UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-I201412 Marks
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Q16.

जीन क्लोनन एवं पारजीनियों का विकास

How to Approach

This question requires a detailed explanation of gene cloning and transgenic development, their significance in agriculture and biotechnology. The approach should be structured around defining the concepts, outlining the processes involved, discussing applications with examples, and briefly touching upon ethical and regulatory considerations. A table comparing gene cloning and transgenic development would enhance clarity. A focus on Indian context and relevant government initiatives would add value.

Model Answer

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Introduction

जीन क्लोनिंग (Gene Cloning) और पारजीन (Transgenic) जीवों का विकास आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी (biotechnology) का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। जीन क्लोनिंग एक विशिष्ट जीन की प्रतियां बनाने की प्रक्रिया है, जबकि पारजीन जीव एक ऐसे जीव को संदर्भित करते हैं जिसमें एक विदेशी जीन डाला गया है। हाल के वर्षों में, इन तकनीकों का उपयोग फसल उत्पादन को बढ़ाने, पोषण मूल्य में सुधार करने और रोग प्रतिरोधी पौधों को विकसित करने के लिए किया गया है। भारत में, सार्वजनिक क्षेत्र और निजी क्षेत्र दोनों ही इन तकनीकों का उपयोग कर रहे हैं, लेकिन नियामक और नैतिक मुद्दे अभी भी बहस का विषय हैं। इस उत्तर में हम इन दोनों प्रक्रियाओं की व्याख्या करेंगे और उनके कृषि संबंधी महत्व पर प्रकाश डालेंगे।

जीन क्लोनिंग (Gene Cloning)

जीन क्लोनिंग, जिसे आणविक क्लोनिंग भी कहा जाता है, एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक विशिष्ट डीएनए अनुक्रम (gene) की कई प्रतियां बनाई जाती हैं। यह प्रक्रिया आमतौर पर प्लाज्मिड (plasmid) या बैक्टीरियोफेज (bacteriophage) जैसे वेक्टर (vector) का उपयोग करके की जाती है।

  1. प्रक्रिया: सबसे पहले, वांछित जीन को डीएनए से निकाला जाता है। फिर इसे वेक्टर में डाला जाता है, जिससे पुनः संयोजक डीएनए (recombinant DNA) बनता है। यह पुनः संयोजक डीएनए तब बैक्टीरिया या अन्य कोशिकाओं में डाला जाता है, जहाँ यह प्रतिकृति (replicate) करता है, जिससे मूल जीन की कई प्रतियां बनती हैं।
  2. उपयोग: जीन क्लोनिंग का उपयोग प्रोटीन उत्पादन, जीन थेरेपी और रोग निदान के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन (insulin) और ग्रोथ हार्मोन (growth hormone) जैसे महत्वपूर्ण प्रोटीन को जीन क्लोनिंग के माध्यम से उत्पादित किया जाता है।

पारजीन (Transgenic) जीवों का विकास

पारजीन जीव वे होते हैं जिनमें एक विदेशी जीन डाला गया है। यह जीन किसी अन्य प्रजाति से आ सकता है। पारजीन जीवों को बनाने के लिए, जीन को पहले क्लोन किया जाता है और फिर इसे एक वेक्टर का उपयोग करके लक्षित जीव में डाला जाता है।

  1. प्रक्रिया: पारजीन जीवों को बनाने की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
    • विदेशी जीन की पहचान और क्लोनिंग।
    • वेक्टर (जैसे एग्रोबैक्टेरियम ट्यूमेफेसिएन्स (Agrobacterium tumefaciens) या जीन गन (gene gun)) का उपयोग करके लक्षित जीव में जीन का परिचय।
    • पारजीन जीवों की पहचान और चयन।
  2. उदाहरण: Bt कपास (Bt cotton) एक पारजीन फसल है जिसमें बैसिलस थुरिंजिएन्सिस (Bacillus thuringiensis) जीवाणु से जीन डाला गया है, जो कीटों से सुरक्षा प्रदान करता है। इसी प्रकार, गोल्डन राइस (Golden Rice) एक पारजीन चावल है जिसे विटामिन ए (vitamin A) की मात्रा बढ़ाने के लिए इंजीनियर किया गया है।

जीन क्लोनिंग और पारजीन विकास के बीच तुलना

विशेषता जीन क्लोनिंग पारजीन विकास
उद्देश्य विशिष्ट जीन की प्रतियां बनाना एक जीव में विदेशी जीन डालना
परिणाम जीन की प्रतियां पारजीन जीव
वेक्टर का उपयोग प्लाज्मिड, बैक्टीरियोफेज एग्रोबैक्टेरियम ट्यूमेफेसिएन्स, जीन गन
अनुप्रयोग प्रोटीन उत्पादन, जीन थेरेपी फसल सुधार, पशुधन सुधार

भारत में पारजीनिक जीवों का उपयोग और विनियमन

भारत में, पारजीनिक जीवों का उपयोग मुख्य रूप से कृषि क्षेत्र में किया जाता है। Bt कपास भारत में सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली पारजीनिक फसल है। हालांकि, पारजीनिक जीवों के उपयोग को नियंत्रित करने के लिए सख्त नियम लागू हैं। जेनेटिक इंजीनियरिंग अनुमोदन समिति (GEAC) जैव सुरक्षा (biosafety) मूल्यांकन करती है और पारजीनिक जीवों के क्षेत्र में प्रवेश की अनुमति देती है।

संबंधित नीति: पर्यावरण, वन और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय (MoEFCC) द्वारा जारी जैव सुरक्षा नियम, 2008 (Biosafety Rules, 2008)

नैतिक और पर्यावरणीय चिंताएं

पारजीनिक जीवों के उपयोग से संबंधित कई नैतिक और पर्यावरणीय चिंताएं हैं। इनमें शामिल हैं:

  • पारजीनिक जीवों के कारण होने वाले अप्रत्याशित पर्यावरणीय प्रभाव
  • पारजीनिक जीवों के कारण जैव विविधता (biodiversity) का नुकसान
  • पारजीनिक जीवों के कारण किसानों पर निर्भरता और बीज कंपनियों का नियंत्रण

केस स्टडी: Bt कपास

Bt कपास भारत में एक सफल कहानी है, जिसने कपास उत्पादन में वृद्धि की है और कीटनाशकों के उपयोग को कम किया है। हालांकि, कुछ चिंताएं हैं कि Bt कपास कीटों में प्रतिरोध (resistance) विकसित कर सकता है और छोटे किसानों पर इसका नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है।

भविष्य की दिशाएं

जीन एडिटिंग (gene editing) तकनीकों, जैसे CRISPR-Cas9, ने पारजीनिक जीवों के विकास के लिए नए अवसर खोले हैं। इन तकनीकों का उपयोग अधिक सटीक और लक्षित जीन संशोधन के लिए किया जा सकता है।

Conclusion

जीन क्लोनिंग और पारजीन जीवों का विकास कृषि और जैव प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करते हैं। ये तकनीकें फसल उत्पादन को बढ़ाने, पोषण मूल्य में सुधार करने और रोग प्रतिरोधी पौधों को विकसित करने में सक्षम बनाती हैं। हालांकि, इन तकनीकों के उपयोग से संबंधित नैतिक और पर्यावरणीय चिंताओं को संबोधित करना महत्वपूर्ण है। भारत को नियामक ढांचे को मजबूत करने और सार्वजनिक जागरूकता बढ़ाने की आवश्यकता है ताकि पारजीनिक जीवों का उपयोग सुरक्षित और टिकाऊ तरीके से किया जा सके।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

वेक्टर (Vector)
वेक्टर एक उपकरण है जिसका उपयोग किसी जीव में डीएनए डालने के लिए किया जाता है। यह प्लाज्मिड, वायरस या अन्य डीएनए अणुओं का हो सकता है।
पुनः संयोजक डीएनए (Recombinant DNA)
यह डीएनए है जो दो अलग-अलग स्रोतों से डीएनए टुकड़ों को जोड़कर बनाया गया है।

Key Statistics

भारत में Bt कपास का क्षेत्रफल लगभग 15 मिलियन हेक्टेयर है (2021-22)।

Source: कृषि मंत्रालय, भारत सरकार

Bt कपास के कारण किसानों की आय में औसतन 20% की वृद्धि हुई है (ज्ञान cutoff तक)।

Source: विभिन्न अध्ययन

Examples

गोल्डन राइस

गोल्डन राइस एक पारजीनिक चावल है जिसमें बीटा-कैरोटीन (beta-carotene) का उत्पादन करने के लिए जीन डाला गया है, जो शरीर में विटामिन ए में परिवर्तित हो जाता है।

Frequently Asked Questions

जीन क्लोनिंग और पारजीन जीवों के बीच मुख्य अंतर क्या है?

जीन क्लोनिंग में एक विशिष्ट जीन की प्रतियां बनाई जाती हैं, जबकि पारजीन जीवों में एक जीव में विदेशी जीन डाला जाता है।

Topics Covered

Science and TechnologyBiologyGene CloningTransgenicsBiotechnology