உயிரித் தொழில்நுட்பம்

இன்சுலின் பளிங்குகள்.

உயிரித் தொழில்நுட்பம் (Biotechnology) என்பது நுண்ணுயிர்கள் மற்றும் நன்மை பயக்கும் மரபணுக்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு வேளாண்மை, மருத்துவம், சுற்றுச்சூழல் மற்றும் தொழிற்துறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் நுட்பமாகும். உயிரித் தொழில்நுட்பம் என்ற சொற்றொடர் 1970களில் உருவாக்கப்பட்டது என்றாலும் இந்நுட்பம் பல ஆயிரம் ஆண்டுகள் பழமை வாய்ந்தது ஆகும்.

21ம் நூற்றான்டில் உயிரித் தொழில்நுட்பமானது அடிக்கடி மரபுப் பொறியியலுடன் சுட்டியனுப்பப்படுகின்றது. எனினும் இந்த சொல் மிக அகலமாக எல்லைகளைக் கொன்டது. மனித இனத் தேவைகளுக்காக உயிரினங்களில் சிறுமாற்றஞ்செய்யப்பட்ட நடைமுறை வரலாற்றை கொண்டது. உள்நாட்டு பயிர்களின் தரத்தை அதிகரிக்க செயற்கைத் தேர்வு, மற்றும் கலப்பின முறை தொழில்நுட்பங்கள் பயன் படுத்தப்பட்டுள்ளன. உயிரித் தொழில்நுட்பத்தின் அனைத்து உபயோகங்களும் உயிரியல் பொறியியலை தழுவியது. நவீன அணுகுமுறையின் புதிய உத்திகளின் காரணமாக பாரம்பரிய தொழிற்சாலைகள் புதிய பயன்களை பெறுகின்றன. இவைகள் உற்பத்திப்பொருள்களின் தரத்தை மேம்படுத்தவும் உற்பத்தியை அதிகரிக்கவும் பயன் படுகின்றன. 1970ம் ஆண்டுக்கு முன்பாக உயிரித் தொழில்நுட்பம் பெரும்பாலும் உணவு தயாரித்தல் மற்றும் வேளாண்மை துறைகளில் மட்டுமே பயன்பட்டது. 1970க்கு பின்பு மேற்கத்திய அறிவியல் சார் நிறுவனத்தால் உயிரித் தொழில்நுட்பம் பெரிதும் பயன்படுத்தப் பட்டது. உயிரித் தொழில்நுட்பத்தில் மரபிழைச் சீரமைப்பு நுட்பம், திசு வளர்த்தல் மற்றும் கிடைமட்டமான மரபணு இடமாற்றம் ஆகிய உத்திகள் அடங்கும். உயிரித் தொழில்நுட்பமானது மரபியல், மூலக்கூறு உயிரியல், உயிர் வேதியியல், கருவியல் மற்றும் உயிரணு உயிரியல் ஆகிய துறைகளை ஒருங்கிணைத்தது. மேலும் இவைகள் வேதிப் பொறியியல் மற்றும் தகவல் தொழில் நுட்பத்துறைகளுடன்ம் இணைந்திருக்கும்.

பின்வரும் தலைப்பின் பகுதியாகும்
அறிவியல்
அறிவியல்கள் கணிதம் கணிதத் தர்க்கவியல் கணிதத் தரவியல் கணினியியல்
இயற்பியல் இயற்பியல் செவ்விய இயற்பியல் நவீன இயற்பியல் பயன்பாட்டு இயற்பியல் கணிப்பிய இயற்பியல் அணு இயற்பியல் அணுக்கரு இயற்பியல் துணிக்கை இயற்பியல் சோதனை இயற்பியல் கோட்பாட்டு இயற்பியல் சுருங்கிய பொருள் இயற்பியல் விசையியல் மரபார்ந்த விசையியல் குவாண்டம் விசையியல் தொடர்ம விசையியல் உருமாற்றவியல் திண்ம விசையியல் திரவ விசையியல் பிளாஸ்மா வெப்ப இயக்கவியல் பொதுச் சார்புக் கோட்பாடு வேதியியல் Acid-base reaction theories இரசவாதம் பகுப்பாய்வு வேதியியல் வான்வேதியியல் உயிர்வேதியியல் படிகவுருவியல் சுற்றுச்சூழல் வேதியியல் உணவு வேதியியல் புவி வேதியியல் பசுமை வேதியியல் கனிம வேதியியல் பொருளறிவியல் மூலக்கூறு இயற்பியல் அணுக்கரு வேதியியல் கரிம வேதியியல் ஒளி வேதியியல் இயற்பிய வேதியியல் கதிரியக்க வேதியியல் திண்ம நிலை வேதியியல் Stereochemistry Supramolecular chemistry மேற்பரப்பு அறிவியல் கோட்பாட்டு வேதியியல் வானவியல் வானியற்பியல் அண்டவியல் பால்வழி அண்ட வானியல் கோள் நிலவியல் கோள் அறிவியல் விண்மீன் இயற்பியல் புவி அறிவியல்கள் வானியல் காலநிலை சூழலியல் சூழலியல் புவிப்பரப்பியல் நிலவியல் நிலவுருவாக்கவியல் புவி இயற்பியல் பனியாற்றியல் நீரியல் ஏரியியல் கடலியல் தொல் தட்பவெப்ப நிலையியல் தொல்சூழலியல் மகரந்தத்தூளியல் புவியியல் மண்ணியல் Edaphology விண்வெளியியல்
உயிரியல் உயிரியல் உடற்கூற்றியல் வான் உயிரியல் உயிர்வேதியியல் உயிர்ப்புவியியல் உயிரியற் பொறியியல் உயிரி இயற்பியல் நடத்தைசார் நரம்பறிவியல் உயிரித் தொழில்நுட்பம் தாவரவியல் உயிரணு உயிரியல் வளங்காப்பு உயிரியல் தாழ்வெப்பநிலை உயிரியல் உருவளர் உயிரியல் சூழலியல் இனவுயிரியல் நடத்தையியல் பரிணாம உயிரியல் மரபியல் முதுமையியல் நோயெதிர்ப்பியல் Limnology கடல்சார் உயிரியல் நுண்ணுயிரியல் மூலக்கூற்று உயிரியல் நரம்பணுவியல் தொல்லுயிரியல் ஒட்டுண்ணியியல் உடலியங்கியல் கதிர்உயிரியல் மண்ணுயிரியல் தொகுதியியல் நச்சியல் விலங்கியல் கருவியல்
சமூக விஞ்ஞானம் மானிடவியல் தொல்பொருளியல் குற்றவியல் மக்கள் தொகையியல் பொருளியல் கல்வி வரலாறு மானிடப் புவியியல் சர்வதேசத் தொடர்புகள் சட்டவியல் மொழியியல் அரசியல் உளவியல் சமூகவியல்
பயன்பாட்டு அறிவியல்கள் பொறியியல் வான்வெளிப் பொறியியல் விவசாய பொறியியல் உயிர்மருத்துவப் பொறியியல் வேதிப் பொறியியல் குடிசார் பொறியியல் கணினிப் பொறியியல் மின் பொறியியல் தீக்காப்பு மரபணுப் பொறியியல் தொழிலகப் பொறியியல் இயந்திரப் பொறியியல் இராணுவ பொறியியல் சுரங்கப் பொறியியல் அணுக்கருப் பொறியியல் செய்பணி ஆய்வியல் தானியங்கியல் மென்பொருள் பொறியியல் சுகாதாரம் Biological engineering பல் மருத்துவம் நோய்ப் பரவல் இயல் நலம் பேணல் மருத்துவம் செவிலியம் மருந்தகம் சமூகப்பணி கால்நடை மருத்துவம்
பல்துறைமை பயன்பாட்டு இயற்பியல் செயற்கை அறிவுத்திறன் உயிரி அறவியல் உயிர் தகவலியல் உயிர்மருத்துவப் பொறியியல் Biostatistics Cognitive science Computational linguistics கலாச்சாரவியல் Cybernetics சுற்றுச் சூழலியல் Environmental social science Ethnic studies Evolutionary psychology காட்டியல் நலம் நூலகவியல் ஏரணம் Mathematical and theoretical biology கணித இயற்பியல் Military science அறிவியல் ஒப்புரு Network science நரம்பணுவலை நரம்பணுவியல் Science studies Science, technology and society குறியியல் சமூக உயிரியல் Systems science Transdisciplinarity நிலப் பயன்பாட்டுத் திட்டமிடல்
தத்துவ அறிவியலின் வரலாறு அறிவியலின் வரலாறு தத்துவவியல் Science policy அறிவியல் அறிவு வழி Fringe science போலி அறிவியல் Technoscience
அறிவியல்

வரையறை

உயிரித்தொழில்நுட்பத்துக்குப் பலவிதமான வரைவிலக்கணங்கள் கூறப்படுகின்றன. உயிரியல் பன்மயமத்தின் மீதான ஐக்கிய நாட்டு கருத்தரங்கு (UN Convention on Biological Diversity) உருவாக்கியுள்ள வரைவிலக்கணப்படி,

ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுக்காக, ஏதாவதொரு உயிரியல் முறையையோ, உயிரியையோ, அதிலிருந்து பெறப்பட்ட உற்பத்திப்பொருட்களையோ அல்லது வழிமுறைகளையோ உண்டாக்கவோ அல்லது அவற்றில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்தவோ தொழில்நுட்பரீதியில் பயன்படுத்துவது உயிரித்தொழில்நுட்பமாகும். உயிரிதொழில்நுட்பத்தைப் பற்றி படிக்கும் அறிவியல் உயிரிதொழில்நுட்பவியல் ஆகும்.

வரலாறு

காணவும் : உயிரித் தொழில்நுட்பத்தின் வரலாறு பற்றிய தனிக் கட்டுரை

கி.மு. 2,000 - எகிப்தியர்களும் சுமேரியர்களும் வெண்ணை செய்வதிலும் Brewing-லும் நிபுணத்துவம் அடைகிறார்கள்.

கி. மு. 300 - கிரேக்கர்கள் ஒட்டுத் தாவரங்களை (grafting techniques for plant breeding) செய்யும் முறையை அறிகிறார்கள்.

கி. பி. 100 - சீனர்கள், தூளாக்கப்பட்ட chrysanthemum-களிலிருந்து முதல் பூச்சிக்கொல்லியைக் கண்டுபிடிக்கின்றனர்.

கி. பி. 1663 - ராபர்ட் ஹூக்கின் திசுள் (Cell) கண்டுபிடிப்பு.

1675 - ஆன்டன் வான் லீவன்ஹூக்கின் பாக்டீரியா கண்டுபிடிப்பு.

1830 - புரதங்கள் கண்டுபிடிப்பு.

1835 - எல்லா உயிரினங்களும் திசுள்களால் ஆனவை என்ற Matthias Scheiden மற்றும் Theodor Schwann கோட்பாடு வெளியீடு; ஒரு திசுளிலிருந்து தான் இன்னொரு திசுள் உருவாக முடியும் என்று Viichow அறிவிக்கிறார்.

1865 - ஜான் கிரிகோர் மெண்டல், பரம்பரை விதிகள் (Law of heridity) ஐக் கண்டுபிடிக்கிறார்.

1870-1890 - பல வகை கலப்பினத் தாவரங்கள் உருவாக்கம். விவசாயிகள், நைட்ரஜனேற்ற பாக்டீரியாக்களை பயன்படுத்த ஆரம்பிக்கிறார்கள்.

1928 - சர் அலெக்ஸாண்டர் ஃளெமிங்கின் பென்சிலின் நுண்ணுயிர்கொல்லி (Antibiotic) கண்டுபிடிப்பு.

1953 - ஜேம்ஸ் வாட்சனும் ஃரான்சிஸ் க்ரிக்கும் முதன்முதலில் DNAவின் இரட்டை சுருளமைப்பு (Double helix) வடிவத்தை விவரிக்கிறார்கள்.

1968 - 20 அமினோ அமிலங்களை உருவாக்கும் மரபியல் குறியீடுகளை (genetic codes) கண்டறிந்ததற்காக Marshall W. Nirenbergம் ஹர் கோபிந்த் குரானாவும் நோபல் பரிசு பெறுகிறார்கள்.

1970 - முதல் restriction enzyme-ஐ அமெரிக்க நுண்ணுயிரியலாளர் டேனியல் நேதன்ஸ் (Daniel Nathans) கண்டுபிடித்தார். Restriction enzyme-கள் மரபியல் பண்புகளைத் தரும் வேதிப்பொருட்களை (genetic material) பல துண்டுகளாக வெட்ட உதவுவதன் மூலம் ஆராய்ச்சிப் பணிகளுக்கு ஏதுவாக இருக்கிறது.

1972 - DNA துண்டுகளை ஒட்ட உதவும் DNA லைகேஸ் ( DNA ligase ) முதன்முதலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

1973 - Stanley Cohen-ம் Herbert Boyer-ம் சேர்ந்து recombinant DNA தொழில்நுட்பத்தை கண்டுபிடித்தனர். இந்நிகழ்வு நவீன உயிரித் தொழில்நுட்பத்திற்கு வித்திட்டதாக கருதப்படுகின்றது.

1978 - Recombinant மனித இன்சுலின் (Insulin) முதன்முதலில் உருவாக்கப்படுகிறது.

1980 - முதல் செயற்கை recombinant DNA மூலக்கூறினை உருவாக்கியதற்காக Paul Berg, Walter Gilbert, Fredrick Sanger ஆகியோருக்கு வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

1981 - முதல் transgenic விலங்கு 'the golden carp', சீன விஞ்ஞானிகளால் படி எடுக்கப்படுகிறது (Cloned).

1982 - கால்நடைகளுக்கான முதல் recombinant DNA தடுப்பு மருந்து உருவாக்கம்.

Kary Mullis,சிறிய DNA துண்டுகளை விரைவில் பெருக்கம் செய்ய உதவும் 'பாலிமரேஸ் சங்கிலித்தொடர் வினையை' ( polymerase chain reaction (PCR)) கண்டுபிடிக்கின்றனர்.

1983 - உலகின் முதல் மரபணு மாற்றம் செய்யப்பட்ட தாவரம் நான்கு வெவ்வேறு ஆராய்ச்சிக்குழுக்களால் தனித்தனியே உருவாக்கப்பட்டது (மேரி-டெல் கில்டொன், வாஷிங்டன் பலகலைக்கழகம், செயின்ட் லூயிஸ், அமெரிக்கா; ஜெஃப் ஷெல், மார்க் வான் மொன்டகு, பெல்ஜியம்; ரொபெர்ட் ஃப்ரேலி, ஸ்டீஃபன் ரொஜர்ஸ், ரொபெர்ட் கொர்ஷ், மான்சான்டோ, செயின்ட் லூயிஸ், அமெரிக்கா; ஜான் கெம்ப், திமோதி கால், விஸ்கான்சின் பல்கலைகழகம், அமெரிக்கா)

1990 - உலகின் முதல் 'மனித மரபு ரேகை திட்டம்' (Human genome project) தொடங்குகிறது.

1997 - டாலி - படியெடுக்கப்பட்ட முதல் பாலூட்டி - பிறப்பு.

1998 - கிட்டத்தட்ட 30,000 ஜீன்களின் இருப்பிடத்தை வரையறுக்கும் முதல் 'மாதிரி மனித மரபு ரேகை' அறிவிப்பு. (First draft of HUman Genome)

2000 - அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் Craig Venter மற்றும் Francis Collins முதல் முழுமையான மனித மரபு ரேகையை உலகுக்கு அறிவிக்கிறார்கள்.

உள்ளடக்கிய துறைகளில் சில

• மூலக்கூற்று உயிரியல்
• உயிர்வேதியியல்
• வேதிப் பொறியியல்
• இழைய வளர்ப்பு அல்லது திசு வளர் தொழில்நுட்பம்
• உயிர் இயற்பியல்
• உயிர்த் தகவல் தொழில்நுட்பம்
• மரபணு பொறியியல்
• நுண்ணுயிரியல்

பயன்பாடு

காணவும்: உயிரித் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகள் பற்றிய தனிக் கட்டுரை

வேளாண்மை

கலங்களாக வளரத்தொடங்கிய ரோசாத்தாவரமொன்று திசுத்தொழிநுட்பம் மூலம் வளர்க்கப்பட்டுள்ளது.

தாவரங்களில் மரபணு மாற்றம் செய்வதின் மூலம், பின்வரும் விரும்பத்தகுந்த குணங்களைப் பெறலாம்.

• அதிக நோய் எதிர்ப்பு
• வறட்சி எதிர்ப்பு
• பூச்சி எதிர்ப்பு
• அதிக சத்துக்கள் நிறைந்த உணவுப்பொருட்கள்
• உயரிய வியாபார குணங்கள் (எடுத்துக்காட்டு: அதிக நாள் கெடாதிருத்தல், புதிய நிற மலர்கள்)

மருத்துவம்

• DNA தடுப்பு மருந்துகள்(DNA Vaccines) - ஒரு நோய்க்கு எதிரான தடுப்பு சக்தியைத் தரும் குறிப்பிட்ட Antigen-களை உருவாக்கும் மரபணுப்பகுதிகளை நேரடியாக ஒருவருக்கு செலுத்துவதன் மூலம், அந்த நோய்க்கு எதிரான அவருடைய தடுப்பு சக்தியைத அதிகரிக்க இயலும்.
• மரபணு சிகிச்சை (Gene therapy) - பரம்பரை நோய்கள் மற்றும் மரபணு சார்ந்த நோய்கள் உள்ளவர்களின் கோளாறான மரபணுக்களை நல்ல மரபணுக்களைக் கொண்டு மாற்றி அந்நோயை குணப்படுத்துவதோ அடுத்த தலைமுறைக்கு பரவாமல் செய்வதோ கொள்கையளவில் சாத்தியமாகும். எனினும் இது குறித்த ஆராய்ச்சிகள் இன்னும் முழு வெற்றி அடையவில்லை.
• சுரப்பிகள் (Harmones) - குறைந்த அளவில் சுரப்பதால் குறைப்பாடுகளை உருவாக்கும் இன்சுலின் போன்ற சுரப்பிகளை பாக்டீரியாக்களைக் கொண்டு தயாரித்து மனித உடலில் செலுத்துவதன் மூலம் அக்குறைப்பாடுகளை போக்க இயலும்.

சுற்றுச்சூழல்

நுண்ணுயிர்கள் பின்வரும் பணிகளுக்கு இன்றியமையாதவையாக உள்ளன.

• ஆலைகள் மற்றும் குடியிருப்புகளிலிருந்து வெளியாகும் கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு
• மாசடைந்த நிலம், காற்று, நீர் நிலைகள் சுத்திகரிப்பு.

சட்டம்

• DNA Fingerprinting தொழில்நுட்பம் ஒரு குழந்தையின் உண்மையான தந்தை யாரென கண்டறிய உதவுகிறது.
• கொலை மற்றும் கற்பழிப்பு வழக்குகளில் கிடைக்கும் நகம், முடித்துணுக்கு, சதை, ரத்தம் போன்ற தடயங்களை ஆராய்ந்து, உண்மையான குற்றவாளிகளை கண்டறிய உதவுகிறது.

தொழிற்துறை

தோல் பதனிடுதல், உணவு பதப்படுத்துதல் (பாலாடைக்கட்டி, மது, நொதித்தல்) புதிய சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ள (ஆடை) நூலிழை தயாரிப்பு மற்றும் புதிய மருந்துகள் கண்டுபிடிப்பு முதலிய துறைகளில் உயிரித் தொழில்நட்பம் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

கருத்து மாறுபாடுகள் கொண்ட உயிரித் தொழில்நுட்ப ஆய்வுகள்

• குருத்தணு ஆராய்ச்சி (Stem cell research)
• மனிதப் படியெடுப்பு (Human cloning)
• மரபு மாற்றப்பட்ட உயிரிகள் (Genetically modified organisms)
• மரபு மாற்றப்பட்ட உணவுகள் (Genetically modified food)