உயிரயனவியல் என்பது உயிரினங்களின் இயற்கை அல்லது உயிரினங்களின் எஞ்சின்களைப் பயன்படுத்தி மனிதர்களுக்கு பயன்படுத்தக்கூடிய தயாரிப்புகள் மற்றும் செயல்முறைகளை உருவாக்கும் தொழில்நுட்பங்களைக் குறிக்கிறது. இந்த அமைப்பில், சுவெட், ரேட் அல்லது வைன் போன்றவை, அனைத்தும் மைக்ரோப்-மேலாண்மியால் செயல்படும் செயல்முறைகள், உயிரயனவியலின் ஒரு வகையாக கருதப்படலாம். இருப்பினும், இன்று இது மிக குறைந்த அளவில் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே செயல்முறைகளை பெரிய அளவில் செய்ய உயிரினங்களை உருவாக்கிய உயிரினங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. மேலும், உயிரயனவியலின் கீழ் பல பிற செயல்முறைகள்/தொழில்நுட்பங்களும் அடங்கும். உதாரணமாக, ‘டெஸ்ட்-டியூப்’ பிள்ளை பெறுவதற்கு வெளிப்புற பாலினமாக்கல், ஒரு சிக்கலை உருவாக்கி அதைப் பயன்படுத்துதல், ஒரு DNA வேதியை உருவாக்குதல் அல்லது ஒரு பழுதான சிக்கலை சரிசெய்தல், அனைத்தும் உயிரயனவியலின் ஒரு பகுதியாகும்.

ஐரோப்பியன் உயிரயனவியல் சங்கம் (EFB) உயிரயனவியல் ஒரு வரையறையை வழங்கியுள்ளது, இது பாரம்பரிய கண்ணோட்டத்தையும் நவீன மல்லக்கு உயிரயனவியலையும் உள்ளடக்கியது. EFB இயற்றிய வரையறை பின்வருமாறு:
‘இயற்கை அறிவியல் மற்றும் உயிரினங்கள், உயிரினங்களின் உயிரினங்கள், அவற்றின் பகுதிகள் மற்றும் மல்லக்கு மாதிரிகளுக்கு தயாரிப்புகள் மற்றும் சேவைகளுக்கான ஒன்றியமாக்கல்’.

11.1 உயிரயனவியலின் அடிப்படைகள்

பல தொழில்நுட்பங்களில் இந்த இரண்டு முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள் நவீன உயிரயனவியலின் பிறப்பை அனுமதித்தன:

(i) சிக்கல் பொருளாக்கல்: DNA மற்றும் RNA ஆகிய சிக்கல் பொருளுக்கு உள்ள வேதியியலை மாற்றும் தொழில்நுட்பங்கள், இந்த சிக்கல் பொருள்களை இறைவன் உயிரினங்களுக்குள் அறுத்தற்கு மற்றும் இறைவன் உயிரினத்தின் உயிரியல் அமைப்பை மாற்றும்.

(ii) உயிரியல் செயல்முறை பொருளாக்கல்: சிறிய அளவில் மட்டுமல்லாமல் பெரிய அளவில் மட்டுமே வாழ்கிற மற்றும் விரும்பிய மைக்ரோப்/யூகாரியோட்டிக் உயிரினத்தை வளர்க்க அனுமதிக்கும் நீராவி (மைக்ரோபியால் கசப்பு இல்லாத) சூழலை பொருளாக்கல் செயல்முறைகளில் பராமரிப்பது, இது பொருளாக்கல் உயிரயனவியல் தயாரிப்புகளை உருவாக்குகிறது, உதாரணமாக, ஆஃப்டிமைசின்கள், வேதியோட்டங்கள், எஞ்சின்கள் போன்றவை.

இப்போது சிக்கல் பொருளாக்கலின் அடிப்படைகளைப் புரிந்துகொள்ளுவோம். நீங்கள் பாலினமாக்கலை பாலினமின்மாக்கலுக்கு மாற்றும் போது அதன் நன்மைகளை விரிவாக புரிந்துகொள்ளலாம். முதலில், பாலினமாக்கல் மாறுபாடுகளுக்கு வாய்ப்புகளை வழங்குகிறது மற்றும் சிக்கல் அமைப்பின் ஒரு தனித்துவமான கலவைகளை உருவாக்குகிறது, அவற்றில் சில உயிரினத்திற்கும் மக்கள் தொகைக்கும் பயன்படுத்தக்கூடியதாக இருக்கலாம். பாலினமின்மாக்கல் சிக்கல் பொருளை பராமரிக்கிறது, அதே சமயம் பாலினமாக்கல் மாறுபாட்டை அனுமதிக்கிறது. சூழ்நிலை மற்றும் விலங்கு பெருக்கியில் பயன்படுத்தப்படும் பாரம்பரிய கூட்டு செயல்முறைகள், விரும்பிய சிக்கல்களை சேர்க்கும் போது போதுமான சிக்கல்களை சேர்த்துக்கொள்ளும். சிக்கல் பொருளாக்கல் தொழில்நுட்பங்கள், கொண்டாட்ட DNA உருவாக்கல், சிக்கல் பொருள் பெருக்கல் மற்றும் சிக்கல் பொருள் அறுத்தல் ஆகிய தொழில்நுட்பங்களை உள்ளடக்கியது, இது இந்த வரம்பை மீறுகிறது மற்றும் விரும்பிய சிக்கல்களை மட்டுமே இறைவன் உயிரினத்திற்கு சேர்க்க அனுமதிக்கிறது, போதுமான சிக்கல்களை சேர்க்காமல்.

ஒரு DNA துண்டு ஏனோ வகையில் ஒரு வேறு உயிரினத்திற்கு அறுத்தப்பட்டால் அதன் வாக்கியம் என்ன? மிகவும் சாத்தியமானது, இந்த DNA துண்டு உயிரினத்தின் பின்னர் உயிரினங்களில் அதன் சொந்தமான வளர்ச்சியை அனுமதிக்காது. ஆனால், இது இறைவன் DNA உடன் ஒன்றிணைந்தால், இது வளர்ந்து இறைவன் DNA உடன் பரவலாக பரப்பப்படலாம். ஏனெனில், வேறு உயிரினத்தின் DNA பின்னர் ஒரு குரோமோஸோமில் பிரியும் போது, அது வளர்ச்சியை அனுமதிக்கும். குரோமோஸோமில் ஒரு குறிப்பிட்ட DNA வரிசை உள்ளது, அது வளர்ச்சியைத் தொடங்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வேறு உயிரினத்தின் DNA துண்டை ஒரு உயிரினத்தில் வளர்ச்சியை அனுமதிக்க DNA உடன் ஒன்றிணைக்க வேண்டும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையைக் கொண்ட குரோமோஸோமில் இருக்க வேண்டும், அது ‘வளர்ச்சி தொடக்க இடத்தை’ அறிந்திருக்கும். எனவே, ஒரு வே