বায়োটেকনোলজি, এই শব্দটি ‘বায়ো’ এবং ‘টেকনোলজি’ এই দুটি শব্দের সমন্বয়ে গঠিত - ‘বায়ো’ অর্থ জৈবিক ব্যবস্থা বা প্রক্রিয়া, এবং ‘টেকনোলজি’ বলতে সেইসব পদ্ধতি, ব্যবস্থা এবং যন্ত্রকে বোঝায় যা এই জৈবিক ব্যবস্থাগুলি থেকে উপযোগী পণ্য তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। সুতরাং, বায়োটেকনোলজি বলতে বিভিন্ন প্রযুক্তিকে বোঝায় যা মানবজাতির কল্যাণের জন্য উপযোগী পণ্য উৎপাদনে জীবন্ত কোষ এবং/অথবা জৈবিক অণুসমূহ ব্যবহার করে।

মানবজাতি বহুদিন ধরে বায়োটেকনোলজি চর্চা করে আসছে। প্রস্তর যুগে ভেড়া ও গবাদি পশুর গৃহপালন, প্রাচীন মিশরীয় কৃষকদের দ্বারা উদ্ভিদের বীজ সংরক্ষণ (প্রাচীন জার্মপ্লাজম সংরক্ষণ), থেকে শুরু করে রুটি, পনির ও ওয়াইন তৈরির আকারে প্রাথমিক গাঁজন প্রযুক্তির ক্লাসিক উদাহরণ পর্যন্ত। তবে, আধুনিক বায়োটেকনোলজি একটি বহুশাস্ত্রীয় বিষয় যা বিজ্ঞানের বিভিন্ন ক্ষেত্র যেমন কোষ ও আণবিক জীববিজ্ঞান, অণুজীববিজ্ঞান, জিনতত্ত্ব, শারীরস্থান ও শারীরবৃত্তি, জৈব রসায়ন, কম্পিউটার বিজ্ঞান এবং রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তি (আরডিএনএ প্রযুক্তি) এর মধ্যে জ্ঞান বিনিময়কে অন্তর্ভুক্ত করে।

এই অধ্যায়ে বায়োটেকনোলজিকাল অনুশীলনের ইতিহাস এবং আধুনিক ধারণার বিকাশ; চিকিৎসা, কৃষি, খাদ্য ও পরিবেশ সংরক্ষণের ক্ষেত্রে বায়োটেকনোলজির প্রধান প্রয়োগগুলি পাশাপাশি ভারতীয় বায়োটেকনোলজি খাতের বর্তমান পরিস্থিতি বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হবে।

১.১ ঐতিহাসিক দৃষ্টিভঙ্গি

প্রাচীন বায়োটেকনোলজির শিকড় প্রস্তর যুগেই, প্রায় ১০,০০০ বছর আগে, গেড়ে ছিল যখন প্রাথমিক কৃষকরা গম ও যবের মতো ফসল চাষ শুরু করে। আফ্রিকার সাহারা অঞ্চলে প্রচলিত সভ্যতাগুলি সফলভাবে ভেড়া, ছাগল ও গবাদি পশু গৃহপালন করছিল, এবং শিকারের কৌশল ও আগুনের সম্ভাব্য ব্যবহার সম্পর্কে পরিচিত ছিল। মানুষ চাষাবাদের জন্য বুনো গাছের বীজ সংগ্রহ করত এবং তাদের চারপাশে বসবাসকারী কিছু প্রজাতির বুনো প্রাণীকে গৃহপালিত করত, যা এখন ‘সিলেকটিভ ব্রিডিং’ নামে পরিচিত। তবে, মধ্যযুগে বায়োটেকনোলজির সবচেয়ে ক্লাসিক উদাহরণ হল রুটি, পনির, ওয়াইন ও বিয়ার উৎপাদনের জন্য গাঁজন প্রযুক্তির ব্যবহার।

উপকারী ফলাফল উৎপাদনের জন্য বিজ্ঞান ও ঐতিহ্যগত জ্ঞান সর্বদা হাত ধরাধরি করে চলেছে। ভারতীয় ঐতিহ্যগত চিকিৎসা ও বায়োটেকনোলজি জ্ঞান নথিভুক্ত ও ব্যবহার করার জন্য আরও বেশি প্রচেষ্টা করা হচ্ছে। প্রাচীন ভারতের মানুষদের তাদের পরিবেশ এবং উদ্ভিদ ও প্রাণীর বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে অপরিসীম জ্ঞান ছিল। স্থানীয় জৈবিক সম্পদ ব্যবহার করে দই, ইডলি, কিনেমা এবং পানীয়ের মতো গাঁজনযুক্ত খাবার তৈরির অনুশীলন মধ্যযুগীয় ভারতে সাধারণ ছিল। দই তৈরিতে ঐতিহ্যগত ভারতীয় জ্ঞানের প্রাসঙ্গিকতা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পেটেন্ট ডাটাবেসে পাওয়া কয়েকটি পেটেন্টে ইঙ্গিত করা হয়েছে। দই তৈরির প্রণালী বক্স ১-এ দেওয়া হয়েছে।

গাঁজনকে একটি অণুজীব প্রক্রিয়া হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে যেখানে জৈব যৌগগুলির এনজাইম নিয়ন্ত্রিত রূপান্তর ঘটে। গাঁজন বছরের পর বছর ধরে জড়িত প্রক্রিয়াগুলির কোনও প্রকৃত জ্ঞান ছাড়াই অনুশীলন করা হয়েছে। গাঁজনযুক্ত ময়দা আকস্মিকভাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল যখন ময়দা অবিলম্বে বেক করা হয়নি এবং ফলস্বরূপ এটি Saccharomyces winlocki-এর মতো ইস্ট দ্বারা গাঁজন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে গিয়েছিল। মিশর ও মেসোপটেমিয়া গ্রিস ও রোমে রুটি রপ্তানি করত। কৌশল উন্নত করার প্রচেষ্টায়, রোমানরা বেকার্স ইস্ট আবিষ্কার করেছিল, যা তখন প্রচলিত রুটি তৈরির প্রযুক্তিতে বিপ্লব ঘটায়

বক্স ১

দই তৈরি: একটি ঐতিহ্যগত বায়োটেকনোলজিকাল কৌশল

আমাদের সকলকেই অবশ্যই আমাদের মায়েদের পুরো পরিবারের জন্য দই তৈরি করতে দেখতে হবে। এটি গাঁজন প্রযুক্তির একটি ক্লাসিক উদাহরণ, যা সরাসরি বাড়িতেই পরিচালনা করা যেতে পারে।

পর্যবেক্ষণ: কাঁচা উপাদান, দুধ, সম্পূর্ণরূপে একটি আধা-কঠিন টক স্বাদের পণ্যে রূপান্তরিত হয়েছে।

প্রকৃতপক্ষে কী ঘটেছে?

দই থেকে Lactobacillus ব্যাকটেরিয়া দুধের প্রোটিন কেসিনের সাথে বিক্রিয়া করে। উপজাত হিসাবে গঠিত ল্যাকটিক অ্যাসিড গ্লোবুলার প্রোটিনগুলিকে বিকৃত করে এবং জমাট বেঁধে কঠিন দই উৎপন্ন করে এবং জলযুক্ত হুই প্রোটিন স্তরকে আলাদা করে

প্রচলিত রুটি তৈরির প্রযুক্তিতে। চীনারাও খ্রিস্টপূর্ব ৪০০০ অব্দের মধ্যে, তাদের ঐতিহ্যগত খাদ্য সামগ্রী, যেমন সয়া সস এবং গাঁজনযুক্ত সবজি উৎপাদনের জন্য গাঁজন প্রযুক্তি ব্যবহার করছিল। ভিনেগার উৎপাদন মিশরীয়দের কাছে খ্রিস্টপূর্ব ২০০০ অব্দে পরিচিত ছিল, দীর্ঘ সময়ের জন্য পিষে রাখা খেজুর সংরক্ষণ করে। শুকানো, ধূমায়িত করা এবং লবণাক্ত জলে আচার বানিয়ে প্রাণীজ খাদ্য সংরক্ষণের কলা প্রাগৈতিহাসিক পূর্ব ও ইউরোপে জনপ্রিয় ছিল।

বিয়ার তৈরি সম্ভবত খ্রিস্টপূর্ব ৬০০০ এবং ৫০০০ অব্দের মধ্যেই শুরু হয়েছিল যব, ভুট্টা, চাল, বাজরা এবং গমের মতো শস্য দানা ব্যবহার করে। চতুর্দশ শতাব্দী খ্রিস্টাব্দ পর্যন্ত ব্রিউইংকে একটি শিল্প হিসাবে বিবেচনা করা হত। তবে, প্রাথমিক ব্রুয়ারদের গাঁজনের অণুজীব ভিত্তি সম্পর্কে কোনও ব্যবহারিক জ্ঞান ছিল না। ওয়াইন সম্ভবত আকস্মিকভাবে তৈরি হয়েছিল, যখন আঙ্গুরের রস ইস্ট এবং অন্যান্য অণুজীব দ্বারা দূষিত হয়েছিল। ১৮৫০ এবং ১৮৬০ এর দশকের মধ্যে, লুই পাস্তুর প্রতিষ্ঠা করেছিলেন যে ইস্ট এবং অন্যান্য অণুজীব গাঁজনের জন্য দায়ী।

উনবিংশ শতাব্দীতে গ্লিসারল, অ্যাসিটোন, বিউটানল, ল্যাকটিক অ্যাসিড, সাইট্রিক অ্যাসিড ইত্যাদির মতো গাঁজন ভিত্তিক পণ্যের উৎপাদন স্কেল বৃদ্ধি পেয়েছিল। শিল্প গাঁজন প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় জার্মানির বিস্ফোরকের জন্য প্রচুর পরিমাণে গ্লিসারলের প্রয়োজনীয়তার কারণে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। ১৯৪০ এর দশকের মধ্যে, বন্ধ্যাত্ব রক্ষণাবেক্ষণ, বায়ুচলাচল পদ্ধতি, পণ্য বিচ্ছিন্নকরণ এবং শুদ্ধকরণ জড়িত কৌশলগুলিতে উল্লেখযোগ্য উন্নতি করা হয়েছিল। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধ ছিল সেই অনুঘটক যা অ্যান্টিবায়োটিক পেনিসিলিনের ব্যাপক উৎপাদনের জন্য আধুনিক ফার্মেন্টার (গাঁজন জন্য ব্যবহৃত পাত্র), যাকে বায়োরিয়েক্টরও বলা হয়, এর উদ্ভাবনের দিকে নিয়ে যায়। আজকাল, অনেক রাসায়নিক যেমন অ্যান্টিবায়োটিক, অ্যামিনো অ্যাসিড, হরমোন, রঞ্জক এবং এমনকি এনজাইম শিল্প বায়োরিয়েক্টরগুলির নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে চরম নির্ভুলতার সাথে উৎপাদিত হয়।

আধুনিক বায়োটেকনোলজির ভিত্তি অষ্টাদশ ও ঊনবিংশ শতাব্দীতে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে স্থাপিত হয়েছিল। এইভাবে ১৫৯০ সালে ডাচ চশমা প্রস্তুতকারক জাকারিয়াস জ্যানসেন দ্বারা তৈরি প্রথম যৌগিক মাইক্রোস্কোপের আবির্ভাবের সাথে, যা প্রায় $3 \times-9 \times$ বিবর্ধন করতে পারত, মানুষকে ‘দেখতে’ সক্ষম করেছিল যা খালি চোখে অনুভূত হয়নি।

১৬৬৫ সালে, পদার্থবিদ রবার্ট হুক, পাতলা করে কাটা কর্ক পরীক্ষা করেছিলেন এবং আয়তক্ষেত্রাকার উপাদান আঁকেন, যাকে তিনি সেলুলি (ল্যাটিন ভাষায় ‘ছোট কক্ষ’) বলেছিলেন। ১৬৭৬ সালে, ডাচ দোকানদার অ্যান্টনি ভ্যান লিউয়েনহুক, পুকুরের জলে জীবিত জীব দেখেছিলেন এবং তাদের ‘অ্যানিম্যালকিউল’ বলেছিলেন। অষ্টাদশ শতাব্দীর সময়, কোষ তত্ত্ব জার্মান জীববিজ্ঞানী, ম্যাথিয়াস শ্লেইডেন এবং থিওডোর শোয়ান দ্বারা বিকশিত হয়েছিল, যারা নির্ধারণ করেছিলেন যে সমস্ত উদ্ভিদ ও প্রাণীর টিস্যু কোষ দ্বারা গঠিত। ১৮৫৮ সালে, জার্মান রোগতত্ত্ববিদ রুডলফ ভার্চো, সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে ‘সমস্ত কোষ পূর্ববর্তী কোষ থেকে উদ্ভূত হয়’ এবং কোষ হল জীবনের মৌলিক একক।

১৮৫০ এবং ১৮৮০ এর মধ্যে, পাস্তুর পাস্তুরীকরণ প্রক্রিয়া বিকশিত করেছিলেন। ১৮৬০ সালের মধ্যে, তিনি এই সিদ্ধান্তেও পৌঁছেছিলেন যে জীবের স্বতঃস্ফূর্ত প্রজন্ম ঘটে না, প্রমাণ করে যে ‘সমস্ত কোষ পূর্ববর্তী কোষ থেকে উদ্ভূত হয়’। ১৮৯৬ সালে এডুয়ার্ড বুচনার ইস্ট নির্যাস ব্যবহার করে চিনিকে ইথাইল অ্যালকোহলে রূপান্তরিত করেছিলেন, দেখিয়েছিলেন যে কোষ ব্যবহার ছাড়াই জৈব রাসায়নিক রূপান্তর ঘটতে পারে। ১৯২০ এবং ১৯৩০ এর দশকের মধ্যে, অনেক গুরুত্বপূর্ণ বিপাকীয় পথের জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল।

জিনতত্ত্ব ও বংশগতির নীতিগুলি অস্ট্রিয়ান সন্ন্যাসী গ্রেগর মেন্ডেল দ্বারা বিকশিত হয়েছিল, ১৮৫৭ সালে শুরু করে, যখন তিনি মটর গাছের পরাগসংযোগ করেছিলেন পাপড়ির রঙ, বীজের রঙ এবং বীজের গঠন যেমন বৈশিষ্ট্যগুলি পরীক্ষা করার জন্য। ১৮৬৯ সালে, জোহান ফ্রিডরিখ মিশার, একজন

সুইস জৈব রসায়নবিদ, শ্বেত রক্তকণিকার নিউক্লিয়াস থেকে একটি পদার্থ পৃথক করেছিলেন যাকে তিনি নিউক্লেইন বলেছিলেন। পদার্থটিতে নিউক্লিক অ্যাসিড ছিল। ১৮৮২ সালে, জার্মান কোষবিজ্ঞানী ওয়াল্টার ফ্লেমিং সুতার মতো দেহগুলি বর্ণনা করেছিলেন যা কোষ বিভাজনের সময় দৃশ্যমান ছিল, পাশাপাশি এই উপাদানের কন্যা কোষগুলিতে সমান বন্টন। এই সুতার মতো দেহগুলি আসলে মাইটোসিসের সময় দুটি কন্যা কোষের মধ্যে বিভাজিত ক্রোমোজোম ছিল।

বিংশ শতাব্দীতে অনেক যুগান্তকারী পরীক্ষা পরিচালিত হয়েছিল যা জিন এবং ক্রোমোজোমের প্রকৃতি প্রতিষ্ঠিত করেছিল, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ছিল ১৯৫২ সালে ক্লাসিক আলফ্রেড হার্শে এবং মার্থা চেজ পরীক্ষা দ্বারা ডিএনএকে জিনগত উপাদান হিসাবে চিহ্নিত করা। জেমস ওয়াটসন এবং ফ্রান্সিস ক্রিক ১৯৫৩ সালে ডিএনএ-এর ডাবল হেলিকাল কাঠামো প্রস্তাব করেছিলেন। অনেক পরীক্ষা অনুসরণ করেছিল যা নির্ধারণ করেছিল কিভাবে জিনের তথ্য ব্যবহার করা হয়, যেমন ডিএনএ প্রতিলিপিকরণ এবং ডিএনএ মেরামতে জড়িত এনজাইমগুলির হেরফের।

আধুনিক বায়োটেকনোলজি আরডিএনএ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে যা বিজ্ঞানীদের বিভিন্ন টুকরো ডিএনএ কাটা এবং যুক্ত করতে এবং নতুন রিকম্বিন্যান্ট (চিমেরিক/সংকর) ডিএনএ একটি নতুন হোস্টে স্থাপন করতে দিয়ে বায়োটেকনোলজিতে বিপ্লব ঘটিয়েছে (চিত্র ১.১)। এটি একটি নতুন বৈশিষ্ট্য প্রদান করে এক জীব থেকে অন্য জীবতে জিন(গুলি) স্থানান্তর করতে দেয়। এটি এর সনাক্তকরণের সাথে সম্পর্কিত বায়োটেকনোলজির প্রাচীন প্রক্রিয়ায় বিপ্লব ঘটিয়েছে (প্রোটিনের সনাক্তকরণ)

চিত্র ১.১: আধুনিক বায়োটেকনোলজির একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ সীমাহীন সম্ভাবনার সাথে নির্ভুলতা এবং দক্ষতা। আরডিএনএ প্রযুক্তির আবির্ভাবের পর থেকে, বায়োটেকনোলজি আরও উন্নত হয়ে উঠেছে এবং চিকিৎসা, কৃষি, প্রাণী বিজ্ঞান এবং পরিবেশ বিজ্ঞানে অগ্রগতির দিকে নিয়ে গেছে। আধুনিক বায়োটেকনোলজির বহুশাস্ত্রীয় প্রকৃতি এবং এর প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি চিত্র ১.২ এবং সারণী ১.১-এ দেওয়া হয়েছে।

সারণী ১.১: বায়োটেকনোলজির অধীনে আচ্ছাদিত ক্ষেত্রগুলির কিছু সাধারণ নাম

ব্লু বায়োটেকনোলজি	সামুদ্রিক ও স্বাদুপানির জীবের জন্য বায়োটেকনোলজির প্রয়োগ, যা সামুদ্রিক খাদ্যের সরবরাহ বাড়াতে, বিপজ্জনক জলজ জীবের প্রজনন নিয়ন্ত্রণ এবং নতুন ওষুধ বিকাশে ব্যবহৃত হয়।
গ্রিন বায়োটেকনোলজি	পরিবেশ-বান্ধব সমাধানের জন্য বায়োটেকনোলজির প্রয়োগ যেমন উদ্ভিদে পুষ্টিগুণ, পরিমাণ এবং পরিবেশ-বান্ধব পণ্যের উৎপাদন উন্নত করতে। উন্নত বৈশিষ্ট্যযুক্ত ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদগুলি গ্রিন বায়োটেকনোলজির উদাহরণ।
রেড বায়োটেকনোলজি	চিকিৎসা বায়োটেকনোলজি যা ফার্মাসিউটিক্যাল পণ্য উৎপাদনে প্রয়োগ করা হয় যেমন ইনসুলিন, এনজাইম, অ্যান্টিবায়োটিক এবং ভ্যাকসিন।
হোয়াইট বায়োটেকনোলজি	শিল্প প্রক্রিয়া এবং অন্যান্য উৎপাদন প্রক্রিয়া উন্নত করার জন্য প্রয়োগকৃত বায়োটেকনোলজি। মূল্যবান রাসায়নিক উৎপাদনের জন্য পরিবেশ-বান্ধব পদ্ধতিতে শিল্প অনুঘটক হিসাবে এনজাইমের ব্যবহার।

১.২ আধুনিক বায়োটেকনোলজির প্রয়োগ

আধুনিক বায়োটেকনোলজি, যা আরডিএনএ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, প্রয়োগের একটি বিস্তৃত পরিসর প্রদর্শন করে। বায়োটেকনোলজির বিস্তৃত প্রয়োগ ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে ফার্মাসিউটিক্যাল এবং থেরাপিউটিক গবেষণা, রোগ নির্ণয়, ফসল উন্নতি, উদ্ভিজ্জ তেল, বায়োফুয়েল এবং পরিবেশ বান্ধব পণ্যের বিকাশ (উদাহরণস্বরূপ বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক)। বায়োটেকনোলজির সফল প্রয়োগের কিছু ক্লাসিক উদাহরণ চিত্র ১.৩-এ প্রদান করা হয়েছে। সুতরাং, আধুনিক বায়োটেকনোলজির প্রয়োগগুলি প্রধানত নিম্নলিখিত প্রধান ক্ষেত্রগুলিতে ফোকাস করে:

১. চিকিৎসা ও স্বাস্থ্যসেবা ২. ফসল উৎপাদন ও কৃষি ৩. খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ ৪. পরিবেশ সুরক্ষা

চিত্র ১.৩: বায়োটেকনোলজির সফল প্রয়োগের কিছু ক্লাসিক উদাহরণ

১.২.১ চিকিৎসা ও স্বাস্থ্যসেবা

বায়োটেকনোলজি কৌশলগুলি রোগ নির্ণয়ের সরঞ্জাম এবং কিটগুলির বিকাশের মাধ্যমে চিকিৎসা ক্ষেত্রে রোগ নির্ণয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা নির্দিষ্ট অণু এবং কোষীয় উপাদান সনাক্ত করতে সহায়ক প্রমাণিত হয়েছে যা রোগাক্রান্ত অবস্থায় প্রকাশিত হয়। আরডিএনএ প্রযুক্তি, বায়োইনফরম্যাটিক্সের সরঞ্জাম, আধুনিক যন্ত্রপাতি এবং বায়োপ্রসেস প্রযুক্তি ব্যবহার করে, সিন্থেটিক ড্রাগ অ্যানালগগুলি ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে এবং সম্ভবত সংশ্লেষিত করা যেতে পারে, যা উন্নত রোগ চিকিৎসা দেখাতে পারে। ভ্যাকসিন উৎপাদন এবং জিন থেরাপিও চিকিৎসা ক্ষেত্রে বায়োটেকনোলজির গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ। চিকিৎসা ক্ষেত্রে আধুনিক বায়োটেকনোলজির কিছু প্রধান প্রয়োগ নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে:

• গুরুত্বপূর্ণ থেরাপিউটিক অণু উৎপাদন: থেরাপিউটিক মূল্য সহ বায়োফার্মাসিউটিক্যালস বিকাশের জন্য আরডিএনএ প্রযুক্তি সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে। বিভিন্ন প্রোটিন অণু যা ড্রাগ অণু হিসাবে কাজ করতে পারে, সেগুলি হেটেরোলোগাস সিস্টেম যেমন অণুজীব, উদ্ভিদ (নিম্নলিখিত বিভাগে ব্যাখ্যা করা ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ) ইত্যাদিতে প্রকাশ করা হচ্ছে।

অনেক থেরাপিউটিক পণ্য সহ অ্যান্টিবায়োটিক এবং হরমোন ব্যবহার করে উৎপাদিত হয়েছে

আরডিএনএ প্রযুক্তি যা বাজারে পাওয়া যায়। আরডিএনএ প্রযুক্তি ব্যবহার করে উৎপাদিত থেরাপিউটিক প্রোটিনের একটি সাধারণ উদাহরণ হল হিউম্যান ইনসুলিন, যা ডায়াবেটিসের চিকিৎসার জন্য ব্যবহৃত হয়, একটি রোগ যাতে রক্তে শর্করার মাত্রা বৃদ্ধি পায়। এটি একটি হিউম্যান প্রোটিনের একটি ক্লাসিক উদাহরণ উপস্থাপন করে যা Escherichia coli-এর মতো একটি হেটেরোলোগাস সিস্টেমে প্রকাশিত হচ্ছে। বর্তমানে, ইনসুলিন প্রধানত E. coli এবং Saccharomyces cerevisiae-তে উৎপাদিত হচ্ছে। হিউম্যান গ্রোথ হরমোন হল আরডিএনএ প্রযুক্তির মাধ্যমে বিভিন্ন মাইক্রোবিয়াল হোস্ট সিস্টেমে কাঙ্ক্ষিত প্রোটিনের সফল উৎপাদনের আরেকটি উদাহরণ। অনেক হিউম্যান প্রোটিনও ট্রান্সজেনিক ভেড়া ও ছাগলের দুধে প্রকাশিত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ফুড অ্যান্ড ড্রাগ অ্যাডমিনিস্ট্রেশন (এফডিএ) মানুষের ব্যবহারের জন্য ট্রান্সজেনিক ছাগলের দুধে রক্তের অ্যান্টি-কোয়াগুল্যান্ট উৎপাদনের অনুমোদন দিয়েছে।

বর্তমানে, বিজ্ঞানীরা হেপাটাইটিস, ক্যান্সার এবং হৃদরোগের মতো রোগের বিরুদ্ধে এমন ওষুধ তৈরি করার চেষ্টা করছেন, যা মানুষের মৃত্যুর প্রধান কারণ।

• জিন থেরাপি: এই প্রযুক্তিটি সিস্টিক ফাইব্রোসিস, থ্যালাসেমিয়া, পারকিনসন রোগ ইত্যাদির মতো জিন ত্রুটির কারণে সৃষ্ট রোগের চিকিৎসায় সবচেয়ে সহায়ক। ১৯৭২ সালে ধারণা করা, জিন থেরাপি রোগের চিকিৎসার জন্য একটি ওষুধ হিসাবে রোগীর কোষে প্রয়োজনীয় জিন সরবরাহ জড়িত, যাতে এটি ত্রুটিপূর্ণ জিনের কার্য প্রতিস্থাপন করে। প্রথম প্রচেষ্টা, যদিও ব্যর্থ, ১৯৮০ সালে মার্টিন ক্লাইন দ্বারা $\beta$-থ্যালাসেমিয়া চিকিৎসার জন্য করা হয়েছিল। জিন থেরাপির প্রথম সফল রিপোর্ট ১৯৯০ সালে অর্জিত হয়েছিল যখন, আশান্থি দে সিলভাকে অ্যাডেনোসিন ডিএমিনেজ ঘাটতি [অ্যাডেনোসিন ডিএমিনেজ সিভিয়ার কম্বাইন্ড ইমিউনোডেফিসিয়েন্সি (এডিএ-এসসিআইডি) নামেও পরিচিত] এর চিকিৎসা করা হয়েছিল যা একটি অটোসোমাল রিসেসিভ বিপাকীয় ব্যাধি যা ইমিউনোডেফিসিয়েন্সি সৃষ্টি করে। রাশিয়া ২০১১ সালে নিওভাস্কুলজেন অনুমোদন দেয়, পেরিফেরাল ধমনী রোগের জন্য প্রথম-ইন-ক্লাস-জিন থেরাপি হিসাবে।

ক্যান্সার চিকিৎসার জন্য চীন দ্বারা ২০০৩ সালে অনুমোদিত প্রথম বাণিজ্যিক জিন থেরাপি পণ্য ছিল জেন্ডিসিন।

• জেনেটিক টেস্টিং: এটি এক ধরনের মেডিকেল টেস্ট যা একজন ব্যক্তির জিনগত গঠনে ত্রুটি সনাক্ত করতে সহায়তা করে যেমন জিন এবং প্রোটিন এক্সপ্রেশন অস্বাভাবিকতায় ক্রোমোজোমাল ত্রুটি। এটি একটি নির্দিষ্ট ব্যাধি বিকাশ বা প্রেরণের সম্ভাবনা নির্ধারণ করতে সহায়তা করে। শত শত জেনেটিক টেস্ট বর্তমানে ব্যবহারে রয়েছে এবং অনেকগুলি বিকশিত হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, ফেনিলকেটোনুরিয়া (রোগীদের ফেনিল্যালানিন অ্যামিনো অ্যাসিড প্রক্রিয়া করার জন্য প্রয়োজনীয় এনজাইমের অভাব, যা স্বাভাবিক বৃদ্ধির জন্য দায়ী) এবং জন্মগত হাইপোথাইরয়েডিজম (থাইরয়েড গ্রন্থির ব্যাধি) এর জন্য জেনেটিক টেস্ট তৈরি করা হয়েছে।

১.২.২ ফসল উৎপাদন ও কৃষি

বায়োটেকনোলজি গুরুত্বপূর্ণ ফসলের উদ্ভিদের জিনগত হেরফেরের সুবিধা দিয়ে, জৈবিক ও অজৈব চাপ প্রতিরোধী উদ্ভিদ এবং পুষ্টি এবং দীর্ঘ শেলফ লাইফের পরিপ্রেক্ষিতে খাদ্যের উন্নত গুণমানের পণ্য বিকাশের মাধ্যমে কৃষিতে বিপ্লব ঘটাতে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করেছে। ফসল উন্নতির জন্য ব্যবহৃত পাঁচটি প্রধান বৈশিষ্ট্য হল পোকা প্রতিরোধ, আগাছানাশক প্রতিরোধ, ভাইরাস প্রতিরোধ, ফল পাকানো বিলম্বিত করা এবং পুষ্টি বৃদ্ধি। সুতরাং, এই উন্নত বৈশিষ্ট্যগুলি ধারণকারী ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ (জেনেটিকালি মডিফাইড অর্গানিজম; জিএমও) কৃষিতে বায়োটেকনোলজির প্রয়োগের ভাল উদাহরণ।

বায়োটেকনোলজির সাফল্যের গল্প বর্ণনা করে কিছু উদাহরণ নীচে দেওয়া হল:

ফসল উন্নতির জন্য বায়োটেকনোলজি

• আরডিএনএ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে বায়োটেকনোলজির ফসল উন্নতিতে অপরিসীম প্রয়োগ রয়েছে। যদিও প্রচলিত উদ্ভিদ প্রজনন কৌশলগুলি উন্নত জাতের বিকাশে যথেষ্ট অগ্রগতি করেছে, তারা খাদ্য, শাকসবজি ও ফলের ক্রমবর্ধমান চাহিদার সাথে তাল মিলিয়ে চলতে পারেনি। আরডিএনএ প্রযুক্তির ব্যবহার সফলভাবে অনেকগুলি ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদের বিকাশের দিকে নিয়ে গেছে যা রোগজীবাণু, লবণ, ঠান্ডা, আগাছানাশক ইত্যাদির বিরুদ্ধে প্রতিরোধ প্রদর্শন করে। এই ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদগুলিতে, উপযোগী জিনগুলি স্থিতিশীলভাবে উদ্ভিদ জিনোমে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে যার ফলে লক্ষ্যবস্তু জিন পণ্যের স্থিতিশীল প্রকাশ ঘটেছে।

• জৈবিক চাপ প্রতিরোধী বিভাগের মধ্যে, উদাহরণস্বরূপ, ভাইরাস-প্রতিরোধী উদ্ভিদগুলিতে একটি ভাইরাল কোট প্রোটিন জিন থাকে যা অত্যধিক উৎপাদিত হয় যা ভাইরাসকে হোস্ট কোষে প্রজনন করতে বাধা দেয়। কোট প্রোটিন জিনগুলি এই উদ্ভিদগুলিতে পাপায়া রিং স্পট ভাইরাস, শসা মোজাইক ভাইরাস, তামাক র্যাটল ভাইরাস এবং আলু ভাইরাসের বিরুদ্ধে প্রতিরোধে জড়িত।

• পোকামাকড় থেকে ফসলের ক্ষতিও কৃষকদের বিধ্বংসী আর্থিক ক্ষতির কারণ হয় এবং উন্নয়নশীল দেশগুলিতে ক্ষুধার দিকে নিয়ে যেতে পারে। রাসায়নিক কীটনাশক স্প্রে করা ব্যয়বহুল এবং এটি সম্ভাব্য স্বাস্থ্য ঝুঁকির দিকে নিয়ে যায় এবং পরিবেশও দূষিত করতে পারে। আরডিএনএ প্রযুক্তির মাধ্যমে পোকা রোগজীবাণুর বিরুদ্ধে প্রতিরোধ প্রদানকারী জেনেটিকালি মডিফাইড উদ্ভিদগুলি বিকশিত হয়েছে। এই উদ্ভিদগুলি রাসায়নিক কীটনাশকের প্রয়োগ কমাতে বা দূর করতে সহায়তা করে। একটি সাধারণ উদাহরণ হল বিটি কটন। বিটি হল একটি বিষাক্ত প্রোটিন যার নাম ক্রাই $1 \mathrm{~A}(\mathrm{~b})$, Bacillus thuringiensis নামক একটি মাটি ব্যাকটেরিয়া থেকে প্রাপ্ত, যা পতঙ্গ এবং প্রজাপতির লার্ভা, বিটল, তুলা বোলওয়ার্ম এবং শুঁয়োপোকার বিরুদ্ধে কীটনাশক কার্যকলাপ প্রদর্শন করে কিন্তু আমাদের জন্য নিরীহ। সুতরাং, বিটি টক্সিনের জন্য কোডিং জিন তুলাতে স্থানান্তরিত এবং প্রকাশিত হয়েছে। এই ট্রান্সজেনিক তুলা গাছগুলি বিটি টক্সিন প্রকাশ করে যা কীটনাশক হিসাবে কাজ করে (চিত্র ১.৩(ক))। বিটি কটনের অনুরূপ, অন্যান্য উদ্ভিদ সহ বেগুন, ভুট্টা, আলু, সয়াবিন, টমেটো, তামাকও বিটি টক্সিন প্রকাশ করে বিকশিত হয়েছে।

চিত্র . ১.৩: কিছু জিএম উদ্ভিদের উদাহরণ: (ক) বিটি কটন

• অজৈব চাপ প্রতিরোধী উদ্ভিদের মধ্যে, Arabidopsis থেকে গ্লিসারল-১-ফসফেট অ্যাসিল-ট্রান্সফারেজ এনজাইমের জন্য জিন প্রবর্তন করে তামাক গাছে ঠান্ডা প্রতিরোধ প্রবর্তন করা হয়েছে। একইভাবে, রাউন্ডআপ-রেডি সয়াবিন (ট্রান্সজেনিক/জিএম সয়াবিন) বিকশিত হয়েছে যা আগাছানাশক গ্লাইফোসেট দ্বারা অপ্রভাবিত, এবং তাই প্রতিযোগী আগাছা নির্বাচনী হত্যায় প্রয়োগ করা যেতে পারে।

• গুণমান উন্নতির বিভাগের মধ্যে, একটি ক্লাসিক উদাহরণ হল ফ্ল্যাভর স্যাভর টমেটোর বিকাশ। এই টমেটোগুলিতে বিলম্বিত পাকানোর কারণে বর্ধিত শেলফ লাইফ রয়েছে (চিত্র ১.৩(খ))।

চিত্র . ১.৩: কিছু জিএম উদ্ভিদের উদাহরণ: (খ) ফ্ল্যাভর স্যাভর টমেটো

• বিভিন্ন খাদ্য ফসলের পুষ্টিগুণ উন্নত করতেও বায়োটেকনোলজিকাল সরঞ্জামগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। একটি ক্লাসিক উদাহরণ হল গোল্ডেন রাইস, যার উচ্চ বিটা-ক্যারোটিন উপাদান রয়েছে (মানবদেহে ভিটামিন এ উৎপাদনের পূর্বসূরি) (চিত্র ১.৩(গ))। নামটি ট্রান্সজেনিক শস্যের রঙ থেকে আসে যা বিটা-ক্যারোটিনের অত্যধিক প্রকাশের কারণে, সোনালী রঙের জন্য দায়ী।

চিত্র . ১.৩: কিছু জিএম উদ্ভিদের উদাহরণ: (গ) গোল্ডেন রাইস

• উদ্ভিদ টিস্যু কালচারের কৌশল, অর্থাৎ, প্রয়োজনীয় পুষ্টি সহ পরিপূরক কৃত্রিম মিডিয়ামে উদ্ভিদ কোষ বা টিস্যু কালচার করা, দক্ষ ক্লোনাল প্রসারণে (প্রকৃত প্রকারের বা অনুরূপ) অনেক প্রয়োগ রয়েছে যা প্রচলিত প্রজনন পদ্ধতির মাধ্যমে কঠিন হতে পারে। অনেক শুষ্ক ভূমির শিম জাতীয় প্রজাতি সফলভাবে পুনরুজ্জীবিত হয়েছে বীজপত্র, হাইপোকোটিল, পাতা, ডিম্বাশয়, প্রোটোপ্লাস্ট, পেটিওল মূল, পুংকেশর ইত্যাদির কালচার থেকে। পুংকেশর/পরাগ কালচারের মাধ্যমে হ্যাপ্লয়েড প্রজন্ম ফসল উন্নতির আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র হিসাবে স্বীকৃত। অনিয়ন্ত্রিত বীজ বা বহুবর্ষজীবী ফসল সহ উদ্যানপালক ফসলের স্টোরেজ উদ্ভিদ কোষ কালচারের মাধ্যমে বজায় রাখা যেতে পারে, যা খুবই ব্যবহারিক গুরুত্বপূর্ণ। এই কৌশলগুলি অনেক উদ্যানপালক ফসলে সফলভাবে প্রদর্শিত হয়েছে এবং এখন বিশ্বব্যাপী বিভিন্ন জার্মপ্লাজম সংগ্রহ কেন্দ্র রয়েছে।

থেরাপিউটিক প্রকাশের জন্য সিস্টেম হিসাবে ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ

আরডিএনএ প্রযুক্তি ব্যবহার করে উদ্ভিদে প্রয়োজনীয় জিন(গুলি) প্রকাশ করে একটি থেরাপিউটিক অণু প্রকাশের জন্য হেটেরোলোগাস সিস্টেম হিসাবে উদ্ভিদও ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি উদাহরণ হল অ্যান্টিবায়োটিক উৎপাদন বিশেষ করে স্টক ফিড উদ্ভিদে প্রাণীর ব্যবহারের জন্য। স্টক ফিড উদ্ভিদ হল সেই উদ্ভিদ প্রজাতি যা গবাদি পশু ও পশুসম্পদকে খাদ্য উৎস হিসাবে দেওয়া যেতে পারে। এই ধরনের স্টক ফিডের উদাহরণ হল বাঁশ, সিট্রোনেলা, অ্যান্ড্রোপোগন, ফক্সটেইল বাজরা, গম ঘাস, ধানের খড় ইত্যাদি। কাঙ্ক্ষিত অ্যান্টিবায়োটিক স্থিতিশীলভাবে প্রকাশ করতে সক্ষম স্টকফিড সরাসরি প্রাণীদের খাওয়ানো যেতে পারে। এই কৌশলটি ঐতিহ্যগত অ্যান্টিবায়োটিক উৎপাদন ও প্রশাসনের চেয়ে কম