पुनरावर्ती डीएनए प्रौद्योगिकी क्या है?

रिकॉम्बिनेंट डीएनए, या आरडीएनए, वह डीएनए है जो आनुवंशिक पुनर्संयोजन नामक प्रक्रिया के माध्यम से विभिन्न स्रोतों से डीएनए को मिलाकर बनता है। अक्सर, स्रोत विभिन्न जीवों से होते हैं। आम तौर पर बोलना, डीएनए विभिन्न जीवों से एक ही रासायनिक सामान्य संरचना होती है। इस कारण से, विभिन्न स्रोतों से डीएनए को किस्में के संयोजन से बनाना संभव है।

चाबी छीन लेना

पुनः संयोजक डीएनए के विज्ञान और चिकित्सा में कई अनुप्रयोग हैं। पुनः संयोजक डीएनए का एक प्रसिद्ध उपयोग के उत्पादन में है इंसुलिन. इस तकनीक के आने से पहले, इंसुलिन काफी हद तक जानवरों से आता था। अब ई जैसे जीवों का उपयोग करके इंसुलिन का अधिक कुशलता से उत्पादन किया जा सकता है। कोलाई और खमीर। डालने से जीन इन जीवों में मनुष्यों से इंसुलिन के लिए, इंसुलिन का उत्पादन किया जा सकता है।

1970 के दशक में, वैज्ञानिकों ने एंजाइमों का एक वर्ग पाया जो विशिष्ट डीएनए को अलग करता था न्यूक्लियोटाइड संयोजन। इन एंजाइमों को प्रतिबंध एंजाइम के रूप में जाना जाता है। उस खोज ने अन्य वैज्ञानिकों को अलग-अलग स्रोतों से डीएनए को अलग करने और पहले कृत्रिम आरडीएनए अणु बनाने की अनुमति दी। अन्य खोजों ने पीछा किया, और आज डीएनए पुनर्संयोजित करने के लिए कई तरीके मौजूद हैं।

जबकि कई वैज्ञानिक इन पुनर्संयोजक डीएनए प्रक्रियाओं को विकसित करने में सहायक थे, पीटर लॉबबन, जो कि एक स्नातक छात्र थे। स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के बायोकेमिस्ट्री विभाग में डेल कैसर को आमतौर पर सबसे पहले पुनः संयोजक के विचार का श्रेय दिया जाता है डीएनए। स्टैनफोर्ड के अन्य लोग इस्तेमाल की जाने वाली मूल तकनीकों को विकसित करने में सहायक थे।

जबकि तंत्र व्यापक रूप से भिन्न हो सकते हैं, आनुवंशिक पुनर्संयोजन की सामान्य प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं।

1. एक विशिष्ट जीन (उदाहरण के लिए, एक मानव जीन) की पहचान और पृथक किया जाता है।
2. यह जीन एक में डाला जाता है वेक्टर. एक वेक्टर वह तंत्र है जिसके द्वारा जीन की आनुवंशिक सामग्री को दूसरे सेल में ले जाया जाता है। प्लास्मिड एक सामान्य वेक्टर का एक उदाहरण है।
3. वेक्टर को दूसरे जीव में डाला जाता है। यह कई अलग-अलग करके प्राप्त किया जा सकता है जीन स्थानांतरण सोनिकेशन, माइक्रो-इंजेक्शन और इलेक्ट्रोपोरेशन जैसे तरीके।
4. वेक्टर की शुरुआत के बाद, जिन कोशिकाओं में पुनः संयोजक वेक्टर होते हैं, उन्हें अलग, चुना और सुसंस्कृत किया जाता है।
5. जीन को व्यक्त किया जाता है ताकि वांछित उत्पाद को अंततः संश्लेषित किया जा सके, आमतौर पर बड़ी मात्रा में।

पुनरावर्ती डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें टीके, खाद्य उत्पाद, दवा उत्पाद, नैदानिक ​​परीक्षण और आनुवंशिक रूप से इंजीनियर फसलें शामिल हैं।

द्वारा उत्पादित वायरल प्रोटीन के साथ टीके जीवाणु या recombined वायरल जीन से खमीर अधिक पारंपरिक तरीकों और युक्त लोगों की तुलना में सुरक्षित माना जाता है वायरल कण.

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, इंसुलिन पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के उपयोग का एक और उदाहरण है। पहले, इंसुलिन जानवरों से प्राप्त किया गया था, मुख्य रूप से सूअरों और गायों के अग्न्याशय से, लेकिन पुनः संयोजक का उपयोग करके मानव या इंसुलिन जीन को बैक्टीरिया या खमीर में डालने के लिए डीएनए तकनीक बड़े उत्पादन के लिए सरल बनाती है मात्रा।

कई अन्य दवा उत्पादों, जैसे एंटीबायोटिक दवाओं और मानव प्रोटीन प्रतिस्थापन, समान विधियों द्वारा निर्मित होते हैं।

पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग करके कई खाद्य उत्पादों का उत्पादन किया जाता है। एक सामान्य उदाहरण काइमोसिन एंजाइम है, ए एंजाइम पनीर बनाने में उपयोग किया जाता है। परंपरागत रूप से, यह रेनेट में पाया जाता है जो बछड़ों के पेट से तैयार होता है, लेकिन उत्पादन करता है आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से काइमोसिन बहुत आसान और तेज है (और इसमें युवा की हत्या की आवश्यकता नहीं है जानवरों)। आज, संयुक्त राज्य में उत्पादित पनीर का अधिकांश हिस्सा आनुवंशिक रूप से संशोधित चाइमोसिन के साथ बनाया जाता है।

पुनरावर्ती डीएनए तकनीक का उपयोग नैदानिक ​​परीक्षण क्षेत्र में भी किया जाता है। सिस्टिक फाइब्रोसिस और मांसपेशियों की डिस्ट्रोफी जैसी स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए आनुवंशिक परीक्षण, आरडीएनए प्रौद्योगिकी के उपयोग से लाभान्वित हुए हैं।

पुनर्संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग कीट और हर्बिसाइड-प्रतिरोधी फसलों दोनों का उत्पादन करने के लिए किया गया है। सबसे आम हर्बिसाइड-प्रतिरोधी फसलें ग्लाइफोसेट के आवेदन के लिए प्रतिरोधी हैं, जो एक सामान्य खरपतवार नाशक है। इस तरह के फसल उत्पादन मुद्दे के बिना नहीं है क्योंकि कई सवाल ऐसे आनुवंशिक रूप से इंजीनियर फसलों की दीर्घकालिक सुरक्षा है।

जेनेटिक हेरफेर के भविष्य को लेकर वैज्ञानिक उत्साहित हैं। जबकि क्षितिज पर तकनीकें भिन्न होती हैं, सभी में सामान्य सटीकता होती है जिसके साथ जीनोम में हेरफेर किया जा सकता है।

ऐसा ही एक उदाहरण CRISPR-Cas9 है। एक अणु है जो एक अत्यंत सटीक तरीके से डीएनए के सम्मिलन या विलोपन की अनुमति देता है। CRISPR "क्लस्टरिंग रेगुलरली इंटर्सेप्ड शॉर्ट पालिंड्रोमिक रिपीट" के लिए एक अपवाद है, जबकि Cas9 "CRISPR से जुड़े प्रोटीन 9" के लिए शॉर्टहैंड है। पिछले कई वर्षों में, वैज्ञानिक समुदाय इसके उपयोग की संभावनाओं के बारे में उत्साहित है। संबद्ध प्रक्रियाएं तेज़, अधिक सटीक, और अन्य विधियों की तुलना में कम महंगी हैं।

जबकि अधिक प्रगति के लिए अधिक सटीक तकनीकों की अनुमति है, नैतिक प्रश्न भी उठाए जा रहे हैं। उदाहरण के लिए, क्योंकि हमारे पास कुछ करने की तकनीक है, क्या इसका मतलब यह है कि हमें यह करना चाहिए? अधिक सटीक आनुवंशिक परीक्षण के नैतिक निहितार्थ क्या हैं, विशेष रूप से यह मानव आनुवंशिक रोगों से संबंधित है?

पॉल बर्ग के शुरुआती काम से जिन्होंने 1975 में इंटरनेशनल कांग्रेस ऑन रिकॉम्बिनेंट डीएनए अणु का आयोजन किया था राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NIH) द्वारा निर्धारित दिशा-निर्देश, कई मान्य नैतिक चिंताओं को उठाया गया है और को संबोधित किया।

NIH दिशानिर्देश, ध्यान दें कि वे "व्यापक और नैदानिक ​​अनुसंधान के लिए पुनर्संयोजन या सिंथेटिक शामिल सुरक्षा प्रक्रियाओं और विस्तार प्रक्रियाओं" न्यूक्लिक एसिड के अणु, जिसमें पुनः संयोजक या सिंथेटिक न्यूक्लिक एसिड वाले जीवों और वायरस के निर्माण और उपयोग शामिल हैं अणु। "शोध में अनुसंधान करने के लिए शोधकर्ताओं को उचित आचरण दिशानिर्देश देने के लिए दिशानिर्देश तैयार किए गए हैं यह क्षेत्र।

बायोएथिसिस्ट का तर्क है कि विज्ञान को हमेशा नैतिक रूप से संतुलित होना चाहिए, ताकि मानव जाति के लिए उन्नति हानिकारक के बजाय लाभदायक हो।

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