Microbial genetics
মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্স হল মাইক্রোবায়োলজি এবং জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি বিষয়। মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্স বিভিন্ন উদ্দেশ্যে অণুজীব নিয়ে গবেষণা করে। যে অণুজীবগুলি দেখা যায় সেগুলি হল ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়া। কিছু ছত্রাক এবং প্রোটোজোয়াও এই ক্ষেত্রে অধ্যয়নের জন্য ব্যবহৃত বিষয়। অণুজীবের অধ্যয়নে জিনোটাইপ এবং অভিব্যক্তি ব্যবস্থার অধ্যয়ন জড়িত। জিনোটাইপ হল কোনও জীবের উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত গঠন। (অস্টিন, "জিনোটাইপ", এন. ডি.) জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং হল মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্সের মধ্যে কাজ এবং অধ্যয়নের একটি ক্ষেত্র। রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ প্রযুক্তির ব্যবহার এই কাজের একটি প্রক্রিয়া। এই প্রক্রিয়ায় একটি ডিএনএ সিকোয়েন্স পরিচালনা করে রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ অণু তৈরি করা হয়। সেই তৈরি ডি. এন. এ তখন একটি পোষক জীবের সংস্পর্শে আসে। ক্লোনিং জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়েরও একটি উদাহরণ। রবার্ট হুক এবং অ্যান্টনি ভ্যান লিউয়েনহুক দ্বারা 1665-1885 সময়কালে অণুজীব আবিষ্কারের পর থেকে এগুলি অনেক প্রক্রিয়া অধ্যয়নের জন্য ব্যবহৃত হয়েছে এবং জেনেটিক্স অধ্যয়নের বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর প্রয়োগ রয়েছে। উদাহরণস্বরূপঃ বিজ্ঞানীরা বিবর্তন অধ্যয়নের জন্য অণুজীবের দ্রুত বৃদ্ধির হার এবং স্বল্প প্রজন্মের সময় ব্যবহার করেন। রবার্ট হুক এবং অ্যান্টনি ভ্যান লিউয়েনহুকের আবিষ্কারগুলিতে অণুজীবের চিত্র, পর্যবেক্ষণ এবং বিবরণ অন্তর্ভুক্ত ছিল। মিউকর হল মাইক্রোফাঙ্গাস যা হুক উপস্থাপন করেছিলেন এবং তার একটি চিত্র দিয়েছিলেন। তাঁর অবদান হল প্রথম অণুজীব হিসেবে মিউকর। মাইক্রোস্কোপিক প্রোটোজোয়া এবং মাইক্রোস্কোপিক ব্যাকটেরিয়ায় অ্যান্টোনি ভ্যান লিউয়েনহোকের অবদান বৈজ্ঞানিক পর্যবেক্ষণ এবং বর্ণনার ফলস্বরূপ। এই অবদানগুলি একটি সাধারণ মাইক্রোস্কোপ দ্বারা সম্পন্ন করা হয়েছিল, যা আজ জীবাণুগুলির বোঝার দিকে পরিচালিত করে এবং বিজ্ঞানীদের বোঝার অগ্রগতি অব্যাহত রাখে। মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্সের এমন প্রক্রিয়া এবং পথগুলি অধ্যয়ন করতে সক্ষম হওয়ার ক্ষেত্রেও প্রয়োগ রয়েছে যা মানুষের মধ্যে পাওয়া যায় যেমন ড্রাগ বিপাক। বিবর্তন বোঝার ক্ষেত্রে মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্স চার্লস ডারউইনের কাজের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করতে পারে এবং বিজ্ঞানীরা জীবাণু ব্যবহারের মাধ্যমে তাঁর কাজ এবং তত্ত্বগুলি অধ্যয়ন করে চলেছেন। বিশেষ করে, ডারউইনের প্রাকৃতিক নির্বাচন তত্ত্ব একটি উৎস। মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্স ব্যবহার করে বিবর্তন অধ্যয়ন করার সঙ্গে বিজ্ঞানীরা বিবর্তনীয় ভারসাম্যের দিকে নজর দেন। তারা কীভাবে এটি সম্পাদন করতে পারে তার একটি উদাহরণ হল প্রাকৃতিক নির্বাচন বা জীবাণুগুলির প্রবাহ অধ্যয়ন করা। এই জ্ঞানের প্রয়োগ বিভিন্ন উপায়ে উপস্থিতি বা অনুপস্থিতির সন্ধান থেকে আসে। উপায়গুলির মধ্যে রয়েছে নির্দিষ্ট পথ, জিন এবং কার্যকারিতা চিহ্নিত করা। একবার বিষয়টিকে পর্যবেক্ষণ করা হলে, বিজ্ঞানীরা এটিকে একটি সংরক্ষিত জিনের ক্রমের সাথে তুলনা করতে পারেন। এইভাবে মাইক্রোবিয়াল বিবর্তন অধ্যয়নের প্রক্রিয়ায় বিবর্তন কখন ঘটেছিল তার একটি সময় স্কেল দেওয়ার ক্ষমতার অভাব রয়েছে। যাইহোক, এইভাবে বিবর্তন পরীক্ষা করে বিজ্ঞানীরা বিবর্তনের হার এবং ফলাফল জানতে পারেন। জীবাণু এবং পরিবেশের মধ্যে সম্পর্ক অধ্যয়ন মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্স বিবর্তনের একটি মূল উপাদান। অণুজীব যাদের অধ্যয়ন মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্স দ্বারা পরিবেষ্টিত ব্যাকটেরিয়া ব্যাকটেরিয়া প্রায় 3.5 বিলিয়ন বছর ধরে এই গ্রহে রয়েছে এবং তাদের আকৃতি দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ব্যাকটেরিয়াল জেনেটিক্স তাদের বংশগত তথ্য, তাদের ক্রোমোজোম, প্লাজমিড, ট্রান্সপোসন এবং ফেজগুলির প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করে। জিন স্থানান্তর ব্যবস্থা যা ব্যাকটেরিয়ায় ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে তার মধ্যে রয়েছে জিনগত রূপান্তর, সংমিশ্রণ এবং ট্রান্সডাকশন। প্রাকৃতিক রূপান্তর হল মধ্যবর্তী মাধ্যমের মাধ্যমে দুটি কোষের মধ্যে ডিএনএ স্থানান্তরের জন্য একটি ব্যাকটেরিয়া অভিযোজন। দাতা ডি. এন. এ গ্রহণ এবং প্রাপক ক্রোমোজোমের মধ্যে এর পুনঃসংযোগ নির্ভর করে অসংখ্য ব্যাকটেরিয়া জিনের প্রকাশের উপর যার পণ্যগুলি এই প্রক্রিয়াটিকে পরিচালিত করে। সাধারণভাবে, রূপান্তর একটি জটিল, শক্তি-প্রয়োজনীয় উন্নয়নমূলক প্রক্রিয়া যা ডিএনএ ক্ষতি মেরামতের জন্য একটি অভিযোজন বলে মনে হয়। ব্যাকটেরিয়াল কনজুগেশন হল ব্যাকটেরিয়া কোষের মধ্যে সরাসরি কোষ-থেকে-কোষের সংস্পর্শে বা দুটি কোষের মধ্যে সেতুর মতো সংযোগের মাধ্যমে জিনগত উপাদান স্থানান্তর। এসচেরিচিয়া কোলিতে ব্যাকটেরিয়াল কনজুগেশন ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে, তবে মাইকোব্যাকটেরিয়াম স্মেগমাটিসের মতো অন্যান্য ব্যাকটেরিয়াতেও ঘটে। সংমিশ্রণের জন্য দাতা এবং প্রাপকের স্ট্রেনের মধ্যে স্থিতিশীল এবং বর্ধিত যোগাযোগের প্রয়োজন হয়, ডিএনএজ প্রতিরোধী, এবং স্থানান্তরিত ডিএনএ সমজাতীয় পুনঃসংযোগের মাধ্যমে প্রাপকের ক্রোমোসোমে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। ই. কোলাই সংমিশ্রণ প্লাজমিড জিনের অভিব্যক্তি দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়, যেখানে মাইকোব্যাকটেরিয়াল সংমিশ্রণ ব্যাকটেরিয়াল ক্রোমোজোমের জিন দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়। ট্রান্সডাকশন হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে একটি ভাইরাস বা ভাইরাল ভেক্টর দ্বারা একটি কোষে বিদেশী ডিএনএ প্রবেশ করানো হয়। ট্রান্সডাকশন হল একটি সাধারণ সরঞ্জাম যা আণবিক জীববিজ্ঞানীরা একটি পোষক কোষের জিনোমে একটি বিদেশী জিন স্থিরভাবে প্রবর্তন করতে ব্যবহার করেন। আর্কিয়া আর্কিয়া হল প্রোক্যারিওটিক, এককোষী এবং 4 বিলিয়ন বছর আগে বিকশিত হয়েছে বলে মনে করা হয় এমন জীবের একটি ক্ষেত্র। তাদের কোষের ভিতরে কোনও কোষ নিউক্লিয়াস বা অন্য কোনও অঙ্গাণু নেই। আর্কিয়া বাইনারি ফিশন নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ায় অযৌনভাবে প্রতিলিপি তৈরি করে। কোষ বিভাজন চক্রের মধ্যে রয়েছে যখন কন্যা কোষের ক্রোমোজোমগুলি প্রতিলিপি তৈরি করে। যেহেতু আর্কিয়ার একটি একক কাঠামো ক্রোমোজোম রয়েছে, তাই দুটি কন্যা কোষ পৃথক হয় এবং কোষ বিভক্ত হয়। আর্কিয়ার গতিশীলতার মধ্যে রয়েছে ফ্লাজেলা, যা একটি লেজের মতো কাঠামো। আর্কিয়াল ক্রোমোজোমগুলি প্রতিলিপির বিভিন্ন উৎস থেকে প্রতিলিপি তৈরি করে, দুটি হ্যাপ্লয়েড কন্যা কোষ তৈরি করে। তারা ব্যাকটেরিয়ার সাথে একটি সাধারণ পূর্বপুরুষ ভাগ করে নেয়, তবে ব্যাকটেরিয়ার তুলনায় ইউক্যারিওটের সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। কিছু আর্কিয়া চরম পরিবেশে বেঁচে থাকতে সক্ষম, যা জেনেটিক্সের ক্ষেত্রে অনেক প্রয়োগের দিকে পরিচালিত করে। এই ধরনের প্রয়োগগুলির মধ্যে একটি হল আর্কিয়াল এনজাইমের ব্যবহার, যা ভিট্রোতে কঠোর পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকতে আরও ভালভাবে সক্ষম হবে। হ্যালোফিলিক আর্কিয়ন হ্যালোব্যাকটেরিয়াম ভল্কানি এবং হাইপারথার্মোফিলিক আর্কিয়ন সালফোলোবাস সলফ্যাটারিকাস এবং সালফোলোবাস অ্যাসিডোক্যালডারিয়াসে জিন স্থানান্তর এবং জিনগত বিনিময় নিয়ে গবেষণা করা হয়েছে। এইচ. ভলকানি কোষের মধ্যে সাইটোপ্লাজমিক সেতু গঠন করে যা উভয় দিকেই এক কোষ থেকে অন্য কোষে ডিএনএ স্থানান্তরের জন্য ব্যবহৃত হয়। যখন এস. সলফ্যাটারিকাস এবং এস. অ্যাসিডোক্যালডারিয়াস ডিএনএ ক্ষতিকারক এজেন্টের সংস্পর্শে আসে, তখন প্রজাতি-নির্দিষ্ট কোষীয় সমষ্টি প্ররোচিত হয়। কোষীয় একত্রীকরণ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির সাথে ক্রোমোসোমাল মার্কার বিনিময় এবং জেনেটিক পুনর্মিলনের মধ্যস্থতা করে। সেলুলার একত্রীকরণ সালফলোবাস কোষের মধ্যে প্রজাতির নির্দিষ্ট ডিএনএ স্থানান্তরকে উন্নত করে বলে মনে করা হয় যাতে সমজাতীয় পুনর্মিলনের মাধ্যমে ক্ষতিগ্রস্ত ডিএনএ-র বর্ধিত মেরামত করা যায়। আর্কিয়া 3টি উপগোষ্ঠীতে বিভক্ত যা হল হ্যালোফাইল, মিথেনোজেন এবং থার্মোএসিডোফাইল। প্রথম গ্রুপ, মিথেনোজেন, হল আর্কিয়াব্যাকটেরিয়া যা জলাভূমি এবং জলাভূমির পাশাপাশি মানুষের অন্ত্রে বাস করে। এগুলি মৃত জীবের সাথে ক্ষয় এবং পচন ঘটাতেও প্রধান ভূমিকা পালন করে। মিথেনোজেন হল অ্যানেরোবিক জীব, যা অক্সিজেনের সংস্পর্শে এলে মারা যায়। প্রত্নতাত্ত্বিক ব্যাকটেরিয়ার দ্বিতীয় উপগোষ্ঠী, হ্যালোফাইল হল এমন জীব যা গ্রেট সল্ট লেক এবং ডেড সি-এর মতো লবণের ঘনত্ব বেশি এমন অঞ্চলে উপস্থিত থাকে। তৃতীয় উপগোষ্ঠী থার্মোঅ্যাসিডোফাইল, যাকে থার্মোফাইলও বলা হয়, হল এমন জীব যা অম্লীয় অঞ্চলে বাস করে। এগুলি হট স্প্রিংস এবং গেয়ারের মতো নিম্ন পিএইচ স্তরের এলাকায় উপস্থিত থাকে। বেশিরভাগ থার্মোফাইল ইয়েলোস্টোন জাতীয় উদ্যানে পাওয়া যায়। আর্কিয়াল জেনেটিক্স হল একক নিউক্লিয়াস-মুক্ত কোষ নিয়ে গঠিত জিনের অধ্যয়ন। আর্কিয়ার একটি একক, বৃত্তাকার ক্রোমোজোম রয়েছে যা ডিএনএ সংশ্লেষণের সূচনার জন্য প্রতিলিপির একাধিক উত্স ধারণ করে। আর্কিয়ার ডি. এন. এ প্রতিলিপিতে দীক্ষা, সম্প্রসারণ এবং সমাপ্তি সহ অনুরূপ প্রক্রিয়া জড়িত। আর. এন. এ প্রাইমার সংশ্লেষণে ব্যবহৃত প্রাইমেস ইউক্যারিওটের তুলনায় পরিবর্তিত হয়। আর্কিয়া দ্বারা প্রাইমেস হল আর. এন. এ স্বীকৃতি মোটিফ (আর. আর. এম)-এর অত্যন্ত উদ্ভূত সংস্করণ। আর্কিয়া গ্রাম পজিটিভ ব্যাকটেরিয়া থেকে আসে, যার উভয়েরই একটি একক লিপিড দ্বিস্তরীয় স্তর রয়েছে, যা অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধী। আর্কিয়া ইউক্যারিওটসে মাইটোকন্ড্রিয়ার অনুরূপ যে তারা বিপাক নামক রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি) হিসাবে শক্তি মুক্ত করে। ফটোট্রফিক আর্কিয়া নামে পরিচিত কিছু আর্কিয়া সূর্যের শক্তি ব্যবহার করে এটিপি তৈরি করে। এটিপি সিনথেজ ফটোফসফোরাইলেশন হিসাবে রাসায়নিকগুলিকে এটিপিতে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। আর্কিয়া এবং ব্যাকটেরিয়া কাঠামোগতভাবে একই রকম, যদিও তারা জীবন বৃক্ষের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত নয়। ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়া কোষ উভয়ের আকার কোক্কাস নামে পরিচিত একটি গোলাকার আকৃতি বা ব্যাসিলাস নামে পরিচিত একটি রড-আকৃতি থেকে পরিবর্তিত হয়। এগুলি কোনও অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি এবং একটি কোষ প্রাচীরের সাথেও সম্পর্কিত যা কোষকে তার আকৃতি বজায় রাখতে সহায়তা করে। যদিও আর্কিয়াল কোষের কোষ প্রাচীর থাকে, তবে সেগুলিতে পেপটিডোগ্লাইকান থাকে না, যার অর্থ আর্কিয়া সেলুলোজ বা চিটিন উৎপাদন করে না। আর্কিয়ায় উপস্থিত টিআরএনএ-র কারণে আর্কিয়া ইউক্যারিওটের সাথে সবচেয়ে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, তবে ব্যাকটেরিয়ায় নয়। আর্কিয়ায় ইউক্যারিওটের মতো একই রাইবোজোম রয়েছে যা প্রোটিনে সংশ্লেষিত হয়। আর্কিয়া এবং ব্যাকটেরিয়ার অঙ্গসংস্থান ছাড়াও, এই ক্ষেত্রগুলির মধ্যে অন্যান্য পার্থক্য রয়েছে। যে আর্কিয়া লবণ হ্রদ, মহাসাগরের মতো নিম্ন পিএইচ স্তর সহ চরম এবং কঠোর পরিবেশে এবং রুমিনেন্ট এবং মানুষের অন্ত্রে বাস করে সেগুলি এক্সট্রিমোফাইল নামেও পরিচিত। এর বিপরীতে, উদ্ভিদ, প্রাণী, মাটি এবং পাথরের মতো বিভিন্ন অঞ্চলে ব্যাকটেরিয়া পাওয়া যায়। ছত্রাক ছত্রাক বহুকোষী এবং এককোশিক উভয় ধরনের জীবই হতে পারে এবং যেভাবে তারা পুষ্টি পায় তার দ্বারা অন্যান্য জীবাণু থেকে আলাদা করা হয়। ছত্রাক জৈব পদার্থ ভেঙে ফেলার জন্য তাদের চারপাশে এনজাইম নিঃসরণ করে। ছত্রাকের জিনতত্ত্ব কোষচক্র নিয়ন্ত্রণ, ক্রোমাটিন কাঠামো এবং জিন নিয়ন্ত্রণ সহ ইউক্যারিওটিক জেনেটিক গবেষণার জন্য আদর্শ জীব হিসাবে খামির এবং ফিলামেন্টাস ছত্রাক ব্যবহার করে। নিউরোস্পোরা ক্রাসা ছত্রাকের গবেষণা জিনগুলি কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য যথেষ্ট অবদান রেখেছে। এন. ক্রাসা হল অ্যাসকোমাইকোটা পর্বের এক ধরনের লাল রুটির ছাঁচ। এটি একটি মডেল জীব হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি বৃদ্ধি করা সহজ এবং একটি হ্যাপ্লয়েড জীবনচক্র রয়েছে যা জিনগত বিশ্লেষণকে সহজ করে তোলে কারণ বংশধরদের মধ্যে অপ্রতিরোধ্য বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শিত হবে। অ্যাসকোস্পোরে মিয়োসিসের পণ্যগুলির ক্রমানুসারে বিন্যাসের মাধ্যমে জিনগত পুনর্মিলনের বিশ্লেষণ সহজতর হয়। প্রাকৃতিক পরিবেশে, এন. ক্রাসা প্রধানত গ্রীষ্মমন্ডলীয় এবং উপ-গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে বাস করে। এটি প্রায়শই আগুনের পরে মৃত উদ্ভিদ পদার্থের উপর বেড়ে উঠতে দেখা যায়। এডওয়ার্ড টাটাম এবং জর্জ বিডল তাদের পরীক্ষায় নিউরোস্পোরা ব্যবহার করেছিলেন যার জন্য তারা 1958 সালে ফিজিওলজি বা মেডিসিনে নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন। এই পরীক্ষাগুলির ফলাফলগুলি সরাসরি এক জিন-এক উৎসেচক অনুমানের দিকে পরিচালিত করে যা নির্দিষ্ট প্রোটিনের জন্য নির্দিষ্ট জিন কোড করে। এই ধারণাটি আণবিক জেনেটিক্স এবং তার থেকে পরবর্তী সমস্ত বিকাশের ক্ষেত্রে উদ্বোধনী বন্দুক হিসাবে প্রমাণিত হয়েছিল। স্যাকারোমাইসেস সেরেভিসিয়া হল অ্যাসকোমাইকোটা পর্বের একটি খামির। উদ্ভিজ্জ বৃদ্ধির সময় যা সাধারণত ঘটে যখন পুষ্টি প্রচুর পরিমাণে থাকে, এস. সেরেভিসিয়া মাইটোসিসের মাধ্যমে ডিপ্লয়েড কোষ হিসাবে পুনরুত্পাদন করে। যাইহোক, যখন অনাহারে থাকে, তখন এই কোষগুলি মিয়োসিসের মধ্য দিয়ে যায় এবং হ্যাপ্লয়েড বীজকণিকা তৈরি করে। সঙ্গম ঘটে যখন বিপরীত সঙ্গমের প্রকার ম্যাটা এবং ম্যাটার হ্যাপ্লয়েড কোষগুলি সংস্পর্শে আসে। রুডারফার এবং অন্যান্য। উল্লেখ করা হয়েছে যে, প্রকৃতিতে, দুটি কারণে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত খামির কোষের মধ্যে এই ধরনের যোগাযোগ ঘন ঘন হয়। প্রথমটি হল যে বিপরীত সঙ্গমের ধরণের কোষগুলি একই আকাসে একসাথে উপস্থিত থাকে, যে থলিটিতে সরাসরি একটি অর্ধবিভাজিকা দ্বারা উত্পাদিত কোষ থাকে এবং এই কোষগুলি একে অপরের সাথে সঙ্গম করতে পারে। দ্বিতীয় কারণটি হল যে একটি সঙ্গমের ধরণের হ্যাপ্লয়েড কোষ, কোষ বিভাজনের পরে, প্রায়শই বিপরীত সঙ্গমের ধরণের কোষ তৈরি করে। প্রাকৃতিক এস. সেরেভিসিয়া প্রজাতির পূর্বপুরুষদের একটি বিশ্লেষণ এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে যে আউটক্রসিং খুব কমই ঘটে (প্রতি 50,000 কোষ বিভাজনে মাত্র একবার)। আউটক্রসিংয়ের ফলে ঘটে যাওয়া মায়োটিক ঘটনাগুলির আপেক্ষিক বিরলতা থেকে বোঝা যায় যে আউটক্রসিংয়ের সম্ভাব্য দীর্ঘমেয়াদী সুবিধা (যেমন। বৈচিত্র্যের প্রজন্ম) সাধারণত এক প্রজন্ম থেকে পরের প্রজন্ম পর্যন্ত যৌনতা বজায় রাখার জন্য যথেষ্ট হওয়ার সম্ভাবনা নেই। বরং, একটি স্বল্পমেয়াদী সুবিধা, যেমন চাপপূর্ণ অবস্থার (যেমন অনাহার) কারণে ডি. এন. এ ক্ষতির মায়োটিক রিকম্বিনেশনাল মেরামত এস. সেরেভিসিয়ায় যৌনতার রক্ষণাবেক্ষণের মূল চাবিকাঠি হতে পারে। ক্যান্ডিডা অ্যালবিক্যানস একটি ডিপ্লয়েড ছত্রাক যা খামির এবং ফিলামেন্ট হিসাবে উভয়ই বৃদ্ধি পায়। সি. অ্যালবিক্যান হল মানুষের মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ ছত্রাকজনিত রোগজীবাণু। এটি দুর্বলকারী মিউকোসাল সংক্রমণ এবং সম্ভাব্য প্রাণঘাতী সিস্টেমিক সংক্রমণ উভয়ই ঘটায়। সি. অ্যালবিক্যানরা একটি বিস্তৃত, কিন্তু মূলত লুকানো, সঙ্গমের যন্ত্রপাতি বজায় রেখেছে। জনসন পরামর্শ দিয়েছিলেন যে সঙ্গমের কৌশলগুলি সি. অ্যালবিক্যানদের স্তন্যপায়ী পোষকের প্রতিকূল পরিবেশে বেঁচে থাকার অনুমতি দিতে পারে। অ্যাস্পারগিলির 250টি পরিচিত প্রজাতির মধ্যে প্রায় 33 শতাংশের একটি চিহ্নিত যৌন অবস্থা রয়েছে। যে অ্যাস্পারগিলাস প্রজাতিগুলি যৌন চক্র প্রদর্শন করে তাদের মধ্যে প্রকৃতির অপ্রতিরোধ্য সংখ্যাগরিষ্ঠ হোমোথ্যালিক (স্ব-নিষিক্তকরণ)। হোমোথ্যালিক ছত্রাক অ্যাস্পারগিলাস নিডুলানসে সেলফিং আউটক্রসিং প্রজাতিতে যৌনতার বৈশিষ্ট্যযুক্ত একই সঙ্গমের পথের সক্রিয়করণ জড়িত, অর্থাৎ। স্ব-নিষিক্তকরণ বহির্মুখী যৌনতার জন্য প্রয়োজনীয় পথগুলিকে বাইপাস করে না বরং এর পরিবর্তে একক ব্যক্তির মধ্যে এই পথগুলিকে সক্রিয় করার প্রয়োজন হয়। হ্যাপ্লয়েড নিউক্লিয়াসের ফিউশন ক্লিস্টোথেসিয়া নামক প্রজনন কাঠামোর মধ্যে ঘটে, যেখানে ডিপ্লয়েড জাইগোট হ্যাপ্লয়েড অ্যাসকোস্পোর উৎপাদনের জন্য মায়োটিক বিভাগের মধ্য দিয়ে যায়। প্রোটোজোয়া প্রোটোজোয়া হল এককোষী জীব, যাদের কোষরসের মধ্যে নিউক্লিয়াস এবং আল্ট্রামাইক্রোস্কোপিক সেলুলার বডি রয়েছে। প্রোটোজোয়ার একটি বিশেষ দিক যা মানব জিনতত্ত্ববিদদের আগ্রহী তা হল তাদের ফ্ল্যাজেল্লা, যা মানুষের শুক্রাণু ফ্ল্যাজেলার সাথে খুব মিল। প্যারামেসিয়ামের অধ্যয়ন মিয়োসিসের কার্যকারিতা সম্পর্কে আমাদের বোঝার ক্ষেত্রে অবদান রেখেছে। সমস্ত সিলিয়েটের মতো, প্যারামেসিয়ামের একটি পলিপ্লয়েড ম্যাক্রোনিউক্লিয়াস এবং এক বা একাধিক ডিপ্লয়েড মাইক্রোনিউক্লিয়াস রয়েছে। ম্যাক্রোনিউক্লিয়াস অ-প্রজননশীল কোষের কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করে, যা দৈনন্দিন কার্যকারিতার জন্য প্রয়োজনীয় জিন প্রকাশ করে। মাইক্রোনিউক্লিয়াস হল উৎপাদক বা জার্মলাইন নিউক্লিয়াস, যা জিনগত উপাদান ধারণ করে যা এক প্রজন্ম থেকে অন্য প্রজন্মে চলে যায়। বৃদ্ধির অযৌন বিভাজন পর্যায়ে, যার সময় কোষ বিভাজন মিয়োসিসের পরিবর্তে মাইটোসিস দ্বারা ঘটে, ক্লোনাল বার্ধক্য ঘটে যার ফলে ধীরে ধীরে জীবনীশক্তি হ্রাস পায়। কিছু প্রজাতিতে, যেমন ভালভাবে অধ্যয়ন করা প্যারামেসিয়াম টেট্রাউরিলিয়ায়, ক্লোনালি বার্ধক্যজনিত প্যারামেসিয়ার অযৌন রেখা প্রাণশক্তি হারায় এবং প্রায় 200 ফিশনের পরে মেয়াদ শেষ হয় যদি কোষগুলি মিয়োসিসের পরে অটোগ্যামি (স্ব-নিষিক্তকরণ) বা কনজুগেশন (আউটক্রসিং) করতে ব্যর্থ হয় (প্যারামেসিয়ামে বার্ধক্য দেখুন)। ডি. এন. এ-র ক্ষতি ধারাবাহিকভাবে ক্লোনাল কোষ বিভাজনের সময় নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায় এবং পি. টেট্রাউরেলিয়ায় ক্লোনাল বার্ধক্যের একটি সম্ভাব্য কারণ। ক্লোনালি বয়সের পি. টেট্রাউরিলিয়াকে যখন অটোগ্যামি বা কনজুগেশনের সাথে মিলে মিয়োসিস করার জন্য উদ্দীপিত করা হয়, তখন বংশধররা পুনরুজ্জীবিত হয় এবং আরও অনেক মাইটোটিক বাইনারি ফিশন বিভাগ করতে সক্ষম হয়। এই প্রক্রিয়াগুলির যে কোনও একটির সময় কোষের মাইক্রোনিউক্লিয়াসের মিয়োসিস হয়, পুরানো ম্যাক্রোনিউক্লিয়াস বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং সম্প্রতি মিয়োসিস হয়েছে এমন মাইক্রোনিউক্লিয়ার ডিএনএর প্রতিলিপির মাধ্যমে একটি নতুন ম্যাক্রোনিউক্লিয়াস গঠিত হয়। নতুন ম্যাক্রোনিউক্লিয়াসে আপাতদৃষ্টিতে খুব কম, যদি থাকে, ডিএনএ ক্ষতি হয়, যা ইঙ্গিত করে যে মিয়োসিসের সময় মাইক্রোনিউক্লিয়াসে এই ক্ষতির মেরামতের সাথে পুনরুজ্জীবন যুক্ত। ভাইরাস হল প্রোটিন এবং নিউক্লিক অ্যাসিড দ্বারা গঠিত ক্যাপসিড-এনকোডিং জীব যা পোষকের প্রতিলিপি যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে একটি পোষক কোষে প্রতিলিপির পরে স্ব-একত্রিত হতে পারে। রাইবোজোমের অভাবের কারণে ভাইরাসগুলি বেঁচে আছে কিনা তা নিয়ে বিজ্ঞানে মতবিরোধ রয়েছে। ভাইরাল জিনোম বোঝা কেবল জিনতত্ত্বের অধ্যয়নের জন্যই নয়, তাদের প্যাথোজেনিক বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্যও গুরুত্বপূর্ণ। অনেক ধরনের ভাইরাস জেনেটিক রিকম্বিনেশন করতে সক্ষম। যখন একই ধরনের দুই বা ততোধিক পৃথক ভাইরাস একটি কোষকে সংক্রামিত করে, তখন তাদের জিনোমগুলি একে অপরের সাথে পুনরায় মিলিত হয়ে পুনঃসংযোগকারী ভাইরাসের বংশবৃদ্ধি করতে পারে। ডি. এন. এ এবং আর. এন. এ উভয় ভাইরাসই পুনরায় মিলিত হতে পারে। যখন দুটি বা ততোধিক ভাইরাস, যার প্রত্যেকটিতে মারাত্মক জিনোমিক ক্ষতি থাকে, একই পোষক কোষকে সংক্রামিত করে, তখন ভাইরাস জিনোমগুলি প্রায়শই একে অপরের সাথে জুটি বাঁধতে পারে এবং কার্যকর বংশবৃদ্ধি তৈরি করতে সমজাতীয় পুনঃসংযুক্ত মেরামতের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এই প্রক্রিয়াকে মাল্টিপ্লিসিটি রিঅ্যাক্টিভেশন বলা হয়। মাল্টিপ্লিসিটি রিঅ্যাক্টিভেশনে নিযুক্ত এনজাইমগুলি কার্যকরীভাবে ব্যাকটেরিয়া এবং ইউক্যারিওটিক রিকম্বিনেশনাল মেরামতের জন্য নিযুক্ত এনজাইমগুলির সমতুল্য। ইনফ্লুয়েঞ্জা ভাইরাস, এইচআইভি-1, অ্যাডেনোভাইরাস সিমিয়ান ভাইরাস 40, ভ্যাকসিনিয়া ভাইরাস, রিওভাইরাস, পোলিওভাইরাস এবং হারপিস সিম্প্লেক্স ভাইরাস সহ অসংখ্য ব্যাকটেরিওফেজ সহ প্যাথোজেনিক ভাইরাসগুলির সাথে বহুগুণ সক্রিয়তা পুনরায় সক্রিয় হতে দেখা গেছে। যে কোনও জীবন্ত প্রাণী পরজীবীদের বৃদ্ধির সুযোগ দিয়ে একটি ভাইরাসে আক্রান্ত হতে পারে। পরজীবীরা অন্য জীবের পুষ্টি গ্রহণ করে যা ভাইরাসকে বিকশিত হতে দেয়। একবার মানবদেহ একটি ভাইরাস সনাক্ত করলে, এটি পরজীবী/ভাইরাসকে আক্রমণ করে এমন যোদ্ধা কোষ তৈরি করে; আক্ষরিক অর্থে, শরীরের মধ্যে একটি যুদ্ধের সৃষ্টি করে। একটি ভাইরাস শরীরের যে কোনও অংশকে প্রভাবিত করতে পারে যার ফলে ফ্লু, সাধারণ সর্দি এবং যৌন সংক্রামিত রোগের মতো বিস্তৃত অসুস্থতা হতে পারে। ফ্লু একটি বায়ুবাহিত ভাইরাস যা ছোট ছোট ফোঁটাগুলির মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে এবং আনুষ্ঠানিকভাবে ইনফ্লুয়েঞ্জা নামে পরিচিত। পরজীবীগুলি বাতাসের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে এবং মানুষের শ্বাসযন্ত্রকে আক্রমণ করে। প্রাথমিকভাবে এই ভাইরাসে আক্রান্ত ব্যক্তিরা কথা বলা এবং হাঁচি দেওয়ার মতো স্বাভাবিক দৈনন্দিন ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে সংক্রমণ ছড়ায়। যখন কোনও ব্যক্তি ভাইরাসের সংস্পর্শে আসে, সাধারণ সর্দি-কাশির বিপরীতে, ফ্লু ভাইরাস প্রায় সঙ্গে সঙ্গেই মানুষকে প্রভাবিত করে। এই ভাইরাসের লক্ষণগুলি সাধারণ সর্দি-কাশির সঙ্গে খুব মিল, তবে আরও খারাপ। শরীরের ব্যথা, গলা ব্যথা, মাথাব্যথা, ঠাণ্ডা ঘাম, পেশী ব্যথা এবং ক্লান্তি এই ভাইরাসের অনেক উপসর্গের মধ্যে রয়েছে। উপরের শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টে একটি ভাইরাল সংক্রমণের ফলে সাধারণ সর্দি হয়। গলা ব্যথা, হাঁচি, সামান্য জ্বর এবং কাশির মতো লক্ষণগুলির সাথে, সাধারণ সর্দি সাধারণত ক্ষতিকারক নয় এবং এক সপ্তাহের মধ্যে পরিষ্কার হয়ে যায়। সাধারণ সর্দিও একটি ভাইরাস যা বাতাসের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে তবে সরাসরি যোগাযোগের মাধ্যমেও যেতে পারে। এই সংক্রমণের লক্ষণগুলি বিকশিত হতে কয়েক দিন সময় লাগে; এটি ফ্লুর বিপরীতে একটি ধীরে ধীরে প্রক্রিয়া। মাইক্রোবিয়াল জেনেটিক্সের প্রয়োগগুলি বায়োকেমিক্যাল এবং জেনেটিক্স অধ্যয়নের জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত এবং বিজ্ঞানের এই ক্ষেত্রগুলিতে বিশাল অবদান রেখেছে যেমন ডিএনএ জেনেটিক উপাদান, জিনের একটি সহজ রৈখিক কাঠামো রয়েছে, জেনেটিক কোডটি একটি ট্রিপলেট কোড, এবং জিন অভিব্যক্তি নির্দিষ্ট জেনেটিক প্রক্রিয়া দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। জ্যাক মনড এবং ফ্রাঁসোয়া জ্যাকব জিন অভিব্যক্তির অপেরন মডেল বিকাশের জন্য এক ধরনের ব্যাকটেরিয়া এসচেরিচিয়া কোলাই ব্যবহার করেছিলেন, যা জিন অভিব্যক্তি এবং নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি স্থাপন করে। উপরন্তু, এককোষী ইউক্যারিওটিক অণুজীবের বংশগত প্রক্রিয়াগুলি বহু-কোষীয় জীবের মতো যা গবেষকদের এই প্রক্রিয়া সম্পর্কেও তথ্য সংগ্রহ করতে সহায়তা করে। আরেকটি ব্যাকটেরিয়া যা জেনেটিক্সের ক্ষেত্রে ব্যাপক অবদান রেখেছে তা হল থার্মাস অ্যাকোয়াটিকাস, যা একটি ব্যাকটেরিয়া যা উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করে। এই অণুজীব থেকে বিজ্ঞানীরা তাক পলিমারেজ উৎসেচককে পৃথক করেছেন, যা এখন শক্তিশালী পরীক্ষামূলক কৌশল, পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (পিসিআর)-এ ব্যবহৃত হয়। উপরন্তু ব্যাকটেরিয়া ব্যবহারের মাধ্যমে রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ প্রযুক্তির বিকাশ আধুনিক জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এবং বায়োটেকনোলজির জন্ম দিয়েছে। জীবাণু ব্যবহার করে, ব্যাকটেরিয়াল প্লাজমিডগুলিতে জিন ঢোকানোর জন্য প্রোটোকল তৈরি করা হয়েছিল, তাদের দ্রুত প্রজননের সুযোগ নিয়ে, আগ্রহের জিনের জন্য জৈব কারখানা তৈরি করতে। এই ধরনের জেনেটিক্যালি ইঞ্জিনিয়ারড ব্যাকটেরিয়া ইনসুলিন, হিউম্যান গ্রোথ হরমোন, ইন্টারফেরন এবং রক্ত জমাট বাঁধার কারণগুলির মতো ওষুধ তৈরি করতে পারে। এই জৈব কারখানাগুলি সাধারণত ওষুধ উৎপাদনের বিকল্প পদ্ধতির তুলনায় পরিচালনা ও রক্ষণাবেক্ষণের জন্য অনেক সস্তা। এগুলি লক্ষ লক্ষ ক্ষুদ্র ফার্মাসিউটিক্যাল মেশিনের মতো যা শুধুমাত্র মৌলিক কাঁচামাল এবং প্রচুর পরিমাণে পণ্য উৎপাদনের জন্য সঠিক পরিবেশের প্রয়োজন। শুধুমাত্র মানব ইনসুলিন জিন অন্তর্ভুক্ত করার ব্যবহার চিকিৎসা শিল্পে গভীর প্রভাব ফেলেছে। মনে করা হয় যে, জীবন রক্ষাকারী ব্যয়বহুল ফার্মাসিউটিক্যাল যৌগগুলির দাম কমানোর ক্ষেত্রে জৈব কারখানা চূড়ান্ত চাবিকাঠি হতে পারে। জীবাণু শিল্প প্রয়োগের জন্য বিভিন্ন ধরনের উৎসেচক সংশ্লেষিত করে, যেমন গাঁজানো খাবার, পরীক্ষাগার পরীক্ষার বিকারক, দুগ্ধজাত পণ্য (যেমন রেনিন), এবং এমনকি পোশাকেও (যেমন ট্রাইকোডার্মা ছত্রাক যার উৎসেচক জিন্সকে পাথর ধোয়া চেহারা দিতে ব্যবহৃত হয়)। বর্তমানে পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের বিকল্প হিসাবে জীবাণু ব্যবহার করার সম্ভাবনা রয়েছে। মাইক্রোবিয়াল সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির এখনও তাদের পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক প্রতিরূপগুলির মতো একই ধরনের হাইড্রোফিলিক এবং হাইড্রোফোবিক কার্যকরী গোষ্ঠী থাকবে, তবে তাদের প্রতিযোগিতার তুলনায় তাদের অসংখ্য সুবিধা রয়েছে। তুলনায়, মাইক্রোবিয়াল অ্যাম্ফিফিলিক যৌগগুলির উচ্চ তাপ বা চরম পিএইচ-এর মতো চরম পরিবেশে কার্যকরী থাকার প্রবণতা রয়েছে। যদিও এটি জৈব অবক্ষয়যোগ্য এবং পরিবেশের জন্য কম বিষাক্ত। উৎপাদনের এই দক্ষ ও সস্তা পদ্ধতি সারফ্যাক্ট্যান্টের ক্রমবর্ধমান বিশ্বব্যাপী ব্যবহারের সমাধান হতে পারে। হাস্যকরভাবে, সর্বাধিক চাহিদা সহ জৈব-ভিত্তিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের প্রয়োগ হল তেল শিল্প যা সাধারণ উৎপাদনের পাশাপাশি নির্দিষ্ট তেল গঠনের বিকাশে সার্ফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করে। জীবাণুগুলি লাইপেজগুলির একটি প্রচুর উৎস যার বিভিন্ন ধরনের শিল্প ও ভোক্তা প্রয়োগ রয়েছে। এনজাইমগুলি জীবন্ত বস্তুর কোষের অভ্যন্তরে বিভিন্ন ধরনের কাজ সম্পাদন করে, তাই এটি কেবলমাত্র বোধগম্য যে আমরা তাদের বৃহত্তর মাত্রায় অনুরূপ উদ্দেশ্যে ব্যবহার করতে পারি। মাইক্রোবিয়াল এনজাইমগুলি সাধারণত ব্যাপক উৎপাদনের জন্য পছন্দ করা হয় উপলব্ধ বিভিন্ন ফাংশন এবং তাদের ব্যাপকভাবে উত্পাদিত হওয়ার ক্ষমতার কারণে। উদ্ভিদ এবং প্রাণীর উৎসেচকগুলি সাধারণত ব্যাপকভাবে উৎপাদিত হওয়ার জন্য খুব ব্যয়বহুল, তবে এটি সর্বদা হয় না। বিশেষ করে উদ্ভিদের ক্ষেত্রে। লাইপেজগুলির শিল্প প্রয়োগগুলি সাধারণত চর্বি এবং তেল থেকে বাণিজ্যিকভাবে মূল্যবান রাসায়নিক উৎপাদনে আরও দক্ষ এবং সাশ্রয়ী অনুঘটক হিসাবে এনজাইমকে অন্তর্ভুক্ত করে, কারণ তারা তাদের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি হালকা বজায় রাখতে এবং বর্ধিত হারে কাজ করতে সক্ষম হয়। লাইপোলাইটিক এনজাইমের অন্যান্য সফল প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে জৈব জ্বালানি, পলিমার, নন-স্টেরিওআইসোমেরিক ফার্মাসিউটিক্যালস, কৃষি যৌগ এবং স্বাদ-বর্ধনকারী যৌগ। শিল্প অপ্টিমাইজেশনের ক্ষেত্রে, উৎপাদনের বায়োফ্যাক্টরি পদ্ধতির সুবিধা হল নির্দেশিত বিবর্তনের মাধ্যমে অপ্টিমাইজেশান পরিচালনা করার ক্ষমতা। সময়ের সঙ্গে সঙ্গে কৃত্রিম নির্বাচন আরোপ করে উৎপাদনের দক্ষতা ও নির্দিষ্টতা বৃদ্ধি পাবে। দক্ষতা বৃদ্ধির এই পদ্ধতিটি কৃষিতে নতুন কিছু নয়, তবে শিল্প উৎপাদনে এটি তুলনামূলকভাবে একটি নতুন ধারণা। মনে করা হয় যে এই পদ্ধতিটি প্রচলিত শিল্প পদ্ধতির তুলনায় অনেক উন্নত হবে কারণ আপনার একাধিক ফ্রন্টে অপ্টিমাইজেশন রয়েছে। প্রথম দিকটি হল যে জৈব কারখানা তৈরি করে এমন অণুজীবগুলি আমাদের প্রয়োজন অনুসারে বিকশিত হতে পারে। দ্বিতীয় ফ্রন্টটি হল উন্নত প্রযুক্তির সংহতকরণের মাধ্যমে আনা অপ্টিমাইজেশনের প্রচলিত পদ্ধতি। প্রচলিত এবং জৈবিক অগ্রগতির এই সংমিশ্রণটি এখন ব্যবহার করা হচ্ছে এবং কার্যত সীমাহীন সংখ্যক প্রয়োগ সরবরাহ করে। আরও দেখুন ব্যাকটেরিয়াল জেনেটিক্স রেফারেন্স মাইক্রোবায়োলজি জেনেটিক্স জীবের ধরন অনুযায়ী