जैव प्रौद्योगिकी में प्रगति जो तकनीक जीव विज्ञान, कृषि, खाद्य विज्ञान और चिकित्सा पर आधारित है, उसे जैव प्रौद्योगिकी के रूप में जाना जाता है। ‘बायोटेक्नोलॉजी’ शब्द को आमतौर पर जेनेटिक इंजीनियरिंग के साथ-साथ सेल और ऊतक संस्कृति प्रौद्योगिकी के रूप में जाना जाता है। हालांकि, यह सिर्फ जीन और कोशिकाओं की तुलना में बहुत अधिक है। इसमें केमिकल इंजीनियरिंग, बायोप्रोसेस इंजीनियरिंग, सूचना प्रौद्योगिकी, जैव-रोबोटिक्स और अन्य प्रवेशित और आश्रित जीवन विज्ञान जैसे क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है। यद्यपि जैव प्रौद्योगिकी विभिन्न क्षेत्रों पर लागू होती है, लेकिन यह चार औद्योगिक क्षेत्रों में प्रमुख रूप से उपयोग की जाती है, जिसमें चिकित्सा, कृषि, गैर-खाद्य (औद्योगिक) फसलों और अन्य उत्पादों (जैसे बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक, वनस्पति तेल, जैव ईंधन) और पर्यावरणीय उपयोग शामिल हैं।
मुख्य शाखाओं के जैव प्रौद्योगिकी
1. जैव सूचना विज्ञान: यह एक अंतःविषय क्षेत्र है जो कम्प्यूटेशनल तकनीकों, तेजी से संगठन और जैविक डेटा के विश्लेषण का उपयोग करके जैविक समस्याओं से संबंधित है। इसे कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि यह अणुओं के संदर्भ में एक अवधारणा है और फिर बड़े पैमाने पर इन अणुओं से जुड़ी जानकारी को समझने और व्यवस्थित करने के लिए सूचना विज्ञान तकनीकों को लागू करता है। जैव सूचना विज्ञान विशेष रूप से कार्यात्मक जीनोमिक्स, संरचनात्मक जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स में उपयोगी है। यह फार्मास्यूटिकल क्षेत्र का एक महत्वपूर्ण घटक भी है।
2. ब्लू बायोटेक्नोलॉजी: यह एक ऐसा क्षेत्र है जिसकी मुख्य गतिविधि जैव प्रौद्योगिकी के समुद्री और जलीय अनुप्रयोगों का वर्णन करना है।
3. ग्रीन बायोटेक्नोलॉजी- यह जैव प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र है जिसे कृषि प्रक्रियाओं पर लागू किया जाता है। इसका उपयोग रसायनों की उपस्थिति या अनुपस्थिति में विशिष्ट पर्यावरण के तहत विकसित करने के लिए ट्रांसजेनिक पौधों की डिजाइनिंग में किया जाता है। ग्रीन बायोटेक्नोलॉजी में पारंपरिक औद्योगिक कृषि की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल समाधान का उत्पादन करने की क्षमता है।
4. लाल जैव प्रौद्योगिकी- यह एक ऐसा क्षेत्र है जिसके मुख्य क्षेत्र में चिकित्सा प्रक्रियाएं शामिल हैं। इसका उपयोग जीवों की डिजाइनिंग में एंटीबायोटिक्स और जीनोमिक हेरफेर के माध्यम से आनुवांशिक इलाज की इंजीनियरिंग के लिए किया जाता है।
5 व्हाइट बायोटेक्नोलॉजी- यह एक ऐसा क्षेत्र है जिसकी विशेषता का क्षेत्र औद्योगिक प्रक्रियाओं में निहित है। इसे औद्योगिक जैव प्रौद्योगिकी के रूप में भी जाना जाता है। इसका उपयोग जीव के डिजाइन में एक उपयोगी रसायन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। यह दूसरों की तुलना में आर्थिक रूप से अधिक व्यवहार्य है क्योंकि यह औद्योगिक वस्तुओं के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली पारंपरिक प्रक्रियाओं की तुलना में कम संसाधनों का उपभोग करता है।
बायोटेक्नोलॉजिकल एडवांस / डेवलपमेंट
कृषि के क्षेत्र में
उच्च उपज वाली फसलें: जैव प्रौद्योगिकी ने फसल की पैदावार बढ़ाने में अपनी सफलता साबित की है। आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी में एक या दो जीनों को अत्यधिक विकसित फसल विविधता में स्थानांतरित करने की क्षमता है, ताकि इसे अपनी उपज बढ़ाने में सक्षम बनाया जा सके।
प्रतिरोधी फसलें: सूखा, अत्यधिक नमकीन मिट्टी और कीट तीन मुख्य कारक हैं जो फसल उत्पादन को सीमित करते हैं। बायोटेक्नोलॉजिस्ट पौधों का अध्ययन करते हैं जो चरम स्थितियों का सामना कर सकते हैं और उन जीनों को खोजने की कोशिश करते हैं जो उन्हें ऐसा करने में सक्षम बनाते हैं। और अंततः, वे इन जीनों को अधिक वांछनीय फसलों में स्थानांतरित कर सकते हैं। ट्रांसजेनिक राइस प्लांट जो ‘राइस येलो मॉटल वायरस’ (आरवाईएमवी) के प्रतिरोधी हैं, पहले ही विकसित किए जा चुके हैं।
बेहतर गुणवत्ता वाली फसलें: खाद्य पदार्थों में प्रोटीन को उनके पोषण गुणों को बढ़ाने के लिए संशोधित किया जा सकता है। संतुलित आहार के लिए मनुष्य द्वारा आवश्यक अमीनो एसिड प्रदान करने के लिए फलियां और अनाज में प्रोटीन को परिवर्तित किया जा सकता है। ‘गोल्डन राइस’ नामक फसल पर प्रोफेसरों के इनगो पोट्रीकस और ‘पीटर बेयर’ का काम गुणवत्ता में सुधार को साबित करता है।
संशोधित फसलें: जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग खराब होने की प्रक्रिया को धीमा करने के लिए किया जा सकता है ताकि फल पौधे पर लंबे समय तक पक सकें और फिर उपभोक्ता को अभी भी उचित शेल्फ जीवन के साथ ले जाया जा सके। ब्रेड लंबे समय तक ताजा रहता है जब आटे में ‘माल्टोजेनिक एमाइलेज’ नामक एंजाइम मिलाया जाता है, इससे खाने की बर्बादी को आसानी से बचाया जा सकता है।
कृषि-रसायन पर निर्भरता कम करना: फसलों की रक्षा के लिए एग्रोकेमिकल्स पर निर्भरता को कम करने के लिए, सोयाबीन, मक्का और कपास की कीट प्रतिरोधी किस्मों और कीट प्रतिरोधी किस्मों को विकसित किया गया है। फसल पौधों को बीटी (बेसिलस थुरिंगिनेसिस) विष के लिए जीन को शामिल करने और व्यक्त करने के लिए इंजीनियर किया जा रहा है, जो एक मिट्टी का जीवाणु है जो कीटनाशक गुणों के साथ प्रोटीन का उत्पादन करता है।
ये फसलें अपने सक्रिय रूप में इसका उत्पादन करती हैं। जब एक अतिसंवेदनशील कीट बीटी प्रोटीन को व्यक्त करने वाली ट्रांसजेनिक फसल कल्टीवेटर में प्रवेश करती है, तो यह खिलाना बंद कर देती है और इसके तुरंत बाद बीटी टॉक्सिन को इसकी आंत की दीवार से बांधने के परिणामस्वरूप मर जाती है।
उपन्यास पदार्थ के साथ फसलें: आलू, टमाटर, चावल, तम्बाकू, लेट्यूस, कुसुम, और अन्य पौधों को आनुवंशिक रूप से इंसुलिन और कुछ टीकों के उत्पादन के लिए इंजीनियर किया गया है। यहां तक कि खाद्य टीके भी इस प्रणाली के माध्यम से प्रदान किए जा सकते हैं। इस तरह की फसलों से परिवहन, इंजेक्शन, तैयारी और भंडारण पर बहुत पैसा खर्च होता है।
चिकित्सा के क्षेत्र में
दर्जी मेडिसिन: फार्माकोजेनोमिक्स (फार्मास्यूटिकल्स और आनुवांशिकी के बीच संबंध का अध्ययन) का उपयोग करते हुए प्रोटीन, एंजाइम और आरएनए अणुओं पर आधारित दवाएं जो विशिष्ट जीन और बीमारियों से जुड़ी हैं, का उत्पादन किया जा सकता है। इन दर्जी दवाओं से न केवल चिकित्सीय प्रभाव बढ़ सकता है, बल्कि आस-पास की स्वस्थ कोशिकाओं को भी नुकसान हो सकता है।
आसानी से उपलब्ध और सस्ती दवाएं: इसका इस्तेमाल मौजूदा दवाओं को अपेक्षाकृत आसानी से और सस्ते में बनाने के लिए किया जा सकता है। मानव विकास हार्मोन, प्रजनन दवाएं, एरिथ्रोपोइटिन और अन्य दवाएं इस क्षेत्र में शोध के कारण अधिक सस्ती और आसानी से उपलब्ध हैं।
जीन परीक्षण: जेनेटिक परीक्षण डीएनए अणु की प्रत्यक्ष परीक्षा है। एक वैज्ञानिक उत्परिवर्तित अनुक्रमों के लिए एक मरीज के डीएनए नमूने को स्कैन करता है। ये परीक्षण दुर्लभ आनुवंशिक विकारों जैसे कि सिस्टिक फाइब्रोसिस, सिकल सेल एनीमिया और हंटिंगटन रोग से संबंधित उत्परिवर्तन का पता लगा सकते हैं। वे स्तन, डिम्बग्रंथि और पेट के कैंसर जैसी अधिक जटिल स्थितियों में उत्परिवर्तन का भी पता लगा सकते हैं। यह वयस्क-शुरुआत विकारों की भविष्यवाणी करने के लिए वयस्क-शुरुआत के कैंसर के विकास और जोखिम के अनुमान के लिए लिंग निर्धारण, लिंग, फोरेंसिक / पहचान परीक्षण, नवजात स्क्रीनिंग, जन्मपूर्व निदान जांच, प्रीमेप्टोमैटिक परीक्षण के निर्धारण में उपयोगी है।
जीन थेरेपी: जिस थेरेपी में किसी बीमारी का इलाज करने के लिए एक व्यक्ति की कोशिकाओं और ऊतकों में जीन को सम्मिलित किया जाता है उसे जीन थेरेपी के रूप में जाना जाता है। इसका इलाज या इलाज, आनुवांशिक और अधिग्रहीत बीमारियों जैसे कैंसर और एड्स के लिए सामान्य जीन का उपयोग करके या दोषपूर्ण जीन को बदलने या प्रतिरक्षा जैसे सामान्य कार्य को रोकने के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग कुछ कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए किया जा सकता है। जीन थेरेपी का उपयोग अब तक सीमित है।
ह्यूमन जीनोम: ह्यूमन जीनोम मानव जाति के पूर्ण डीएनए अनुक्रम को संदर्भित करता है। यह अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा शुरू की गई परियोजना है और इसका उद्देश्य पूरे मानव जीनोम के लिए एक उच्च-गुणवत्ता के संदर्भ अनुक्रम को उत्पन्न करना और सभी मानव जीनों की पहचान करना है। इसमें विकार या बीमारियों से जुड़े जीनों को पिनपॉइंट कर सकते हैं। 30 ऐसे जीनों की पहचान पहले ही की जा चुकी है।
क्लोनिंग: सामान्य रूप से क्लोनिंग का अर्थ है सेल या जीन की कई समान प्रतियाँ बनाना। इसका उपयोग चिकित्सीय और प्रजनन दोनों उद्देश्यों के लिए किया जाता है। यह उन लोगों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जो गर्भ धारण नहीं कर सकते हैं और कुछ चिकित्सा शर्तों के इलाज के लिए।
जैवप्रौद्योगिकी में बहुत अधिक संभावनाएँ हैं और इसकी कुछ सम्भावनाएँ पहले से ही उपयोग की जा रही हैं। पुनरावर्ती डीएनए तकनीकों का उपयोग मोनोक्लोनल एंटीबॉडी के उत्पादन के लिए किया जा सकता है जो चिकित्सा निदान में सहायक होगा। जैव प्रौद्योगिकी और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में नए विकास ने कई वंशानुगत बीमारियों का कुल इलाज संभव बना दिया है। चेलटिंग तकनीकों के उपयोग से, हृदय रोगी दिल की सर्जरी से बच सकते हैं।
अमेरिकी शोधकर्ताओं ने समूह बी स्ट्रेप्टोकोकस के खिलाफ सफलतापूर्वक एक वैक्सीन विकसित किया है, जो कई माताओं के जीवन को बचा सकता है जब उन्हें अपेक्षित माताओं को दिया जाता है। जमे हुए भ्रूण के साथ गर्भवती होने पर आकांक्षी माताएं अपने सपने को महसूस कर पाती हैं। जैव प्रौद्योगिकी इंसुलिन, विकास हार्मोन इंटरफेरॉन जैसे कई महत्वपूर्ण पदार्थों के उत्पादन में सफल रही है। कई वंशानुगत बीमारियों को अब समाप्त किया जा सकता है। कई बीमारियों – आनुवंशिक या बाहरी स्रोतों के कारण होने वाले रोग भी समाप्त हो गए हैं।
शरीर की जैविक घड़ी को नियंत्रित करने के लिए भी प्रयास जारी है। बैक्टीरिया जो जैविक रूप से जहरीले रसायनों को दूर कर सकते हैं और तेल फैल पैदा किए गए हैं। इसलिए जैव प्रौद्योगिकी ने कुछ हद तक मानवीय कष्टों को दूर करने में मदद की है। लेकिन बायोटेक्नोलॉजी के पास यह बदसूरत पक्ष भी है, जिसका उपयोग अज्ञात परिणामों का कारण हो सकता है।
प्रकृति के साथ छेड़छाड़ नहीं की जानी चाहिए और इसे बुद्धिमानी और नैतिक रूप से उपयोग करने का प्रयास किया जाना चाहिए। जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग केवल समाज की भलाई के लिए किया जाना चाहिए। यह रोगों का उन्मूलन और पर्यावरण का पोषण करके किया जा सकता है। यह तभी है जब इस क्रांतिकारी तकनीक की वास्तविक क्षमता को महसूस किया जा सकता है।
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