Synopsis :
1. Introduction
2. Process
3. Applications
4. In popular culture
5.conclusion
6. Reference
1.Introduction :- genetic engineering, जिसे genetic modification या genetic manipulation भी कहा जाता है, जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग करके किसी जीव के जिन का सीधा हेरफेर है। यह कोशिकाओं की आनुवंशिक संरचना को बदलने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों का एक समूह है, जिसमें बेहतर या नए जीवो का उत्पादन करने के लिए प्रजातियों की सीमाओं के भीतर और पार जीनों का स्थानांतरण शामिल है। नया DNA पुनः DNA संयोजक DNA विधियों का उपयोग करके या कृत्रिम रूप से DNA को संश्लेषण करके ब्याज की आनुवंशिक सामग्री को अलग और कॉपी करके प्राप्त किया जाता है। एक निर्माण आमतौर पर इस DNA को मेजबान जीव में डालने के लिए बनाया और उपयोग किया जाता है। पहला पुनः संयोजक DNA अणु 1972 मैं पॉल वर्ग द्वारा लेम्बडा वायरस के साथ बंदर वायरस SV40 के DNA को मिलाकर बनाया गया था। जीन डालने के साथ-साथ इस प्रक्रिया का उपयोग जिन को हटाने या “ नॉक आउट ” करने के लिए किया जा सकता है। नया DNA बेतरतीब ढंग से डाला जा सकता है, या जिनोय के एक विशिष्ट भाग को लक्षित किया जा सकता है। जेनेटिक इंजीनियरिंग को अनुसंधान, चिकित्सा, औद्योगिक, जैव प्रौद्योगिकी और कृषि सहित कई क्षेत्रों में लागू किया गया है। अनुसंधान में GMO का उपयोग कार्य के नुकसान, कार्य के लाभ ट्रैकिंग और अभिव्यक्ति का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। कुछ स्थितियों के लिए जिम्मेदार जीनों को खत्म करके मानव रोगों के पशु मॉडल जीवो का निर्माण करना संभव है। हार्मोन टिके और अन्य दवाओं के उत्पादन के साथ-साथ जेनेटिक इंजीनियरिंग में जीन थेरेपी के माध्यम से अनुवांशिक रोगों को ठीक करने की क्षमता है। दवाओं के उत्पादन के लिए जिन तकनीकों का उपयोग किया जाता है, उनमें औद्योगिक अनुप्रयोग भी हो सकते हैं, जैसे कि कपड़े धोने के डिटर्जेंट चीज और उत्पादों के लिए एंजाइम का उत्पादन।
2. Process : - GMO बनाना एक बहू चरणीय प्रक्रिया है। जेनेटिक इंजीनियरो को पहले यह चूनना होगा की वे जीव मे कोन – सा जीन डालना चाहते है। यह इस बात से प्रेरित है कि परिणामी जीव के लिए क्या उद्देश्य है। और इसे पहले के सोध पर बनाया गया है। संभावित जीन और आगे के परीक्षणो को निर्धारित करने के लिए जेनेटिक स्क्रीन किए जा सकते हैं। फिर सर्वश्रेष्ठ उम्मीदवारों की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है। मैक्रोएरे, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और जिनेमा अनुक्रमण के विकास ने उपयुक्त जिन को खोजना बहुत आसान बना दिया है। भाग्य भी अपनी भूमिका निभाता है। राउंडअप रेडी जीन की खोज तब हुई जब वैज्ञानिकों ने देखा कि एक जीवाणु शकनाशी की उपस्थिति में पनप रहा है।
(i). Gene isolation and cloning : - अगला कदम उम्मीदवार जीन को अलग करना है। जीन युक्त कोशिका खुल जाती है और डीएनए शुद्ध हो जाता है। DNA को टुकड़ों में काटने के लिए प्रतिबंध एंजाइमों का उपयोग करके जीन को अलग किया जाता है या जीन खंड को बढ़ाने के polymers chain reaction ( PCR) फिर इन खंडों को जेल विद्युत कण संचलन के माध्यम से निकाला जा सकता है। चुने हुए जीन य दाता जीन के जीनोम का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है तो यह पहले से ही एक अनुवांशिक पुस्तकालय से सुलभ हो सकता है। यदि डीएनए अनुक्रम ज्ञात है लेकिन जिनकी कोई प्रतियां उपलब्ध नहीं है तो इसे कृत्रिम रूप से संश्लेषित भी किया जा सकता है। एक बार अलग हो जाने पर जीन को एक plasmid में जोड़ा जाता है जिसे बाद में एक जीवाणु में डाला जाता है। प्लाज्मिड को तब दोहराया जाता है जब बैक्टीरिया विभाजित होता है यह सुनिश्चित करते हुए कि जीन की असीमित प्रतियां उपलब्ध हैं।
लक्ष्य जीव मे जीन डालने से पहले इसे अन्य अनुवांशिक तत्वों के साथ जोड़ा जाना चाहिए। इनमें एक प्रमोटर और टर्मिनेटर क्षेत्र शामिल है। जो प्रतिलेखन आरंभ और समाप्त करता है। एक चयन योग्य मार्कर जीन जोड़ा जाता है। जो ज्यादातर मामलों में एंटीबायोटिक प्रतिरोध प्रदान करता है, इसलिए शोधकर्ता आसानी से यह निर्धारित कर सकते हैं। कि कौन सी कोशिकाओं को सफलतापूर्वक रूपांतरित किया गया है। बेहतर अभिव्यक्ति या प्रभावशीलता के लिए इस स्तर पर जीन को भी संशोधित किया जा सकता है। इन जोड़-तोड़ को पुनः संयोजक डीएनए तकनीकों का उपयोग करके किया जाता है, जैसे प्रतिबंध डाइजेस्ट, बंधन और आणविक क्लोनिंग।
( ii.) Inserting DNA into the host genome : - Host genome मैं अनुवांशिक सामग्री डालने के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है। कुछ जीवाणु स्वाभाविक रूप से विदेशी DNA ग्रहण कर सकते हैं। इस क्षमता को अन्य बैक्टीरिया में तनाव ( जैसे थर्मल या इलेक्ट्रिक शॉक ) के माध्यम से प्रेरित किया जा सकता है, जो DNA के लिए कोशिका झिल्ली का पारगम्यता को बढ़ाता है, ऊपर लिया गया DNA या तो जीनोम के साथ एकीकृत हो सकता है, या एक्स्ट्राक्रोमोसोमल DNA के रूप में मौजूद हो सकता है। DNA को आमतौर पर माइक्रोइंजेक्शन का उपयोग करके पशु कोशिकाओं में डाला जाता है, जहां इसे कोशिका के परमाणु लिफाफे के माध्यम से सीधे नाभिक में या वायरल वेक्टर के उपयोग के माध्यम से इंजेक्ट किया जा सकता है।
T - DNA बायनरी वेक्टर में होस्ट किए गए अनुक्रमो के वितरण के लिए प्लांट जीनोम को भौतिक तरीकों से या एग्रोबैक्टीरियम के उपयोग द्वारा इंजीनियर किया जा सकता है। पौधों में डीएनए का अक्सर एग्रोबैक्टेरियम मध्यस्थता परिवर्तन का उपयोग करके डाला जाता है।
एग्रोबैक्टेरियम के टी - डीएनए अनुक्रम का लाभ उठाते हुए जो पौधों की कोशिकाओं में अनुवांशिक सामग्री के प्राकृतिक सम्मेलन की अनुमति देती है। अन्य तरीकों में बायोलिस्टिकस शामिल है। जहां सोने या टंगस्टन के कणों को DNA के साथ लेपित किया जाता है। और फिर युवा पौधों की कोशिकाओं में गोली मार दी जाती है। और इलेक्ट्रोपेरीशन जिसमें कोशिका को प्लसमिड DNA के लिए पारगम्य बनाने के लिए बिजली के झटके का उपयोग करना शामिल है। चुकी केवल एक कोशिका अनुवांशिक सामग्री में परिवर्तित होती है, जीव को उसी एकल कोशिका से पुनः उत्पन्न होना चाहिए। पौधों में यह tissue culture के उपयोग के माध्यम से पूरा किया जाता है। जानवरों में यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि डाला गया डीएनए भ्रूण की स्टेम सेल में मौजूद है। बैक्टीरिया एक एकल कोशिका से मिलकर बनता है और क्लोन के रूप में प्रजनन करता है। इसलिए पुनरजनन आवश्यक नहीं है। गैर - रूपांतरित कोशिकाओं से रूपांतरित होने में आसानी से अंतर करने के लिए चयन योग्य मार्करो का उपयोग किया जाता है। ये मार्कर आमतौर पर ट्रांसजेनिक जीव में मौजूद होते हैं, हालांकि कई रणनीतियां विकसित की गई है, जो परिपक्व और ट्रांसजेनिक पौधे से चयन योग्य मारकर को हटा सकती है।
PCR दक्षिणी संकरण और DNA अनुक्रमण का उपयोग करके आगे की जांच यह पुष्टि करने के लिए की जाती है, कि किसी जीव में नया जीन है। यह परीक्षण समलित जीन की गुणसूत्र स्थिति की और प्रतिलिपी संख्या की पुष्टि भी कर सकते हैं। जीन की उपस्थिति गारंटी नहीं देती है, कि यह लक्ष्य उत्तक मे उचित स्तर पर व्यक्त किया जाएगा इसलिए जीन उत्पादों को देखने और मापने के तरीकों का भी उपयोग किया जाता है। इनमें उत्तरी संकरण, मात्रात्मक आरंटी - पीसीआर, पश्चिमी धब्बा, इम्यूनोफ्लोरोसेंस, एलिसा और फेनोटाइपिक विश्लेषण शामिल है।
3. Application : - जेनेटिक इंजीनियरिंग में दवा, अनुसंधान, उद्योग और कृषि में अनुप्रयोग है, और इसका उपयोग पौधों जानवरों और सूक्ष्म जीवों की एक विस्तृत श्रृंखला पर किया जा सकता है। जीवाणु अनुवांशिक रूप से संशोधित होने वाले पहले जीवो में प्लासमिड DNA डाला जा सकता है जिसमें नए जिन होते हैं जो दवाओं या एंजाइमों के लिए कोड होते हैं। जो भोजन और अन्य सबस्ट्रेटस को संशोधित करते हैं। पौधों को कीट सरक्षण शाकनाशी प्रतिरोध, वायरस प्रतिरोध, उन्नत पोषण, के उत्पादन के लिए संशोधित किया गया है। अधिकांश व्यावसायिकृत जीएमओ कीट प्रतिरोधी या शाकनाशी सहिष्णु फसल पौधे हैं। आनुवंशिक रूप से संशोधित जानवरों का उपयोग अनुसंधान मॉडल जानवरों और कृषि या दवा उत्पादों के उत्पादन के लिए किया गया है। आनुवंशिक रूप से संशोधित जानवरों में ऐसे जानवर शामिल है, जिनके जीन नॉक आउट हो गए हैं, रोग के प्रति संवेदनशीलता बढ़ गई है, अतिरिक्त वृद्धि के लिए हार्मोन और उनके दूध में प्रोटीन को व्यक्त करने की क्षमता है।
( I.) दवा : - जेनेटिक इंजीनियरिंग में दवा के लिए कई अनुप्रयोग है जिनमें दवाओं के निर्माण, मानव स्थितियों की नकल करने वाले मॉडल जानवरों का निर्माण और जीन थेरेपी शामिल है। जेनेटिक इंजीनियरिंग के शुरुआती उपयोगों में से एक बैक्टीरिया में मानव इंसुलिन का बड़े पैमाने पर उत्पादन करना था। यह application अब मानव विकास हार्मोन, कूप उत्तेजक हार्मोन (बांझपन के इलाज के लिए) मानव एल्ब्यूमिन, मोनोक्लोनल एंटीबॉडी, एंटीहेमोफीलिक कारक टीके और कई अन्य दबाव पर लागू किया गया है माउस हाइब्रीडोमा, कोशिकाएं बनाने के लिए एक साथ जुड़ी हुई है। मानव मोनोक्लोनल एंटीबॉडी बनाने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से मोनोक्लोनल एंटीबॉडी को अनुकूलित किया गया है। आनुवंशिक रूप से इंजीनियर वायरस विकसित किए जा रहे हैं जो अभी भी प्रतिरक्षा प्रदान कर सकते हैं लेकिन संक्रमक अनुक्रमो की कमी है।
मानव रोगों के पशु मॉडल बनाने के लिए जेनेटिक इंजीनियरिंग का भी उपयोग किया जाता है। आनुवंशिक रूप से संशोधित चूहे सबसे आम आनुवंशिक रूप से इंजीनियर पशु मॉडल है। मधुमेह, गठिया, मादक द्रव्यों के सेवन, चिंता, उम्र, बढ़ने और पार्किसंस रोग के माध्यम और मॉडल के लिए किया गया है। इन माउस मॉडलों के खिलाफ संभावित इलाज का परीक्षण किया जा सकता है।
( ii.) Industrial : - जीव अपनी कोशिकाओं को एक उपयोगी प्रोटीन जैसे कि एक एंजाइम के लिए जीन कोडिंग के साथ बदल सकते हैं, ताकि वह वांछित प्रोटीन को ओवरएक्सप्रेस कर सके। उद्योगिक किण्वन का उपयोग करके बायोरीफेक्टर उपकरण में परिवर्तित जीव को विकसित करके और फिर प्रोटीन को शुद्ध करके प्रोटीन की बड़े पैमाने पर मात्रा का निर्माण किया जा सकता है। कुछ जीन बैक्टीरिया में अच्छी तरह से काम नहीं करते हैं, इसलिए खमीर, की कोशिकाओं या स्तनधारी कोशिकाओं का भी उपयोग किया जा सकता है। इन तकनीकों का उपयोग इंसुलीन मानव विकास हार्मोन और टीके ट्रिप्टोफैन जैसे पूरक दवाओं के उत्पादन के लिए किया जाता है। भोजन के उत्पादन में सहायक (पनीर बनाने में काईयोसिन) और ईंधन।
अनुवांशिक रूप से इंजीनियर बैक्टीरिया के साथ अन्य अनुप्रयोगो मैं उन्हें अपने प्राकृतिक चक्र के बाहर कार्य करना शामिल हो सकता है, जैसे जैव ईंधन बनाना, तेल रिसाव, कार्बन और अन्य जहरीले कचरे को साफ करना और पीने के पानी में आरसैनिक का पता लगाना। कुछ आनुवंशिक रूप से संशोधित रोगाणुओं का उपयोग करके पर्यावरण में भारी धातुओं को निकालने और उन्हें ऐसे योगीको में शामिल करने की क्षमता के कारण बायोमाइनिंग और बायोरेमेडीएशन में भी किए किया जा सकता है, जो अधिक आसानी से पुनप्राप्त करने योग्य होते हैं।
( iii.) Farming : - अनुवांशिक इंजीनियरिंग के सबसे प्रसिद्ध और विवादास्पद अनुप्रयोगों में से एक आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलों या आनुवंशिक रूप से संशोधित पशुधन का निर्माण और उपयोग आनुवंशिक रूप से संशोधित भोजन का उत्पादन करने के लिए है। फसलों का विकास उत्पादन बढ़ाने, जैविक दबावों के प्रति सहनशीलता बढ़ाने, भोजन की संरचना में परिवर्तन करने या नए उत्पादों के उत्पादन के लिए किया गया है।
बड़े पैमाने पर व्यावसायिक रूप से जारी की जाने वाली पहली फसलों में कीटों से सुरक्षा प्रदान कि या शाकनाशियो के प्रति सहनशीलता प्रदान की। कवक और विषाणु प्रतिरोधी फसलें भी विकसित की जा चुकी है या विकास में है। यह फसलों के कीट और खरपतवार प्रबंधन को आसान बनाता है। और अप्रत्यक्ष रूप से फसल की उपज को बढ़ा सकता है। GM फैसले जो विकास को तेज करके या पौधे को अधिक कठोर (नमक ठंड या सुखा सहनशीलता में सुधार करके) सीधे ऊपज में सुधार करती है।
4. Conclusion : - अंत में जेनेटिक इंजीनियरिंग एक वैज्ञानिक सफलता है, जिसके कारण जैव प्रौद्योगिकी में विकास। GM फसलों की वृद्धि और मानव उपभोग किया गया है। वृद्धि विवाद पर परिणामों के संबंध में काम। इस प्रकार नैतिक मुद्दे उत्पन्न होते हैं, वे या निर्धारित करने के का प्रयास करते हैं कि GM फसले मनुष्य के लिए अच्छी है या बुरी। जेनेटिक इंजीनियरिंग कर सकते हैं। बहुत सारे खतरे हैं। लेकिन ' इस तरह के डर कम हो जाएंगे ' जब यह महसूस होगा कि सब कुछ खतरनाक या हानिकारक हो होने की संभावना है। इस प्रकार DM फसलों के कारण उत्पन्न होने वाली समस्याएं विज्ञान से उत्पन्न नैतिक मुद्दों से संबंधित हो सकता है।
5. References : -
1. Biotechnology- H.k. das
2. Basic biotechnology - Colin ratledge and Bjorn kristiansen
