD2 এর উপর নির্ভর করে। T-DNA এর নিচের স্ট্র্যান্ডে ২৫ (bp:-base pair,বেস জোড়)বর্ডার সিকোয়েন্স VirD1 এবং VirD2 এর জন্য নিকিং সাইট হিসেবে কাজ করে। VirD1, একটি সাইট-নির্দিষ্ট হেলিকেজ, ডাবল-স্ট্র্যান্ডড T-DNA খুলে দেয়। একটি নিউক্লিয়াস, VirD2, ডান এবং বাম সীমানা থেকে T-DNA-এর নীচের স্ট্র্যান্ডকে কেটে দেয়, একক-স্ট্র্যান্ডেড লিনিয়ার ডিএনএ-কে T-স্ট্র্যান্ড বলে। VirD2 তারপর সমযোজীভাবে T-স্ট্র্যান্ডের 5' প্রান্ত ডান সীমানায় ক্যাপ করে, VirD2/T-স্ট্র্যান্ড কমপ্লেক্স গঠন করে। নিক করা ডান সীমানার 3' প্রান্তটি টি-ডিএনএ পুনর্জন্মের নীচের স্ট্র্যান্ডের জন্য প্রাথমিক স্থান হিসাবে কাজ করে। VirC1 বাঁধাই সি-টার্মিনাল রিবন-হেলিক্স-হেলিক্স ডিএনএ বাইন্ডিং ফোল্ডের মাধ্যমে T-DNA এর ডান সীমানার কাছে "ওভারড্রাইভ" ক্রম টি-স্ট্র্যান্ড অণুর সংখ্যা বাড়ায়। টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের ২৫ (kb:-kilobase pairs,কিলোবেস জোড়) টার্মিনাস সিকোয়েন্সের ডান ভগ্নাংশ DNA স্থানান্তরের পরিচালক নির্ধারণ করে।ভাইরুলেন্স জিন এনকোডিংকৃত প্রোটিন পণ্য virA এবং virG অনুধাবন করে (অ্যাসিটোসাইরিঙ্গোন:-C₁₀H₁₂O₄),অ্যাসিটোসাইরিঙ্গোইল কোএনজাইম এ:-(C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S);

অ্যাসিটোসাইরিঙ্গোনের ত্রিমাত্রিক চিত্র ও রাসায়নিক গঠন

• VirA/VirG নামক ভাইরুলেন্স জিন ব্যাকটেরিয়ামতে সংক্রমণের VirB6,VirB5,VirB2,VirB8,VirD4,VirB4,VirB11,VirB10,VirB1,VirB7 ভাইরুলেন্স প্রোটিনসমৃদ্ধ (T1SS,T2SS,T3SS,T4SS,T5SS,T6SS, T7SS, T8SS, T9SS,T10SS & T11SS) ব্যাক্টেরিয়াল টাইপ সিক্রেশন সিস্টেম বা নিঃসরণ সিস্টেমের পথগুলিকে অতিদ্রুততে সক্রিয় ও কর্মক্ষম করে;

• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড ভ্রমণ(Tumor Inductive plasmid-Dioxyraibonucleic acid traveling and integration):-ট্রান্সজিন এক্সপ্রেশন অনুসরণ করে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড ইন্টিগ্রেশন হল অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়ামের মধ্যস্থতায় জিনগত রূপান্তরের চূড়ান্ত এবং গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়। আণবিক টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড একীয়ভূতকরণ প্রক্রিয়ার জিনগুলি ক্রোমাটিন গঠন এবং হিস্টোন পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত জিনের মধ্যে সীমাবদ্ধ।VirE2 (BGE:-Bacterial Genome Engineering,ব্যাকটেরিয়াল জীবনী বাণিজ্যিক প্রযুক্তি/জিনোম ইঞ্জিনিয়ারিং) ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর VirE2 ইন্টারেক্টিং প্রোটিন ওয়ান (VIP1) এর সাথে বন্ধনাবদ্ধ হয়ে ক্রোমাটিনকে লক্ষ্য করে টি-স্ট্র্যান্ডে ভূমিকা রাখতে পারে। ভিআইপি ওয়ান নিউক্লিয়াসে ক্রোমাটিনের একক মনোনিউক্লিওসোমের সাথে VirE2/একক-স্ট্র্যান্ড ডিএনএর সংযোগের মধ্যস্থতা করে। যখন টি-কমপ্লেক্স উদ্ভিদের নিউক্লিয়াসে আসে, তখন এর প্রোটিন উপাদানটি ইউবিকুইটিন-প্রোটিজোম সিস্টেম দ্বারা বিচ্ছিন্ন করা উচিত যাতে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড-স্ট্র্যান্ডটি উন্মুক্ত করা যায়। টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড-জটিল বিচ্ছিন্নীয়করণ প্রক্রিয়া এবং VirE2 অবক্ষয় VirF দ্বারা সহায়তা করে।VirD2 এর কোন বন্ধন কার্যকলাপবিহীন, তাই Tumourigenic-strands হোস্ট জিনোমের সাথে সরাসরি যোগদানের সম্ভাবনা নেই। সম্ভবত, হোস্ট ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড পলিমারেজ টিউমারিজেনিক-স্ট্র্যান্ডকে কপি করে একটি ডবল-স্ট্র্যান্ডেড টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড গঠন করে এবং তারপর এটি ডিএনএ হোস্ট প্ল্যান্টের সাইট ব্রেকগুলির সাথে যোগ দেয় যে এটি অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম ইনকিউবেশন বা স্বাভাবিক বিপাকীয় প্রক্রিয়ার কারণে অনুকূল ও অ্যানোরোবিক পরিবেশগত চাপের কারণে ঘটে। ভাঙা ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ মেরামত করার উপায় হিসাবে নন-হোমোলোগাস এন্ড জয়েনিং (NHJ:- Non-Homologous and Joining) ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদ ডিএনএ একীয়ভূতকরণের প্রধান পথ হিসাবে প্রস্তাবিত।NHJ এর শুধুমাত্র ক্ষতিগ্রস্ত অংশে সামান্য বা কোনো ক্রম সমতাবিদ্যা প্রয়োজন, যদিও প্রকৃতপক্ষে টি-ডিএনএ এবং হোস্ট ক্রোমোজোমের ইন্টিগ্রেশন পয়েন্টগুলির মধ্যে মাইক্রোহোমোলজি রয়েছে।টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড নামক প্লাসমিড অ্যাক্সাইজেশন করা হয় এবং VirD2 ভাইরুলেন্সাল প্রোটিনের সাথে বন্ধনাবদ্ধ হয়;

• T-DNA অভিব্যক্তি(Tumor Inductive plasmid-Dioxyraibonucleic acid expression):-ব্যাকটেরিয়া টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড যা উদ্ভিদ জিনোম কোষের সাথে একত্রিত হয় দুটি সম্ভাব্য পরিণতির মুখোমুখি হয়।
• প্রথমত, টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড বিভিন্ন স্তরে প্রকাশ করা হয়।
• দ্বিতীয়ত, টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড মাত্র সংহত কিন্তু গোপনীয়করণ করা যায়। ট্রান্সজিন এক্সপ্রেশনের একটি বিস্তৃত পরিসর, খুব উচ্চ থেকে সম্পূর্ণ নীরব, প্রজাতির উপর নির্ভর করে। টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডতে অক্সিন এবং সাইটোকাইনিন কোডিং জিনের অভিব্যক্তি উভয় ফাইটোহরমোনের সঞ্চয় ঘটায়। ফাইটোহরমোন অনুপাতের জটিলতা উদ্ভিদ কোষকে অনিয়ন্ত্রিত, হাইপারপ্লাসিয়াটিক ও বেপরোয়া কোষের বিস্তারে নিয়ে আসে, যার ফলে টিউমার বৃদ্ধি পায়। অপাইন সংশ্লেষণ কোডিং জিনের অভিব্যক্তি ওপাইন উৎপন্ন করে- প্রকারটি ব্যাকটেরিয়াল স্ট্রেইনের উপর নির্ভর করে, অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়ামের জন্য একচেটিয়া পুষ্টি। তরুণটিস্যুতে, ব্যাকটেরিয়া ইনোকুলেশনের চতুর্থ বা পঞ্চম দিন থেকে ফোলা দেখা যায়, এক মাসে ভালভাবে বিকশিত হয় এবং বেশ কয়েক মাস ধরে এক বা দুই ইঞ্চি ব্যাস না হওয়া পর্যন্ত দ্রুত বৃদ্ধি পায়।VirB নামক ভাইরুলেন্স জিন এনকোডিংকৃত প্রোটিন অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম এবং উদ্ভিদ কোষের মধ্যে কন্জুগেশন পদ্ধতিতে একটি সেক্স পাইলাসের মাধ্যমে সংযোগ তৈরি করে এবং উদ্ভিদে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড সাথে ইম্পোর্টান আলফা ও বিটা সংযুক্ত হয়ে স্থানান্তরকে অতিসহজতর করে;

• হাইপারফ্ল্যাজেলেশনাল কোমোরিসেপ্টেশন (Hyperflagellational Chemoreception):-অ্যাগ্ৰোব্যাকটেরিয়ামের ফ্ল্যাজেলামের ফ্ল্যাজেলিন সংবেদনশীল দুই {Flagellin Sensitive 2:-FLS2)} একটি উদ্ভিদ লিউসিন-সমৃদ্ধ পুনরাবৃত্তি (LRRK:-Leucine-rich repeat receptor Kinase) কাইনেজের সাথে বন্ধনাবদ্ধ হয়, যা উদ্ভিদের (MKK4:-Mitogen-activated protein kinase 4 & MKK5:-Mitogen-activated protein kinase 5;) সংকেত পথকে অতিদ্রুততে ট্রিগার করে। পথের শেষ পণ্য, ফসফোরাইলেটেড VIP1, সাধারণত উদ্ভিদের নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে এবং প্রোক্যারিওটিক প্যাথোজেনেসিস সম্পর্কিত (PPR:-Prokaryotic Pathogenesis Resistance) ব্যাক্টেরিয়াম প্রতিরোধের জিনের প্রকাশকে অতিদ্রুততে উদ্দীপিত করে। যাইহোক, অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম প্রোক্যারিওটিক প্যাথোজেনেসিস প্রক্রিয়া দখল করে।এ ধাপ আরম্ভ হওয়ার পূর্বে অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়ামের আদিকোষের কোষঝিল্লিতে থাকা কোমোরিসেপ্টর (Chemoreceptor) নামক কোমোট্যাক্সিস সিগন্যালিং/কোমোট্যাক্টিক চলন সহায়ক সক্ষম ও কোমোরিসেপ্টেশন(Chemoreception) পদ্ধতি করতে সক্ষম কোমোরিসেপ্টশনাল অঙ্গ রয়েছে যা এ অঙ্গের সাথে কেমোসেন্সর(Chemosensor) (আণবিক সেন্সর) দ্বারা বন্ধনাবদ্ধ হওয়ার পর কোমোরিসেপ্টরের নিচের দিকে (MCP:-Microtubule-Associated Protein) (মাইক্রোটিউবিউল-অ্যাসোসিয়েটেড প্রোটিন) থাকা CheW,CheA ও CheY নামক কোমোট্যাক্সিস

জিনসমূহ CheY কোমোট্যাক্সিস জিন বিচ্ছিন্ন হয়ে সরাসরি ফ্ল্যাজেলামের সাথে বন্ধনাবদ্ধ হওয়ার জন্য কোমোট্যাক্সিস সিগন্যালিং অতিদ্রুততে পাঠানো হয় কোমোট্যাক্টিক চলনের জন্য;

• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড ফসফোরাইলেশন(Ti DNA Phosphorylation):- টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের VirE2 নামক ভাইরুলেন্স জিনের সাথে লেপা হয়ে যাওয়ার পরে, ফসফোরাইলেটেড VIP1 নামক ভাইরুলেন্স জিনের সাথে বন্ধনাবদ্ধ হয়, যা কমপ্লেক্সটি উদ্ভিদের নিউক্লিয়াসের নিউক্লিওরন্ধ্র দ্বারা অতিদ্রুততে প্রবেশ করতে দেয়;

• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড রিপ্রেশন ও কনজুগেশন (Ti DNA Repression and Congestion):-অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম VirF,VirB নামক ভাইরুলেন্স জিন দুটির কন্জুগেশন পদ্ধতিতে T4SS নামক একটি সেক্স পাইলাসের মাধ্যমে সংযোগের ফলে উদ্ভিদ কোষে অতিদ্রুততে প্রবেশ করে এবং অনুদান ছাড়াই নিউক্লিয়াসের নিউক্লিওরন্ধ্র দ্বারা অতিদ্রুততে প্রবেশ করে। সেখানে,VirF ফসফোরাইলেটেড VIP1 কে অবনমিত করে, ব্যাক্টেরিয়া প্রতিরোধী জিনের প্রকাশকে বাধাগ্ৰস্ত করে;

• ভাইরুলেন্স জিন রিলিজেবিলিটি(Virulence Gene Releasablity):-VirF নামক ভাইরুলেন্স জিন এছাড়াও টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড থেকে বন্ধনাবদ্ধকৃত VIP1 এবং VirE2 প্রোটিনগুলিকে সরিয়ে দেয় বা সম্পূর্ণরূপে বন্ধন ছিন্ন করে;

• টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড ইন্টিগ্ৰেশন(Ti DNA Integration):-

হোস্ট কোষের জিনোমকে প্রোটেনোসোমাল বায়োডিগ্ৰেডেশন পদ্ধতিতে ভেঙ্গে বা অবক্ষয় হয় ও অবক্ষয়কৃত জিনোমে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড-ডিএনএর ইন্টিগ্ৰেজ(Integrase)ইন্টিগ্ৰেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঢোকানো হয়,ইন্টিগ্ৰেটেড টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড টিউমার ইন্ডিউসিটিভ-ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড থেকে হোস্ট উদ্ভিদের দেহকোষের সাইটোপ্লাজমে পর্যায়ক্রমে ও ধারাবাহিকভাবে অক্সিন সংশ্লেষণ, সাইটোকাইনিন সংশ্লেষণ ও অপাইন সংশ্লেষণ ঘটতে থাকে এবং সংশ্লেষিত বিষাক্ত পদার্থ হোস্ট উদ্ভিদে টিউমার ক্রাউন গেইল রোগসৃষ্টি করে। অপাইন সংশ্লেষিত হওয়ার পর অপাইন অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স নামক অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়ামের অপাইন প্রাইমেজ(Opine Permease) নামক ইফ্ল্যাক্স পাম্পের ও এবিসি অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম অপাইন ইম্পোর্টার(ABC Agrobacterium Opine importer)নামক এবিসি ট্রান্সপোর্টারের মাধ্যমে টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের অপাইন ক্যাটাবোলিসিম (Opine Catabolism) নামক ভাইরুলেন্স ক্লাস্টারে অপাইন সংশ্লেষক জিনসমূহ(OcsA,OcsB,OcsC,AccA,AccB,AccC,{AccR:-AccR1&AccR2},NosA,NosB,NosC,NosD,NosO,{NosR:-NosR1&NosR2},NosZ,tms1 (iaaH, auxA),tms2 (iaaM, auxB),tmr (ipt, cyt),tml,frs,mas,ags, এনকোডিং ফলে সৃষ্ট অপাইন সংশ্লেষক এনজাইম ও মিউটেশন টিউমারের আকারের প্রভাবে ফ্রুক্টোপাইনেজ,ম্যানোপাইনেজ,অ্যাগ্ৰোপাইনেজ,অক্টোপাইনেজ ও নোপালিনেজ সাইটোপ্লাজমে ভাসমান অবস্থায় থাকা অপাইন,অক্সিন ও সাইটোকাইনিনকে সংশ্লেষিত হওয়ার পর টিউমার ইন্ডিউসিটিভ প্ল্যাসমিড ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিডের কাছে এসে অপাইন ইউটিলাইজেশন (Opine Utilization) পদ্ধতিতে সংযুক্ত হয়ে যায়।ঐ ধরনের এবিসি অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম অপাইন ইম্পোর্টার দ্বারা অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম নিজের পুষ্টি ও খাদ্য উপাদান শোষণ করে সরাসরি প্রোক্যারিওটিক ট্রাইকার্বোক্সিলিক অ্যাসিড চক্র(Prokaryotic Tricarboxylic acid cycle) সাথে সংযুক্ত হয়ে থাকে এবং অবাঞ্ছিত ও কোষের জন্য এবং উদ্ভিদের বিষাক্ত উপাদান এবিসি অ্যাক্সপোর্টার (ABC Exporter) নামক এবিসি ট্রান্সপোর্টারের মাধ্যমে দ্বারা বাহিরে নিঃসরিত ও নিক্ষেপিত করে দেয়।এভাবে পদ্ধতি পুনরাবৃত্তি ঘটে।অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স chvB মিউট্যান্ট, বিটা-1,2-গ্লুকানের অভাব, একটি প্লিওট্রপিক ফেনোটাইপ প্রদর্শন করে, যার মধ্যে নন-মোটিলিটি, সংযুক্তির ঘাটতি এবং অ্যাভিরুলেন্স রয়েছে। এখানে আমরা রিপোর্ট করছি যে 7 মিমি CaCl2 এবং 100 mM NaCl এর সাথে সম্পূরক ট্রিপ্টোন-ইস্ট এক্সট্র্যাক্ট মাঝারিতে chvB মিউট্যান্ট কোষের বৃদ্ধির ফলে, মিউট্যান্ট কোষগুলি গতিশীল হয়ে ওঠে, মটরের মূলের চুলের ডগায় সংযুক্ত হয় এবং কালাঞ্চো পাতার উপর ক্ষত সৃষ্টি করে। অধিকন্তু, যেখানে 7 মিমি CaCl2 ধারক ট্রিপ্টোন-ইস্ট এক্সট্র্যাক্ট মাঝারিতে জন্মানো chvB মিউট্যান্টগুলি সক্রিয় রাইকাডেসিন তৈরি করে না, এই মাধ্যমে 100 মিমি NaCl যোগ করার ফলে রাইকাডেসিন কার্যকলাপ পুনরুদ্ধার হয়। CaCl2 এর উপস্থিতি রাইকাডোসিনের সংযুক্তি, ভাইরুলেন্স এবং কার্যকলাপের জন্য প্রয়োজনীয় বলে মনে হয়েছে।অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স chvB মিউট্যান্টের রাইকাডোসিন-মধ্যস্থ সংযুক্তি ও ভাইরুলেন্স উচ্চ অসমোটিক মাধ্যমে বৃদ্ধি দ্বারা পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে।

অক্সিন সংশ্লেষণ

অক্সিন সংশ্লেষণ (Auxins synthesis/Auxins Accumulation):-

• tms1 এনকোড করে tryptophan-2-monooxigenase(ট্রিপ্টোফ্যান-২-মনোক্সিজেনেজ) নামক এনজাইম যা ট্রিপ্টোফ্যানকে ইন্ডোল-3-অ্যাসিটামাইড (IAM) এ রূপান্তরিত করে;
• tms2 এনকোড indole-3-acetamidase (ইন্ডোল-৩-অ্যাসিটামাইডেজ) যা IAM কে indole-3- acetic acid(ইন্ডোল-৩-অ্যাসিটিক অ্যাসিড) (IAA) রূপান্তরিত করে। অক্সিনের রাসায়নিক সংকেত হলো (C₁₁H₂₀N₄O₆)/(C₁₀H₉O₂N)।

সাইটোকাইনিন সংশ্লেষণ

সাইটোকাইনিন সংশ্লেষণ (Cytokinins synthesis):-

• tmr এনকোড করে সাইটোকাইনিন সংশ্লেষণে জড়িত আইসোপেন্টেনাইল ট্রান্সফারেজ(isopenthytransferase) নামক এনজাইম।

অপাইন সংশ্লেষণ

অপাইন সংশ্লেষণ (Opine synthesis):-টি-প্ল্যাসমিডের ধরন তাদের অপাইন উৎপাদনের ধরন দ্বারা নির্ধারিত হয়।

• OCS নামক ভাইরুলেন্স জিন এনকোড করে অক্টোপাইনেজ (Octopinase) নামক এনজাইম যার সাবস্ট্রেট হল (অক্টোপাইন:-C₁₁H₂₀N₄O₆);

অক্টোপাইনের রাসায়নিক গঠন

• NOS নামক ভাইরুলেন্স জিন এনকোড করে নোপালিনেজ (Nopalinase) নামক এনজাইম যার সাবস্ট্রেট হল (নোপালিন:-C₁₀H₉NO₂);

নোপালিনের রাসায়নিক গঠন

• Mas নামক ভাইরুলেন্স জিন এনকোড করে ম্যানোপাইনেজ (Manopinase) নামক এনজাইম যার সাবস্ট্রেট হলো ম্যানোপাইন(C₂₁H₂₅N₃O₂S) ও ম্যানোপিনিক/ম্যানোপিনোয়িক অ্যাসিড(C₁₁H₂₁O₉),ম্যানোপিনোইল কোএনজাইম এ:-(C₁₀H₁₇N₅O₈P₃S);

ম্যানোপাইনের রাসায়নিক গঠন

• AGS নামক ভাইরুলেন্স জিন এনকোড করে অ্যাগ্রোপাইনেজ(Agropinase) নামক এনজাইম যার সাবস্ট্রেট হলো অ্যাগ্ৰোপাইন(C₁₁H₂₀N₂O₇) এবং অ্যাগ্রোপিনিক/অ্যাগ্ৰোপিনোয়িক অ্যাসিড(C₁₁H₁₉NO₈),অ্যাগ্ৰোপিনোইল কোএনজাইম এ:-(C₁₀H₁₅N₅O₇P₃S)।

অপাইন-সংশ্লেষণের সাধারণ ওভারভিউ

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত রূপান্তর প্রোটোকল

(AMT:-Aminomethyltransferase{অ্যামাইনোনোমিথাইলট্রান্সফারেজ}) হল একটি জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং কৌশল যা জেনেটিকভাবে অসংখ্য উদ্ভিদ প্রজাতির পরিবর্তন করে। কারণ এটি উদ্ভিদ জিনোমে স্থিতিশীল, অ-পুনর্বিন্যাস, একক-কপি ক্রমগুলির দক্ষ সন্নিবেশকে সহজতর করে। প্রাপ্তবয়স্ক বীজের স্কুটেলা থেকে উৎপন্ন সক্রিয়ভাবে প্রসারিত ভ্রূণের কলাস কোষের ব্যবহার শুরুর উপাদান হিসাবে এবং একটি ফেনোলিক রাসায়নিক, অ্যাসিটোসাইরিঙ্গোন, যোগ করাকে কার্যকরী রূপান্তরের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল। উপরন্তু, চেং এট আল। প্রকাশ করেছে যে অপরিণত ভ্রূণ, প্রাক-সংস্কৃতি ভ্রূণ এবং ভ্রূণজনিত কলাসের রূপান্তর দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা নয়।

Monocotyledoneae বা Dicotyledoneae উদ্ভিদের মধ্যে AMT-এর বিভিন্ন প্রোটোকল নথিভুক্ত করা হয়েছে। সাধারণত, ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ তৈরি করতে অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম-ভিত্তিক কৌশলগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল। পদ্ধতিটি সাতটি ধাপ নিয়ে গঠিত, যা শীঘ্রই নীচে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।

• (I) জীবাণুমুক্ত বীজ বা নমুনা এবং ইনোকুলাম প্রস্তুত করা;
• (II) ব্যাখ্যা প্রস্তুতি, সংক্রমণ, এবং Agrobacterium tumefaciens সঙ্গে cocultivation;
• (III) নির্বাচন;
• (IV) পুনর্জন্ম;

*(V) T0 এর আনুষঙ্গিকতা এবং আণবিক সনাক্তকরণ;

• (VI) T0 চাষ এবং স্ব-ক্রসিং; এবং
• (VII) T1 উদ্ভিদ বিশ্লেষণ।

জীবাণুমুক্ত বীজ বা নমুনা এবং ইনোকুলাম প্রস্তুত কর

• প্রায়শই, ভ্রূণগুলি রূপান্তরের জন্য নমুনা হিসাবে ব্যবহার করা হত। অন্যান্য গবেষণা ইঙ্গিত করে যে উদ্ভিদের রূপান্তরের দক্ষতা জিনোটাইপ বা বৈচিত্র নির্ভর।
• অপরিণত ভ্রূণ পাওয়ার জন্য, বীজ জীবাণুমুক্ত মাধ্যমে রোপণ করা হয় (যেমন ভুসি, কম্পোস্ট, মিশ্র মাটি ইত্যাদি) এবং নিয়ন্ত্রিত জলবায়ু অবস্থার সাথে বৃদ্ধি কক্ষে চাষ করা হয়।
• প্রজাতির উপর নির্ভর করে, পরাগায়নের পরে অপরিণত ভ্রূণ সংগ্রহ করা হয়। বিপরীতে, হাইপোকোটাইল বা কোটিলডন এক্সপ্ল্যান্ট থেকেও কলাস তৈরি হতে পারে।
• প্রয়োজনীয় অ্যান্টিবায়োটিক ধারণকারী A. tumefaciens স্ট্রেন চাষ করে ইনোকুলাম তৈরি করা হয়। ব্যাকটেরিয়া একটি লুপে সংষ্কৃত হয় এবং LB এবং LS-inf-AS এর মতো মিডিয়াতে স্থগিত করা হয়।
• ইনোকুলাম তাজা প্রস্তুত করা উচিত। কিছু কিছু ক্ষেত্রে, রূপান্তরের আগে তরল সংস্কৃতিতে A. tumefaciens চাষ করার প্রয়োজন নেই।
• বিপরীতে, A. tumefaciens প্রস্তুতি এবং প্লাজমিড তৈরি বাণিজ্যিক প্লাজমিড এবং A. tumefaciens প্রস্তুতির মতো একই পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হতে পারে।

ব্যাখ্যা প্রস্তুতি, সংক্রমণ, এবং সঙ্গে cocultivation অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম টিউমেফেসিয়েন্স

• ব্যাখ্যা হিসাবে, ভ্রূণ, অপরিণত ভ্রূণ বা কলাস নিযুক্ত করা যেতে পারে। সংক্রমণ বা রূপান্তর পদ্ধতির আগে, এক্সপ্লান্টটি জীবাণুমুক্ত করা উচিত। ভ্রূণ সাসপেনশন এবং ব্যাকটেরিয়া সাসপেনশন উভয়ই নতুন প্লেট বা পেট্রি ডিশে স্থানান্তরিত হয়।
• পেট্রি ডিশ সিল করার পরে, প্রজাতির উপর নির্ভর করে, 2-7 ডিগ্রি সেলসিয়াসে অন্ধকারে 24-29 দিনের জন্য চাষের ধাপে ইনকিউবেশন করা হয়।
• Agrobacterium tumefaciens ঘনত্ব এবং সংক্রমণ সময় এক্সপ্ল্যান্ট নেক্রোসিস প্রতিরোধ এবং রূপান্তর দক্ষতা বাড়ানোর জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বলে আবিষ্কৃত হয়েছে। আমরা নির্দিষ্ট প্রজাতির জন্য কিছু প্রোটোকল সুপারিশ মেনে চলতে পারি।

নির্বাচন

• নির্বাচন হল রূপান্তরের সাফল্যের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ দিক। নির্বাচনের প্রক্রিয়াটি রূপান্তর এবং পুনর্জন্মের পর্যায়গুলির পাশাপাশি T0 এবং T1 উদ্ভিদে ঘটতে পারে।
• উপরন্তু, এন্টিবায়োটিক নির্বাচন হল রূপান্তরের সাফল্য নিশ্চিত করার জন্য ব্যবহৃত কৌশলগুলির মধ্যে একটি। অ্যান্টিবায়োটিক নির্বাচন ছাড়াও, প্রতিটি প্রজন্মের প্রতিটি ট্রান্সফরম্যান্টের আগ্রহের ট্রান্সজিনের উপস্থিতি যাচাই করার জন্য পিসিআর করা উচিত।

পুনর্জন্ম

• বিস্তারের পরে, রূপান্তরিত উদ্ভিদের পুনর্জন্ম হয়। প্রসারণ এক্সপ্ল্যান্টগুলি থেকে যে শাখাগুলি বিকশিত হয়েছে তা সরিয়ে একটি নতুন মাধ্যমে রোপণ করা হয়।
• সাধারণভাবে, পুনরুত্থান পদক্ষেপটি ইন ভিট্রো প্রচার কৌশলগুলি মেনে চলে যা অঙ্কুর পুনর্জন্ম এবং নির্বাচন, কাটা এবং পুনরুত্থান অঙ্কুর পুনর্জন্ম এবং মূল পুনর্জন্মের মধ্যে বিভক্ত।

টি-এর অভ্যন্তরীণকরণ এবং আণবিক সনাক্তকরণ

• T0 এর শিকড় শক্ত হয়ে যাওয়ার পরে, মানিয়ে নিতে পারে। ট্রান্সজেনিক T0 উদ্ভিদ নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে বা গ্রিনহাউসে সরাসরি মাটি বা মিশ্র মাধ্যমে চাষ করা যেতে পারে।

T এর চাষ এবং স্ব-ক্রসিং

• প্রাথমিক ট্রান্সফরম্যান্ট (T0) A. tumefaciens দ্বারা রূপান্তরের মাধ্যমে অর্জিত হয়েছিল। পরপর প্রজন্মের মধ্যে ট্রান্সজিনের উত্তরাধিকার অধ্যয়ন করার পরে, প্রাথমিক রূপান্তরকারী (T1) স্ব-পরাগায়নের মাধ্যমে T0 বীজ তৈরি করা হয়। চাষ প্রক্রিয়া গ্রীনহাউস মধ্যে স্থান ছিল. T0 উদ্ভিদ থেকে, প্রাথমিক রূপান্তরকারী (T0) এর বীজ বের করা হয়।

টি1 উদ্ভিদ বিশ্লেষণ

• T1 উদ্ভিদ হল T0 উদ্ভিদ থেকে নিষ্কাশিত বীজ থেকে উৎপন্ন উদ্ভিদ। T1 উদ্ভিদের পরীক্ষা সন্নিবেশিত জিনের আকারগত বা শারীরবৃত্তীয় অভিব্যক্তির সাথে সম্পর্কিত।

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থ জিন স্থানান্তরের অ্যাপ্লিকেশন

এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর হল উদ্ভিদ জৈবপ্রযুক্তিতে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন সহ একটি বহুল ব্যবহৃত কৌশল। কিছু সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে রয়েছে:

• ফসলের উন্নতি:এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর ফসলের মধ্যে পছন্দসই বৈশিষ্ট্য প্রবর্তন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা, হার্বিসাইড সহনশীলতা এবং উন্নত ফলন।
• কার্যকরী জিনোমিক্স:কৌশলটি জিনের কার্যকারিতা অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে জিন গঠন প্রবর্তন করে যা তাদের অভিব্যক্তি বা কার্যকারিতা পরিবর্তন করে।
• আণবিক চাষ:এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর উদ্ভিদে রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পদ্ধতি প্রোটিন উৎপাদনের ঐতিহ্যগত পদ্ধতির চেয়ে বেশি সাশ্রয়ী এবং পরিবেশ বান্ধব হতে পারে।
• বিরল ও বিপন্ন প্রজাতির সংরক্ষণ: এই কৌশলটি বিরল এবং বিপন্ন উদ্ভিদ প্রজাতির জিনগত বৈচিত্র্য সংরক্ষণ করতে তাদের ডিএনএ বীজ ব্যাংকে সংরক্ষণ করে বা টিস্যু কালচার থেকে উদ্ভিদ পুনরুত্পাদন করে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• অভিনব যৌগের জৈবসংশ্লেষণ: এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর উদ্ভিদের মধ্যে ফার্মাসিউটিক্যালস বা শিল্প রাসায়নিকের মতো অভিনব যৌগ তৈরির জন্য জৈব সংশ্লেষিত পথ প্রবর্তন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• উদ্ভিদ-জীবাণু মিথস্ক্রিয়া: কৌশলটি উদ্ভিদ-অণুজীবের মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন প্যাথোজেনিক ব্যাকটেরিয়ার প্রতিক্রিয়ায় উদ্ভিদ প্রতিরক্ষা জিনের ভূমিকা।

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তরের সীমাবদ্ধতা

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর সমস্ত উদ্ভিদ প্রজাতিতে কার্যকর নয়। কিছু উদ্ভিদ প্রজাতি অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম সংক্রমণের জন্য সহজাতভাবে প্রতিরোধী, এবং তাদের জন্য রূপান্তর প্রোটোকল বিকাশ করা চ্যালেঞ্জিং হতে পারে।স্থানান্তরিত ডিএনএ উদ্ভিদের জিনোমে একত্রিত হওয়ার স্থান পরিবর্তনশীল এবং অনির্দেশ্য। এটি জিনের অভিব্যক্তি, জিন সাইলেন্সিং এবং অন্যান্য অনিচ্ছাকৃত প্রভাবগুলির উপর অবস্থানগত প্রভাবের দিকে নিয়ে যেতে পারে।এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তরের প্রক্রিয়ার জন্য প্রায়ই টিস্যু কালচারের প্রয়োজন হয়, যা প্রযুক্তিগতভাবে চ্যাস্থানান্তরিত ডিএনএ কখনও কখনও লেঞ্জিং, সময়সাপেক্ষ এবং ব্যয়বহুল হতে পারে।এপিজেনেটিক পরিবর্তনগুলি প্ররোচিত করতে পারে, যেমন ডিএনএ মিথিলেশন, যা অন্তঃসত্ত্বা জিনের প্রকাশ এবং ট্রান্সজিনের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করতে পারে।উদ্ভিদের মধ্যে বিদেশী ডিএনএর প্রবর্তন কখনও কখনও অনিচ্ছাকৃত প্রভাব ফেলতে পারে, যেমন উদ্ভিদের বিকাশকে প্রভাবিত করা বা বিপাকীয় পথ পরিবর্তন করা।কৃষিতে এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থ জিন স্থানান্তরের ব্যবহার অনেক দেশে নিয়ন্ত্রক অনুমোদন সাপেক্ষে। এটি জেনেটিকালি পরিবর্তিত উদ্ভিদের বাণিজ্যিকীকরণ করা কঠিন এবং ব্যয়বহুল করে তুলতে পারে।

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থ জিন স্থানান্তরের সুবিধা

অ্যাগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর উচ্চ রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করতে পারে, একটি একক রূপান্তর পরীক্ষা থেকে উৎপাদিত অনেক রূপান্তরিত উদ্ভিদের সাথে।স্থানান্তরিত ডিএনএ একটি সুনির্দিষ্ট অবস্থানে উদ্ভিদের জিনোমে একীভূত হয়, যা অন্তঃসত্ত্বা জিন বা নিয়ন্ত্রক উপাদানগুলিকে ব্যাহত করার সম্ভাবনা কমাতে পারে।এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তরের মাধ্যমে প্রবর্তিত ট্রান্সজিনগুলি প্রায়শই স্থিরভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত হয় এবং পরবর্তী প্রজন্মগুলিতে প্রেরণ করা যেতে পারে।Agrobacterium tumefaciens, অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম-মিডিয়াটেড জিন ট্রান্সফারে ব্যবহৃত অ্যাগ্ৰোব্যাক্টেরিয়াম, সাধারণত নিরাপদ বলে বিবেচিত হয় এবং এর প্যাথোজেনিসিটির ঝুঁকি অনেক কম থাকে।কৌশলটি ব্যবহার করা তুলনামূলকভাবে সহজ এবং অত্যাধুনিক সরঞ্জাম বা দক্ষতার প্রয়োজন নেই।পুরো জিন এবং জিন ক্লাস্টার সহ বৃহৎ ডিএনএ খন্ডগুলি অ্যাগ্রোব্যাক্টেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর ব্যবহার করে স্থানান্তর করা যেতে পারে।

তথ্যসূত্র

• মেহরোত্রা এস, গোয়াল ভি. এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন স্থানান্তর উদ্ভিদ এবং জৈব নিরাপত্তার বিবেচনায়। অ্যাপল বায়োকেম বায়োটেকনোল। 2012 ডিসেম্বর;168(7):1953-75। doi: 10.1007/s12010-012-9910-6. Epub 2012 Oct 23. PMID: 23090683.
• Hwang, H.-H., Yu, M., & Lai, E.-M. (2017)। এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত উদ্ভিদ রূপান্তর: জীববিজ্ঞান এবং প্রয়োগ। আরবিডোপসিস বই, 15, e0186। doi:10.1199/tab.0186
• আমিলিয়া প্রতিভি, আর., এবং ইমাম সূর্য, এম. (2020)। এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থ রূপান্তর। IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.91132

জেলভিন এসবি। এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত উদ্ভিদ রূপান্তর: "জিন-জকি" টুলের পিছনে জীববিজ্ঞান। Microbiol Mol Biol Rev. 2003 Mar;67(1):16-37, বিষয়বস্তুর সারণী। doi: 10.1128/MMBR.67.1.16-37.2003. PMID: 12626681; PMCID: PMC150518।

• Tzfira, T., & Citovsky, V. (2006)। এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত উদ্ভিদের জেনেটিক রূপান্তর: জীববিজ্ঞান এবং জৈবপ্রযুক্তি। বায়োটেকনোলজিতে বর্তমান মতামত, 17(2), 147-154। doi:10.1016/j.copbio.2006.01.009

Hensel, G., Kastner, C., Oleszczuk, S., Riechen, J., & Kumlehn, J. (2009)। খাদ্যশস্যের উদ্ভিদে এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থ জিন স্থানান্তর: বার্লি, গম, ট্রিটিকেল এবং ভুট্টার জন্য বর্তমান প্রোটোকল। প্ল্যান্ট জিনোমিক্সের আন্তর্জাতিক জার্নাল, 2009, 1-9। doi:10.1155/2009/835608

• ohn, B., Koukolíková-Nicola, Z., Bakkeren, G., & Grimsley, N. (1989)। এগ্রোব্যাকটেরিয়াম-মধ্যস্থিত জিন মনোকোট এবং ডিকোটে স্থানান্তর। জিনোম, 31(2), 987-993। doi:10.1139/g89-172
• [১]
• [২]
• [৩]
• [৪]
• [৫]
• [৬]
• [৭]
• [৮]
• [৯]