فصل 11 بائیوٹیکنالوجی: اصول اور عملیات

بائیوٹیکنالوجی میں زندہ جانداروں یا جانداروں کے انزیمز کے استعمال کی تکنیکوں پر غور ہے جو انسانوں کے لیے مفید مصنوعات اور عملیات تیار کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہیں۔ اس معنی میں چورڈ، نان یا وائن کا تیار کرنا جو ہر ایک مائیکروب کے واسطے کے عملیات ہیں، بھی بائیوٹیکنالوجی کا ایک شکل سمجھی جا سکتی ہے۔ تاہم آج کے دور میں اس کا استعمال صرف وہ عملیات کے لیے مقصدی طور پر استعمال کیا جاتا ہے جو واسع حجم پر ایکسے پر ایکسے کرنے کے لیے وراثی طور پر متبدل جانداروں کا استعمال کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ بائیوٹیکنالوجی کے تحت بہت سی دیگر عملیات/تکنیکیں بھی شامل ہیں۔ مثال کے طور پر، آندھی فٹیلائزیشن کے ذریعے ایک ‘ٹیسٹ-ٹیبل’ بیبی، ایک گین کا تخلیق کرنا اور اسے استعمال کرنا، ایک DNA ویکسین کی تیاری کرنا یا ایک نقصاندہ گین کی درستگی کرنا، ان سب بائیوٹیکنالوجی کا حصہ ہیں۔

یورپین فیڈریشن آف بائیوٹیکنالوجی (EFB) نے بائیوٹیکنالوجی کی تعریف دی ہے جو مقامی دیکھ بھال کی تصور اور جدید جزوی بائیوٹیکنالوجی کو بھی شامل کرتی ہے۔ EFB نے دیا ہے کہ:
‘طبیعی شناسی اور جاندار، سیلز، اس کے حصوں، اور مولکولی مطابقات کے ادغام مصنوعات اور خدمات کے لیے’۔

11.1 بائیوٹیکنالوجی کے اصول [163-165]#

بہت سی تکنیکوں میں سے دو جوڑے بنیادی تکنیکیں وہ تھیں جو جدید بائیوٹیکنالوجی کی تولید کرنے میں مدد کر چکی ہیں:

(١) وراثی مہیا: وراثی مواد کی (DNA اور RNA) کیمیا کو تبدیل کرنے کے تکنیکیں، ان کو میزبان جاندار میں شامل کرنا اور اس طرح میزبان جاندار کے فیپوٹائپ کو تبدیل کرنا۔

(٢) بائیوپروسیس انجینئرنگ: بائیوٹیکنالوجیکل مصنوعات جیسے ضد مرضیہ، ویکسینز، انزیمز، إلخ کی تیاری کے لیے بڑی مقدار میں صرف مطلوبہ مائیکروب/یوکاریوٹیک سیل کی ترقی کو صرف ایک طرف منتقی کرنے کے لیے انچیمیکل انجینئرنگ کے عملیات میں مرہمت (مائیکروبیل رد عملیات کے بغیر) کا حفاظت کرنا۔

اب ہم وراثی مہیا کے اصول کے مفاہمتی تیاری کا مطالعہ کریں۔ شاید آپ پیارے جنسی پیداوار کے حامل رکنی سے غیر جنسی پیداوار کے حامل رکنی کے نقصانات کو دیکھ سکیں۔ پہلا دوسرے کی طرف سے متغیریت اور وراثی سیٹنگ کے منفرد ترکیبات کی تشکیل کی صلاحیت رکھتا ہے، جن میں سے کچھ جاندار اور اوپری گوناگونی کے لیے مفید ہو سکتے ہیں۔ غیر جنسی پیداوار وراثی معلومات کو محفوظ رکھتا ہے، درحقیقت جنسی پیداوار متغیریت کی اجازت دیتا ہے۔ پھر پیداوار میں استعمال کی جانے والی مقامی ہائبرائیڈیشن کی طریقے، جو پیداوار اور جاندار کی تربیت میں استعمال ہوتی ہیں، بہت ہاڑی لیے غیر مطلوبہ گینز کے ساتھ ساتھ مطلوبہ گینز کو شامل کرنے اور ان کی تعداد میں اضافہ کرنے کا نتیجہ دیتی ہیں۔ وراثی مہیا کی تکنیکیں جو جدید DNA، گین کلوننگ اور گین ٹرانسفر شامل ہیں، یہ محدودیت کو علاج کرتی ہیں اور ہمیں صرف ایک یا ایک ترتیب میں مطلوبہ گینز کو جوڑنے کی اجازت دیتی ہیں، جس کے ساتھ غیر مطلوبہ گینز کو میزبان جاندار میں شامل نہیں کیا جاتا۔

کیا آپ جانتے ہیں کہ کسی بھی DNA کے حصے کا ممکنہ راستہ، جو کسی غیر ملکی جاندار میں کسی طرح ٹرانسفر کیا جاتا ہے؟ زیادہ سے زیادہ صورت میں، یہ DNA کے حصے جاندار کے نسل کے سیلز میں خود کو تینتی نہیں رہ سکتے ہیں۔ لیکن جب اسے موصولے جاندار کے جینوم میں شامل ہو جاتا ہے تو اسے تینتی ہو سکتی ہے اور اسے میزبان DNA کے ساتھ وراثت کے ذریعے محفوظ رہ سکتا ہے۔ یہ وجود یہ ہے کہ غیر ملکی DNA کا حصہ ایک گینوم کا حصہ بن جاتا ہے، جس کے پاس تینتی کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ اس گینوم میں ایک خاص DNA ترتیب کا نام تینتی کا آغاز کا مقام ہوتا ہے، جو تینتی کا آغاز کرنے کا ذمہ دار ہوتا ہے۔ اس لیے کسی بھی غیر ملکی DNA کے جاندار میں تینتی کرنے کے لیے اسے ایک گینوم (یا گینومز) کا حصہ بنانے کی ضرورت ہوتی ہے جس کے پاس ایک خاص ترتیب جو کہ ‘تینتی کا آغاز کا مقام’ کہلاتی ہے۔ اس طرح، ایک غیر ملکی DNA کو تینتی کا آغاز کا مقام کے ساتھ جوڑا جاتا ہے تاکہ اس غیر ملکی DNA کو میزبان جاندار میں تینتی ہو سکے اور خود کو تینتی کر سکے۔ اس کو کلوننگ کہا جاتا ہے یا کسی ٹیمپلیٹ DNA کے متعدد مشابہ کپیوں کی تیاری۔

اب ہم پہلی مصنوعی جدید DNA جزو کی تشکیل کے پہلے مثال پر توجہ دیں۔ پہلی جدید DNA کی تشکیل اس ممکنہ صورت میں آئی جس کے ذریعے ایک ضد مرضیہ کی مضبوطی کو Salmonella typhimurium کے مقامی پلاسمِڈ (ذاتی طور پر تینتی ہونے والی گردنی جگہ سے باہر گردنی جگہ کے DNA) کے ساتھ جوڑا جا سکے۔ 1972 میں Stanley Cohen اور Herbert Boyer نے ایک ضد مرضیہ کی مضبوطی کو چھوٹنی کے ذریعے ایک پلاسمِڈ سے جو ضد مرضیہ کی مضبوطی دینے والی ہے، کا حصہ DNA کو جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے حصے کے طور پر جدید DNA کے ح