বৈজ্ঞানিক এবং গবেষকরা মানুষের কল্যাণার্থে আবিষ্কারের জন্য তাদের সারাজীবন ব্যয় করে থাকেন৷ কিন্তু তাদের বিভিন্ন পরীক্ষা নিরীক্ষায় তৈরি হয় মূল্যবান অনেক তথ্য৷ আর তাই সর্বদাই সমৃদ্ধ হচ্ছে এর তথ্যভান্ডার৷
অনেক সময় না জানার কারণে একই গবেষণার পুনরাবৃত্তি করে অনেক মূল্যবান সময় নষ্ট হয়৷ গবেষকদের জন্য পৃথিবীর বিভিন্ন প্রান্তের গবেষণার মধ্যে আন্তঃসম্পর্ক তৈরির টুল প্রয়োজন হয়৷
 |
| বায়োইনফরমেটিক্স |
যার ফলে নতুন কোন বিষয়ে গবেষণা দ্রুত হয়৷ বায়োইনফরমেটিক্স এক্ষেত্রে তথ্য ইন্টারলিঙ্কিং করতে সহায়তা করে দ্রুত ফলাফল প্রদান করে৷ সময়ের সাথে সাথে জৈবতথ্যের পরিমাণ বাড়ছে৷
এক হিসেবে দেখা যায় প্রতি পনেরো মাসে ডেটাবেজে জৈবতথ্য দ্বিগুণ হচ্ছে৷ তাই এ বিপুল পরিমাণের তথ্য বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হচ্ছে তথ্য প্রযুক্তি৷
জীববিজ্ঞানে তথ্য প্রযুক্তির প্রয়োগ হল বায়োইনফরমেটিক্স৷ জীববিজ্ঞানের সমস্যাগুলো যখন কম্পিউটার প্রযুক্তির কৌশল (কম্পিউটেশনাল টেকনিক) ব্যবহার করে সমাধান করা হয় তখন তাকে বায়োইনফরমেটিক্স বলে৷
Ask.com ওয়েবসাইট অনুসারে বায়োইনফরমেটিক্স এর সংজ্ঞা?
বায়োইনফরমেটিক্স হল বিজ্ঞানের সেই শাখা যা বায়োলজিক্যাল ডেটা এনালাইসিস করার জন্য কম্পিউটার প্রযুক্তি ইনফরমেশন থিয়োরি এবং গাণিতিক জ্ঞানকে ব্যবহার করে৷
বায়োইনফরমেটিক্সে অন্তর্ভুক্ত ডেটাসমূহ হল ডিএনএ জীন এমিনো এসিড এবং নিইক্লিক এসিড ইত্যাদি এবং এতে অন্তর্ভুক্ত বিজ্ঞানসমূহ হল জীববিজ্ঞান, কম্পিউটার ও অন্যান্য বিষয়৷
গত শতাব্দির মাঝামাঝি সময়ে যখন ডিএনএ র গঠন জানা গেলো বোঝা গেলো DNA এর গুরুত্ব ক্রমাগত বাড়তে থাকলো জৈবতথ্য নিয়ে গবেষণা৷
বিভিন্ন আধুনিক প্রযুক্তি যেমন ডিএনএ সিকোয়েন্সিং উদ্ভবনের ফলে দ্রুত বাড়তে থাকলো এ জৈবতথ্যের সমাহার৷ তাই জীববিজ্ঞানে বাড়তে থাকলো গণকবিদ্যা বা কম্পিউটেশনাল টেকনিক, তথ্যবিদ্যা বা ইনফমেটিক্সের প্রয়োজনীয়তা৷ জন্ম নিলো বায়োইনফরমেটিক্স৷
কম খরচে পরিবেশের কম ক্ষতি করে বেশি উৎপাদনের পদ্ধতি খুঁজে বের করার জন্য বিজ্ঞানীরা দ্বারস্থ হচ্ছেন বায়োটেকনোলজির৷ এখন পৃথিবীতে জয়জয়কার বায়োটেকনোলজির৷ উৎপাদন খাতে বায়োটেকনোলজি দুনিয়াকে নেতৃত্ব দেবে৷
বায়োইফরমেটিক্স এর মূল উদ্দেশ্য হচ্ছে জৈবিক পদ্ধতি সম্পর্কে সঠিক ধারণা লাভ করা৷ আয় এ ধারণা লাভ করার জন্য অনেক হিসাব নিকাশ করা হয়৷
যে পদ্ধতিগুলো প্রয়োগ করে হিসাব নিকাশ করা হয় তার মধ্যে রয়েছে প্যাটার্ন রিকগনিশন ডেটা মাইনিং যান্ত্রিক শিক্ষা ইত্যাদি৷ বায়োটেকনোলজির প্রাসাদে ঢুকতে দু'টি দরজা লাগে৷
একটি হল মলিকুলার বায়োলজি বা অণুপ্রাণবিজ্ঞান এবং আরেকটি হলো বায়োইফরমেটিক্স৷ অণুপ্রাণবিজ্ঞান কাজ করে মূলত ডিএনএ আরএনএ প্রোটিন ইত্যাদি নিয়ে৷
খাদ্য চাহিদা মেটাতে কৃষিতেও বায়োইফরমেটিক্স গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে থাকে৷ অণুপ্রাণ বিজ্ঞানীদের জন্য সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল জেনম সিকোয়েন্সিং প্রজেক্টের ডেটাগুলোর তথ্য জানানো৷
কারণ প্রথাগতভাবে গবেষণাগারে অণুপ্রাণ বিজ্ঞানীরা কাজ করত সীমিত ডেটা নিয়ে কিন্তু প্রচুর সংখ্যক ডেটা নিয়ে কাজ করার জন্য এ গবেষণার সাথে কম্পিউটার যুক্ত করা হয়৷
কেননা সিকোয়েন্স জেনারেট করা সাব সিকোয়েন্স সংরক্ষণ করা ডেটা রূপান্তর এবং বিশ্লেষণ ইত্যাদি সকল কাজই কম্পিউটার নির্ভর কাজ৷
তবে বিভিন্ন লেভেলে একটি অণু জৈব পরীক্ষা করার কাজটি খুব জটিল বিশেষ করে genom proteme transcriptome এবং metabalome লেভেলে পরীক্ষণের কাজটি খুবই জটিল৷
বায়োইফরমেটিক্স বিজ্ঞানীদের প্রাথমিক চ্যালেঞ্জ হল বিশাল জৈবডেটার ভান্ডারকে সুশৃঙ্খলভাবে সংরক্ষণ এতে সগজ বিচরণ (Access) এবং নির্ভরযোগ্য ডেটা প্রদানের দায়িত্ব পালন করা৷
যেকোন ডেটা বিশ্লেষণের পূর্বে একেবারে অর্থহীন অবস্থায় থাকে৷ একজন প্রশিক্ষিত জীববিজ্ঞানীর পক্ষেও এটি নিয়ে ম্যানুয়েলি কাজ করা সম্ভব নয়৷ একারণেই বিভিন্ন জৈব ডেটাকে অর্থপূর্ণ জৈবতথ্য প্রদানের উপযোগী করতে কম্পিউটারের ডেটা প্রসেসিং টোনিক ব্যবহার করা হয়৷
বায়োইনফরমেটিক্স এর প্রধান কাজ কি?
একটি বায়োইফরমেটিক্স ডিভাইস সাধারণত তিনটি প্রধান কার্য সম্পাদন করে থাকেঃ
- ডিএনএ ক্রম থেকে প্রোটিন সিকোয়েন্স নির্ণয় করা
- প্রোটিন সিকোয়েন্স থেকে প্রোটিন স্ট্রাকচার নির্ণয় করা
- প্রোটিন স্ট্রাকচার থেকে প্রোটিনের কাজ নির্ণয় করা
বায়োইফরমেটিক্স সময় অনেক কমিয়ে অর্থ সাশ্রয় করে৷ যেমন কোন একটি ভাইরাসের বিরুদ্ধে পেপটাইড ভ্যাক্সিন তৈরি করা হবে৷ এ ভাইরাসের জন্য হয়তো একশটি পেপটাইড সম্ভব৷
পেপটাইড হল এমনি এসিড সরলরৈখিক সিকোয়েন্স কিন্তু এদের মধ্যে হয়তো দু'টি থেকে পাঁচটি পেপটাইড ভ্যাক্সিন হিসেবে কাজ করবে বাকিগুলো করব না৷
এখন এ একশটি এক্সপেরিমেন্ট ওয়েটল্যাবে (গবেষণাগারে বিভিন্ন রাসায়নিক রিএজেন্ট ব্যবহার করে পরীক্ষা) করতে গেলে বিশাল খরচ পরিশ্রম এবং সময় লাগবে৷
এক্ষেত্রে বায়ইনফরমেটিক্স সহায়তা করে৷ যখন জৈবতথ্য নিয়ে কম্পিউটারের মধ্যে গবেষণা করা হয়৷ তখন তাকে বলে ড্রাইল্যাব৷ এখানে রিএজেন্ট প্রয়োজন হয় না৷
ড্রাইল্যাবে বিজ্ঞানীরা তথ্য প্রযুক্তির সহায়তায় না ধরনের বিশ্লেষণ করে ত্রিমাত্রিক মডেলিং সিমুলেশন বিশ্লেষণ করে যারা কাজ করতে পারে সম্ভাব্য এমন দশটা পেপটাইড বের করে আনতে পারেন৷
অতঃপর ওয়েটল্যাব একশতটি পেপটাইড নিয়ে কাজ না করে এ দশটি মাত্র পেপটাইড নিয়ে কাজ করে কাঙ্ক্ষিত সফলতা পেতে পারেন৷
আর এভাবে বায়োইফরমেটিক্স দশভাগ কাজ সময় পরিশ্রম ও অর্থ কমিয়ে দেয়৷ ধান পাট গমসহ নানাবিধ ফসলের উন্নত জাত উদ্ভাবন মিউটেশন ব্রিডিং বা সংকরায়ন প্রক্রিয়ার উপর নির্ভিরশীল৷
সংকরায়ন পদ্ধতিতে কাঙ্ক্ষিত এক বা একাধিক গুণাবলি নির্ভির কয়েকটি জিনকে কোন একটি জাতের মধ্যে আনা হয়৷ তাই জটিল এ কাজটি সহজ করে দেয় বায়োইফরমেটিক্স৷ তাই খাদ্য চাহিদা মেটাতে কৃষিতে বায়োটেকনোলজির গুরুত্ব অপরিসীম৷
বায়োইনফরমেটিক্স এ ব্যবহৃত সফটওয়্যার টুলস?
- বায়োইফরমেটিক্স এ কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ডেটা মাইনিং সফট কম্পিউটিং ইমেজ প্রসেসিং সিমুলেশন অ্যালগরিদম ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়৷
- ওপেন সোর্স বায়োইফরমেটিক্স সফটওয়্যার হিসেবে ইত্যাদি এবং ওয়েবভিত্তিক সফটওয়্যার ব্যবহার করা হয়৷
- সফটওয়্যার টুলস হিসেবে এতে ইত্যাদি এপ্লিকেশন ব্যবহৃত হয়ে থাকে৷
বায়োইনফরমেটিক্স এর ব্যবহার?
- মলিকুলার মেডিসিন
- মলিকুলার বায়োলজির বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ৷
- পার্সোনালাইজড মেডিসিন
- প্রিভেনটেটিভ মেডিসিন
- জিন থেরাপি
- ঔষধ উন্নয়ন
- মাইক্রোবায়াল জিনোম এপ্লিকেশন
- ওয়াস্ট ক্লিনআপ
- আবহাওয়া পরিবর্তন শিক্ষা
- বায়োটেকনোলজি
- ভেটেরিনারি বিজ্ঞান
- জেনেটিক ও জিনোম ডেটার মধ্যে তুলনা
- জিন ফাইন্ডিং গবেষণা জীব বিবর্তনের নকশা তৈরি
- ডিএনএ অন্যানালাইসিস
- নতুন ডিএনএ সিকুয়েন্স তৈরি
- এন্টিবায়োটিক রেজিস্টেন্স
- মাইক্রোবেস এর ফরেনসিক বিশ্লেষণ
- বায়ো অস্ত্র উৎপাদন
- বিবর্তন শিক্ষা
- শস্য উন্নয়ন কীট প্রতিরোধ
- পুষ্টির মান উন্নয়ন
- খরা প্রতিরোধ উন্নয়ন
- প্রোটিন টু প্রোটিন মিথস্ত্রিয়া বিকল্প শক্তি
বায়োইনফরমেটিক্স এর প্রধান গবেষণাধীন এরিয়াগুলো কি কি?
বায়োইনফরমেটিক্স এর প্রধান গবেষণাধীন এরিয়া হলঃ
- Sequence analysis
- Genome annotation
- Literature analysis
- Analysis of gene expression
- Analysis of regulation
- Comparative genomics
- High throughput image analysis
- Computational evolutionary biology
- Analysis of protein expression
- Analysis of mutations in cancer
বায়োইফরমেটিক্স এর সুবিধা?
- মলিকুলার (আণবিক) জেনেটিক্স এর ভিজ্যুয়ালাইজেশনকে সম্ভব করে তোলে৷
- বিপুল পরিমাণ পুনরাবৃত্তিমূলক এবং অপুনরাবৃত্তিমুলক তথ্যসমূহের সংরক্ষণে সহায়তা করে৷
- অ্যালগরিদমিক ডেটা মাইনিং করা সম্ভব৷
- প্যাটার্ন রিকগনিশন করা যায়৷
বায়োইফরমেটিক্স এর অসুবিধাসমূহ?
- এটি অত্যন্ত ব্যয়বহুল একটি প্রযুক্তি৷ প্রকল্প চালিয়ে যেতে প্রচুর অর্থের প্রয়োজন পড়ে৷
- এ প্রযুক্তি কিনতেও প্রচুর অর্থের প্রয়োজন হয় এবং বেশ জটিল একটি প্রযুক্তি৷
- এর মাধ্যমে তথ্যের গোপনীয়তা ভঙ্গ হতে পারে৷ কারণ মেডিকেল ও জেনেটিক তথ্যাদি সংরক্ষণ ও বিতরণ করা হয়ে থাকতে পারে৷
- যদিও বায়োটেকনোলজি বহু নতুন ও মূল্যবান রাসায়নিক পদার্থ তৈরি করতে পারে তথাপি এদের মধ্যে অজানা কোন রাসায়নিক তৈরি হতে পারে যা পরিবেশের উপর ক্ষতিকর প্রভাব ফেলতে পারে৷
- জেনেটিক্যালি মডিফাইড ফসল কিংবা গৃহপালিত পশুপাখি সুপার স্পিশিস সৃষ্টি করতে পারে যা প্রকৃতিবিরুদ্ধ৷
- ব্যাপক হারে বায়োইফরমেটিক্স এর প্রয়োগের ফলে জীববৈচিত্র্য নষ্ট হয়ে যাওয়ার ঝুঁকি থাকে৷
বায়োমেট্রিক্স ও বায়োইফরমেটিক্স এর পার্থক্য?
বায়োমেট্রিক্স
- বায়োমেট্রিক্স হল বায়োলজি মক্যাল ডেটা মাপা এবং বিশ্লেষণ করার বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তি৷
- বায়োমেট্রিক্স প্রযুক্তি মানুষের দেহের বৈশিষ্ট্য (যেমন ডিএনএ ফিঙ্গারপ্রিন্ট চোখের রেটিনা এবং আইরিস কন্ঠস্বর চেহারা এবং হাতের মাপ ইত্যাদি) মেপে এবং বিশ্লেষণ করে বৈধতা নির্ণয় করে৷
- এ পদ্ধতিতে মানুষের বায়োলজিক্যাল ডেটা কম্পিউটারের ডেটাবেজে সংরক্ষণ করে রাখা হয়।
- এবং পরবর্তীতে এসব ডেটা নিয়ে স্বয়ংক্রিয়ভাবে মিলিয়ে দেখা হয়৷ ডেটা মিল পেলে বৈধ বলে বিবেচিত হয় এবং অনুমতি প্রাপ্ত হয়৷
- এটি তুলনামূলকভাবে কম ব্যয়বহুল প্রযুক্তি৷
- কম্পিউটার পদ্ধতিতে নিখুঁত নিরাপত্তার জন্য বায়োমেট্রিক্স পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়৷
বায়োইনফরমেটিক্স
- জীববিজ্ঞানের সমস্যাগুলো যখন কম্পিউটার প্রযুক্তি কৌশল (কম্পিউটেশনাল টেকনিক) ব্যবহার করে সমাধান করা হয় তখন সেটাকে বলা হয় বায়োইনফরমেটিক্স।
- বায়োইনফরমেটিক্স হল বিজ্ঞানের সেই শাখা যা বায়োলজিক্যাল ডেটা এনালাইসিস করার জন্য কম্পিউটার প্রযুক্তি ইনফরমেশন থিয়োরি এবং গাণিতিক জ্ঞানকে ব্যবহার করে৷
- বিপুল পরিমাণ পুনরাবৃত্তিমূলক এবং অ পুনরাবৃত্তিমূলক তথ্যসমূহের সংরক্ষণে সহায়তায় করে৷ প্যাটার্ন রিকগনিশন এবং অ্যালগারিদমিক ডেটা মাইনিং করা যায়৷
- এটি অন্যন্ত ব্যয়বহুল একটি প্রযুক্তি৷
- প্রকল্প চালিয়ে যেতে এবং প্রযুক্তি কিনতে প্রচুর অর্থের প্রয়োজন পড়ে।
- মলিকুলার (আণবিক) জেনেটিক্স এর ভিজ্যুয়ালাইজেশনকে সম্ভব করে তুলতে বায়োইফরমেটিক্স পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়৷