सूक्ष्मजीवी जैवप्रौद्योगिकी
सूक्ष्मजीवी जैवप्रौद्योगिकी आनुवंशिक इंजीनियरिंग और सूक्ष्मजीवी शरीर क्रिया विज्ञान को लागू करती है ताकि ऐसे सूक्ष्मजीवों को डिज़ाइन किया जा सके जो मूल्यवान अणुओं का उत्पादन करते हैं, सब्सट्रेट्स को परिवर्तित करते हैं, और पर्यावरण को साफ करते हैं।
Definition
सूक्ष्मजीवी जैवप्रौद्योगिकी सूक्ष्मजीवों का उपयोग है, जिन्हें अक्सर आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किया जाता है, ताकि उपयोगी उत्पादों का उत्पादन किया जा सके और उद्योग, चिकित्सा, कृषि और पर्यावरण प्रबंधन में मूल्यवान प्रक्रियाओं को पूरा किया जा सके।
Scope
यह विषय पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी और सूक्ष्मजीवी मेजबानों में इंसुलिन जैसे प्रोटीन के उत्पादन को शामिल करता है; वांछित उत्पादों की ओर सूक्ष्मजीवी चयापचय को पुनर्निर्देशित करने के लिए चयापचय इंजीनियरिंग; जैव ईंधन और औद्योगिक रसायनों का उत्पादन; बायोरेमेडिएशन, जिसमें सूक्ष्मजीव प्रदूषकों को नीचा दिखाते हैं; और कृषि में सूक्ष्मजीवों का उपयोग। यह सूक्ष्मजीवों को प्रोग्राम करने योग्य कारखानों और पर्यावरणीय सफाई के एजेंटों के रूप में मानता है।
Core questions
- उपयोगी उत्पाद बनाने के लिए सूक्ष्मजीवों को कैसे इंजीनियर किया जाता है?
- पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी प्रोटीन उत्पादन को कैसे सक्षम बनाती है?
- प्रदूषकों को नीचा दिखाने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग कैसे किया जा सकता है?
- विभिन्न क्षेत्रों में सूक्ष्मजीवी जैवप्रौद्योगिकी के क्या अनुप्रयोग हैं?
Key concepts
- पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी
- प्रोटीन का सूक्ष्मजीवी उत्पादन
- चयापचय इंजीनियरिंग
- जैव ईंधन और औद्योगिक रसायन
- बायोरेमेडिएशन
Key theories
- पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी
- सूक्ष्मजीवी मेजबानों में विदेशी जीनों को पेश करने से वे प्रोटीन और मेटाबोलाइट्स का उत्पादन कर सकते हैं जो स्वाभाविक रूप से उनके प्रदर्शनों की सूची का हिस्सा नहीं हैं, वह सिद्धांत जिसने आधुनिक जैवप्रौद्योगिकी और मानव प्रोटीन के सूक्ष्मजीवी उत्पादन को लॉन्च किया।
Mechanisms
वांछित उत्पादों को एन्कोड करने वाले जीनों को वैक्टर में क्लोन किया जाता है और सूक्ष्मजीवी मेजबानों में पेश किया जाता है, जो तब नियंत्रित परिस्थितियों में उत्पादों को व्यक्त करते हैं। चयापचय इंजीनियरिंग उपज बढ़ाने या नए यौगिक बनाने के लिए सूक्ष्मजीवी मार्गों को संशोधित करती है। बायोरेमेडिएशन में, सूक्ष्मजीवों की प्राकृतिक या इंजीनियर चयापचय क्षमताओं का उपयोग मिट्टी और पानी में प्रदूषकों को नीचा दिखाने या बदलने के लिए किया जाता है, जो पर्यावरणीय लाभ के लिए सूक्ष्मजीवी बहुमुखी प्रतिभा का शोषण करता है।
Clinical relevance
सूक्ष्मजीवी जैवप्रौद्योगिकी इंसुलिन और अन्य चिकित्सीय प्रोटीन, औद्योगिक एंजाइम, जैव ईंधन और विशेष रसायन जैसे पुनः संयोजक फार्मास्यूटिकल्स का उत्पादन करती है, और बायोरेमेडिएशन के माध्यम से पर्यावरणीय सफाई का समर्थन करती है, जिससे यह आधुनिक जैव-अर्थव्यवस्था का एक आधार बन जाती है।
History
पॉल बर्ग, हर्बर्ट बोयर और स्टेनली कोहेन सहित शोधकर्ताओं द्वारा 1970 के दशक में पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के विकास ने सूक्ष्मजीवों को विदेशी जीनों को व्यक्त करने के लिए इंजीनियर करना संभव बना दिया, जिससे मानव प्रोटीन का पहला सूक्ष्मजीवी उत्पादन और जैवप्रौद्योगिकी उद्योग का जन्म हुआ।
Key figures
- Herbert Boyer
- Stanley Cohen
- Paul Berg
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Frequently asked questions
- सूक्ष्मजीव इंसुलिन जैसे मानव प्रोटीन का उत्पादन कैसे कर सकते हैं?
- पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, मानव प्रोटीन के लिए जीन को एक सूक्ष्मजीवी मेजबान में डाला जाता है, जो तब विदेशी जीन द्वारा निर्देशित प्रोटीन को संश्लेषित करता है। सूक्ष्मजीव को बड़े पैमाने पर उगाया जाता है, और प्रोटीन को उपयोग के लिए शुद्ध किया जाता है।