Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth year

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth year

1. The students are required to visit different research institutes involved in biotechnological research and have to submit a study report.
2. Demonstration of aseptic culture technique: Preparation and sterilization of culture/fermentation media.
3. Preparation of plant tissue culture medium such as MS medium.
4. The technique of yogurt/cheese production.

প্রশ্ন -১

প্রশ্ন -২

প্রশ্ন -৩

প্রশ্ন -৪

জৈবপ্রযুক্তি এবং জিন প্রকৌশল BIOTECHNOLOGY & GENETIC ENGINEERING

‘Biotechnology’ শব্দটি ‘Biology’ এবং ‘Technology-এ দুটি শব্দের সমন্বয়ে উদ্ভব ঘটেছে। মানবকল্যাণে জৈবিক উপকরণ যেমন- অণুজীব বা কোষীয় উপাদানের নিয়ন্ত্রিত ব্যবহারই Biotechnology তথা জৈবপ্রযুক্তি। হাঙ্গেরীয় প্রকৌশলী Karl Ereky ১৯১৯ সালে সর্বপ্রথম Biotechnology শব্দের প্রবর্তন করেন।

Visit to different Research Institutes involved in Biotechnological Research and Submit Study Report-বাংলাদেশে Biotechnological Research প্রথম শুরু হয় ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগে আশির দশকের প্রথমদিকে প্রফেসর আহমেদ শামসুল ইসলাম স্যারের নেতৃত্বে পাটের টিস্যু কালচারের মাধ্যমে।

এরপর দেশি ও বিদেশি অর্কিডের চারা উৎপাদন, কলার চারা উৎপাদন বিভিন্ন প্রকার ডালজাতীয় ফসল ও বাদামের টিস্যু কালচার ইত্যাদি উদ্ভিদ নিয়ে টিস্যু কালচার গবেষণা সম্পাদন করা হয়েছে।

পরবর্তীতে এর প্রয়ােজনীয়তা ও গুরুত্ব অনুধাবন করে রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয়, চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয়, জাহাঙ্গীরনগর বিশ্ববিদ্যালয়, BRRI, BARI, BJRI, বাংলাদেশ কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়,বাংলাদেশ ইনস্টিটিউট অব নিউক্লিয়ার এগ্রিকালচার, BCSIR, বাংলাদেশ অ্যাটমিক এনার্জি কমিশন প্রভৃতি প্রতিষ্ঠানে কার্যক্রম শুরু করে।

১৯৯০ সালে বাংলাদেশ অ্যাসােসিয়েশন ফর প্লান্ট টিস্যু কালচার (BAPTC) গঠিত হয়। ১৯৯৩ সালে বাংলাদেশ সরকার ‘জীব প্রযুক্তি উৎপন্ন দ্রব্য উন্নয়ন নামে একটি জাতীয় কমিটি গঠন করে।

ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের Data soft firm এবং Bangladesh Jute Research Institute-এর সহযােগিতায় ২০১২ সালে ড. মাকসুদুল আলম পাটের সম্পূর্ণ জিনােম সিকোয়েন্স আবিষ্কার করেন। ১৯৯৭ সালে সাভারের গণকবাড়িতে National Institute of Biotechnology স্থাপন এবং ২০০১ সালে Biosafety Guide Line প্রণয়ন করা হয়েছে। এছাড়া ঢাকা মেডিকেল কলেজে সম্প্রতি DNA ল্যাবরেটরি স্থাপন করা হয়েছে অপরাধী ও ব্যক্তি শনাক্তকরণে।

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

বিভিন্ন Biotechnology Lab, পরিদর্শন

নমুনা-১
স্থান : ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগের Biotechnological Lab.
তারিখ ও সময় ———————
Biotechnology Lab. পরিদর্শনে অংশগ্রহণকারী পরীক্ষার্থীবৃন্দ :
শিক্ষাবর্ষের অনার্স চতুর্থ বর্ষের পরীক্ষার্থীবৃন্দ।
তত্ত্বাবধানে….
সহযােগিতায় : প্রফেসর ড. ———————–
অধ্যাপক, উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগ
ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়

ও

Lab. -এ কর্মরত শিক্ষার্থীবৃন্দ…….

“Biotechnology includes any technique that uses living organism substance from the organism, to make or to modify a product to improve plants and animal or to develop microorganism for specific uses.”

মানুষের প্রয়ােজনীয় উপাদান সরবরাহের নিমিত্তে বাণিজ্যিক এবং শিল্পক্ষেত্রে বায়ােলজিক্যাল প্রক্রিয়ার প্রয়ােগ ও অভিযােজন হলাে জৈবপ্রযুক্তি। বর্তমানে বাংলাদেশে এর ব্যবহারের সফলতা বৃদ্ধি পাচ্ছে। আমরা ••••••, কলেজ-এর ……….. জন ছাত্রছাত্রী ও ………..জন শিক্ষকসহ ——তারিখে উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগের অনার্স চতুর্থ বর্ষের শিক্ষার্থীরা ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগের জৈবপ্রযুক্তি গবেষণা ইনস্টিটিউট পরিদর্শন করি। ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগের অধ্যাপক ড. রাখহরি সরকার জৈবপ্রযুক্তি সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত ও গুরুত্বপূর্ণ বক্তব্য রাখেন। এরপর আমরা….. জন করে ৩টি গ্রুপে বিভক্ত হয়ে জৈবপ্রযুক্তি গবেষণাগারের ৩টি Lab, পরিদর্শন করি।

১. Inoculation room- প্রথমে আমরা Inoculation room-এ প্রবেশ করি। এখানে অত্যন্ত সতর্কতার সাথে কীভাবে জীবাণুমুক্ত পরিবেশে Laminar air flow ক্যাবিনেটে explant Inoculate করতে হয় তা দেখতে পাই। এখানে আমরা Inoculation-এর সাথে সংশ্লিষ্ট অন্যান্য যন্ত্রপাতি দেখতে পাই।

২. Growth room-এরপর আমরা Growth room-এ যাই। এখানে নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা ও কৃত্রিম আলােতে Explants থেকে কীভাবে বিভিন্ন আবাদ মাধ্যমে পূর্ণাঙ্গ Plantlet জন্মানাে হয়, সে ধাপগুলাে সম্পর্কে জানতে পারি। এখানে টিস্যু কালচার পদ্ধতিতে ভিন্ন ভিন্ন আবাদ মাধ্যমে যেমন- Petriplate-এ éxplant-এর অঙ্কুরােদ্গম, shoot medium-এ shoot তৈরি, rooting medium-এ root তৈরি, টবে চারা স্থানান্তর ইত্যাদি প্রক্রিয়াগুলাে Jute, Orchid, Peanut, Tomato, প্রভৃতি উদ্ভিদের ক্ষেত্রে দেখানাে হয়।

৩. Molecular biotechnology lab. অতঃপর আমরা Molecular tab. -এ প্রবেশ করি যেখানে সর্বাধুনিক যন্ত্রপাতি রয়েছে। এখানে আমরা Gel electrophoresis পদ্ধতিতে কীভাবে কাঙ্ক্ষিত জিন নির্বাচন করে Plant-এর DNA-তে প্রবেশ করানাে হয়, সে সম্পর্কে জানতে পারি।

পরিশেষে আমরা ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের জৈবপ্রযুক্তি গবেষণাগার পরিদর্শন করে বাংলাদেশে এই প্রযুক্তির প্রসার সম্পর্কে জানতে পারি। একই সাথে আমরা এই প্রযুক্তির কর্মধারা ও সফলতার সম্পর্কে সম্যক জ্ঞান লাভ করলাম।

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

নমুনা-২

স্থান: Institute of Biological Science (IBSc), University of Rajshahi,
তারিখ :
তত্ত্বাবধানে :
সহযােগিতায়ঃ প্রফেসর ড. মাে: মঞ্জুর হােসেন।
পরিচালক, IBSc, রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয় ।

২. প্রফেসর ড. নুরুল আমিন, অধ্যাপক- [BSc, রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয় ।

৩, মির্জা ফিদা হাসান, PhD ফেলাে, IBSc, রাবি।

৪. মাে : নজরুল ইসলাম , PhD ফেলাে, IBSc, রাবি।

৫. জান্নাতুল ফেরদাউস, PhD ফেলাে, IBSc, রাবি।

গবেষণাগার পরিদর্শনের বিবরণ : সকাল ৭:০০ ঘটিকায় যাত্রা করে ১০:০০ ঘটিকায় IBSc, রাজশাহী বিশ্ববিদ্যালয়ে পৌছি। প্রথমে আমাদেরকে সেমিনার কক্ষে নিয়ে যাওয়া হয়। সেখানে আমাদেরকে প্রজেক্টরের মাধ্যমে ভিডিও চিত্র প্রদর্শন ও IBSc-তে পরিচালনাকারী কয়েকজন শিক্ষক ও কয়েকজন ফেলােদের উপস্থাপনের মাধ্যমে টিস্যুকালচারের আবাদ মাধ্যম তৈরি ও টিস্যু কালচার পদ্ধতি, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ও বায়ােটেকনােলজি সম্পর্কিত বিষয় বিশদভাবে জানানাে হয়।

এরপর বিভিন্ন ল্যাবরেটরিতে গিয়ে সরেজমিনে মিডিয়াম প্রত্মত, autoclave-এর মাধ্যমে জীবাণুমুক্তকরণ, Laminar air flow-তে Culture medium-এ explant স্থাপন, Growth chamber-এ explant-এর পরবর্তী বুদ্ধি প্রক্রিয়া, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ল্যাবে Gel electrophoresis প্রক্রিয়া, PCR (Polymerase Chain Reaction) যন্ত্রের মাধ্যমে DNA cloning প্রক্রিয়াসহ বিভিন্ন বিষয় সম্পর্কে বিস্তারিত জ্ঞান প্রদান করা হয়।

এছাড়া Biotechnology Lab-এর গবেষণাকার্যে ব্যবহৃত যন্ত্রপাতি সম্পর্কে জেনে নেই। সেখানে আমরা জানতে পারলাম যে, তাদের গবেষণার ফলে উৎপন্ন যে জাত সর্বোৎকৃষ্ট বলে মনে করেন, তা বিভিন্ন কৃষি কার্যক্রম ও BADC-এর সাথে সংশ্লিষ্ট কর্মকর্তাদের সাথে আলােচনা করেন এবং তাদের প্রশিক্ষণ দিয়ে জনগণের মাঝে বিতরণের জন্য তাদের কাছে হস্তান্তর করেন।

শেষে আমাদের শ্রদ্ধেয় শিক্ষক ও আমরা IBSc-এর সম্মানীত শিক্ষকবৃন্দ এবং ফেলােদেরকে তাদের সহযােগিতার জন্য কৃতজ্ঞতা জ্ঞাপন করে ধন্যবাদ জানিয়ে বিদায় নেই।

সেখান থেকে বেরিয়ে আমরা পদ্মার পাড়ে গিয়ে কিছুক্ষণ আনন্দ করে তারপর বাসে করে ফিরে আসি !

অর্জন ও মূল্যায়ন : বিভিন্ন উদ্ভিদ প্রজাতি থেকে অধিক উন্নত এবং বিলুপ্তপ্রায় উদ্ভিদ প্রজাতিসমূহকে টিকিয়ে রাখার জন্য Biotechnology-এর জ্ঞান অপরিসীম। কীভাবে হাতেকলমে কাজ করতে হয় এই বিষয়ে আমরা জানতে ও শিখতে পারি।

এরকম একটি পরিদর্শনের মাধ্যমে আমরা জৈবপ্রযুক্তি সম্পর্কে যতটুকু জানতে পেরেছি তা ভবিষ্যৎ জীবনে বাস্তবে প্রয়ােগ করতে পারব বলে আশা করছি।

মন্তব্য : আমরা যারা জীববিজ্ঞান বিষয়ে পড়াশােনা করছি, তাদের জন্য Biotechnology Lab. পরিদর্শন করা এবং এর কার্যপদ্ধতি সম্পর্কে জানা উচিত। আর এই বিষয়ে জানতে হলে এরকম Biotechnology Lab. পরিদর্শন করা উচিত।

পরিশেষে আমি মহান সৃষ্টিকর্তার কাছে এবং আমাদের বিভাগীয় সকল স্যারদের কাছে কৃতজ্ঞ যে, আমরা সফলভাবে Biotechnology lab. পরিদর্শন করে অনেক কিছু শিখতে পেরেছি।

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

নমুনা-৩

স্থান : চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয়ের Genetic Engineering and Biotechnology Department.

তারিখ :
তত্ত্বাবধানে
সহযােগীতায়
১. প্রফেসর মাে: আল ফোরকান (Founder)
২. ড. লুলায়ন মারজান (Chairman)
৩. আবু আহমেদ
8. মাসুদুল আজাদ চৌধুরী
৫, ইয়াছমীন আক্তার
ড. নাজনীন হাসান
৭. ড. এস, এম, রফিকুল ইসলাম
৮. ফারহানা পারভীন
৯ মাে. আফজাল হােসেন।

ভূমিকা : শিক্ষা অর্জন একটি বহুমাত্রিক প্রক্রিয়া। এ প্রক্রিয়া প্রধানত দ্বিমুখী- এক. ব্যক্তিগত বা তত্ত্বগত জ্ঞান এবং দুই. জ্ঞানের বাস্তব বা প্রায়ােগিক উপলব্ধি। শ্রেণি কক্ষের সীমিত পরিসরে বইয়ে লিপিবদ্ধ পাঠ প্রক্রিয়ার মধ্যদিয়ে শিক্ষার্থীরা অর্জন করে জীবন ও জগতের নানাবিধ বিষয় সম্পর্কে একটা ধারণাগত শিক্ষা।

আর এ ধারণাগত শিক্ষাকে ফলপ্রসূ করে তােলার জন্য প্রয়ােজন হয় বাস্তব বা প্রত্যক্ষ অভিজ্ঞতা। তাই বাস্তব শিক্ষার রীতি প্রকৃতি সম্পর্কে সচেতনতা সৃষ্টির জন্য দরকার হয় শিক্ষা সফরের। তাই শিক্ষা সফরে গিয়ে শিক্ষার্থীরা অর্জন করে বাস্তব অভিজ্ঞতা। আধুনিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির যুগে বিজ্ঞানের অন্যতম উন্নত শাখা হলাে জৈবপ্রযুক্তি। এটি সম্পর্কে বিস্তারিত জানার জন্য Biotechnology Lab. পরিদর্শন করা প্রয়ােজন।

গবেষণাগার পরিদর্শনের বিবরণ : সকাল ৬:০০ টায় বাসে যাত্রা শুরু করে বেলা ১০:০০ টায় চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয়ের উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগে পৌছাই। তারপর আমাদেরকে Department of Genetic Engineering and Biotechnology বিভাগের একটি নির্দিষ্ট কক্ষে নিয়ে যাওয়া হলাে।

বিভাগের শ্রদ্ধেয় শিক্ষকগণ তাদের পরিচয় দিয়ে প্রজেক্টরের মাধ্যমে জৈবপ্রযুক্তি বিষয়ক বিভিন্ন দিক প্রদর্শন এবং বক্তৃতার মাধ্যমে Biotechnology-এর আধুনিক কলাকৌশল, চিকিৎসায় জৈবপ্রযুক্তির প্রয়োেগ, What is going on other side of the world, Genetic Engineering Miracle or Menace (জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং আশীর্বাদ নাকি অভিশাপ?), Biotechnology tools প্রয়ােগ করে ফসল উৎপাদন, ভুট্টার মধ্যে trangestorset up, তরমুজ, গাজর, স্ট্রবেরি, Cotton, flower-এ ফুল ও ফলের রং ও আকার change করা যায়।

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

Golden rice যাতে প্রচুর ভিটামিন ‘এ’ বিদ্যমান, Rose Colour modification করা হয়েছে এই প্রযুক্তির মাধ্যমে। Mosaic flower color, Gene silencing, Salt tolerant, Cryopreservation, food for thought, ট্মোটোর দীর্ঘদিন স্থায়িত্ব, Glo, Salmon fish-এর Modification, Dalion, Lemural, Doli প্রভৃতি প্রাণীর Gene cloning, গরুর দুধে Human milk-এর গুণাগুণ স্থানান্তর যা মানব শিশুর মাতৃদুগ্ধের চাহিদাপূরণ, Gene therapy-এর মাধ্যমে Cancer নির্ণয় প্রভৃতি বিষয়ে সচিত্র বর্ণনা প্রদান করা হয়।

এরপর আমরা গেলাম Biotechnology Laboratory-তে। এখানে আমরা বিভিন্ন অত্যাধুনিক যন্ত্রপাতি দেখতে পেলাম।

যেখানে– প্লেনফটোমিটার ওভেন ইনকিউবেটর যাতে বিভিন্ন Tempesture-এ Bacteria ও Fungi-কে রেখে সংরক্ষণ করা হয়, pH মিটার, Shaker-এর মাধ্যমে সংগৃহীত নমুনার Temperature পরিবর্তন করা হয়। Digital balance, DNA finger print-যার মাধ্যমে অপরাধী শনাক্ত করা যায়, PCR-যার ভেতরে DNA খণ্ডাংশ রেখে অনেক রােগ নির্ণয় করা সম্ভব,

Water bath-যাতে temperature নিয়ন্ত্রণ করা হয়, Laminar air flow, Gel electro ice maker-যা ১০ মিনিটের মধ্যে Ice তৈরি করতে সক্ষম, Gene culture যাতে জিন ঢুকানাে হয়, Micro pulse ও Rater cell যাতে Maximum amount control করা হয়। Nanotrop করা হয়। DNA Puritydetector যাতে বিশুদ্ধ DNA নির্ণয় করা হয়, Thermocontrol hybridilizer-যার মাধ্যমে hybridization করা হয়।

এরপর আমরা Tissue Culture Lab-এ আসলাম। এখানে টিস্যু নির্বাচন করে Shooting ও Rooting medium-এ স্থাপন করা হয়। আমাদেরকে Strawbery ও আলুর টিস্যু কালচার দেখানাে হয়। টিস্যু কালচার সম্পর্কিত বিভিন্ন দিক সম্পর্কে জ্ঞান আহরণ করে বাসযােগে কলেজে ফিরে আসি।

মন্তব্য : শিক্ষা অর্জনের গুরুত্বপূর্ণ অংশ হলাে শিক্ষা সফর। শিক্ষা সফরের সাথে যে আনন্দের মিশেল থাকে তা ভুলবার মতাে নয়। এর প্রতি পরতে পরতে রচিত হয় কিছু স্মৃতি, যা আমাদের ক্ষুদ্র জীবনে হৃদয়ের মণিকোঠায় সংগৃহীত হয়ে থাকে। যদিও শিক্ষা সফরটি তেমন দীর্ঘ নয়। তবুও এর থেকে যে জ্ঞান সংগৃহীত হয়েছে তা নেহাত কম নয়। স্নাতক পর্যায়ের শেষ পর্যায়ে এসে যে শিক্ষা সফরটি উপভােগ করলাম তা জীবনের হাজারাে স্মৃতির সাথে বিশেষ স্থান দখল করল।

চিত্র : শিক্ষা সফরের বিভিন্ন ছবি দেয়া যেতে পারে

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

পরীক্ষা নং-১: Demonstration of Aseptic Culture technique : Preparation and Sterilization of Culture/ fermentation media

জীবাণুমুক্ত কালচার কৌশল : টিস্যু কালচারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং জটিল বিষয় হলো এর বিভিন্ন কার্যক্রম সম্পূর্ণ জীবাণুমুক্ত অবস্থায় করতে হয়। প্লান্ট টিস্যু কালচারের ক্ষেত্রে জীবাণুমুক্ত পরিবেশ নিশ্চিত করা প্রধান কর্তব্য। এজন্য ব্যবহৃত উদ্ভিদাংশসহ সকল যন্ত্রপাতি ও কালচার মিডিয়াম জীবাণুমুক্ত করা এবং সমগ্র কালচার প্রক্রিয়াটি জীবাণুমুক্ত রাখা প্রয়ােজন। এটি নিম্নলিখিত কয়েকটি ধাপে বর্ণনা করা হলাে-

(1) আবাদের জন্য ব্যবহৃত পাত্র ও যন্ত্রপাতি জীবাণুমুক্তকরণ-Hot air oven-এ 160°–180°C তাপমাত্রায় ২-৪ ঘণ্টা বায়ুপ্রবাহ প্রয়ােগ করে কালচার ভেসেল, ধাতব যন্ত্রপাতি এবং অ্যালুমিনিয়াম পাতকে জীবাণুমুক্ত করা হয়। এছাড়া অটোক্লেভ-এ ১২১° সে. তাপমাত্রায় ১৫ Pounds per square চাপে ২০ মিনিট ধরে জীবাণুমুক্ত করা হয়। আবার ধাতব যন্ত্রপাতি 95% Ethanol-এ ডুবিয়ে শিখায়ন এবং শীতলীকরণের মাধ্যমে ও সহজে জীবাণুমুক্ত করা যায়।

(i) পুষ্টি মাধ্যম জীবাণুমুক্তকরণ : কাচপাত্রে পুষ্টি মাধ্যম নিয়ে কটন প্লাগ, অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল বা প্লাস্টিকের ঢাকনা দিয়ে মুখ ঢেকে অটোক্লেভে 121°C তাপে 15 PSI চাপে ২০ মিনিট ধরে জীবাণুমুক্ত করা হয়। এছাড়া ভিটামিন, অ্যামাইনাে অ্যাসিড, উদ্ভিদ নির্যাস, প্রাকৃতিক হরমােন ইত্যাদি উচ্চতাপে বিশ্লিষ্ট হয়ে গুণাগুণ নষ্ট হয়ে যায় বলে 0.2 মাইক্রোমিটার ছিদ্রবিশিষ্ট মিলিপাের ব্যবহার করা হয়।

(i) উদ্ভিদাংশ জীবাণুমুক্তকরণ : উদ্ভিদাংশ ৭০% অ্যালকোহলে ৩০ সেকেন্ড ডুবিয়ে রেখে জীবাণুমুক্ত করা হয়। প্রয়ােজনে ২০% clorox, 0.1-1% HgCl₂(৩-২০ মিনিট) দ্বারা সােধন করা হয়।

(iv) এক্সপ্লান্ট স্থানান্তর : জীবাণুমুক্ত পরিবেশে কালচার করার জন্য জীবাণুমুক্ত যন্ত্রপাতি, জীবাণুমুক্ত উদ্ভিদাংশ (এক্সপ্লান্ট) এবং দুই হাত ৯৫% ইথাইল অ্যালকোহল দ্বারা মুছে ল্যামিনার এয়ার ফ্লো ক্যাবিনেটে কালচার প্রক্রিয়া সম্পন্ন করা হয়।

টিস্যু কালচারের জন্য একটি স্বয়ংসম্পূর্ণ ল্যাবরেটরি থাকা আবশ্যক। এখানে পরিষ্কারকরণ এবং সংরক্ষণের সুবিধাও থাকবে। এই ল্যাবরেটরিতে Hot air oven, Refrigerator, Balance, pH meter, Microwave oven/Heater, Autoclave, Magnetic Stirer, Microscope, Culture vessels, Laminar air flow cabinet, Culture chamber, Culture medium, নির্জীবকরণ উপাদান, Incubator, Centrifuse, Blender, Gloves, Aprone, Hormone, Agar, Spirit lamp, ধাতব যন্ত্রপাতি ইত্যাদি সমৃদ্ধ হতে হবে।

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

পরীক্ষা নং-২: Preparation of Plant Tissue Cuture medium such as MS medium

বিভিন্ন সময়ে বিভিন্ন গবেষকগণ নিউট্রিয়েন্ট মিডিয়ামের বিভিন্ন উপাদানের সংযুক্তি ও তার পরিমাত্রাকে কিছুটা রূপান্তর এনেছেন এবং বিভিন্ন ধরনের মিডিয়ামের কথা উল্লেখ করেছেন, যেমন- MS medium (Murashige and Skoog, 1962),
White medium (White’s, 1953), B₅ medium (Gumborg et al 1968), Nitsch’s (Nitsch and Nitsch, 1969), N₆ medium (Chu, 1978), El medium (Gamborg et al, 1983) ইত্যাদি।

এককভাবে কোনাে মিডিয়ামই সকল কোষ বা কলার বৃদ্ধিতে সমান সহায়ক নয়, তবে উল্লিখিত medium-গুলাের মধ্যে MS medium বহুলভাবে ব্যবহৃত হয়। বিভিন্ন গবেষকগণ কর্তৃক প্রদত্ত নিউট্রিয়েন্ট মিডিয়ামের তুলনামূলক তালিকা নিম্নে দেখানাে হলাে—

Culture medium-এ উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক পদার্থ/হরমােন (Plant Growth Regulator/Hormone) :
অক্সিন : Indole-3-Acetic acid (IAA), Indole-3- Butynnic acid (IBA), 2, 4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D), Naphthoxyacticacid (NAA) ইত্যাদি কোষ বিভাজনে উদ্দীপ্ত করে।

সাইটোকাইনিন: 6-benzylaminopurine (BAP), 6 benzyladenine (BA), 6-furfurylaminopurine (Kinetion), 6-4-hydroxy-3 methyltrans-2 butanylaminopurine (Zeatin) ইত্যাদি কোষ বিভাজন, শীর্ষস্থ সুপ্ততা উন্নয়ন, কাণ্ড গজাতে সহায়তা করে।

জিবেরেলিন : GA; আবাদি কোষের বৃদ্ধি ত্বরান্বিত করে।
উল্লিখিত হরমােন টিস্যু কালচারে বিভিন্ন মাত্রায় ব্যবহার হয়।

পরীক্ষা নং-২: সরবরাহকৃত দ্রব্যগুলাে থেকে Murashige and Skoog (MS) Tissue Culture medium প্রস্তুতপ্রণালি।

তত্ত্ব : উদ্ভিদদেহে বিদ্যমান (In vivo) উদ্ভিদ কোষ, টিস্যু ও অঙ্গ তাদের প্রয়ােজনীয় পুষ্টি এবং বৃদ্ধির উপাদানসমূহ উদ্ভিদ দেহ থেকেই পেয়ে থাকে। উদ্ভিদদেহ থেকে বিচ্ছিন্ন কোষ, টিস্যু ও অঙ্গের (In vitro) বৃদ্ধি ও পরিস্ফুটনের জন্য পুষ্টি কৃত্রিমভাবে সরবরাহ করা প্রয়ােজন।

টিস্যু কালচারের জন্য কালচারকৃত টিস্যুর বৃদ্ধির উপযােগী বিভিন্ন প্রকার পুষ্টি সমৃদ্ধ যে মাধ্যমে তৈরি করা হয়, তাকে Culture medium বলে। Tissue Culture-এ সর্বাধিক ব্যবহৃত মাধ্যমটি হলাে MS (Murashige and Skoog, 1962) medium.

উপকরণ :

(ক) প্রয়ােজনীয় যন্ত্রপাতি : ইলেকট্রিক ব্যালেন্স কনিক্যাল ফ্লাস্ক, কাচের বােতল, টেস্টটিউব, পিপেট, মাপচোঙ্গ, এক্সপ্লান্ট, অটোক্লেভ, অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল, নিডল, ছুরি, সিজার, ফরসেপস, ল্যামিনার এয়ার ফ্লো, রেফ্রিজারেটর, হট এয়ার ওভেন, p^H মিটার, মাইক্রোওয়েভ ওভেন/হিটার, ম্যাগনেটিক স্টিরার, অণুবীক্ষণ যন্ত্র, কালচার চেম্বার ইত্যাদি।

(খ) রাসায়নিক দ্রব্যাদি : পাতিত পানি,

বৃহৎ পুষ্টি (Macronutrients) :

(i) উপাদান —————————–mg/l
(ii) KNO₃—————————–1900
(iii) NH₄NO₃————————1600
(iv) CaCl₂.2H₂O————– 440
(v) MgSO₄.7H₂O——– 370
(vi) KH₂PO₄ ———170

ক্ষুদ্ৰপুষ্টি (Micronutrients) :
(i) Na EDTA —- 37.3
(ii) FeSO₄.7H2O—–27.8
(iii) MnSO₄. 4H₂0 —-22.3
(iv) ZnSO₄.7H₂O —-8.6
(v) H₃BO₃ ——6.2
(vi) KI ——0.83
(vii) Na₂Mo0₄.2H₂0—–0.25
(viii)CuSO₄. 5H₂0—–0.025
(ix) CoCl₂.6H₂0 —-0.025

কার্বোহাইড্রেটের উৎস (Carbohydrates)

Sucrose —————30gm/l
Vitamins
(1) Myoinositol…..100
(ii) Nicotinic acid. 0.5
(iii) Pyridoxine HCI… 0.5
(iv) Thiamine HCI 0.5

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

অ্যামাইনাে এসিড (Amino acid)

Glycine —–2
হরমােন (Hormone)

(i) Indole acetic acid (IAA)—–1-30
(ii) 2,4-dichloro phenoxy acetic acid (2,4-D) ..0.4 – 10
(iii) Kinetin… 0.04-10
p^H… 5.8

Agar (জমাটকারক) 10 gℓ

বর্তমানে MS Powder হিসেবে বাজারে ছােট প্যাকেটে পাওয়া যায়।

কার্যপদ্ধতি :

১. একটি বড় কনিক্যাল ফ্লাস্কে ৫০০ মিলিলিটার পাতিত পানি নিয়ে তার সাথে উল্লিখিত উপাদানসমূহ ইলেকট্রিক ব্যালেন্সে মেপে পর পর যােগ করি এবং হট প্লেটে ম্যাগনেটিক স্টিরের সাহায্যে ভালােভাবে মিশ্রিত করি (বৃহৎ ও ক্ষুদ্র পুষ্টি, ভিটামিন, অ্যামাইনাে এসিড, হরমােন, সুক্রোজ)।

২. এবার এর সাথে পাতিত পানি যােগ করে মিডিয়াম ১ লিটারে পূর্ণ করি। PH মিটারের সাহায্যে মিডিয়ামের PH 5.8 নির্ধারণ করি।
৩. অতঃপর অ্যাগার পাউডার যােগ করে হট প্লেটে গরম করে ভালােভাবে দ্রবীভূত করি.
৪. প্রস্তুতকৃত Culture medium ছােট ছােট কনিক্যাল ফ্লাস্কে (250 ml) ঢেলে কনিক্যাল ফ্লাস্কের মুখ অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল দিয়ে মুড়ে দেই।

৫. এখন সকল প্রয়ােজনীয় যন্ত্রপাতি ও Culture medium অটোক্লেভ মেশিনে 121°C তাপমাত্রায় ১৫ পাউন্ড চাপে ২০ মিনিট রেখে জীবাণুমুক্ত করি।

৬. এবার Culture medium Tissue culture-এর জন্য সংরক্ষণ করি।

সতর্কতা :

১. প্রয়ােজনীয় যন্ত্রপাতি ভালােভাবে জীবাণুমুক্ত করতে হবে।
২. পুষ্টি উপাদানসমূহ সতর্কতার সাথে মেপে নিয়ে ধারাবাহিকভাবে ভালােভাবে মিশ্রিত করতে হবে।
৩. pH-এর মান সঠিকভাবে 5.8 নির্ণয় করতে হবে।
৪. Agar ভালােভাবে দ্রবীভূত করে নিতে হবে।
৫. Culture medium Autoclave-এ সঠিকভাবে জীবাণুমুক্ত করতে হবে।
৬. Culture medium ব্যবহারের পূর্বপর্যন্ত সঠিকভাবে সংরক্ষণ করতে হবে।

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year

পরীক্ষা নং-৩: পূর্ণাঙ্গ উদ্ভিদের পুনরুদ্ভব (Plant Regeneration)

তত্ত্ব : টিস্যু কালচার প্রক্রিয়ায় In vitro উপায়ে উদ্ভিদের যেকোনাে বিভাজনক্ষম অংশ থেকে পূর্ণাঙ্গ আলুচারা তৈরি করা হয়। উদ্ভিদদেহের বাইরের যে জীবাণুমুক্ত ও নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে উদ্ভিদের বিচ্ছেদিত সজীব কোনাে অংশকে কৃত্রিম পুষ্টি মাধ্যমে আবাদ করে তার বৃদ্ধি ঘটানাে যায়, তাকে Plant Regeneration বলে।

উপকরণ : উদ্ভিদের বিচ্ছেদিত সজীব অংশ (explant), 0.1% HgCl₂ 2% সােডিয়াম হাইপােক্লোরাইড বা 5% Teepol নির্বীজিত পেট্রিডিস, পাতিত পানি, কালচার মিডিয়াম (MS Medium) সমৃদ্ধ কালচার টিউব, স্ক্যালপেল, ফরসেপস, বিকার, 70% Ethanol, Laminar air flow, স্পিরিট ল্যাম্প ইত্যাদি।

কার্যপদ্ধতি :

১. Shoot tip, axillary bud, node, intermode, leaf, embryo ইত্যাদি এক্সপ্লান্ট হিসেবে উদ্ভিদ হতে সংগ্রহ করা হয়।

২. এবার Laminar air flow-এর মেঝে, দুই হাত কজি পর্যন্ত 70% Ethanol দিয়ে মুছে তার পর explant বিকারে নিয়ে তাকে 0.1% HgCl_২ বা 5% Teepol দ্রবণে ১০ মিনিট ডুবিয়ে রাখি। তারপর rexplant পাতিত পানি দিয়ে ভালােভাবে ধুয়ে নেই।

৩. তারপর explant জীবাণুমুক্ত করার জন্য 70% ইথাইল অ্যালকোহলে ১ মিনিট ডুবিয়ে রাখার পর 5% সােডিয়াম হাইপােক্লোরাইট দ্রবণে ১০ মিনিট ডুবিয়ে রাখি এবং পর পাতিত পানি দিয়ে ভালােভাবে ধুয়ে ফেলি।

৪. এবার নির্বীজিত পেট্রডিসে explant নিয়ে নির্বীজিত স্ক্যালপেলের সাহায্যে 2mm করে খণ্ড খণ্ড করে কাটতে হবে।

৫. MS medium সমৃদ্ধ কালচার টিউবের তুলা ছিপি খুলে স্পিরিট ল্যাম্পের বার্নারের শিখায় কয়েকবার ঘুরিয়ে নিয়ে দ্রুত নির্বীজিত ফরসেপের সাহায্যে কর্তিত explant কালচার টিউবের পুষ্টি মাধ্যমে স্থাপন করি। তুলার ছিপি দিয়ে পুনরায় কালচার টিউবের মুখ দ্রুত বন্ধ করি । Explant-এর বিস্তারিত তথ্য, Inoculation-এর তারিখ, Culture medium ইত্যাদি কালচার টিউবের গায়ে লিখে রাখতে হবে।

৬. অতঃপর কালচার টিউব কালচার চেম্বারে নিয়ন্ত্রিত আলাে ও তাপমাত্রায় রাখতে হবে regeneration-এর জন্য ।

৭। ৩০ থেকে ৪৫ দিন পর regeneration পর্যবেক্ষণ করতে হবে। পর্যবেক্ষণে দেখা যাবে অণুচারা গঠিত হয়েছে। একে সাব কালচার করে মূল সৃষ্টিকারী পুষ্টি মাধ্যমে স্থানান্তর করা হয়।

৮। ৭-১০ দিন পর পর্যাপ্ত মূল সৃষ্টি হলে একে কালচার টিউব থেকে বের করে ভালােভাবে পাতিত পানিতে ধুয়ে কম্পােস্ট যুক্ত ক্ষুদ্র টবে স্থানান্তর করে কালচার চেম্বারে ৭-১০ দিন রেখে তারপর মাঠে স্থানান্তর করা হয়।

সতর্কতা :

১. Laminar air flow ক্যাবিনেটের মেঝে 70% ethanol দিয়ে মুছে জীবাণুমুক্ত করে নিতে হবে।
২. প্রয়ােজনীয় যন্ত্রপাতি ভালােভাবে নির্বীজিত করে নিতে হবে।
৩. সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি Laminar air flow ক্যাবিনেটে জীবাণুমুক্ত পরিবেশে সম্পন্ন করতে হবে।
৪, উপযুক্ত MS Medium-এ কালচার করতে হবে।
৫. Explant-কে সঠিক উপায়ে জীবাণুমুক্ত করে নিতে হবে।

পরীক্ষা নং- ৪: Technique of Yoghurt/Cheese production

(ক) দুধ থেকে Yoghurt তৈরি

তত্ত্ব : Enzyme-এর ক্রিয়ায় জৈব উপাদানের রাসায়নিক রূপান্তর করার প্রক্রিয়াকে Fermentation/ গাঁজন বলে। এই প্রক্রিয়ায় দুগ্ধজাতদ্রব্য যেমন- দই, Yoghurt, পনির, মাখন ইত্যাদি প্রস্তুত করা হয়।

কতিপয় অণুজীব যেমন Lactobacillus bulgaricus এবং Streptococcus thermophilus নিঃসৃত এনজাইম Lactase-এর প্রভাবে দুধের Lactose ফার্মেন্টেশন প্রক্রিয়ায় ভেঙে Glucose ও Galactose-এ পরিণত হয়, যা পারে Lactic acid এবং acetaldehyde উৎপন্ন করে।

ফলে দুধের pH কমে যায়। এতে দুধের প্রােটিন Casein জমাট বেঁধে দই-এ পরিণত হয়, যা শেষে Yoghurt তৈরি করে।

streptococcus

উপকরণ : 500 ml বিকার, থার্মোমিটার, hot plate, stirrer, 250 ml plastic cup, পরিষ্কার প্লাস্টিকের চামচ, তরল দুধ, প্লাস্টিক মােড়ক, রাবার ব্যান্ড, ৩২° সে. ইনকিউবেটর, Ice buckets, গুঁড়ােদুধ, Plain yoghurt (স্টাটার কালচার) ইত্যাদি।

কার্যপদ্ধতি :

১. ৫০০ মিলি কাচের বিকারে ২৫০ মিলি তরল দুধ নেই। এর সাথে ৫০ গ্রাম গুঁড়ােদুধ মিশ্রিত করি। একটি থার্মোমিটার বিকারে রাখি।

২. Hot plate-এ মিশ্রিত দুধ সমৃদ্ধ বিকার রেখে ধীরে ধীরে তাপদিয়ে এর তাপমাত্রা ৯৫° সে পর্যন্ত বৃদ্ধি করি, তবে ফুটানাে যাবে না। সতর্কতার সাথে তাপমাত্রা লক্ষ রাখতে হবে এবং দুধ নাড়ুনি দিয়ে নাড়াতে হবে যাতে তলানি পড়ে পুড়ে না যায়।

৩. এবার Hot plate থেকে দুধ নামিয়ে ঠান্ডা করতে হবে। বায়ু দ্বারা যাতে দূষিত না হয় সেজন্য বিকারের মুখ প্লাস্টিক

মােড়ক দ্বারা মুড়ে দিতে হবে। দ্রুত ঠান্ডা করার জন্য বিকারের গাত্রে ঠান্ডা পানি প্রবাহিত করি। যখন তাপমাত্রা কমে ৬০° সে-এ নেমে আসে তখন বিকারকে Ice bucket-এ রাখি।

৪, দুধের তাপমাত্রা ৩২° সে-এ নেমে আসলে একে একটি পরিষ্কার প্লাস্টিকের কাপে ঢালি।

৫. এর সাথে এক চামচ Yoghurt যােগ করি, যা starter culture হিসেবে ব্যকিটরিয়ার কাজ করবে। এই Starter culture দুধের সাথে ভালােভাবে মিশ্রিত হওয়ার জন্য নাড়াই।

৬. কাপের মুখ প্লাস্টিক মোেড়ক দ্বারা মুড়ে রাবার ব্যান্ড দ্বারা আটকে দেই। এবার একে ইনকিউবেটরে ৩২° সে তাপমাত্রায় রাখি।

৭. ৩২° সে তাপমাত্রায় ২৪ ঘণ্টায় দুধ গাঁজনের ফলে Yoghurt-এ পরিণত হয়। পরবর্তীতে একে রেফ্রিজারেটরে সংরক্ষণ করা হয়।

সতর্কতা:

১. Hot Plate এ দুধ গরম করার সময় লক্ষ রাখতে হবে যেন তাপমাত্রা ৯৫° সে.-এর উপরে না ওঠে।

২. যে পাত্রে দুধ গরম করা হয়, সেই পাত্রে Yoghurt তৈরি করা উচিত নয়। এজন্য পৃথক পাত্র ব্যবহার করতে হবে।

৩. দুধের সাথে starter culture যােগ করে ভালােভাবে মেশাতে হবে।

৪. ৩২° সে. তাপমাত্রায় ২৪ ঘণ্টা Incubate করতে হবে।

৫. Youghurt তৈরির পর বেশিক্ষণ বাইরে রাখলে টক হয়ে যায়, তাই রেফ্রিজারেটরে সংরক্ষণ করতে হবে Fermentation প্রক্রিয়ায় Cheese.

(খ) পনির তৈরি : :

তত্ত্ব : দুধকে অণুজীবের সাহায্যে fermentation প্রক্রিয়ায় ছানায় পরিণত করা হয়। এই ছানাকে ঘনীভূত করে/ জমাট বাঁধিয়ে পনির তৈরি করা হয়! পনির একটি উপাদেয় এবং স্বাস্থ্যকর খাদ্য।

উপকরণ : টাটকা/পাস্তুরিত তরল দুধ, Starter culture (এতে Lactobacillus ও streptococcus ব্যাকটেরিয়া থাকে), বিশেষ ধরনের ছত্রাক (Penicillium roquefortii, P. camemborti), দুগ্ধ জমাটকারী এনজাইম (কাইমােসিন) B-Carotene, লবণ, ইনকিউবেটর, বিকার, পরিষ্কার পাতলা কাপড় ইত্যাদি।

কার্যপদ্ধতি :

১. একটি ৫০০ মিলি বিকারে ১০০ মিলি তরল দুধ নিয়ে এক চামচ starter culture (এতে streptococcus lactis ও Lactobacillus bulgaricus ব্যাকটরিয়া থাকে) ভালােভাবে মিশিয়ে কিছুক্ষণ 45°C তাপমাত্রায় Incubate করি fermentation-এর জন্য।

২. এবার এর সহিত Proteolytic enzyme kimosin বা ভিনেগার বা লেবুর রস মেশাই। এতে দুধের Protein ‘কেসিন জমাট বেঁধে ছানায় পরিণত হয়।

৩. এখন জমাট বাঁধা দুধ তথা ছানা পরিষ্কার পাতলা কাপড়ে নিয়ে চাপ দিয়ে জলীয় অংশ অপসারণ করি। তারপর একে কয়েক ঘণ্টা ঝুলিয়ে রেখে ঝাঁকিয়ে নেই এতে ৩টি অর্ধকঠিন পনিরে পরিণত হয়।

৪. এখন এতে পরিমাণমতাে লবণ মিশ্রিত করি। ফলে অণুজীবের বৃদ্ধি রােধ হবে।

৫. এখন এই অর্ধকঠিন পনিরের সাথে বিশেষ ধরনের ছত্রাক (Penicillium roqueforti/P. camemborti.) মিশিয়ে incubate করি। এতে পনিরে বিশেষ বৈশিষ্ট্যপূর্ণ বর্ণ ও স্বাদ সৃষ্টি হবে। এর ফলে পনির কঠিন হবে।

সতর্কতা :

১. দুধকে 45°C তাপমাত্রায় Incubate করতে হবে।
২. Starter culture ভালােভাবে মেশাতে হবে।
৩. Proteolytic enzyme ও লবণ পরিমাণমতাে মেশাতে হবে।
৪. ছানার জলীয় অংশ ভালােভাবে দূরীভূত করে সঠিকভাবে শুকাতে হবে।
৫. বিশেষ বর্ণ ও স্বাদের জন্য বিশেষ ধরনের ছত্রাক মেশাতে হবে।

Cheese

• আইসিটি ১ম অধ্যায়
• আইসিটি ৩য় অধ্যায়

Biotechnology and Genetic Engineering Practical for Honours Fourth-year