జీవశాస్త్రానికి వినూత్న అనువర్తనమే జీవసాంకేతికత. దీన్ని జీవసాంకేతిక పరిజ్ఞానశాస్త్రం/ జీవ సాంకేతిక విజ్ఞానశాస్త్రం అంటారు. ఇందులో జీవులను, జీవ ప్రక్రియలను నవీన సాంకేతికతకు అనుసంధానించి, మెరుగైన మానవ జీవన సౌలభ్యాలను కల్పిస్తారు. జీవసాంకేతిక పరిజ్ఞానశాస్త్రం వివిధ విజ్ఞానశాస్త్రాల సంయుక్త పరిశోధనల ఫలితం. అవి: కణశాస్త్రం (సెల్‌ బయాలజీ), జీవ రసాయనశాస్త్రం (బయో కెమిస్ట్రీ), అణు జీవశాస్త్రం (మాలిక్యులర్‌ బయాలజీ).
* జీవ సాంకేతికత అనే పదాన్ని యూరోపియన్‌ ఫెడరేషన్‌ ఆఫ్‌ బయోటెక్నాలజీ మొదటిసారి నిర్వచించింది. దీని ప్రకారం జీవులు, కణాలు - కణాంగాల సమన్వయంతో మానవాళికి కావాల్సిన ఉత్పత్తులను, సేవలను అందించడమే జీవ సాంకేతికశాస్త్రం.
* ప్రస్తుతం మానవుడు తన రోజువారీ జీవనంలో ఉపయోగించే వివిధ రకాల మందులు బయోటెక్నాలజీ ఆధారంగా తయారైనవే.
ఉదా: వివిధ హార్మోన్‌ టాబ్లెట్లు, మధుమేహ వ్యాధిగ్రస్తులు వాడే ఇన్సులిన్, వివిధ వ్యాధి నిరోధక టీకాలు, బయో ఇంధనాలు, బయో శిలీంద్ర నాశకాలు.
జీవ సాంకేతికత - ఉనికి
* ప్రాచీన నాగరికతల్లో జీవ సాంకేతికత ఉనికిని మనం గుర్తించవచ్చు. పాలను పెరుగుగా తోడు పెట్టే ప్రక్రియను జీవ సాంకేతికతకు పునాదిగా భావిస్తారు. సహజసిద్ధంగా పాలల్లో ఉండే బ్యాక్టీరియా, కిణ్వనం అనే జీవరసాయన చర్య ద్వారా పాలను పెరుగుగా మారుస్తుంది.
* ప్రాచీన యుగంలో వివిధ రకాలైన సాస్, చీజ్, లాక్టిక్‌ ఆమ్లాన్ని నిల్వ చేయడంలో కిణ్వన ప్రక్రియను ఉపయోగించినట్లు చారిత్రక ఆధారాలు లభించాయి.
* మెసొపటోమియా ప్రాంతంలో కిణ్వన ప్రక్రియ ద్వారా బీరును ఉత్పత్తి చేసినట్లు చరిత్రకారులు పేర్కొన్నారు.
* వివిధ వ్యవసాయ విధానాల్లో వాడే బ్రీడింగ్‌ ప్రక్రియలు కూడా జీవసాంకేతికత అనువర్తనాలే.
జీవ సాంకేతికత - వాటి అనుబంధ శాస్త్రాలు
* జీవ సాంకేతికత పరిశోధనలు వివిధ రంగాలకు విస్తరించి అనేక శాఖలుగా ఆవిర్భవించాయి. అవి
1. గోల్డ్‌ బయోటెక్నాలజీ/ బయోఇన్ఫర్మాటిక్స్‌/ కంప్యుటేషనల్‌ బయాలజీ: జీవశాస్త్ర సంబంధ సమస్యలను కంప్యూటర్‌ డేటా ఆధారంగా స్వల్ప కాలంలోనే పరిష్కరించవచ్చు. పెద్ద సంస్థలకు కావాల్సిన గణాంక విశ్లేషణలు ఈ బయో ఇన్ఫర్మాటిక్స్‌ ద్వారా సాధ్యమవుతుంది.
2. రెడ్‌ బయోటెక్నాలజీ: వైద్యరంగంలో యాంటీబయాటిక్స్, బయోఫార్మా, వెటర్నరీ ఉత్పత్తులు మొదలైనవి ఈ కోవకు చెందుతాయి. జన్యు లోపాలను సరిదిద్దగలిగే జెనెటిక్‌ మానుప్యులేషన్‌ ప్రక్రియల ద్వారా వివిధ సమస్యలను పరిష్కరించొచ్చు.
3. వైట్‌ బయోటెక్నాలజీ: దీన్నే ఇండస్ట్రియల్‌ బయోటెక్నాలజీ అంటారు. దీని ద్వారా ఎక్కువ సామర్థ్యం కలిగిన శక్తి వనరుల కల్పన, అందుబాటులో ఉన్న సహజ వనరులను అత్యంత తక్కువ వినియోగంతో ప్రస్తుత అవసరాల నిర్వహణ తదితర కార్యక్రమాలను చేస్తారు.
4. ఎల్లో బయోటెక్నాలజీ: ఆహార పరిశ్రమకు చెందిన జీవ సాంకేతికతను ఎల్లో బయోటెక్నాలజీగా పిలుస్తారు.
5. గ్రే బయోటెక్నాలజీ: దీనిద్వారా జీవ సాంకేతికతను పర్యావరణ అనువర్తనాలకు వినియోగించి, జీవవైవిధ్య నిర్వహణను చేపడతారు.
6. గ్రీన్‌ బయోటెక్నాలజీ లేదా హరిత బయోటెక్నాలజీ: జీవ సాంకేతికత అనువర్తనాల ద్వారా వ్యవసాయ రంగంలో మెరుగైన ఫలితాలను సాధించడమే దీని ముఖ్య ఉద్దేశం.
7. బ్లూ బయోటెక్నాలజీ: దీన్ని సముద్ర ఉత్పత్తులు, వాటి పరిశోధనలకు ఉపయోగిస్తారు.
8. వయొలెట్‌ బయోటెక్నాలజీ: జీవ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం, దానికి సంబంధించిన న్యాయ సంబంధమైన, నైతిక పరమైన, తాత్విక సంబంధ సమస్యలు ఇందులోకి వస్తాయి.
9. డార్క్‌ బయోటెక్నాలజీ: బయో టెర్రరిజం, బయోలాజికల్‌ వెపన్స్‌ (ఆయుధాలు) మొదలైనవన్నీ దీని కిందకు వస్తాయి.
జీవసాంకేతికత - పరిణామక్రమం
* 1857లో లూయిస్‌ పాశ్చర్‌ మొదటిసారి కిణ్వన ప్రక్రియ గురించి వివరించారు.
* 1919లో హంగేరీ శాస్త్రవేత్త కార్ల్‌ ఎరిక్సన్‌ మొదటిసారి జీవ సాంకేతికత అనే పదాన్ని ఉపయోగించారు. ఈయన్ను బయోసాంకేతికత పితామహుడిగా పిలుస్తారు.
* 1928లో అలెగ్జాండర్‌ ఫ్లెమింగ్‌ పెన్సిలిన్‌ను కనుక్కున్నారు. దీంతో జీవ సాంకేతికత ప్రయోగాలు యాంటీబయాటిక్స్ ఉత్పత్తికి శ్రీకారం చుట్టాయి.
* 1953లో జేమ్స్‌ వాట్సన్, ఎఫ్‌.హెచ్‌.సి.క్రిక్‌ డబుల్‌ హెలికల్‌ మోడల్‌ డీఎన్‌ఏను ఆవిష్కరించారు. ఇది జీవసాంకేతికతలో మరిన్ని నూతన ఆవిష్కరణలకు నాంది పలికింది.
* హెర్బర్ట్‌ బోయెర్, స్టాన్లీ కొహెన్‌ చేసిన డీఎన్‌ఏ స్ల్పైసింగ్‌ (Splicing) ప్రయోగాలు ప్రస్తుత జీవసాంకేతిక పరిశోధనలకు కారణమయ్యాయి. వీరిని ప్రస్తుత రీ కాంబినెంట్‌ డీఎన్‌ఏ టెక్నాలజీకి ఆద్యులుగా పేర్కొంటారు.
బయోటెక్నాలజీ మౌలిక సూత్రాలు
* నవీన జీవసాంకేతికత రెండు ప్రాథమిక పద్ధతులపై ఆధారపడి అభివృద్ధి చెందింది. అవి:
1. జెనెటిక్‌ ఇంజినీరింగ్‌
2. టిష్యూ కల్చర్‌
జెనెటిక్‌ ఇంజినీరింగ్‌
* ఈ పద్ధతిలో జన్యుపదార్థాలైన డీఎన్‌ఏ (డీఆక్సీరైబో న్యూక్లియిక్‌ యాసిడ్‌), ఆర్‌ఎన్‌ఏ (రైబో న్యూక్లియిక్‌ యాసిడ్‌)లను వివిధ రకాల పద్ధతుల ద్వారా మార్చి, అతిథేయిలోకి ప్రవేశపెడతారు. తద్వారా ఆశించిన లక్షణాలు ఉన్న జీవులను జెనెటిక్‌ ఇంజినీరింగ్‌ ద్వారా పొందొచ్చు.
టిష్యూ కల్చర్‌ (కణజాల వర్ధనం)
* ఈ విధానం ద్వారా కొన్ని కణాల సముదాయాన్ని కృత్రిమ వాతావరణంలో పెంచుతారు. ఈ పద్ధతి ద్వారా మనకి కావాల్సిన వాటిని అధిక మొత్తంలో తయారు చేయొచ్చు.
ఉదా: యాంటీబయాటిక్స్, వ్యాక్సిన్స్, వివిధ రకాలైన ఎంజైమ్‌లు మొదలైనవి.
