Definition
بایوٹیکنالوجی مفید مصنوعات اور عمل تیار کرنے کے لیے زندہ جانداروں (یا ان کے اجزاء) استعمال کرنے کا وسیع میدان ہے؛ جینیاتی انجینئرنگ بایوٹیکنالوجی کے اندر ایک مخصوص، طاقتور تکنیک ہے — مطلوبہ نتیجہ حاصل کرنے کے لیے براہ راست کسی جاندار کے DNA میں ردوبدل۔
جینیاتی انجینئرنگ میں، پہلا قدم ماخذ جاندار کے DNA سے مطلوبہ جین پہچاننا اور الگ کرنا ہے (عموماً ریسٹرکشن اینزائمز استعمال کرتے ہوئے، جو DNA کو مخصوص ترتیبوں پر کاٹتے ہیں)۔
پلازمڈ DNA کا ایک چھوٹا، دائروی ٹکڑا ہے، بیکٹیریا کے اصل کروموزوم سے الگ، جو آزادانہ طور پر نقل بنا سکتا ہے — حیاتیات دان جینیاتی انجینئرنگ میں پلازمڈز استعمال کرتے ہیں کیونکہ انہیں کھولنا اور ان میں کوئی بیرونی جین شامل کرنا آسان ہے، اور انہیں دوبارہ بیکٹیریا میں داخل کرنا آسان ہے، جو پھر شامل شدہ جین کو اپنا سمجھ کر بڑھتے وقت اس کی نقل بناتے ہیں۔
پلازمڈ (یا بعض اوقات بیکٹیریوفیج وائرس) اکثر جینیاتی انجینئرنگ میں ویکٹر کے طور پر استعمال ہوتا ہے — ویکٹر محض مطلوبہ جین کو میزبان خلیے میں لے جانے اور پہنچانے کے لیے استعمال ہونے والی سواری ہے۔
مطلوبہ جین عموماً DNA لیگیز اینزائم استعمال کرتے ہوئے بیکٹیریا کے پلازمڈ میں داخل کیا جاتا ہے، جو جین اور کھلے پلازمڈ کے کٹے سروں کو جوڑتا ہے۔
جین داخل کرنے کے بعد، میزبان خلیے کو بڑھنے (نقل بنانے) دیا جاتا ہے — جیسے یہ بار بار تقسیم ہوتا ہے، یہ اپنے پلازمڈ کی نقل (شامل جین سمیت) ہر نئے خلیے میں بناتا ہے، جین کی بہت سی نقلیں بڑے پیمانے پر پیدا کرتا ہے اور، اگر جین کا اظہار ہو رہا ہو، وہ پروٹین جس کے لیے یہ کوڈ کرتا ہے۔
'ریکومبیننٹ DNA' کا مطلب ایسا DNA ہے جو مصنوعی طور پر دو مختلف ذرائع سے ملایا گیا ہو (مثلاً ایک انسانی جین بیکٹیریائی پلازمڈ میں داخل کیا گیا) — DNA جو قدرتی طور پر اکٹھے نہ ہوتا۔
Definition
بیکٹیریا جینیاتی انجینئرنگ میں عام طور پر استعمال ہوتے ہیں کیونکہ یہ انتہائی تیزی سے نقل بناتے ہیں، نسبتاً سادہ جاندار ہیں جنہیں بڑے پیمانے پر اگانا آسان اور سستا ہے، اور ان کے پلازمڈز ان میں بیرونی جینز داخل کرنا آسان بناتے ہیں — ایک چھوٹا ابتدائی بیچ تیزی سے ایک بہت بڑی پیداواری پیمانے کی کلچر میں بڑھایا جا سکتا ہے۔
بیکٹیریا میں جینز منتقل کرنے کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والا وائرس ایک بیکٹیریوفیج (ایک وائرس جو خاص طور پر بیکٹیریا کو متاثر کرتا ہے) ہے، کیونکہ یہ قدرتی طور پر اپنا جینیاتی مواد بیکٹیریائی خلیوں میں داخل کرتا ہے — ایک میکانزم جسے جینیاتی انجینئرز مطلوبہ جین پہنچانے کے لیے دوبارہ استعمال کر سکتے ہیں۔
Definition
جینیاتی انجینئرنگ سے تیار ہونے والی دو قسم کی طبی مصنوعات: ہارمونز (جیسے انسانی انسولین، ذیابیطس کے علاج کے لیے جینیاتی طور پر تبدیل شدہ بیکٹیریا سے پیدا) اور ویکسینز/اینٹی باڈیز (وائرل انفیکشنز اور دیگر بیماریوں کے خلاف مدد دیتے ہیں)۔
طبی بایوٹیکنالوجی نے ذیابیطس میں صحت کی دیکھ بھال کو جینیاتی طور پر تبدیل شدہ بیکٹیریا سے انسانی انسولین کی بڑے پیمانے پر پیداوار ممکن بنا کر آگے بڑھایا ہے (پرانی، کم مستقل جانوروں سے حاصل انسولین کی جگہ لیتے ہوئے)، اور سرطان میں بایوٹیکنالوجی تکنیکوں سے تیار کردہ ہدف شدہ علاج اور تشخیصی آلات ممکن بنا کر۔
بایوٹیکنالوجی ویکسینز جلدی تیار کرنے میں مدد دے سکتی ہے (جیسے COVID-19 میں دیکھا گیا) کیونکہ جینیاتی انجینئرنگ تکنیکیں سائنسدانوں کو کسی روگجن کی جینیاتی ترتیب تیزی سے پہچاننے، لیب میں مخصوص وائرل پروٹینز (یا انہیں بنانے کی جینیاتی ہدایات) بنانے دیتی ہیں بغیر پورے خطرناک روگجن کو اگانے کی ضرورت کے، اور روایتی طریقوں سے تیز ویکسین امیدواروں کی جانچ کرتی ہیں۔
جین تھراپی مریض کے اپنے خلیوں میں جینیاتی مواد داخل کر کے، ہٹا کر، یا درست کر کے بیماری کا علاج یا روک تھام کرتی ہے — مثلاً یہ سسٹک فائبروسس جیسی کچھ وراثتی خرابیوں اور اندھے پن کی کچھ وراثتی اقسام کے علاج کے لیے تحقیق/استعمال کی جا رہی ہے، خراب جین کی کام کرنے والی نقل فراہم کر کے۔
Definition
ہیومن جینوم پروجیکٹ پورے انسانی جینوم (تمام انسانی جینز اور DNA ترتیبوں) کا نقشہ بنانے اور ترتیب دینے کی ایک بڑی بین الاقوامی تحقیقی کوشش تھی۔ یہ اہم ہے کیونکہ یہ سائنسدانوں کو انسانی جینیات کا تفصیلی حوالہ نقشہ دیتا ہے، جینیاتی بیماریوں کی بہتر سمجھ، زیادہ درست تشخیصی ٹیسٹ، اور زیادہ ہدف شدہ، ذاتی طبی علاج تیار کرنے کی بنیاد ممکن بناتا ہے۔
Definition
جینیاتی انجینئرنگ فصلوں کو کم از کم دو طریقوں سے بہتر بنا سکتی ہے: انہیں کیڑوں کے خلاف مزاحم بنا کر (پودے میں زہر پیداوار کا جین شامل کر کے، جیسے بیکٹیریا Bt سے — پودا کھانے والے کیڑے پھر ایک ایسا زہر کھا لیتے ہیں جو انسانوں کے لیے بے ضرر مگر ان کے لیے مہلک ہے، کیمیائی کیڑے مار ادویات کی ضرورت کم کرتا ہے) اور غذائی مواد بہتر بنا کر (جیسے گولڈن چاول کے ساتھ)۔
گولڈن چاول بیٹا-کیروٹین مواد بڑھانے کے لیے جینیاتی طور پر تبدیل شدہ ہے (ایک پیش رو مادہ جسے جسم وٹامن اے میں بدلتا ہے)، ان آبادیوں میں وٹامن اے کی کمی سے نمٹتا ہے جہاں چاول بنیادی خوراک ہے مگر غذائی وٹامن اے ورنہ کم ہے۔
خوراکی بایوٹیکنالوجی نے کیڑے مزاحم اور جڑی بوٹی مار مزاحم فصلوں (فصل کے نقصانات اور کیمیائی استعمال کم کرتے ہوئے)، اور گولڈن چاول جیسی غذائی طور پر بہتر فصلوں کے ذریعے زراعت کو آگے بڑھایا ہے، پیداوار اور غذائی قدر دونوں بڑھاتے ہوئے۔
Remember
جینیاتی طور پر تبدیل شدہ خوراک کے صحت پر اثرات کا احتیاط سے مطالعہ کرنا اہم ہے کیونکہ نئے جینز شامل کرنا، اصولی طور پر، نئے الرجن، غیرمتوقع غذائی تبدیلیاں، یا دیگر غیرارادی اثرات متعارف کروا سکتا ہے — وسیع پیمانے پر استعمال سے پہلے سخت جانچ یقینی بناتی ہے کہ GM خوراک صارفین تک بڑے پیمانے پر پہنچنے سے پہلے روایتی خوراک جتنی محفوظ ہو۔
Definition
ابال ایک میٹابولک عمل ہے جہاں جراثیم (جیسے خمیر یا بیکٹیریا) شکروں کو دوسری مصنوعات میں بدلتے ہیں (جیسے الکحل، گیسیں، یا تیزاب) بغیر آکسیجن کی ضرورت کے — اس طرح بنی روایتی مصنوعات کی دو مثالیں روٹی ہیں (خمیر پیدا کرتا ہے، آٹے کو پھلاتا ہے) اور دہی (بیکٹیریا لیکٹوز کو لیکٹک ایسڈ میں ابالتے ہیں)۔
روٹی بنانے میں خمیر کا کردار آٹے میں شکروں کے ابال کے دوران کاربن ڈائی آکسائیڈ گیس خارج کرنا ہے، اسے پھلاتا ہے؛ ایتھانول بنانے میں، خمیر شکروں کو براہ راست ایتھانول اور کاربن ڈائی آکسائیڈ میں ابالتا ہے۔
بیکٹیریا سٹریپٹومائسیز بایوٹیکنالوجی میں اینٹی بائیوٹکس پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے (بہت سی اہم اینٹی بائیوٹکس، بشمول سٹریپٹومائسن، سٹریپٹومائسیز اقسام سے حاصل ہوتی ہیں)۔
Definition
بائیوریمیڈی ایشن زندہ جانداروں (اکثر جینیاتی طور پر تبدیل شدہ بیکٹیریا) کا استعمال کسی آلودہ ماحول سے آلودگیاں توڑنے یا ہٹانے کے لیے ہے — مثلاً تیل کے اخراج یا صنعتی فضلے کو میٹابولائز کرنے کے لیے انجینئرڈ بیکٹیریا، نقصان دہ آلودگیوں کو بے ضرر مادوں میں بدلتے ہیں۔
بایوپلاسٹک مکئی یا آلو جیسی فصلوں کے ابالے گئے نشاستے سے پیدا ہوتا ہے — روایتی پیٹرولیم پر مبنی پلاسٹک کا ایک قابلِ تجدید، زیادہ حیاتیاتی طور پر گلنے والا متبادل پیش کرتا ہے۔
سمندری بایوٹیکنالوجی وہ میدان ہے جو سمندری جانداروں (جیسے سپنج، مرجان، اور سمندری بیکٹیریا) کا استعمال نئی دوائیں اور بایوفیول تیار کرنے کے لیے کرتا ہے، کیونکہ بہت سے سمندری جاندار منفرد کیمیائی مرکبات پیدا کرتے ہیں (اکثر قدرتی دفاع کے طور پر) جن کی طبی یا صنعتی استعمال کی صلاحیت خشکی پر نہیں پائی جاتی۔
Definition
سر ایان ولمٹ نے اس تحقیقی گروہ کی قیادت کی جس نے سب سے پہلے ڈولی بھیڑ پیدا کی، پہلا کلون شدہ ممالیہ، ایک بالغ سومیٹک خلیے سے بنایا گیا — ایک اہم مظاہرہ کہ مکمل طور پر تفریق شدہ بالغ خلیے کا جینیاتی مواد جینیاتی طور پر یکساں نیا جاندار بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
سائنسدان جین ایڈیٹنگ کے ذریعے جن دو جینیاتی خرابیوں کا علاج تلاش کرنے کی تحقیق کر رہے ہیں ان میں سسٹک فائبروسس اور سکل سیل انیمیا شامل ہیں (دیگر کے ساتھ)، ذمہ دار خراب جین کو براہ راست درست کر کے۔
Definition
جین ایڈیٹنگ کے فوائد میں پہلے لاعلاج جینیاتی بیماریوں کا ان کی بنیادی وجہ پر علاج، فصل کی برداشت اور پیداوار بہتر بنانا، اور عمومی طور پر جین کے کام کی سائنسی سمجھ آگے بڑھانا شامل ہیں۔
جینیاتی تبدیلی کے ممکنہ خطرات میں غیرہدف جانداروں یا ماحولیاتی نظاموں پر غیرارادی اثرات، اگر مکمل جانچ نہ ہو تو GM خوراک سے ممکنہ الرجی ردعمل یا غیرمتوقع صحت اثرات، اور اخلاقی خدشات (خاص طور پر انسانی جینز میں ترمیم کے گرد، خاص طور پر وہ جو مستقبل کی نسلوں کو وراثت میں مل سکتے ہیں) شامل ہیں — یہی خطرات بالکل وہ وجہ ہیں کہ جینیاتی انجینئرنگ کے استعمال کے ساتھ احتیاطی ضابطہ کاری اور مکمل جانچ کیوں چلتی ہے۔
خلاصہ (Quick Recap)
- ●جینیاتی انجینئرنگ: جین الگ کریں ویکٹر میں داخل کریں (پلازمڈ، DNA لیگیز سے) میزبان (بیکٹیریا) میں منتقل کریں میزبان بڑھتا ہے ریکومبیننٹ DNA/پروٹین پیدا ہوتا ہے
- ●بیکٹیریا استعمال: تیز نقل، سستا/آسان اگانا، پلازمڈز داخلہ آسان بناتے ہیں؛ بیکٹیریوفیج وائرس بھی ویکٹر کا کام دیتے ہیں
- ●طب: انسولین (ذیابیطس)، ویکسینز/اینٹی باڈیز، جین تھراپی (خراب جین درست کرتی ہے)، تیز ویکسین تیاری (مثلاً COVID-19)؛ ہیومن جینوم پروجیکٹ نے تمام انسانی جینز کا نقشہ بنایا
- ●زراعت: کیڑے مزاحم فصلیں (Bt زہر جین)، گولڈن چاول (وٹامن اے پیش رو) — خوراکی بایوٹیک پیداوار اور غذائیت بڑھاتی ہے، مگر GM خوراک کو احتیاطی صحت جانچ چاہیے
- ●ابال: خمیر (روٹی — ؛ ایتھانول)؛ سٹریپٹومائسیز اینٹی بائیوٹکس
- ●بائیوریمیڈی ایشن (GM بیکٹیریا آلودگی صاف کرتے ہیں)؛ بایوپلاسٹک (ابالے فصل نشاستے سے)؛ سمندری بایوٹیکنالوجی (سمندری جانداروں سے دوائیں/بایوفیول)
- ●کلوننگ: ایان ولمٹ/ڈولی بھیڑ (پہلا کلون شدہ ممالیہ)؛ سسٹک فائبروسس جیسی خرابیوں کے لیے جین ایڈیٹنگ کی تحقیق؛ فوائد بمقابلہ خطرات (غیرارادی اثرات، اخلاقیات) احتیاطی ضابطہ کاری چاہتے ہیں
