उनके महत्वपूर्ण कार्यों के कारण, प्रोटीन का व्यापक रूप से पोषण, चिकित्सा और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। इस पाठ में, हम जानेंगे कि एक विशिष्ट प्रोटीन की बड़ी मात्रा कैसे उत्पन्न होती है।
इस पाठ के अंत तक, आपको पता चल जाएगा
एक विशिष्ट प्रोटीन की बड़ी मात्रा में उत्पन्न करने के लिए पुनरावर्ती डीएनए प्रौद्योगिकी एक महत्वपूर्ण तरीका है। इसमें कई स्रोतों से आनुवंशिक सामग्री को एक साथ लाने और डीएनए अनुक्रम बनाने के लिए आनुवंशिक पुनर्संयोजन का उपयोग शामिल है जो स्वाभाविक रूप से जीनोम में नहीं पाए जाते हैं। पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के साथ उत्पादित प्रोटीन आर ई कॉम्बिनेन्ट प्रोटीन हैं।
रिकॉम्बिनेंट डीएनए (rDNA) एक डीएनए स्ट्रैंड है जो दो या अधिक डीएनए अनुक्रमों के संयोजन से बनता है। आनुवंशिक पुनर्संयोजन एक स्वाभाविक रूप से होने वाली प्रक्रिया है, लेकिन जब इसे कृत्रिम रूप से हेरफेर किया जाता है तो इसे पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी कहा जाता है। आरडीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, वैज्ञानिक नए डीएनए अनुक्रम बनाने में सक्षम हैं जो सामान्य परिस्थितियों और पर्यावरणीय परिस्थितियों में स्वाभाविक रूप से मौजूद नहीं होंगे।
परिणामी पुनः संयोजक डीएनए में एक प्लास्मिड होता है जिसमें एक लक्ष्य प्रोटीन के जीन को क्लोन किया जाता है। जब प्लाज्मिड को एक मेजबान अभिव्यक्ति प्रणाली के लिए पेश किया जाता है, तो मेजबान का अपना प्रोटीन संश्लेषण मार्ग, फिर पसंद के प्रोटीन की अभिव्यक्ति का परिणाम होगा - तथाकथित पुनः संयोजक प्रोटीन। यह शोध, निदान, या यहां तक कि चिकित्सीय उपयोगों के लिए दिए गए प्रोटीन की बड़ी मात्रा प्रदान करता है।
बस अपने प्राकृतिक स्रोतों से प्रोटीन को अलग करना प्रोटीन की बढ़ती मांग को पूरा नहीं कर सकता है। पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी बड़ी मात्रा में प्रोटीन प्राप्त करने के लिए एक अधिक कुशल विधि प्रदान करती है।
पुनः संयोजक प्रोटीन प्रकारों की एक श्रृंखला है जो दवा के विकास या अनुसंधान में उपयोग की जा सकती है। इनमें से कुछ हैं - केमोकाइन, इंटरफेरॉन, कॉलोनी उत्तेजक कारक और वृद्धि कारक।
पुनरावर्ती प्रोटीन का उपयोग कुछ वर्तमान चिकित्सा विज्ञान के विकास के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, मानव इंसुलिन। हाल ही में अनुमोदित पुनः संयोजक प्रोटीन दवाओं का उपयोग कैंसर, ऑटोइम्यून बीमारियों और आनुवंशिक विकारों सहित कई स्थितियों के इलाज के लिए किया जाता है।
प्रौद्योगिकी में उल्लेखनीय प्रगति ने बड़े पैमाने पर पुनः संयोजक प्रोटीन की अभिव्यक्ति और अलगाव को सक्षम किया है। एंजाइम, एंटीबॉडी या वैक्सीन उत्पादन जैसे बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक प्रोटीन की मात्रा काफी अधिक है। इसके लिए आवश्यक है कि जिस प्रणाली में प्रोटीन व्यक्त किया जाता है वह संस्कृति के लिए आसान हो और बनाए रखने, तेजी से बढ़ने और बड़ी मात्रा में प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए आसान हो। इन आवश्यकताओं के कारण प्रोटीन अभिव्यक्ति प्रणाली की खोज हुई।
विभिन्न प्रकार के प्रोटीन अभिव्यक्ति सिस्टम बैक्टीरिया, खमीर, कीट या स्तनधारी सिस्टम हैं।
पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी में एक जीव के आत्म-प्रतिकृति आनुवंशिक तत्व में एक विदेशी डीएनए का स्थानांतरण शामिल है, जो अंततः विदेशी डीएनए के प्रवर्धन की ओर जाता है।
वर्तमान में, पुनः संयोजक डीएनए बनाने के तीन प्रमुख तरीके हैं:
1. परिवर्तन - एक विदेशी डीएनए का टुकड़ा कट जाता है और एक वेक्टर में डाला जाता है, आमतौर पर एक प्लास्मिड। इसके बाद, परिणामस्वरूप वेक्टर को एक मेजबान सेल में डाल दिया जाता है, जैसे कि जीवाणु ई.कोली, जहां विदेशी डीएनए टुकड़ा व्यक्त किया जाता है। विदेशी डीएनए को लेने वाले बैक्टीरिया सेल की प्रक्रिया को परिवर्तन कहा जाता है।
2. गैर-जीवाणु परिवर्तन - यह एक मेजबान कोशिका के रूप में बैक्टीरिया का उपयोग नहीं करता है। एक उदाहरण डीएनए माइक्रोएनिजेशन है, जहां एक विदेशी डीएनए प्राप्तकर्ता सेल के नाभिक में सीधे इंजेक्ट किया जाता है। बायोलॉजिस्ट एक ऐसी विधि है जिसमें प्राप्तकर्ता सेल में बॉम्बार्ड विदेशी डीएनए की मदद करने के लिए उच्च-वेग वाले माइक्रोप्रोजेक्टाइल का उपयोग किया जाता है।
3. फेज इंट्रोडक्शन - फेज इंट्रोडक्शन में, एक फेज का इस्तेमाल विदेशी डीएनए को होस्ट सेल में ट्रांसफर करने के लिए किया जाता है, और आखिरकार फॉज डीएनए वाले फॉरेन डीएनए को होस्ट सेल के जीनोम में डाला जाता है।
पुनरावर्ती डीएनए प्रौद्योगिकी ब्याज की प्रोटीन के गुणों के हेरफेर की अनुमति देती है। इन पहलुओं में, पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी और पुनः संयोजक प्रोटीन फायदेमंद हैं। हालांकि, पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के उपयोग की सुरक्षा और नैतिकता के बारे में कुछ चिंताएं हैं।
