জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং (Genetic Engineering)

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং (Genetic Engineering): বায়োটেকনোলজির মাধ্যমে কোন প্রাণীর জিনোমকে নিজের সুবিধা অনুযায়ী সাজিয়ে নেয়াকেই জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং বা জেনেটিক মডিফিকেশন বলে।

প্রাণী বা উদ্ভিদের ক্ষুদ্রতম একক হল কোষ। কোষের প্রাণকেন্দ্রকে নিউক্লিয়াস বলা হয়। নিউক্লিয়াসের ভিতরে কিছু পেঁচানো বস্তু থাকে যাকে ক্রোমোজোম বলা হয়। ক্রোমোজোমকে বংশগতির ধারক ও বাহক বলা হয় কারণ ক্রোমোজোম জীবের বৈশিষ্ট্য বহন করে। ক্রোমোজোমের ভিতরে চেইনের মত পেঁচানো কিছু বস্তু থাকে যাকে DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) বলা হয়। DNA এর যে অংশ প্রাণীর কোন একটি বৈশিষ্ট্য বহন করে তাকে জিন বলা হয়। ক্রোমোজোমের অভ্যন্তরে অবস্থিত জীনই জীবের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য বহন করে থাকে।

মানুষের শরীরে ২৩ জোড়া ক্রোমোজোম থাকে। বিড়ালের থাকে ৩৪ জোড়া। আর মশার থাকে ৬ জোড়া। আমাদের শরীরে প্রায় ৩ লক্ষ জীন রয়েছে।
জিনোম: এক সেট পূর্ণাঙ্গ জীনকে জিনোম বলা হয়।

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর ইতিহাস:
1970 সালে আণবিক কাঁচি নামে সমাদৃত রেস্ট্রিকশন এনজাইম (যা দিয়ে ডিএনএ অণু কাটা যায়) আবিষ্কারের পর মূলত জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর যাত্রা শুরু হয়। Jack Williamson তার সায়েন্স ফিকশন নভেল Dragon’s Island এ জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং শব্দটি প্রথম ব্যবহার করেন। ১৯৭২ সালে Paul Berg বানরের ভাইরাস SV40 ও Lambada Virus এর ডিএনএ এর সংযোগ ঘটিয়ে বিশ্বের প্রথম Recombinant DNA অণু তৈরি করেন। ১৯৭৩ সালে সর্বপ্রথম ট্রান্সজেনিক জীব তৈরি করা হয়। ১৯৭৪ সালে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর মাধ্যমে একটি ট্রান্সজেনিক ইঁদুর তৈরি করা হয় যা বিশ্বের প্রথম ট্রান্সজেনিক প্রাণী। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর সাহায্যে ব্যাকটেরিয়া থেকে মানব প্রোটিন তৈরি করা হয় যা হিউম্যান ইনসুলিন হিসেবে সুপরিচিত।

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর মূলনীতি:
1. DNA নির্বাচন: উদ্ভিদের কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য বহনকারী DNA কে নির্বাচন করা হয়।
2. DNA এর বাহক নির্বাচন: নির্বাচিত DNA কে বহন করার জন্য বাহক হিসেবে E-coli ব্যাকটেরিয়াকে নির্বাচন করা হয়। এ বাহকের প্লাজমিড DNA কে এর সাথে যুক্ত করার জন্য ব্যবহার করা হয়।
3. প্লাজমিড DNA: ব্যাকটেরিয়ার দেহে সাধারণ DNA ছাড়াও অতিরিক্ত স্বনিয়ন্ত্রিত বৃত্তাকার যে DNA থাকে তাকে প্লাজমিড DNA বলে।
4. DNA খণ্ড কর্তন: নির্দিষ্ট রেস্ট্রিকশন এনজাইম ব্যবহার করে নির্বাচিত DNA হতে সুবিধামতো DNA অংশটি কেটে নিতে হয়।
5. কর্তনকৃত DNA খণ্ড প্রতিস্থাপন: কর্তনকৃত DNA খণ্ডে লাইগেজ এনজাইম প্রয়োগ করে প্লাজমিড DNA এর যথাস্থানে প্রতিস্থাপন করা হয়। পরিবর্তন কৃত প্লাজমিড DNA কে রিকম্বিনেন্ট DNA বলে। পোষক দেহে রিকম্বিনেন্ট DNA স্থানান্তর রিকম্বিনেন্ট DNA অণুকে অনুকূল পরিবেশ সৃষ্টির মাধ্যমে পোষক ব্যাকটেরিয়া দেহে প্রবেশ করানো হয়। এ DNA গ্রহণকারী ব্যাকটেরিয়া দেহে প্রবেশ করানো হয়। এ DNA গ্রহণকারী ব্যাকটেরিয়াকে ট্রান্সফর্মড ব্যাকটেরিয়া বলে।
6. রিকম্বিনেন্ট DNA এর সংখ্যা বৃদ্ধি ও মূল্যায়ন: রিকম্বিনেন্ট DNA ব্যাকটেরিয়াকে কালচার মিডিয়ামে রেখে সংখ্যাবৃদ্ধি করানো হয়। এ সময় কাঙ্ক্ষিত জিনবাহী প্লাজমিড DNA ও পোষক কোষের সংখ্যাবৃদ্ধি করে। এভাবে পোষকদেহে অধিক রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ (Recombinent DNA) সৃষ্টি হয়।
7. প্রাণী কোষে রিকম্বিনেন্ট DNA স্থাপন: বিভিন্ন উদ্ভিদে সাধারণত মাইক্রো ইনজেকশনের মাধ্যমে রিকম্বিনেন্ট ডিএনএ (Recombinent DNA) উদ্ভিদ কোষের নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করানো হয়। এভাবেই তৈরি হয় উন্নত জাতের নতুন উদ্ভিদ (GMO: Genetically Modified Organism)।

প্রয়োগ:
চিকিৎসা, গবেষণা, শিল্প এবং কৃষিসহ অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর মাধ্যমে ইনসুলিন, হিউম্যান গ্রোথ হরমোন, বন্ধ্যত্ব চিকিৎসা, হিউম্যান অ্যালবুমিন, ভ্যাক্সিন এবং অনেক প্রকারের ঔষধ উৎপাদন করা হয়।
জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং পদ্ধতি ব্যবহার করে অণুবীক্ষণিক জীব যেমন ব্যাকটেরিয়া, ইস্ট ইত্যাদি তেকে বাণিজ্যিকভাবে প্রয়োজনীয় প্রোটিন উৎপাদন করা যায়।

উপকারিতা:
1. পরিবেশের বিভিন্ন ধরণের হুমকি থেকে শস্যকে রক্ষা কারী ফসল উৎপাদন করা হয়।
2. শস্য থেকে সম্পূর্ণ নতুন উপাদান উৎপাদন তৈরি করা হয়।
3. শস্যের গুণগত মান বৃদ্ধি করা হয়।
4. শস্যের বৃদ্ধি ত্বরান্বিত করা ও রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানো হয়।
5. খাদ্য শিল্পে পারুটিতে ব্যবহৃত ইষ্ট তৈরিতে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।
6. আগাছা প্রতিরোধী ফসল উৎপাদনে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যবহৃত হয়।
7. কীটপতঙ্গ প্রতিরোধী ফসল উৎপাদনে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যবহৃত হয়।
8. শাস্যের পুষ্টি মান উন্নয়নে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যবহৃত হয়।
9. গবাদি পশু-পাখীর উন্নয়নে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যবহৃত হয়।
10. প্রতিকূল পরিবেশ সহ্যকারি ফসল উৎপাদনে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যবহৃত হয়।
11. জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর মাধ্যমে ইনসুলিন, হিউম্যান গ্রোথ হরমোন, বন্ধ্যত্ব চিকিৎসার জন্য ফলিসটিম, হিউম্যান অ্যালবুমিন, ভ্যাক্সিন এবং বিভিন্ন ধরনের ঔষধ উৎপাদন করা হয়।