జన్యుపరివర్తన జంతువులు
వీటినే జన్యు రూపాంతర జంతువులు అంటారు.
* ప్రస్తుతం మానవుడు ఉపయోగిస్తున్న వివిధ వ్యాక్సిన్లు, మందులు బయో సాంకేతిక విజ్ఞానశాస్త్ర పరిశోధనల ఫలితమే.
* ఆ మందులు, వ్యాక్సిన్లను ముందుగా జంతువులపై ప్రయోగించాక, వాటి ఫలితాల ఆధారంగా మనుషులకు ఇస్తారు.
* జన్యు రూపాంతర జంతువులు ఈ పరిశోధనల్లో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. జంతువుల జీనోమ్‌లో ఉన్న అవాంఛనీయ లేదా వ్యాధికారక జన్యువులను తొలగించి, వాటి స్థానంలో ఆరోగ్యవంతమైన లేదా మెరుగైన ప్రయోజనాన్ని ఇచ్చే జన్యువులను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా ఈ జంతువులను రూపొందిస్తారు.
* జన్యు రూపాంతర జీవులు మానవ ఆరోగ్య పరిశోధనలకు, అవసరాలకు కావాల్సిన పారిశ్రామిక ఉత్పత్తులను తయారు చేయడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
ఉదాహరణలు:
* బయో మెడికల్‌ పరిశోధనల్లో ఎలుకలు, గొర్రెలు, పందులను ఉపయోగిస్తారు. జన్యు రూపాంతర జీవులను బయో రియాక్టర్లుగా పిలుస్తారు. జీన్‌ సైలెన్సింగ్‌ ప్రక్రియ ద్వారా అవాంఛనీయ జన్యువులను నిష్క్రియాత్మకంగా చేస్తారు. తద్వారా వాటి వల్ల కలిగే హానికర ప్రభావాలను నిర్మూలించవచ్చు. జెల్లీ ఫిష్‌లో గ్రీన్‌ ఫ్లోరిసెంట్‌ ప్రోటీన్‌ ఉంటుంది. దీన్ని ఎలుకల్లోకి చొప్పించి, ఫ్లోరిసెంట్‌ మైస్‌ (మెరిసే జన్యువులున్న ఎలుకలు)ను సృష్టించొచ్చు. ఈ పరిశోధనల ద్వారా మానవుల్లో క్యాన్సర్లు, అల్జీమర్స్, రుమటాయిడ్‌ ఆర్థ్రరైటిస్‌ వ్యాధుల నిర్మూలనకు అవసరమైన జన్యువులను సృష్టిస్తున్నారు.
* ఈ.కోలై డీఎన్‌ఏ ద్వారా కృత్రిమ ఇన్సులిన్‌ను సృష్టించి, డయాబెటిస్‌కి మందులను తయారు చేస్తున్నారు. ఈ ఇన్సులిన్‌ తయారీ కూడా జన్యు పరివర్తిత పందులు, దూడలపై పరిశోధనలతో ప్రారంభించారు.
* పందుల విసర్జకాల్లో అత్యధిక ఫాస్ఫరస్‌ ఉంటుంది. ఇది పారే నీటిలో కలిస్తే, అది కలుషితమై మనుషులకు, జంతువులకు హాని కలుగుతుంది. దీన్ని అధిగమించేందుకు ఎలుకల్లో ఉండే డీఎన్‌ఏను పందుల్లోని ఈ.కోలైలో ప్రవేశపెట్టి, జన్యు రూపాంతర పర్యావరణహిత పందులను (enviro-pigs) సృష్టించారు. వీటి విసర్జకాల్లో తక్కువ ఫాస్ఫరస్‌ ఉంటుంది.
* జన్యు పరివర్తిత ఫ్రూట్‌ ఫ్లైస్‌ (డ్రోసోఫిలా మెలనోగ్యాస్టర్‌) అతితక్కువ జీవిత చక్రాన్ని కలిగి ఉంటాయి. వీటిని జన్యు పరిశోధనల్లో విరివిగా వాడతారు. వీటిని మోడల్‌ ఆర్గానిజం అని కూడా పిలుస్తారు.
* మలేరియా రెసిస్టెంట్‌ మస్కిటో (దోమ)లను కూడా జన్యు పరివర్తన వ్యవస్థ ద్వారా సృష్టించారు.
* చేపల ఉత్పత్తిని పెంచే ఉద్దేశంతో శాస్త్రవేత్తలు జెనెటికల్లీ మాడిఫైడ్‌ ఫిషెస్‌ను రూపొందించారు. వీటిలో ఎక్కువ చేపలను ఉత్పత్తి చేసే హార్మోన్లను అభివృద్ధి చేశారు.
* వన్యప్రాణుల్లో అధిక వ్యాధి నిరోధక శక్తి ఉన్న జంతువులను ఎంచుకుని, వాటి జన్యువులను పెంపుడు జంతువుల్లోకి ప్రవేశపెట్టారు. దీని ద్వారా వాటి రోగనిరోధక శక్తి అధికమైంది.
జీన్‌ ఎడిటింగ్‌ లేదా జీనోమ్‌ ఎడిటింగ్‌
జీనోమ్‌ ఎడిటింగ్‌ ప్రక్రియ ద్వారా జీవుల్లో ఉండే కేంద్రకామ్లమైన డీఆక్సీరైబో న్యూక్లియిక్‌ ఆసిడ్‌ (డీఎన్‌ఏ)ను వివిధ రకాల సాంకేతికత సహాయంతో మార్పు చెందిస్తారు.
* దీని ద్వారా జన్యుపదార్థాన్ని తొలగించటం లేదా మార్పు చెందించటం లేదా నూతన జన్యుపదార్థాన్ని కావాల్సిన ప్రాంతంలో ఉంచడం చేస్తారు.
* అత్యంత అధునాతన పరిశోధనలైన CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) సాంకేతికత జీన్‌ ఎడిటింగ్‌లో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
* ఈ సాంకేతికత ద్వారా జన్యుపదార్థంలో లక్ష్యాన్ని నిర్దేశించి, దాన్ని ఎడిట్‌ చేయొచ్చు. దీని ద్వారా మనకు కావాల్సిన నిర్దేశిత లక్షణాలను అత్యంత కచ్చితత్వంతో పొందొచ్చు. ఇది వ్యవసాయ రంగం, ప్లాంట్‌ బ్రీడింగ్‌ (మొక్కల వాణిజ్య పెంపకం), ఇతర రంగాల్లో ముఖ్య పాత్ర పోషిస్తుంది.
* ఈ ప్రక్రియ ద్వారా వ్యవసాయ రంగంలో వ్యాధి నిరోధకత కలిగిన పంటలను అభివృద్ధి చేయొచ్చు. ఇది అత్యంత మెరుగైన వంగడాల కల్పనలో, వివిధ రకాల బయోటిక్‌ - ఎబయోటిక్‌ ఒత్తిడిని తట్టుకునే పంటల రూపకల్పనలో కీలక పాత్రను పోషిస్తుంది.
ఉదా: బీటీ కాటన్‌ మొక్కలు. బ్యాక్టీరియం (బాసిల్లస్‌ థురుంజెనెతసిస్‌) లోని cry1Ac, cry2Ab జన్యువులను కాటన్‌ మొక్కలో చొప్పిస్తారు. దీంతో పత్తి పంటలో కీటకనాశని (పెస్ట్‌ రెసిస్టెన్స్‌) గుణాలు సహజసిద్ధంగా అభివృద్ధి చెందుతాయి. ఇది తీవ్రమైన నష్టాల నుంచి పంటను కాపాడుతుంది.
* జీనోమ్‌ ఎడిటింగ్‌ ద్వారా పర్యావరణానికి అనుకూలంగా ఉండే పశుసంపదను తయారుచేయొచ్చు.
* బయో ఫార్మస్యూటికల్స్, జీనో ట్రాన్స్‌ప్లాంటేషన్‌ మొదలైన వ్యవస్థల్లో ఇది కీలక పాత్ర పోషిస్తోంది.
* మలేరియా, డెంగ్యూ లాంటి వ్యాధులను నివారించగలిగే జెనెటికల్లీ ఇంజినీర్డ్‌ దోమల రూపకల్పనలోనూ దీన్ని ఉపయోగిస్తున్నారు.
* వివిధ రకాల జన్యు సంబంధ, వంశపారంపర్య లేదా అనువంశిక వ్యాధుల (హిమోఫీలియా, సికిల్‌సెల్‌ ఎనీమియా, తలసేమియా) చికిత్స, నివారణకి సంబంధించిన పరిశోధనల్లో దీన్ని వాడతారు. దీనిద్వారా ప్రజల జీవన ప్రమాణ స్థాయి మెరుగవుతుంది.
ముఖ్యాంశాలు
* మెసపటోమియా, చైనా, భారతదేశ ప్రాచీన నాగరికతల్లో బీరు ఉత్పత్తికి కిణ్వన ప్రక్రియను ఉపయోగించారు. ప్రాచీన కాలంలో రైతులు వారికి కావాల్సిన మెరుగైన ఫలితాల కోసం నూతన వ్యవసాయ వంగడాలను అందించే బ్రీడింగ్‌ పద్ధతులను అవలంబించారు. పాలను పెరుగుగా, పిండిని పులియబెట్టే ప్రక్రియలను; సోయాసాస్, లాక్టిక్‌ ఆమ్లాలను అధిక కాలం చెడిపోకుండా ఉంచడం మొదలైనవి ఎప్పటి నుంచో చేస్తున్నారు ఇవన్నీ జీవ సాంకేతికతకు ప్రాచీన ఉదాహరణలు.
* జీవ సాంకేతిక శాస్త్రానికి మూలంగా జన్యుశాస్త్రాన్ని పేర్కొంటారు.
* జీవ సాంకేతికశాస్త్రంలో క్యాన్సర్‌కు వ్యతిరేకంగా పోరాడే మందులను, యాంటీ ఇన్‌ఫ్లమేటరీ డ్రగ్స్‌ను మానవ శరీరంలోకి పంపేందుకు ఫాస్ఫోలిపిడ్‌ పదార్థాలను ఉపయోగిస్తారు. వీటిని లైపోజోమ్స్‌ అంటారు.
* వివిధ రకాల జీవుల నుంచి సేకరించిన డీఎన్‌ఏలను వివిధ జన్యు పద్ధతుల ద్వారా కావాల్సిన లక్షణాలతో కూడిన నూతన డీఎన్‌ఏ లేదా హైబ్రిడ్‌ డీఎన్‌ఏను పొందొచ్చు. దీన్ని రీకాంబినెంట్‌ డీఎన్‌ఏ అంటారు.
* డీఎన్‌ఏ ఫింగర్‌ ప్రింటింగ్‌ను జెనెటిక్‌ ఫింగర్‌ ప్రింటింగ్‌ అని కూడా అంటారు. ఈ ప్రక్రియ ద్వారా ప్రతి వ్యక్తిలో విశేషంగా ఉండే డీఎన్‌ఏను లేదా జన్యుపదార్థాలను గుర్తిస్తారు. వ్యక్తి శ్లేష్మం, గోరు లేదా వెంట్రుక నుంచి లభించే డీఎన్‌ఏ నమూనాలను ఈ ప్రక్రియ ద్వారా అభివృద్ధి చేస్తారు. ఈ ప్రక్రియ ద్వారా నేరస్తులను గుర్తించొచ్చు, పితృత్వాన్ని రుజువు చేయొచ్చు, జీవుల పరిణామక్రమాన్ని స్థిరీకరించవచ్చు. వాణిజ్యపరంగా వాడే పంటలు, పశు సంపదను కూడా దీని ద్వారా గుర్తించవచ్చు.
* ఒక పేరెంట్‌ నుంచి వచ్చే భవిష్యత్తు తరాన్ని ‘క్లోన్‌’ అంటారు. ఇది లైంగిక చర్యల వల్ల ఏర్పడదు. క్లోనింగ్‌ సాధారణంగా మొక్కలు, మైక్రో ఆర్గానిజమ్స్‌ (సూక్ష్మజీవులు), పగడపు దీవుల జాతుల్లో సహజంగా కనిపిస్తుంది. క్లోనింగ్‌ ద్వారా ఏర్పడిన జీవులన్నీ ‘పేరెంటల్‌ తరాన్ని’ పోలి ఉంటాయి. భారత్‌లోని నేషనల్‌ డెయిరీ రిసెర్చ్‌ ఇన్‌స్టిట్యూట్, కర్నాల్‌ ప్రపంచంలో మొదటిసారిగా క్లోనింగ్‌ చేసిన గేదెను సృష్టించింది.
