जैव प्रौद्योगिकी में उपयोगी उत्पाद बनाने के लिए जीवों का इस्तेमाल किया जाता है। इसका संबंध भोजन, चिकित्सा और ऊर्जा, तीनों से है।
इस लेख में बुनियादी विचारों, प्रमुख उपयोगों और नैतिक बहसों को समझाया गया है। यह भी बताया गया है कि परीक्षाओं में इनसे जुड़े प्रश्न कैसे पूछे जाते हैं।
- जैव प्रौद्योगिकी में उत्पाद बनाने के लिए जीवों या उनके भागों का इस्तेमाल किया जाता है।
- आनुवंशिक अभियांत्रिकी किसी जीव के DNA में सीधे बदलाव करती है।
- यह मानव जीनोम परियोजना (Human Genome Project) पूरी हुई थी अप्रैल 2003.
- भारत की BioE3 नीति का लक्ष्य है $300 बिलियन की जैव अर्थव्यवस्था बनाना, वर्ष 2030 तक।
जैव प्रौद्योगिकी क्या है
जैव प्रौद्योगिकी क्या है?
जैव प्रौद्योगिकी में व्यावहारिक उपयोग के उत्पाद और प्रक्रियाएँ विकसित करने के लिए जीवों या उनके घटकों का इस्तेमाल किया जाता है।
इस शब्द के प्रचलन में आने से बहुत पहले से लोग इसका इस्तेमाल करते थे। यीस्ट से ब्रेड फूलती है। सूक्ष्मजीव बीयर का किण्वन करते हैं।
आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी इससे आगे जाती है। इसमें जीवों के जीन में जानबूझकर बदलाव किए जाते हैं।
- पुराना रूप: यीस्ट और जीवाणुओं की मदद से ब्रेड और मदिरा बनाना।
- नया रूप: जीन में बदलाव करना और उन्हें एक जीव से दूसरे में पहुँचाना।
स्रोत: NHGRI: आनुवंशिक अभियांत्रिकी.
आनुवंशिक अभियांत्रिकी क्या है?
आनुवंशिक अभियांत्रिकी किसी जीव में नया या बेहतर गुण लाने के लिए उसके DNA में सीधे बदलाव करती है।
मानव इंसुलिन इसका एक प्रमुख उदाहरण है। मानव का एक जीन जीवाणुओं में डाला जाता है। इसके बाद जीवाणु औद्योगिक स्तर पर इस प्रोटीन का उत्पादन करते हैं।
यह जीन दूसरी प्रजाति से आता है। इसी कारण यह आनुवंशिक अभियांत्रिकी का उदाहरण है।
स्रोत: NHGRI: आनुवंशिक अभियांत्रिकी; NHGRI: पुनर्संयोजक DNA.
जीन प्रौद्योगिकी से इंसुलिन कैसे बनाया जाता है?
ये चरण एक तय क्रम में पूरे किए जाते हैं। हर चरण अगले चरण की तैयारी करता है।
सबसे पहले, वैज्ञानिक अलग करते हैं मानव इंसुलिन के जीन को। इसके बाद, वे इसे डालते हैं एक प्लास्मिड वाहकमें, जो DNA का एक छोटा छल्ला होता है।
अंत में, वे इस पुनर्संयोजक प्लास्मिड को डालते हैं ई. कोलाई (E. coli) जीवाणुओं में। बढ़ने के साथ ये जीवाणु इंसुलिन बनाते हैं।
- 1. जीन को अलग करें।
- 2. इसे प्लास्मिड वाहक में डालें।
- 3. प्लास्मिड को ई. कोलाई (E. coli) में डालें।
स्रोत: NHGRI: प्लास्मिड; NHGRI: पुनर्संयोजक DNA.
जाँच 1
इंसुलिन बनाने में पहले जीन को अलग किया जाता है और फिर उसे प्लास्मिड वाहक में डाला जाता है।
जाँच 2
आनुवंशिक अभियांत्रिकी में कभी भी एक प्रजाति के जीन दूसरी प्रजाति में नहीं पहुँचाए जाते।
क्लोनिंग और पुनर्संयोजित DNA
क्लोनिंग क्या है?
क्लोनिंग से किसी जीव, कोशिका या DNA के टुकड़े की आनुवंशिक रूप से समान प्रतिलिपि बनाई जाती है।
इसका सबसे प्रसिद्ध उदाहरण है डॉली भेड़ (Dolly)। उसका जन्म हुआ था 1996 में, यहाँ: रोसलिन संस्थान (Roslin Institute) , स्कॉटलैंड में।
वह किसी वयस्क कोशिका से क्लोन किया गया पहला स्तनधारी जीव थी, भ्रूण से नहीं। उसका नाम डॉली पार्टन (Dolly Parton) के नाम पर रखा गया था।
स्रोत: NHGRI: क्लोनिंग.
पुनर्संयोजित DNA तकनीक क्या है?
पुनर्संयोजित DNA (rDNA) तकनीक अलग-अलग स्रोतों के DNA को जोड़कर जीन के नए संयोजन बनाती है।
आनुवंशिक अभियांत्रिकी से बनी इंसुलिन, आनुवंशिक रूप से संशोधित (GM) फसलों और अधिकांश जीन उपचारों में यही तकनीक इस्तेमाल होती है।
अलग-अलग स्रोतों के DNA को पहले जोड़े बिना इनमें से कुछ भी संभव नहीं होता।
स्रोत: NHGRI: पुनर्संयोजित DNA.
प्रतिबंधन एंजाइम क्या करते हैं?
प्रतिबंधन एंजाइम DNA को खास पहचान स्थलों पर काटते हैं। ये आणविक कैंची की तरह काम करते हैं।
ये DNA को टुकड़ों में काटते हैं। ये केवल दोहरी कुंडली को खींचकर दो तंतुओं में अलग नहीं करते।
वैज्ञानिक इनका इस्तेमाल जीन को काटकर अलग करने और प्लास्मिड को खोलने के लिए करते हैं, ताकि उसमें जीन डाला जा सके।
किसी जीव में आनुवंशिक संशोधन करने के बुनियादी चरण क्या हैं?
तीनों चरण मिलकर काम पूरा करते हैं। किसी एक को भी छोड़ने पर लक्ष्य पूरा नहीं होता।
वैज्ञानिक पहचान करते हैं वांछित DNA की। वे उसे मेजबान जीव में डालते हैं। फिर वे सुनिश्चित करते हैं कि वह बना रहे और आगे पहुँचे अगली पीढ़ी तक।
- उपयोगी DNA की पहचान करें।
- उसे मेजबान जीव में डालें।
- उसे बनाए रखें और संतानों तक पहुँचाएँ।
स्रोत: NHGRI: आनुवंशिक अभियांत्रिकी.
खेती, चिकित्सा और ऊर्जा में जैव प्रौद्योगिकी
जैव प्रौद्योगिकी खेती में कैसे मदद करती है?
यह किसानों को ऐसी फसलें उगाने में मदद करती है जो कीट-प्रतिरोधी और अधिक उपज देने वाली हों।
GM फसलें, ऊतक संवर्धन और जैव उर्वरक इसके मुख्य साधन हैं।
बीटी कपास (Bt cotton), जिसे मंजूरी मिली थी 2002में, भारत में खेती के लिए मंजूर की गई एकमात्र GM फसल है।
स्रोत: Drishti: GM सरसों; Nature Biotechnology: भारत ने GM कपास को मंजूरी दी.
चिकित्सा में जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग कहाँ होता है?
चिकित्सा में इसके कई प्रमुख उपयोग हैं। टीके और नई दवाएँ इसके दो बड़े क्षेत्र हैं।
आनुवंशिक इंजीनियरिंग से बना इंसुलिन इसका एक जाना-पहचाना उदाहरण है। कई जीन उपचार भी rDNA पर निर्भर हैं।
जैव प्रौद्योगिकी ऊर्जा के क्षेत्र में कैसे मदद कर सकती है?
यह जैविक पदार्थों को बदल सकती है जैव ईंधन में। जैव ईंधन, जीवाश्म ईंधन का एक विकल्प हैं।
इस तरह जैव प्रौद्योगिकी खेती और स्वास्थ्य के साथ-साथ जलवायु लक्ष्यों से भी जुड़ती है।
स्रोत: Outlook Business: BioE3.
मानव जीनोम परियोजना और प्रजनन की पुरानी विधियाँ
मानव जीनोम परियोजना क्या थी?
यह मानव जीनोम परियोजना (Human Genome Project) मनुष्य के सभी जीनों का मानचित्र बनाने के लिए थी। इससे वैज्ञानिकों को मानव DNA का एक संदर्भ मानचित्र मिला।
यह पूरी हुई थी अप्रैल 2003में, तय समय से दो साल से भी अधिक पहले। इसकी लागत में अमेरिका का हिस्सा लगभग था $2.7 बिलियन.
अब मानव जीनोम को पढ़ने की लागत उस समय की तुलना में बहुत कम है। सस्ती अनुक्रमण तकनीक से जीनोम जाँच आम हो गई है।
- पूर्ण हुई: अप्रैल 2003।
- अमेरिका की लागत: लगभग $2.7 बिलियन।
- आज: अनुक्रमण बहुत सस्ता है।
स्रोत: NHGRI: मानव जीनोम परियोजना (Human Genome Project); NHGRI: परियोजना पूरी होने से जुड़े सामान्य प्रश्न.
संकरण, आनुवंशिक इंजीनियरिंग से कैसे अलग है?
संकरण एक पुरानी विधि है। इसमें अच्छे गुणों को एक साथ लाने के लिए पौधों या पशुओं की दो किस्मों के बीच प्रजनन कराया जाता है।
यह प्राकृतिक प्रजनन पर निर्भर करता है, इसलिए नतीजे मिलने में कई पीढ़ियाँ लग सकती हैं।
आनुवंशिक इंजीनियरिंग सीधे DNA में बदलाव करती है। इसमें मनचाहे संकरण के लिए लंबे समय तक इंतजार नहीं करना पड़ता।
- संकरण: पूरी किस्मों के बीच प्रजनन कराया जाता है।
- आनुवंशिक इंजीनियरिंग: चुने हुए जीनों में बदलाव किया जाता है।
स्रोत: NHGRI: क्लोनिंग.
जाँच 3
मानव जीनोम परियोजना तय समय से दो साल से भी अधिक पहले पूरी हो गई थी।
जाँच 4
अंतःजीनी (Intragenic), संकरण के चार मान्यता प्राप्त प्रकारों में से एक है।
जोखिम, नैतिकता और नियम
जैव सुरक्षा से जुड़ी चिंताएँ क्या हैं?
चिंता सीधी है। क्या कोई आनुवंशिक रूप से संशोधित (GM) जीव प्रयोगशाला से बाहर आने पर लोगों या प्रकृति को नुकसान पहुँचा सकता है?
इसलिए GM उत्पादों को बाहर उपयोग में लाने से पहले उनकी सुरक्षा जाँच जरूरी है। भारत में, GEAC इसकी मंजूरी देती है।
स्रोत: Outlook Business: BioE3.
GEAC क्या है और इसे किस कानून के तहत बनाया गया था?
यह आनुवंशिक इंजीनियरिंग मूल्यांकन समिति (Genetic Engineering Appraisal Committee, GEAC) GM उत्पादों को खेतों में उपयोग किए जाने से पहले जाँचती है।
एक कानून, जो बना था 1986 इसकी स्थापना करता है: पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम। यह खाद्य या वन्यजीव संबंधी कानून नहीं है।
सर्वोच्च न्यायालय ने जुलाई 2024 में GM सरसों पर खंडित फैसला दिया और एक राष्ट्रीय GM नीति बनाने को कहा।
स्रोत: दृष्टि (Drishti): GM सरसों.
जैव प्रौद्योगिकी से नैतिक सवाल क्यों उठते हैं?
मानव जीन में बदलाव और क्लोनिंग से सहमति और पहचान के सवाल उठते हैं। इनके लंबे समय के परिणामों का अनुमान कोई नहीं लगा सकता।
नतीजा केवल विज्ञान से तय नहीं होता। नियमन, जनता का भरोसा और सभी को उचित पहुँच मिलना भी मायने रखता है।
जाँच 5
GEAC का गठन पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के तहत किया गया है।
जाँच 6
आनुवंशिक संशोधन केवल पौधों पर काम करता है।
परीक्षा में भ्रमित करने वाले बिंदु
इंसुलिन बनाने के क्रम में भ्रम। CAPF ACs 2026 (Q94) में इंसुलिन बनाने का क्रम पूछा गया था। पहले जीन को अलग करें, फिर उसे प्लाज्मिड वाहक में डालें, फिर उस प्लाज्मिड को ई. कोलाई (E. coli) में डालें। देखें CAPF ACs 2026, Q94.
बुनियादी चरणों में भ्रम। CAPF ACs 2026 (Q92) में आनुवंशिक संशोधन के बुनियादी चरण पूछे गए थे। तीनों शामिल हैं: DNA की पहचान करना, उसे प्रवेश कराना और संतानों में उसे बनाए रखना। देखें CAPF ACs 2026, Q92.
प्रतिबंधन एंजाइम से जुड़ा भ्रम। CAPF ACs 2026 (Q89) में कहा गया था कि प्रतिबंधन एंजाइम DNA को खास स्थानों पर काटते हैं। वे केवल कुंडलिनी को दो तंतुओं में अलग नहीं करते। देखें CAPF ACs 2026, Q89.
GEAC से जुड़ा भ्रम। UPSC CSP 2015 (Q63) में पूछा गया था कि GEAC का गठन किस कानून के तहत होता है। यह पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 है। देखें UPSC CSP 2015, Q63.
GMO से जुड़ा भ्रम। CDS-I 2022 (Q14) में पूछा गया था कि GMO के बारे में कौन-सा दावा गलत है। आनुवंशिक संशोधन केवल पौधों तक सीमित नहीं है। देखें CDS-I 2022, Q14.
संकरण से जुड़ा भ्रम। CAPF ACS 2022 (Q16) में पूछा गया था कि कौन-सा संकरण का प्रकार नहीं है। अंतराजीनी (Intragenic) इनमें अलग है। यह एक ही जीन के भीतर होता है, पौधों के बीच नहीं। देखें CAPF ACS 2022, Q16.
समसामयिक घटनाएँ। दिनांक 24 अगस्त 2024को केंद्रीय मंत्रिमंडल ने मंजूरी दी: BioE3 नीति (अर्थव्यवस्था, पर्यावरण और रोजगार के लिए जैव प्रौद्योगिकी)। जैव प्रौद्योगिकी विभाग इसे लागू करेगा।
भारत की जैव अर्थव्यवस्था लगभग 2014 में $10 बिलियन से बढ़कर इससे अधिक हो गई: 2024 में $130 बिलियन। लक्ष्य है 2030 तक $300 बिलियन.
देखें PIB.
Share your thoughts