இனக்கலப்பு மற்றும் உயிரித்தொழில்நுட்பவியல்

2050 ஆம் ஆண்டில் இந்தியாவின் மக்கள் தொகை 1.7 பில்லியனை எட்டிவிடும். நம் நாட்டின் மொத்த உணவு உற்பத்தியானது அந்நாட்களில் 59% மக்களின் உணவுத் தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய இயலும். அப்படியாயின் இந்தியாவால் 2050 ஆம் ஆண்டில் 1.7 பில்லியன் மக்களுக்கு எப்படி உணவு அளிக்க முடியும்? இது “தாவரப்பயிர்ப் பெருக்கம்” என்றும் “கால்நடை வளர்ப்பு” ஆகியவற்றால் சாத்தியம்.

தாவரப்பயிர்ப் பெருக்கம் என்பது பொதுவாக முக்கியத்துவம் வாய்ந்த, உயர்நிலை முனையத் தாவரங்களை உற்பத்தி செய்யும் கலை.

கால்நடை வளர்ப்பு விலங்கினப் பெருக்கம் உள்ளடக்கியது. விலங்குகளின் ஜீன்களைத் தக்கமைத்து மேம்படுத்தி, நோய்க்கு எதிர்ப்பு சக்தி கொண்ட வளர்ப்பு விலங்குகளை மேம்படுத்துவதும் விலங்கினப் பெருக்கம் குறிக்கிறது. உணவு உற்பத்தி மற்றும் பால் அதிகரிக்க, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழலில் விலங்குகளைப் பராமரிப்பது, பெருக்கச் செயல்வாய்ப்பு விலங்கினப் பெருக்கம்.

நவீன உயிரியலின் அங்கமாகவிளங்கும் உயிர்த்தொழில்நுட்பவியலின் மற்றொரு முக்கியமான பயன்பாடு, மருத்துவத் துறையில் பயன்படுத்தப்படும் உடல்நலப் பொருட்கள், மருந்துகள் கண்டறியும் கருவிகள் மற்றும் உணவு உற்பத்தி ஆகியவற்றுக்கு உதவுகிறது.

நவீன விவசாய நடைமுறைகள் மற்றும் பயிர் மேம்பாடு#

விவசாயப் பயிர்கள்#

தாவரங்களைப் பயிரிடுவதில் மேற்கொள்ளப்படும் நவீன விவசாயச் செயல்பாடுகள் மேம்படுத்தப்பட்ட விவசாய நடைமுறைகள் எனப்படுகின்றன. இதில் நீர்ப்பாசனம், விதை, இயற்கை உரங்கள் மற்றும் தேச்சல் உரங்களைப் பயன்படுத்துதல், பயிர் சுழற்சி, பூச்சிகள் மற்றும் களைகளிலிருந்து பாதுகாப்பு, அறுவடை செய்தல், கதிரடித்தல் மற்றும் சேமிப்பு ஆகியவை அடங்கும்.

அதிகச் சூல், உயர்நிலை, மருத்துவ எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் குறுகிய காலப்படிக்காலம் போன்ற பண்புகளைக் கொண்ட மேம்படுத்தப்பட்ட பயிர் வகைகளை உருவாக்குவது பயிர் மேம்பாடு ஆகும்.

பசுமைப் புரட்சி#

வளரும் நாடுகளிலும், வளர்ந்த நாடுகளிலும் பின்பற்றிய நாடுகளிலும் அதிகச் சூல் தரும் பயிர் வகைகள் மற்றும் நவீன விவசாய நுட்பங்கள் மூலம் உணவு உற்பத்தியை அதிகரிக்கும் செயல்முறையே பசுமைப் புரட்சி ஆகும். “பசுமைப் புரட்சியின் தந்தை” என்று அழைக்கப்பட்ட அமெரிக்க விஞ்ஞானி நார்மன் E. போர்லாக் 1970 ஆம் ஆண்டு, அதிகச் சூல் மருத்துவ மரபியல் பரிசைப் பெற்றார். டாக்டர். மெண்டல் குடன் இணைந்து இந்தியாவில், டாக்டர் மா. சா. சுவாமிநாதன் தேசியக் கால்நடை ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தை அறிமுகம் செய்து, பசுமைப் புரட்சியைக் கொண்டு வந்தார். இதனால் 1960–2000 க்கும் இடையே அரிசி உற்பத்தி அதிக அளவில் அதிகரித்தது.

அதிகச் சூல் மற்றும் உயர்தரத்திற்கான பயிர்ப் பெருக்கம்#

சுதந்திரத்திற்குப் பின்னர் இந்தியா எதிர்கொண்ட மிகப்பெரிய சவால், பெருகிவரும் மக்கள் தொகைக்கும் போதிய உணவு உற்பத்தி செய்வதும் ஆகும். அதிகச் சூல் அளிக்கும் பயிர் வகைகளை உற்பத்தி செய்ய மேற்கொள்ளப்பட்ட முயற்சிகள் பசுமைப் புரட்சிக்கு அடித்தளம் அமைத்தன.

அன்றகக் கூலைக்காதுனம் மற்றும் வநல்

வங்காளதேசத்தின் அதிகச் சூல் தரும், அன்றக் கூலை உயரமுடைய (semidwarf), தேச்சல் உரம் ஏற்றுக்கொள்ளும் நெல் வகைகளிலிருந்து, பசாலி மற்றும் கல்யாணசாமி போன்ற அன்றக் கூலை நெல் வகைகள் உற்பத்தி செய்யப்பட்டன. பிலிப்பைன்ஸ் நாட்டின் சர்வதேச நெல் ஆராய்ச்சி நிறுவனம் (IRRI), IR8 (அதிசய அரிசி) என்ற அதிகச் சூல் தரும் அன்றக் கூலை நெல் வகையை உற்பத்தி செய்தது. இது 1966 ஆம் ஆண்டு முன்மாதிரியாக பிலிப்பைன்ஸ் நாட்டிலும், இந்தியாவிலும் அறிமுகம் செய்யப்பட்டது.

மேலும் தெரிந்துகொள்ளுங்கள்: டாக்டர் மா. சா. சுவாமிநாதன

இந்தியப் பசுமைப் புரட்சியில் முன்னிலைப் பங்கு வகித்தவர், இந்திய விஞ்ஞானி டாக்டர். தேசிய கம்பு உளுந்து சிவன் சுவாமிநாதன் ஆவார். உருளைக் கிழங்கு, மருத்துவ நெல், தேன் மற்றும் மைல் ஆகிய பயிர்களில் அவர் மேற்கொண்ட பயிர்ப் பெருக்க ஆய்வுகள் மிகவும் புகழ்பெற்றவையாகும். அவரது தீவிர முயற்சிகளால் 1960 ஆம் ஆண்டில் 12 மில்லியன் டன்னாக இருந்த மருத்துவ நெல் உற்பத்தி, இன்று 70 மில்லியன் டன்னாக உயர்ந்துள்ளது. எனவே இவர் “இந்தியப் பசுமைப் புரட்சியின் தந்தை” எனப் போற்றப்படுகிறார்.

மேலும் தெரிந்துகொள்ளுங்கள்: டாக்டர். மா. நம்மாழ்வார்

டாக்டர். மா. நம்மாழ்வார் (1938-2013) ஒரு தமிழ் விவசாய விஞ்ஞானி, சுற்றுச்சூழல் ஆர்வலர் மற்றும் இயற்கை விவசாய வல்லுநர் ஆவார். இவர் “வதனிகம் – நம்மாழ்வார் உயிர்ச்சூழல் நடுவம், உலக உணவுப் பாதுகாப்புக்கான பண்ணை ஆராய்ச்சி நேயம்” (NEFFFRGFST – வதனிகம்) என்ற அமைப்பை உருவாக்கி, அதன்மூலம் இயற்கை விவசாயத்தின் பயன்கள் பற்றிய விழிப்புணர்வை மக்களிடையே ஏற்படுத்தினார்.

நோய் எதிர்ப்புத்திறனுக்கான பயிர்ப் பெருக்கம்#

வைரஸ்கள், பாக்டீரியாக்கள் மற்றும் பூஞ்சைகள் போன்ற மருத்துவ உயிரிகளால் தாவரங்களில் மருத்துவங்கள் ஏற்படுகின்றன. இது பயிர்களின் சூலைப் பாதிக்கிறது. எனவே பூஞ்சைக்கொல்லிகள், பாக்டீரியக்கொல்லிகளைக் குறைவாகப் பயன்படுத்தி, சூலை அதிகரிக்க அம்மாற்றத்தில் மருத்துவ எதிர்ப்புத்திறன் பேரு பயிர் வகைகளை உற்பத்தி செய்வது அவசியமாகிறது.

அட்டவணை 20.1 - மருத்துவ எதிர்ப்புத்திறன் பேரு பயிர் வகைகள்

பூச்சிகள்/தீங்குயிரிகள் எதிர்ப்புத்திறனுக்கான பயிர்ப் பெருக்கம்#

நுண்ணுயிரிகளுடன் ஏறத்தாழே தானை பூச்சிகள் மற்றும் தீங்குயிரிகள் பயிர்களுக்கு மிகப்பெரிய சேதம் விளைவிக்கின்றன. எனவே பூச்சி மற்றும் தீங்குயிரி எதிர்ப்புத்திறன் பேரு பயிர் வகைகள் உருவாக்கப்பட்டன. அவற்றுள் சில:

அட்டவணை 20.2 - பூச்சிகள்/தீங்குயிரிகள் எதிர்ப்புத்திறன் பேரு பயிர் வகைகள்

ஊட்டச்சத்துத் தரத்திற்கான பயிர்ப் பெருக்கம்#

உலக மக்கள் அனைவரின் கவனத்தையும் ஈரத்தக்கதாக இருக்கும் மிகப்பெரிய உடல்நலப் பிரச்சனைகள், ஊட்டச்சத்துக் குறைபாடு மற்றும் புரதக் குறைபாடு ஆகியவையே. இது நேரடியாக உடல்நலத்தைப் பாதிக்கிறது. நேரடியாகவும் மறைமுகமாகவும் விலங்குகளின் உடல்நலம், பயிர்களின் ஊட்டச்சத்தின் தரம், உணவுப் பொருட்களின் அளவு மற்றும் பால் தரம் போன்றவற்றைப் பாதுகாக்கிறது.

பயிர்களின் தரம் பின்வரும் மூன்றைப் பொறுத்து மேம்படுத்தப்படும்:

1. புரதத்தின் அளவு மற்றும் தரம்
2. எண்ணெயின் அளவு
3. கனிமங்களின் அளவு

உயிரூட்டச்சத்து (Biofortification)#

விரும்பத்தக்க ஊட்டச்சத்துக்களான வைட்டமின்கள், புரதங்கள் மற்றும் கனிமங்களை நிறைந்த பயிர்த் தாவரங்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படும் அறிவியல் முறையே உயிரூட்டச்சத்து எனப்படும். இவ்வாறு உருவாக்கப்பட்ட சில பயிர் வகைகள்:

1. புமராட்டினைதா – நியாசின் என்ற அமினோ அமிலம் தெறிந்த கோதுமை வகை (இந்தியாவில் உருவாக்கப்பட்டது)

   

2. அட்லஸ் 66 – புரதம் தெறிந்த மருத்துவ கோதுமை வகை

   

3. இரும்புச் சத்து தெறிவூட்டப்பட்ட அரிசி வகை

4. வைட்டமின் A தெறிந்த கேரட், பூசணி மற்றும் மரக்கறி

பயிர் மேம்பாட்டிற்கான பயிர்ப் பெருக்க முறைகள்#

அதிகச் சூல் தரும் பயிர் வகைகளை உற்பத்தி செய்யும் பயிர்ப் பெருக்க முறைகள்:

1. புதிய வகைத் தாவரங்களின் அறிமுகம்
2. தேர்வு செய்தல்
3. பன்மய பயிர்ப் பெருக்கம்
4. சடுதிமாற்றப் பயிர்ப் பெருக்கம்
5. கலப்பினைத் தோற்றம்

புதிய வகைத் தாவரங்களின் அறிமுகம்#

இது அதிகச் சூல் தரும் தாவர வகைகளை ஒரு பகுதியிலிருந்து மற்றொரு பகுதிக்கு அறிமுகம் செய்யும் செயல்முறையாகும். இவ்வாறு தாவரங்கள் அயல் இனங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவ்வாறு இறக்குமதி செய்யப்பட்ட தாவரங்களில் மருத்துவங்களும், பூச்சிகளும் இருக்கலாம். எனவே அவை அறிமுகம் செய்யப்படுவதற்கு முன்னர் தாவர மருத்துவத் துறைச் சோதனைகள் மூலம் முறையும் சோதிக்கப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு: சோயா பீன்ஸ் சீனாவில் இருந்து அறிமுகம் செய்யப்பட்டது.

தேர்வு செய்தல்#

தேர்வு செய்தல் என்பது அடிப்படையாகக் கொண்டு சிறந்த தாவர வகைகளைத் தாவரக் கூட்டத்திலிருந்து பிரித்தெடுக்கும் பழமையான மற்றும் பெரும் முறை.

தேர்வு முறைகளின் மூன்று வகைகள்:#

1. கூட்டுத் தேர்வு முறை
2. தூய வரிசைத் தேர்வு முறை
3. மெண்டல் தேர்வு முறை (குடும்பத் தேர்வு முறை)

1. கூட்டுத் தேர்வு முறை

பலவகைப் பண்புகளைக் கொண்ட தாவரங்களின் கூட்டத்திலிருந்து விரும்பத்தக்க பண்புகளைக் கொண்ட சிறந்த தாவரங்களின் விதைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. இந்த விதைகளிலிருந்து இரண்டாம் தலைமுறை தாவரங்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இச்செயல்முறை ஏழு அல்லது எட்டு தலைமுறைகளுக்குத் தொடர்ந்து செய்யப்படுகிறது. இறுதியில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட விதைகள் அதிக எண்ணிக்கையில் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு, விவசாயிகளுக்குப் பயிரிடுவதற்காக வழங்கப்படுகின்றன.

2. தூய வரிசைத் தேர்வு முறை

தூய வரிசை என்பது “ஒரே உயிரியிலிருந்து தலைமுறை கடந்து பெறப்பட்ட எந்திரம்” ஆகும். இது “ஒரு தாவரத் தேர்வு” என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இம்முறையில் ஒரே குலத்தில் சேர்க்கப்பட்ட ஒரு தாவரத்திலிருந்து ஏறத்தாழே தானை தாவரங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு, ஒரே நிறமய அறுவடை செய்யப்படுகின்றன.

3. மெண்டல் தேர்வு முறை (குடும்பத் தேர்வு முறை)

ஒரு தாவரத்திலிருந்து உடல் இனப்பெருக்கம் அல்லது பாலினத் இனப்பெருக்கத்தின் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட தாவரங்களின் கூட்டமே குடும்பங்கள் எனப்படுகின்றன.

பன்மய பயிர்ப் பெருக்கம்#

பாலினப் பெருக்கம் செய்யும் தாவரங்களின் உடல் கலங்களில் இரண்டு முழு நிறமயத் தொகுதி குமரதாமேதாமெதாம்கள் உள்ளன. இதுவே இரட்டைநிறமயம் (2n) எனப்படும். கேமீட்டுகளில் (இனச் செல்களில்) ஒரு தொகுதி குமரதாமேதாமெதாமேட்டுமே உள்ளது. இது “ஒற்றைநிறமயம்” (n) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இரண்டுக்கும் மேற்பட்ட தொகுதி குமரதாமேதாமெதாம்களைக் கொண்ட உயிரினங்களை உருவாக்கும் முறையே “பன்மயம்” (Greek: Polys = many + aploos = One fold + eidos = form) எனப்படும்.

இந்த நிறமய “பலத்தொகுதியாக்கும் இயல்பு” எனப்படும். இது வெப்பம், குளிர், X-கதிர்கள் போன்ற இயற்பியல் காரணிகளாலும், கால்ச்சிசினம் போன்ற வேதியியல் காரணிகளாலும் ஏற்படும்.

பன்மய பயிர்ப் பெருக்கத்தின் சாதனைகள்:#

• விதையில்லாப் பூசணி (3n) மற்றும் வாழை (3n)
• பெரிய காய், வைரஸ் எதிர்ப்பு நெல்லும் கொண்ட மும் நெல் TV-29
• டிரிட்டிக்கல் (6n) என்பது மருத்துவ நெல் மற்றும் கோதுமை ஆகிய இரண்டிற்கும் இடையே கலப்புச் செய்து பெறப்பட்ட கலப்புயிரி ஆகும். இது அதிக நார்ச்சத்தும் புரதமும் கொண்டது.

சடுதிமாற்றப் பயிர்ப் பெருக்கம்#

ஒரு உயிரினத்தின் DNA வின் நியூக்ளியோடைடு வரிசையில் திடீர் மாற்றம் ஏற்படும், பாரம்பரியத்திற்கு உட்படும் மரபணு மாற்றமே சடுதிமாற்றம் எனப்படும். இது வேதியியல் மாறுபாடுகளை உண்டாக்குவதால், உயிரினங்களில் மரபணுக்களை ஏற்படுத்தும் செயல் ஆகும். சடுதிமாற்றத்திற்கு உட்படும் உயிரினம் “சடுதிமாற்ற முறை உயிரி” (mutant) எனப்படும்.

காமா தோட்டம் அல்லது அணுப் பூங்கா என்பது இரண்டாம் உலகப் போருக்குப் பின் அணு ஆற்றல் பயிர் முன்மாதிரிக்காகப் பயன்படுத்தும் ஒரு பிரபலமான கருத்தாக்கம் ஆகும். இது ஒரு தூண்டப்பட்ட சடுதிமாற்ற பயிர்ப் பெருக்க முறையாகும்.

சடுதிமாற்றத்தைத் தூண்டும் காரணிகள் “மியூடாஜன்கள்” அல்லது “சடுதிமாற்றத் தூண்டிகள்” எனப்படும்.

சடுதிமாற்றத் தூண்டிகளின் இரு வகைகள்:

• இயற்பியல் சடுதிமாற்றத் தூண்டிகள்
• வேதியியல் சடுதிமாற்றத் தூண்டிகள்

சடுதிமாற்ற பயிர்ப் பெருக்கத்தின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

• சரபதாவா-64 என்ற மருத்துவ கோதுமையிலிருந்து காமா கதிர்களைப் பயன்படுத்தி சரபதாவா என்ற மருத்துவ கோதுமை உருவாக்கப்பட்டது
• உவர்நீர் தாங்கும் திறன் மற்றும் தீங்குயிரி எதிர்ப்பு நெல்லுக்கான அடாமிட்டா-2 அரிசி வகை
• கடினமான கனி உண்மைக்கான நிலக்கடலை வகை

கலப்பினைத் தோற்றம்#

கலப்பினைத் தோற்றம் என்பது “இரண்டு அல்லது அதற்கும் மேற்பட்ட வகைத் தாவரங்களைக் கலப்புச் செய்து, அவற்றின் விரும்பத்தக்க பண்புகளை, “கைப்புயிரி” என்ற ஒரு எந்திரியில் கொண்டு வரும் செயல்முறை ஆகும். கலப்புயிரி என்பது ஒன்று அல்லது அதற்கும் மேற்பட்ட பண்புகளில் இரண்டாம் தாயையும் விட மேம்பட்டதாக இருக்கும்.

கைப்புயிர் ஆய்வு: டிரிட்டிக்கல் (மனிதன் உருவாக்கிய முதல் கைப்புயிர் தானியம்)

டிரிட்டிக்கல் என்பது நேரடியாக உருவாக்கிய முதல் கலப்பினைத் தானியமாகும். இது மருத்துவ நெல் (டிரிட்டிக்கம் டியூரம், 2n=28) மற்றும் கோதுமை (சீம்மல் சிரியல், 2n=14) ஆகியவற்றைக் கலப்புச் செய்தால் கிடைக்கப்பெறுகிறது. இதனால் உருவான F1 கலப்புயிரி வளைந்தது (2n=21). பின்னர் கால்ச்சிசினைப் பயன்படுத்தி, அதன் குமரதாமேதாமெதாம் எண்ணிக்கையை இரட்டிப்பாக்கிச் செய்து, உருவாக்கப்பட்ட டிரிட்டிக்கல் (2n=42) என்பதைக் கோதுமை போல் ஆக்குகிறது.

விலங்கினப் பெருக்கம்#

மூத்தானையரிடமிருந்தும் தான் அறிய விலங்குகளின் குழு இனம் எனப்படும். இது அச்சிற்றினத்தின் பிற உயிரிகளிடம் காணப்படும் பண்புகளைக் (தெளிவான தாய்மை மற்றும் சில குறிப்பிட்ட பண்புகள்) கொண்டதாகும்.

உட்கலப்பு#

ஒரே இனத்தில் சேர்ந்த வீரியமிக்க ஆண் மற்றும் வீரியமிக்க பெண் விலங்குகளை இனங்கண்டு, அவற்றை மேலும் இனக்கலப்புச் செய்வதாகும். இம்முறையின் மூலம் வீரியமிக்க ஜீன்கள் கலப்பினத்தில் ஒன்றாகக் கொண்டு வரப்பட்டு, விரும்பத்தகாத ஜீன்கள் நீக்கப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு: பஞ்சாப் பசுமை ஹிஸ்ஸார் மாடல் என்ற புதிய தேமேறி ஆட்டினம் பிக் கானிரின் (தேக்ரா) பசு ஆட்டினத்தையும், ஆஸ்திரேலியாவின் மேரினோ ஆண் ஆட்டினத்தையும் கலப்பினம் செய்து உருவாக்கப்பட்டதாகும்.

குறுக்குக்கலப்பு#

விலங்குகளிடையே உட்கலப்புச் செய்வது அதன் பாலினை வளர்ச்சியும் மற்றும் உற்பத்தித் திறனையும் பாதிக்கும். இது உட்கைப்பு வீழ்ச்சி எனப்படும்.

கைப்புயிர் உதாரணம்: குதிரை × கழுதை = கோவேறு கழுதை

உயரிய பண்புகளைக் கொண்டு காமவருக்கழுவை உருவாக்கிய குறுக்குக் கலப்பு.

பசுக்களின் குறுக்குக் கலப்பு: அயல் இனக் கால்நடைகள் மற்றும் உள்நாட்டுப் பசு ஆகியவற்றிற்கிடையே நண்புடன் கூடிய கலப்பு

• பிரவுன் ஸ்விஸ் × சிவப்பு சிந்தி
• கரன் ஸ்விஸ் – உள்நாட்டுப் பசுக்களை விட 2 முதல் 3 மடங்கு அதிகமாக பால் உற்பத்தி

கலப்பினை மேம்பாடு#

கலப்பினை மேம்பாடு மூலம் உயர்ந்த பண்புகளைக் கொண்ட கலப்பினங்களை உற்பத்தி செய்வது ஹெட்ராசிஸ் அல்லது கைப்புயிர் வீரியம் எனப்படும்.

விவசாயப் பெருக்கத்தில் கைப்புயிர் வீரியத்தின் விளைவுகள்:

• கால்நடைகளில் பால் உற்பத்தியை அதிகரித்தல்
• மருத்துவகளில் முட்டை உற்பத்தியை அதிகரித்தல்
• உயர்ந்த இனச்சேர்க்கை உற்பத்தி செய்தல்
• வீட்டு விலங்குகளின் வளர்ச்சியை அதிகப்படுத்துதல்

மரபுப்பொறியியல்#

படிநிலையாள்வதும், ஜீன்களை விரும்பியபடி புதிய உயிரிகளை உருவாக்க ஜீன்களை ஒரு உயிரியிலிருந்து மற்றொரு உயிரிக்கு இடமாற்றுவதும் மரபுப்பொறியியல் எனப்படும். இந்நிகழ்வில் உருவாகும் புதிய DNA, மறுசேர்க்கை DNA (rDNA) எனப்படும்.

மரபுப்பொறியியல் தொழில்நுட்பம் – அடிப்படைக் கருவிகள்#

மறுசேர்க்கை DNA (rDNA) தொழில்நுட்பத்திற்கான சில முக்கிய கண்டுபிடிப்புகள்:

• பாக்டீரியாவின் குமரதாமேதாமெதாம் DNA உடன் சேர்ந்து தனித்தனியாக இரட்டிப்பு அடையும் பிளாஸ்மிட் DNA
• வரிசைத் தீர்மானிகள் DNA இனக்கூறுகளைக் குறிப்பிட்ட இடங்களில் துண்டிக்கின்றன

பிளாஸ்மிட் என்பது பாக்டீரியா செல்லின் நடுமடிப்படையில் குமரதாமேதாமெதாமாக, சிறிய, வட்டவடிவ, இரண்டு இனக்கூறுகளான DNA ஆகும்.

தரஸ்ட்ரிக்ஷன் என்சைம் DNA வில் குறிப்பிட்ட இடத்தில் காணப்படும் குறிப்பிட்ட கார்பன் வரிசையை (பாலினுக்ளியோடைடு வரிசை) அடையாளம் கண்டு, அவ்விடத்தில் உள்ள பாஸ்போடைஎஸ்டர் பிணைப்புகளைத் துண்டிப்பதன் மூலம் DNA இனக்கூறுகளைத் துண்டிக்கின்றன.

ஜீன் குளோனிங்#

குளோன் என்பது ஒரு உயிரினத்தின் நகல் ஆகும். குளோனிங் என்பது ஒரு பொதுவான உயிரிகளைப் பிரதிகளாக உற்பத்தி செய்யும் முறையாகும்.

ஜீன் குளோனிங் முறையில், ஒரு ஜீன் அல்லது DNA துண்டானது பாக்டீரியா செல்லினுள் செலுத்தப்பட்டு, பாக்டீரியா செல் பகுப்படையும் போது அதனுடன், உட்செலுத்தப்பட்ட DNA துண்டு பெருக்கம் அடைகிறது.

டாலி உருவாக்கம்

1996 ஆம் ஆண்டு ஸ்காட்லாந்து நாட்டு மரபணு ஆய்வு நிறுவனத்தின் டாக்டர். ஐயன் வில்மட் மற்றும் அவரது குழுவினரும் இணைந்து டாலி என்ற குளோனிங் முறையில் தேமேறி ஆட்டுக்குட்டியினை முன்மாதிரியாக உருவாக்கினர். இந்த ஆட்டுக்குட்டி உடல் கல உட்கரு மாற்ற முறையில் உருவாக்கப்பட்டதாகும்.

ஜீன் குளோனிங் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படை படிகள்:

1. தரஸ்ட்ரிக்ஷன் என்சைமைப் பயன்படுத்தி விரும்பிய DNA துண்டைப் பிரித்தெடுத்தல்
2. DNA துண்டைக் குறிப்பிட்ட தாங்கியினுள் (பிளாஸ்மிட்) செருகுதல் மற்றும் மறுசேர்க்கை DNA (rDNA) உருவாக்குதல்
3. விருந்தோம்பி பாக்டீரியா செல்லின் உள்ளேற்ற மறுசேர்க்கை DNA ஐ உட்புகுத்துதல் (உருவாக்கம்)
4. விருந்தோம்பியின் செல்களில் புதிய ஜீன் பண்புகளை வெளிப்படுத்துதல்

மருத்துவத்தில் உயிர்த்தொழில்நுட்பவியல்#

மரபுப்பொறியியல் தொழில்நுட்பத்தினைப் பயன்படுத்தி மருத்துவ முக்கியத்துவம் வாய்ந்த செயல்திறன் மிக்க புரதங்கள் அல்லது பாலிப் பெப்டைடுகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இவை பல மருத்துவத் தேவைகளுக்கு வணிகரீதியாக உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.

rDNA தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் உருவாக்கப்பட்டுள்ள மருத்துவப் பொருட்கள்:

• இரத்தச் சர்க்கரை மருத்துவச் சிகிச்சைக்கான இன்சுலின்
• வளர்ச்சிக் குறைபாடுள்ள குழந்தைகளின் குறைபாட்டினை நீக்கும் வளர்ச்சி ஹார்மோன்
• ஹீமோஃபிலியா என்ற இரத்த உறைவுக் குறைபாட்டு மருத்துவக் கட்டுப்பாட்டிற்கான ‘இரத்த உறைவுக் காரணிகள்’
• திசு பிளாஸ்மினோஜன் தூண்டி (இரத்த முடிச்சுக்கும் காரணி) இரக் கட்டிகளைக் கரைத்து இதய அடைப்புகளைத் திறக்க உதவுகிறது
• தைப்பாய்டிஸ் B மற்றும் வறட்சி மருத்துவக் கடி (ஹெபடைடிஸ்) மருத்துவத்திற்கு

ஜீன் சிகிச்சை#

நேரடியாக குறைபாடுள்ள ஜீன்களுக்குப் பதிலாக செயல்படும் ஜீன்களை இடமாற்றி மருத்துவங்களையும், குறைபாடுகளையும் சரிசெய்வது ஜீன் சிகிச்சை எனப்படும். இந்த முறை 1990 ஆம் ஆண்டு தொடங்கியது.

ஜீன் சிகிச்சையின் வகைகள்:

• உடல் செல் ஜீன் சிகிச்சை – உடல் கலங்களில் திருத்தப்பட்ட ஜீன்கள் இடமாற்றப்படுவது
• கரு நிறமய/இனப் பெருக்க செல் ஜீன் சிகிச்சை – கரு நிறமய அல்லது இனப்பெருக்க செல்களில் (விந்து மற்றும் அண்டக் கலம்) திருத்தப்பட்ட ஜீன்கள் இடமாற்றப்படுவது

குருத்தணுக்கள் (Stem cells)#

நம் உடல் பல்வேறு பணிகளை மேற்கொள்ள ஏதுவாக 200 க்கும் மேற்பட்ட சிறப்பான கல வகைகளைக் கொண்டுள்ளது. எ.கா. நியூரான்கள் எனப்படும் நரம்புக் கல்கள் உணர்வு மின்னஞ்சல்களைக் கடத்தவும், இதயத் தசைக் கல்கள் இதயம் சுருங்கி விரிந்து இரத்தை உந்தித் தள்ளவும், கணையக் கல்கள் இன்சுலினைச் சுரக்கவும் செய்கின்றன.

இக்கல்கள் மாறுபாடு அடைந்தவைகள். மாறுபாடு அடையாத அல்லது சிறப்பு கல வகைகளாக மாற்றம் அடையாத கல்களின் தொகுப்பு, குருத்தணுக்கள் எனப்படுகின்றன.

குருத்தணுக்களின் வகைகள்#

கரு நிறமய குருத்தணுக்கள் என்பவை ஆரம்ப நிறமய கருக்களிலிருந்து பெறப்பட்டு வளர்க்கப்படலாம். இவை கரு முகப்பின் உட்புறத்திலிருந்து பெறப்படுகின்றன. இவ்வகைக் கல்கள் உடலின் எவ்வகைக் கல்லாகவும் மாற ஏற்புடைய திறன் கொண்டவை.

முதிர குருத்தணுக்கள் அல்லது வயது குருத்தணுக்கள் என்பவை பிறந்த பச்சிளம் குழந்தைகளின் உடலிலும், பெரியவர்களின் உடலிலும் காணப்படும். இவ்வகைக் கல்கள் உடலின் குறிப்பிட்ட கல் வகைகளுக்கேற்ப மாறக்கூடிய திறன் பேரு கொண்டவை.

குருத்தணு சிகிச்சை சில நேரங்களில்#

சில நேரங்களில் நம் உடலின் கல்கள், திசுக்கள் மற்றும் உறுப்புகள் ஜீனமாற்றங்களினாலோ, மருத்துவங்களாலோ அல்லது விபத்தினாலோ நிரந்தரமாகச் சேதமடையலாம். இச்சூழ்நிலைகளில் மேற்கண்ட குறைபாடுகளைச் சரிசெய்ய குருத்தணு சிகிச்சை பயன்படும்.

DNA விரல்நிரல் தொழில்நுட்பம்#

நம் ஜீனோமில் 3 பில்லியன் கார்பன் இணைகளைக் கொண்டது. ஒற்றைக் கரு இரட்டையர்களின் தவிர எந்த இரு நபரின் DNA அமைப்பும் ஒன்றாக இருப்பதில்லை என்பது உண்மையா?

ஒவ்வொரு நபரின் DNA வும் தனித்துவமானது. ஏனெனில் ஒவ்வொரு நபரின் DNA விலும் ஒரு சிறிய மாறுபடும் DNA நியூக்ளியோடைடு வரிசை உள்ளது. DNA வில் உள்ள மாறுபடும் எண்ணின்கையமைந்த வரிசைகள் Variable Number Tandem Repeat Sequences (VNTRs) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

DNA விரல்நிரல் தொழில்நுட்பத்தின் நன்மைப் பயன்பாடுகள்:

1. குற்றவியல் பயன்பாடுகளில் குற்றவாளியின் அடையாளம் காணப்பயன்படுகிறது
2. இது உயிரின வகையின் மரபியல் மாறுபாடுகள், பரிணாமம் மற்றும் இனப் பிரிவு ஆகியவற்றை அறிய உதவுகிறது

உயிரிகள் (GMOs)#

மரபுப்பொறியியலின் ஒரு முக்கிய பிரிவு மாற்றப்பட்ட மரபுப் பண்புடைய உயிரிகளின் உற்பத்தி ஆகும். மரபுப் பண்பு மாற்றம் என்பது rDNA தொழில்நுட்பம் மூலம் உயிரினங்களில் விரும்பிய பண்புகளை ஏற்படுத்த ஜீனில் மாற்றம் ஏற்படுத்துவது அல்லது ஜீன்களை விரும்பியபடியாள்வதும் ஆகும்.

புதிதாக உள்நுழைக்கப்படும் ஜீன் ‘அயல் ஜீன்’ எனப்படும். இந்த முறையில் மாற்றப்பட்ட ஜீன் அல்லது புதிய ஜீன் பேரு தாவர, விலங்குகள் மரபுப் பண்பு மாற்றப்பட்ட உயிரிகள் எனப்படும்.

மரபுப் பண்பு மாற்றம் செய்யப்பட்ட சில தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளின் விவரங்கள்:

நினைவில் கொள்க#

• அதிகச் சூல், உயர்நிலை, மருத்துவ எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் குறுகிய காலப்படிக்காலம் போன்ற பண்புகளைக் கொண்ட மேம்படுத்தப்பட்ட பயிர் வகைகளை உருவாக்குவது பயிர் மேம்பாடு ஆகும்.
• ஒரே இனத்தில் சேர்ந்த விலங்குகளுக்கு இடையே நண்புடன் கூடிய கலப்பு உட்கலப்பு எனப்படும். தொடர்பற்ற உயிரினங்களைக் கலப்புச் செய்வது குறுக்குக்கலப்பு
• கலப்பினை மேம்பாடு மூலம் உயர்ந்த பண்புகளைக் கொண்ட கலப்பினங்களை உற்பத்தி செய்வது கலப்பினை வீரியம் அல்லது ஹெட்ராசிஸ் எனப்படும்
• மரபுப்பொறியியல் என்பது ஜீன்களை விரும்பியபடியாள்வதும், புதிய உயிரிகளை உருவாக்க ஜீன்களை ஒரு உயிரியிலிருந்து மற்றொரு உயிரிக்கு இடமாற்றுவதும் ஆகும்.
• மாறுபாடு அடையாத அல்லது சிறப்பு கல் வகைகளாக மாற ஏற்புடைய கல்களின் தொகுப்பு குருத்தணுக்கள்