पशु जैव प्रौद्योगिकी: पशु जैव प्रौद्योगिकी का एक परिचय

पशु जैव प्रौद्योगिकी: पशु जैव प्रौद्योगिकी का एक परिचय!

जानवरों के ऊतक संवर्धन की अवधारणा पहली बार 1903 में सामने आई, जब वैज्ञानिकों ने इन विट्रो (एक टेस्ट ट्यूब में) कोशिकाओं को विभाजित करने की तकनीक की खोज की। रॉस हैरिसन ने 1907 में मेंढक ऊतक का उपयोग करके पशु ऊतक संवर्धन तकनीक की शुरुआत की।

यह तकनीक शुरू में ठंडे खून वाले जानवरों तक सीमित थी। हालाँकि, बाद के अध्ययनों ने भी गर्म रक्त वाले जानवरों को अपने क्षेत्र में लाया। इन वर्षों में विभिन्न ऊतकों को खोजकर्ता के रूप में उपयोग किया गया है, और ऊतक संस्कृति तकनीक वास्तव में पशु जैव प्रौद्योगिकी की रीढ़ बन गई है।

पशु ऊतक संवर्धन के अनुप्रयोग:

आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी उपकरणों का पशु जैव प्रौद्योगिकी पर भी उल्लेखनीय प्रभाव पड़ा है। पशुधन पर सुधार के लिए दुनिया भर में कई नवीन तकनीकों का लगातार उपयोग किया जा रहा है। इस दृष्टिकोण की नींव विभिन्न जैव रासायनिक और आणविक स्तरों पर परिवर्तन में निहित है। ये तकनीक रोग-प्रतिरोधी, स्वस्थ और अधिक उत्पादक जानवरों को विकसित करने में बेहद उपयोगी साबित हो रही हैं।

कुछ ऐसे क्षेत्र जहाँ ये आणविक तकनीक उपयोगी साबित हो सकती हैं, में शामिल हैं:

जानवरों की अभिजाती:

हालांकि पारंपरिक प्रजनन कार्यक्रम अब कई वर्षों से हैं, लेकिन उनका आवेदन सीमित है। वे बहुत विशिष्ट नहीं हैं, क्योंकि पारंपरिक प्रजनन के परिणामस्वरूप दो जानवरों के बीच एक क्रॉस होगा, जहां कई जीन एक साथ स्थानांतरित हो सकते हैं।

यहां, कुछ जीन उपयोगी हो सकते हैं, जबकि अन्य परेशान करने वाले हो सकते हैं। लेकिन पुनः संयोजक डीएनए तकनीक ने जानवरों को महान सटीकता और सटीकता के साथ प्रजनन करना संभव बना दिया है। विशिष्ट जीन को उसी जानवर में मौजूद अन्य जीनों में बदलाव का कारण बनाए बिना एक पशु भ्रूण में डाला जा सकता है।

इस तकनीक के प्रमुख अनुप्रयोगों में से एक उत्पादक गायों की नई नस्लों का विकास है जो अधिक पौष्टिक दूध का उत्पादन कर सकते हैं। एक साधारण गाय के दूध में लैक्टोफेरिन, आयरन युक्त प्रोटीन की कमी होती है, जो शिशु के विकास के लिए महत्वपूर्ण है।

कैलिफ़ोर्निया के Gen Pharm International के वैज्ञानिकों ने अब ट्रांसजेनिक बुल हरमन को विकसित किया है, जिसे लैक्टोफेरिन के लिए मानव जीन के साथ माइक्रोइन्जेक्ट किया गया है। हरमन का प्रजनन और इसकी संतान पौष्टिक दूध का एक नया स्रोत साबित होगा।

टीके:

खेत जानवरों और उनकी स्वास्थ्य देखभाल में सुधार के लिए हर साल अरबों डॉलर खर्च किए जाते हैं। वैज्ञानिक अब पशु स्टॉक के लिए टीके का उत्पादन करने के लिए पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। सूअर छद्म रेबीज (हर्पीस-वायरस) के लिए एक अत्यंत प्रभावी टीका पहले ही विकसित किया जा चुका है। इस टीके को पारंपरिक रूप से रोगाणुओं को पैदा करने वाली बीमारी के कारण बनाया गया था।

इससे इनमें से कुछ रोगाणुओं के जीवित रहने का उच्च जोखिम था। इसका एक सामान्य उदाहरण है घातक पैर और मुंह की बीमारी (FMD)। यूरोप में ऐसे कई उदाहरण हैं जहां एफएमडी वैक्सीन के इस्तेमाल से वास्तव में इस बीमारी का प्रकोप हुआ। आधुनिक पुनर्संयोजक टीके इन कीटाणुओं के इंजेक्शन नहीं हैं। वे इस प्रकार उपयोग करने के लिए सुरक्षित हैं, और ऐसा कोई जोखिम शामिल नहीं है।

पारंपरिक वैक्सीन उत्पादन एक उच्च लागत, कम मात्रा का मामला है। लेकिन मॉडेम पुनः संयोजक उत्पादन प्रणालियों ने कुशल टीकों के लिए विशाल बाजार में नए विस्तर खोले हैं। पुनरावर्ती टीके भी विकास की अपनी तेज गति से स्कोर करते हैं।

पारंपरिक टीके अनुसंधान करने और प्रयोग करने से पहले बीस से तीस साल तक का समय ले सकते हैं। यह महत्वपूर्ण टीकों की कमी का कारण रहा है। मॉडम के टीके बहुत कम समय में तैयार किए जाते हैं। क्या अधिक है, ये टीके कमरे के तापमान पर भी सक्रिय हैं। उनका आंदोलन और भंडारण इस प्रकार बहुत आसान हो जाता है।

पशु पोषण में सुधार:

पशु पोषण एक और प्रमुख चिंता है जिसे जैव-प्रौद्योगिकीय साधनों के माध्यम से संबोधित किया जा सकता है। हमने देखा है कि औषधीय अनुप्रयोगों के लिए प्रोटीन को ओवर-एक्सप्रेस करने के लिए कुछ बैक्टीरिया का कुशलतापूर्वक उपयोग कैसे किया गया है। इसी तरह, सोमाटोट्रोपिन जैसे पशु प्रोटीन को बैक्टीरिया में अधिक मात्रा में व्यक्त किया जा सकता है और वाणिज्यिक प्रयोजनों के लिए बड़ी मात्रा में उत्पन्न किया जा सकता है।

भेड़ और गाय जैसे जानवरों को इन प्रोटीनों की थोड़ी मात्रा देने से पहले ही पशु की फ़ीड रूपांतरण दक्षता में वृद्धि देखी गई है। बायोटेक्नोलॉजिकल हेरफेर पोरसिन सोमाटोट्रोपिन (पीएसटी) उत्पन्न करने में मदद कर सकता है, जो न केवल पंद्रह से बीस प्रतिशत तक हॉग में फ़ीड दक्षता में सुधार करता है, बल्कि मानव स्वास्थ्य प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण लाभ भी है। पीएसटी वसा जमा को कम करने में भी मदद करता है।

एक अन्य वृद्धि हार्मोन - बोवाइन सोमाटोट्रोपिन (BST) डेयरी गायों को दिया जाता है ताकि उनके दूध उत्पादन में बीस प्रतिशत तक सुधार हो सके। इस हार्मोनल उपचार से पशु की फीड की मात्रा बढ़ जाती है, और दूध का अनुपात पांच से पंद्रह प्रतिशत तक बढ़ जाता है।

ग्रोथ हॉर्मोन रिलीजिंग फैक्टर (GHRF) एक और प्रोटीन है जो जानवरों की फ़ीड दक्षता बढ़ाने के लिए बताया गया है। हालांकि यह एक वृद्धि हार्मोन नहीं है, यह विकास प्रोटीन (हार्मोन) के उत्पादन को बढ़ाने में पशु को सहायता करता है।

ऐसी तकनीक का प्रारंभिक उपयोग दूध और मांस उत्पादों के माध्यम से इन हार्मोनों को मानव में स्थानांतरित करने के डर से किया गया था। हालाँकि, व्यापक अध्ययनों ने निर्णायक रूप से इन आशंकाओं को शांत कर दिया है। परीक्षणों ने साबित किया है कि इन प्रोटीनों का मानव शरीर पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, और इसलिए खपत के लिए सुरक्षित हैं।

ट्रांसजेनिक पशु बनाना:

ट्रांसजेनिक भेड़:

डॉली, भेड़ को स्कॉटलैंड में 1997 में परमाणु हस्तांतरण तकनीक द्वारा बनाया गया था। यहाँ एक 'डोनर' स्तन कोशिका के नाभिक को एक प्राप्तकर्ता सेल (अंडाणु) (जिस नाभिक को हटा दिया गया था) में इंजेक्ट किया गया था। इस सेल को तब एक ग्रहणशील सरोगेट मदर के रूप में प्रत्यारोपित किया गया था, और यह अंततः डॉली में विकसित हुई - 'दान के क्लोन'। इसके बाद पोली का जन्म हुआ - ट्रांसजेनिक मेमने में एक मानव जीन (चित्र 3)।

डॉली और पोली के विकास ने, पहले क्लोन जानवरों ने पूरी दुनिया में लहरें पैदा कीं। यह उपलब्धि वास्तव में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह न केवल एक महान वैज्ञानिक उपलब्धि को चिह्नित करता है, बल्कि कई अन्य क्लोन जानवरों की पीढ़ी के लिए भी मार्ग प्रशस्त करता है, जो मूल्यवान मानव प्रोटीन ले जाते हैं।

ट्रांसजेनिक बकरी:

इस मामले में भ्रूण की कोशिकाओं को तीस दिन की मादा बकरी के भ्रूण से प्राप्त किया गया था। एटी III जीन, एक मानव जीन एन्टी-क्लॉटिंग प्रोटीन एन्कोडिंग था जो प्रमोटर को झुका दिया गया था, और नए निषेचित अंडे के नाभिक में इंजेक्ट किया गया था।

प्राप्तकर्ता अंडा सेल (एनक्लोज्ड कंडीशन) के नाभिक को हटाने के बाद, दाता अंडा सेल को भ्रूण के फाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं के साथ मानव जीन युक्त किया गया था। इसके बाद, क्लोन किए गए भ्रूण को एक प्राप्तकर्ता महिला बकरी मां में स्थानांतरित कर दिया गया था।

इस प्रकार विकसित मादा संतान मानव प्रोटीन युक्त दूध का उत्पादन करने में सक्षम है। यह प्रोटीन आसानी से दूध से निकाला जा सकता है और कई दवा प्रयोजनों के लिए उपयोग किया जाता है। मानव जीन के साथ इन बकरियों का विकास परमाणु हस्तांतरण प्रक्रिया के पहले अनुप्रयोगों में से एक है।

ब्रिटेन की कंपनी PPL थेरप्यूटिक्स ने पहले ही पांच ट्रांसजेनिक लैम्ब विकसित किए हैं। कंपनी के निदेशक, डॉ। एलन कोलमैन का कहना है कि ये भेड़ के बच्चे तुरंत झुंड या झुंड का निर्माण करने के लिए दृष्टि के 'बोध' हैं जो मूल्यवान चिकित्सीय प्रोटीन की उच्च सांद्रता बहुत जल्दी पैदा करते हैं। देर से, सूअरों को भी अधिक नवीन क्लोनिंग तकनीकों का उपयोग करके क्लोन किया गया है। ये सूअर खाद्य उद्योग के लिए बहुत उपयोगी हो सकते हैं।

एक्सनोट्रांसप्लांटेशन: एक प्रजाति से दूसरे में अंग प्रत्यारोपण

ऑर्गन ट्रांसप्लांटेशन, नवीनतम बायोटेक करतब, हृदय, किडनी, फेफड़े और अन्य बीमारियों के लिए एक कुशल उपचार साबित हुआ है। माना जाता है कि सूअरों की प्रजातियों में से मानव के लिए दाता अंगों के होनहार स्रोत हैं। इस प्रथा को 'एक्सनोट्रांसप्लांटेशन' कहा जाता है।

पहला एक्सनोट्रांसप्लांटेशन प्रयोग 1905 में किया गया था, जब एक फ्रांसीसी सर्जन ने एक खरगोश के स्लाइस को मानव रोगी में प्रत्यारोपित किया था। चिंपांजी की किडनी को इंसानों में ट्रांसप्लांट करने का पहला प्रयोग 1963-64 में किया गया था। प्रत्यारोपित किडनी प्राप्त करने वाले रोगियों में से एक नौ महीने तक जीवित रहा।

सूअरों से प्रत्यारोपित हृदय के वाल्व आमतौर पर गंभीर हृदय रोगों के विभिन्न रूपों के इलाज के लिए उपयोग किए जाते हैं। मधुमेह के इलाज में अनुसंधान के एक होनहार एवेन्यू के रूप में देखा जानवरों की कोशिकाओं को भी देखा जाता है। पार्किंसंस रोग और कुछ दवा उपचारों के कारण तीव्र दर्द। गायों के तरल पदार्थ और ऊतकों का उपयोग दशकों से दवाओं और अन्य स्वास्थ्य उत्पादों के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।

ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन के लिए प्रमुख बाधा संक्रमण के खिलाफ मानव शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली है। कभी-कभी मानव शरीर में एक गैर-मानव ऊतक का परिचय एक अति सक्रिय अस्वीकृति बनाता है, और पूरे शरीर को दान किए गए अंग में रक्त के प्रवाह में कटौती हो सकती है। यहां दिन को बचाने के लिए फिर से जैव प्रौद्योगिकी कदम। सूअर अब अंगों का उत्पादन करने के लिए क्लोन किए जा रहे हैं, जो मानव शरीर द्वारा मान्यता प्राप्त होंगे।

इन सूअरों को भ्रूण के पिगस्किन कोशिकाओं से आनुवंशिक सामग्री को अंडों में माइक्रोइंजेक्ट करके विकसित किया जाता है, जिनकी खुद की कोई आनुवंशिक सामग्री नहीं थी। इस पद्धति को 'होनोलुलु तकनीक' के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह टेरुहिको वाकायामा और उनके समूह होनोलुलु (यूएसए) में था जिन्होंने चूहों को क्लोन करने के लिए पहली बार इस पद्धति का उपयोग किया था।

इस तकनीक ने पहले पुरुष स्तनपायी क्लोन का विकास किया है। यह विधि अत्यधिक पसंदीदा है क्योंकि इसमें केवल भ्रूण दाता कोशिका का स्थानांतरण शामिल है। अन्य विधियाँ, जैसे कि डॉली के क्लोनिंग में उपयोग की जाती हैं, के लिए संपूर्ण दाता कोशिका के संलयन की आवश्यकता होती है, जिसमें सम्मिलित अंडा होता है।

Xena - क्लोन किए गए काले सुअर प्रत्यारोपण के लिए अंगों के उत्पादन में एक कदम आगे हो सकते हैं। अगला कदम इस क्लोन सुअर के जीनोम को संशोधित करना होगा, ताकि ऐसे जानवरों से प्राप्त अंगों को प्रत्यारोपण के लिए इस्तेमाल किए जाने पर अस्वीकृति का कोई खतरा न हो। हालांकि, ऐसे प्रत्यारोपणों की नैतिक दुविधा और अज्ञात बीमारी के वायरस के संक्रमण की संभावना से अभी भी निपटना बाकी है।

भ्रूण स्थानांतरण:

गोजातीय भ्रूण स्थानांतरण आनुवंशिक हेरफेर की एक और तकनीक है। भ्रूण हस्तांतरण का मुख्य लाभ यह है कि यह गायों और भैंसों जैसे उपयोगी मवेशियों की प्रजनन क्षमता को बढ़ाता है। इस तरह के हस्तांतरण से युवा दाताओं के पूर्वजों का एक बड़ा प्रतिशत होने से चयन के चरणों के बीच पीढ़ी के अंतराल में कमी आ सकती है।

कुछ मामलों में, भ्रूण स्थानांतरण यहां तक ​​कि गायों और भैंसों को भी अनुमति देता है, जो एक बीमारी, चोट या उम्र बढ़ने के कारण बांझ हो चुके होते हैं, जिनमें संतान होती है। ऊंटों और बछड़ों के लिए भ्रूण हस्तांतरण (ईटी) तकनीक भी विकसित की गई है। यह अध्ययन बीकानेर के कैमल पर राष्ट्रीय अनुसंधान केंद्र में किया गया है।