بائیو ٹیکنالوجی
بائیو ٹیکنالوجی میں کارآمد پروڈکٹس کی تیاری یا خدمات کے حصول کے لیے جاندارں کو مختلف اعمال میں استعمال کیا جاتا ہے ۔
پرانی ٹیکنالوجیز
بائیو ٹیکنالوجی کی تعلیم بڑی پرانی ہے۔مثلا
- فرمنٹیشن ۔
- ایسے اعمال جو جاندارں کی قدرتی صلاحیتوں پر مبنی ہیں قدیم بائیو ٹیکنالوجیز ہیں۔
- کھیتی باڑی کرنا۔
- بیجوں کو کاشت کرنا۔
- جانوروں کی نسل کشی۔
- پودوں کی کراس پولی نیشن ۔
- جانوروں کی کراس بریڈنگ ۔
جدید بائیو ٹیکنالوجی
جینیٹک انجینئرنگ جدید بائیوٹیکنالوی مانی جاتی ہے ۔
جینیٹک انجینئرنگ
جانداروں کی خصوصیات تبدیل کرنے کے لیے جینیٹک میٹریل کو مصنوعی طریقے سے تیار کرنا DNA کو تبدیل کرنا ، اسے نکال دینا ، داخل کر دینا اور اس کی مرمت کرناجینیٹک انجینرنگ کہلاتا ہے ۔
جینیٹک انجینئرنگ کی تاریخ آغاز
- جینیٹک انجینئرنگ کے کام کا آغاز 1944 ء میں اس وقت ہوا جب ثابت کیا گیا کہ DNA وراثتی معلومات کا حامل ہوتا ہے ۔ DNA تیار کرنے والے اینزائمز علیحدہ کیے جاسکتے ہیں ، بعد میں DNA سیل سے باہر تیار کیے جا سکتے ہیں ۔
- ڈی این اے کا کاٹا اور جوڑنا :سائنس دان 1970 ء کے عشرہ میں جانداروں کے DNA کوکاٹ اور جوڑ سکتے تھے ۔
- انسولین اورگروتھ ہارمون کی تیاری :سائنس دانوں نے 1978 ء میں انسولین کا جین بیکٹیریا میں داخل کر کے انسانی انسولین بنائی انسانی گروتھ ہارمون کی تیاری بھی بیکٹیریا میں کی گئی ۔
- انسانی جینوم کا نقشہ اور ہیومن جینوم پراجیکٹ: انسانی سیل میں موجود تمام جینز کا نقشہ تیار کرنے کے لیے 1990 ء میں ہیومن جینوم پراجیکٹ کا آغاز ہوا اور 2002 ء میں انسانی جینوم کا مکمل نقشہ شائع ہوا ۔
بائیو ٹیکنالوگی کا سکوپ اور اہمیت
بائیو ٹیکنالوجی کا سکوپ وسیع اور اس کی حدود متعین کرنا مشکل ہے لیکن آج کل بائیو ٹیکنالوجی ، میڈیسن ، آرگینک کیمسٹری اور ایگریکلچر میں اہمیت اختیار کرگئی ہے ۔ بائیو ٹیکنالوجی کے چند اہم شے درج ذیل ہیں ۔
- میڈیسن ( طب ) کے شعبے میں بائیو ٹیکنالوجی ۔
- خوراک اور زراعت کے شعبہ میں بائیوٹیکنالوجی ۔
- بائیو ٹیکنالوجی اور ماحول
میڈیسن ( طب ) کے شعبے میں بائیوٹیکنالوجی
- میڈیسن کے شعبہ میں بائیو ٹیکنالوجیٹس نے بیکٹیریا سے انسولین اور انٹرفیرون تیار کر کے مارکیٹ میں متعارف کرائی۔
- بائیو ٹیکنالوجی سے ویکسینز اور اینٹی باڈیز کی بہت زیادہ تعداد انسانی گروتھ ہارمونز اور بہت سی ادویات تیار کی جارہی ہیں ۔
- جین تھراپی: آج کل جین کے ذریعے علاج یعنی جین تھراپی کی بڑی اہمیت ہے ۔
- آج کل صنعتوں میں استعمال ہونے والےاینزائمز بائیوٹیکنالوجی سے تیار ہو رہے ہیں ۔
- طب قانونی میں بھی ببائیو ٹیکنالوجی کی بہت زیادہ اہمیت ہے ۔
- آج کل مجرموں کی شناخت کے لیے بھی DNA ٹیسٹ کیا جاتا ہے ۔
خوراک اور زراعت کے شعبے میں بائیوٹیکنالوجی کا کردار
بائیو ٹیکنالوجی نے خوراک اور زراعت کے شعبہ میں بہت زیادہ ترقی کی ہے مثلا
- مائیکرو آرگنزم کے استعمال سے خمیر شدہ خوراک جیسے کہ دہی ،اچار اور شیرہ خوراک جیسے کہ دودھ، گندم کے آٹے ، جو اور سالم دودھ کا مکسچر ہے تیار کیا جاتا ہے ۔
- ڈیری کی اشیا اور مختلف وٹامنز بھی بائیوٹیکنالوجی سے تیار کیے جاتے ہیں ۔
- بائیوٹیکنالوجی کے علم سے مشروب سازی کی صنعت نے بیئر تیار کیا ہے ۔
- زراعت کے شعبہ کی تحقیقاتی سرگرمیوں میں انقلاب آیا ہے ۔
- ٹرانسجینک جاندار : جاندار کے ایک سیٹ اپ میں تبدیلی پیدا کر کے پسندیدہ خصوصیات والے پودے تیار کیے جاتے ہیں ۔ جیسے کہ زیادہ پیداوار کے لیے بیماریوں کے خلاف حشرات اور جڑی بوٹیوں کو مارنے والی ادویات کے خلاف مدافعت پیدا کرنے کے لیے پودے ،زیادہ دودھ اور گوشت کے لیے ٹرانسجینک گائے، بکریاں اور مرغیاں بنائی گئی ہیں ۔
بائیو ٹیکنالوجی اور ماحول
آج کل ماحول کے کنٹرول کے بارے میں بہت سے معاملات بائیو ٹیکنالوجی سے حل کیے جارہے ہیں ۔
- آلودگی کو بائیوٹیکنالوجی سے کنٹرول کیا جارہا ہے ۔
- توانائی کے قابل تجدید ذرائع بائیو ٹیکنالوجی سے تیار کیے جارہے ہیں ۔
- تیار شدہ زمینیں بائیو ٹیکنالوجی سے دوبارہ آباد کی جارہی ہیں ۔
- بائیوٹیکنالوجی سے بائیوڈائیورسٹی کا تحفظ کیا جارہا ہے ۔
- نکاسی آب کی صفائی بیکٹیریا سے کی جارہی ہے۔
- بائیو ٹیکنالوجی سے ایسے دو مکروبز تیار کئے جارہے ہیں جو درج ذیل استعمال ہورہے ہیں ۔
- بائیوپیسٹی سائڈز
- بائیوفرٹیلائزرز
- بائیوسینسر
ٹرانسجینک مکروبز کا استعمال
- ٹرانسجینک مکروبز کو دھاتوں کی بازیافت میں استعمال کیا جارہا ہے ۔
- ٹرانسجینک مکروبز کو بکھرے ہوے تیل کی صفائی کے لیے استعمال کیا جارہا ہے۔
جینیٹک انجینئرنگ کیا ہے ؟
جینیٹک انجینئرنگ ری کمبی نینٹ DNA ٹیکنالوجی وراثتی مادہ یعنی DNA کی مصنوعی تیاری DNA کا سیل سے نکالنا،سیل میں DNA داخل کرنا یا DNA کی مرمت کرنا جینیٹک انجینئرنگ کہلاتا ہے ۔
جینیٹک انجینئرنگ کا آغاز
1970 ء کے عشرہ کے وسط میں جینیٹک انجینئرنگ کا آغاز ہوا اس وقت تک یہ پتا چل گیا تھا کہ
- ڈی این اے کوکاٹا جاسکتا ہے ۔
- ڈی این اے کو ایک قسم کے جاندار سے دوسری قسم کے جاندار میں منتقل کیا جاسکتا ہے ۔ اس طرح دوسرے جاندار کی خصوصیات بدل جاتی ہیں ۔
- جاندار کی تعداد زیادہ ہونے سے DNA کی تعداد بڑھتی ہے ۔
- کسی بیکٹیریل سیل کے اندر خاص قسم کے DNA کی لاکھوں نقول حاصل ہوسکتی ہیں ۔
جینیٹک انجیئرنگ کے مقاصد حاصل کرنے کے لیے درج ذیل مراحل ہیں ۔
- دلچسپی کے جین کوعلیحد ہ کرنا ۔
- جین کو ویکٹر میں داخل کرنا ۔
- ری کمبی نینٹ DNA کو میزبان جاندار میں منتقل کرنا ۔
- وراثتی طور پر بعد میں جاندار ( GMO ) میں نشوونما ( تعداد میں اضافہ ) ۔
- دلچسپی کے جین کا کام کرنا ۔
دلچسپی کا جین الگ کرنا
- جینیٹک انجینئر نگ پہلے ڈونر جاندار میں دلچسپی کے چین کی شناخت کرتا ہے ۔
- ڈونر جاندار کے مکمل DNA میں شناخت کیے ہوئے چین کو خاص ایزائنر سے کاٹا جاتا ہے ۔ خاص ایزائنر کو اینڈویکلیئرز کہتے ہیں ۔
جین کو کسی ویکٹر میں ڈالنا
- اس مرحلہ میں دلچسپی کے جین کو میزبان سیل میں داخل کرنے کے لیے ویکٹر کا انتخاب کیا جاتا ہے۔
- اس میں کوئی بیکٹیریوفیج ویکٹر ہوسکتا ہے۔
- پھر دلچسپی کے جین کو ویکٹر DNA سے جوڑنے کے لیے اینڈونیوکلیئر کاٹنے والے اینزائمر اور لائیگیز جوڑنے والے اینزائمز استعمال کیے جاتے ہیں ۔
- ویکٹر DNA اور اس کے ساتھ جڑے ہوئے دلچسپی کے جین کو مجموعی طور پر ری کمبی نینٹ DNA کہا جاتا ہے ۔
ری کمبی نینٹ ڈی این اے کو میزبان جاندار کے جسم میں منتقل کرنا
- اس مرحلہ میں منتخب شده میزبان میں ری کمبی نینٹ DNA کو داخل کیا جاتا ہے ۔ اس طرح میزبان جاندار وراثتی لحاظ سے تبدیل شدہ ( GMO ) جاندار بن جاتا ہے ۔
- وراثتی طور پر تبدیل شده جاندار GMO میں نشوونما: اس مرحلہ میں دلچسپی کی جین کی ضرورت کےلحاظ سے نقل کے حصول کی خاطر GMO کو مناسب کلچر میڈیم دیا جاتا ہے ۔
- دلچسی کے جین کا کام کرنا: یہاں پر دلچسپی کا جین مطلوبہ پروٹین تیار کارتا ہے۔اس کو کلچر میڈیم سے الگ کیا جاتا ہے۔
جینیٹک انجیئرنگ کے مقاصد
جینیٹک انجیئرنگ کے درج ذیل مقاصد اہم ہیں۔
- کسی خاص RNA اور پروٹین کے مالیکیولز تیار کرنا۔
- پودوں کی پسند بید و خصوصیات والی اقسام تیار کرنا ۔
- جین تھراپی کی خاطر خاص جین یا جین کے کسی حصہ کو الگ کرنا۔
- جانداروں میں وراثتی نقائص کا علاج کرنا ۔
- ادویات ، اینزائمز اور اہم تجارتی آرگینک کیمیائی مرکبات کی پیداوار میں بہتری لانا ۔
جنیٹک انجیئرنگ کے فائدے
آج کی دنیا میں جینیٹک انجینئر نگ کی بڑی اہمیت ہے چند ایک پیش کی جارہی ہیں۔
- انسانی انسولین کا جین بیکٹیریا میں متعارف کرایا گیا ہے ۔ وراثتی طور پر تبدیل شدہ بیکٹیریا انسولین تیار کرنے کے اہل ہوگیا اس طرح تیار شدہ انسولین ڈایا بیٹیز کے مریض استعمال کرتے ہیں۔
- وراثتی طور پر تبدیل شده مکرو آرگنزمز کے ذریعہ ہارمون تھائموسن تیار کیا گیا ۔ یہ ہارمون پھیپڑوں اور دماغ کے کینسر میں بہت زیادہ موثر ہے ۔
- انسانی گروتھ ہارمونز بنانے کے لیے 1977 ء میں ای کولائی بیکٹیریم تیار کیا گیا ۔
- جینیٹک انجیئرنگ سے مویشیوں ہرن ، بکریوں وغیرہ میں پیدا ہونے والی وائرل بیماری کے خلاف ایک محفور ویکسین بنائی گئی ۔ انسانی بیماری ہیپاٹائٹس کے علاج کے لیے ویکسین تیارکی گئی ۔
- جینیٹک نجینئرنگ کی مدد سے دماغ میں ہونے والے درد کے علاج کے لیے دوائی بیٹا اینڈورفن تیاری کی گئی ۔
- آج کل انسانی ایگ سیل میں موجود جینز تبدیل کرنا ممکن ہو گیا ہے جس سے ہیموفلیا جیسی وراثتی بیماری ختم کرنا ممکن ہوگا ۔
- وائرس سے متاثر سیلز میں بننے والی وائرس کے خلاف بنے والی پروٹین انٹرفیرون تیار کی گئی ۔1990 میں وراثتی لحاظ سے تبدیل کیے گئے مائیکرو آرگنزمز میں پہلی دفعہ انٹرفیرون پروٹین تیار کی گئی ۔
- خون کے لوتھڑوں کو توڑنے کے لیے وراثتی طور پر تبدیل کیے گئے آرگنزمز اینزائم یوروکائنیز بنایا گیا ۔
- جینیٹک انجینئرنگ سے ایسے پودے پیدا کیے گئے ہیں جو فضا میں نائٹروجن کو براہراست فکس کرتے ہیں ۔ ان پودوں کو کھاد کی ضرورت نہیں ہوتی ۔
- جینیٹک انجیئرنگ سے خون کے سرطان جیسے کہ تھیلے سیمیا اور سکل سیل انیمیا کے علاج کے لیے جو کہ جین میں نقص آجانے سے پیدا ہوتے ہی ہڈیوں کے گودے میں نارمل جین داخل کرنے سے علاج ممکن بنایا گیا۔