जैव प्रौद्योगिकी और इसके अनुप्रयोग भाग 1

जैवप्रौद्योगिकी

जैवप्रौद्योगिकी उन तकनीकों से संबंधित है जिनमें जीवित जीवों या जीवों से प्राप्त एंजाइमों का उपयोग मानव के लिए उपयोगी उत्पादों और प्रक्रियाओं को बनाने के लिए किया जाता है। जैवप्रौद्योगिकी के अनुप्रयोगों में चिकित्सीय, निदान, कृषि के लिए जीनetically संशोधित फसलें, प्रसंस्कृत खाद्य, जैव-पुनर्स्थापना, अपशिष्ट उपचार और ऊर्जा उत्पादन शामिल हैं। जैवप्रौद्योगिकी के तीन महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र हैं:

(i) आमतौर पर एक सूक्ष्मजीव या शुद्ध एंजाइम के रूप में सुधारित जीव से सर्वोत्तम उत्प्रेरक प्रदान करना। (ii) एक उत्प्रेरक को कार्य करने के लिए इंजीनियरिंग के माध्यम से इष्टतम परिस्थितियाँ बनाना, और (iii) प्रोटीन/कार्बनिक यौगिक को शुद्ध करने के लिए डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण तकनीकें।

कृषि में जैवप्रौद्योगिकी अनुप्रयोग

आइए तीन विकल्पों पर नज़र डालें जिनके बारे में सोचा जा सकता है खाद्य उत्पादन बढ़ाने के लिए (i) कृषि-रसायन आधारित कृषि; (ii) जैविक कृषि; और (iii) जीनetically इंजीनियर की गई फसल आधारित कृषि।

हरित क्रांति की सीमाएँ:

• खाद्य आपूर्ति को तिगुना किया, लेकिन बढ़ती जनसंख्या के लिए अपर्याप्त।
• महंगे कृषि-रसायनों पर निर्भरता ने विकासशील राष्ट्रों को रोका।
• पारंपरिक प्रजनन मांग के साथ कदम नहीं मिला सका।

ऊतक संवर्धन:

• एक्सप्लांट्स (पौधों के भागों) को बाँझ पोषक माध्यम में पूर्ण पौधों के रूप में उगाना।
• टोटिपोटेंसी (एक कोशिका से पूरा पौधा विकसित होने की क्षमता) पर आधारित।
• आनुवंशिक रूप से समान पौधों (सोमाक्लोन) का बड़े पैमाने पर प्रचार (सूक्ष्म प्रचार) सक्षम बनाता है।
• मेरिस्टेम से वायरस-रहित पौधे उत्पन्न करने के लिए प्रयुक्त।
• सोमेटिक संकरण: भिन्न पौधों के प्रोटोप्लास्ट्स (कोशिका भित्ति रहित कोशिकाएँ) को मिलाकर संकर बनाना (उदा. पोमैटो)।

वैकल्पिक के रूप में आनुवंशिक संशोधन (GM):

• आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव (GMOs) बनाता है।
• लाभ:
  • अजैविक तनाव सहनशीलता में वृद्धि (ठंड, सूखा आदि)।
  • कीटनाशक के उपयोग में कमी (कीट-प्रतिरोधी फसलें)।
  • कटाई-पश्चात हानि में कमी।
  • खनिज उपयोग दक्षता में सुधार।
  • पोषण मूल्य में वृद्धि (उदा. गोल्डन चावल)।
• उद्योग में अनुप्रयोग (स्टार्च, ईंधन, फार्मास्यूटिकल्स)।

Bt विष और कीट-प्रतिरोधी पौधे:

• Bacillus thuringiensis (Bt) कीटनाशी प्रोटीन उत्पन्न करता है।
• Bt विष जीनों को पौधों में डालकर जैव-कीटनाशक बनाए जाते हैं (उदा. Bt कपास)।
• विष तब तक निष्क्रिय रहता है जब तक कीट द्वारा निगला न जाए, फिर क्षारीय आंत्र pH द्वारा सक्रिय होता है।
• भिन्न Bt विष भिन्न कीट समूहों को लक्षित करते हैं।

RNA हस्तक्षेप (RNAi) और कीट प्रतिरोध:

• विशिष्ट mRNA को चुप करने वाली प्राकृतिक कोशिकीय रक्षा प्रक्रिया।
• नेमाटोड-प्रतिरोधी पौधे बनाने के लिए प्रयुक्त।
• पौधों में नेमाटोड-विशिष्ट जीन डाले जाते हैं जो सेंस और एंटीसेंस RNA उत्पन्न करते हैं।
• ये dsRNA बनाते हैं, RNAi को ट्रिगर करते हैं और नेमाटोड mRNA को चुप कर देते हैं।