सिंथेटिक बायोलॉजी: वैज्ञानिक कैसे जीवन की कोडिंग लिखना सीख रहे हैं

पृथ्वी के अधिकांश इतिहास में, जीवित प्राणी केवल अपने जीन में लिखे निर्देशों को पढ़ ही सकते थे। आज, पहली बार, मनुष्य न केवल इन निर्देशों को पढ़ना बल्कि इनके नए संस्करण लिखना भी सीख रहे हैं। इस उभरते क्षेत्र को सिंथेटिक बायोलॉजी कहा जाता है, और यह जीवविज्ञान, रसायन विज्ञान और कंप्यूटिंग के मिलन बिंदु पर स्थित है।

समस्त जीवन के केंद्र में DNA नामक एक अणु होता है, जिसका पूरा नाम deoxyribonucleic acid है। DNA कोशिकाओं के भीतर पाया जाता है और एक सरल चार-अक्षर वर्णमाला में निर्देश रखता है, जिसे A, T, G और C के रूप में लिखा जाता है। किसी जीव में मौजूद DNA के पूरे समूह को उसका genome (जीनोम) कहा जाता है। जीनोम के भीतर के जीन प्रोटीन के कोड रखते हैं, जो एक कोशिका में अधिकांश कार्य करते हैं। दिलचस्प बात यह है कि जीनों की संख्या जटिलता से मेल नहीं खाती। एक सामान्य बैक्टीरिया में लगभग 4,300 जीन होते हैं, एक फल मक्खी में लगभग 17,000, एक चूहे में लगभग 21,000 और एक मनुष्य में लगभग 22,000। महत्वपूर्ण यह नहीं है कि जीनों की संख्या कितनी है, बल्कि यह है कि वे कैसे, कब और कहाँ चालू और बंद किए जाते हैं।

DNA को पढ़ने की लागत तेज़ी से घटी है। पहले मानव जीनोम को sequence करने में एक दशक से अधिक समय लगा, लगभग तीन अरब डॉलर खर्च हुए और इसमें हजारों वैज्ञानिक शामिल थे। वही काम अब कुछ सौ डॉलर में कुछ घंटों में किया जा सकता है। शक्तिशाली कंप्यूटिंग और artificial intelligence की मदद से, वैज्ञानिक जीनोम का विश्लेषण कर सकते हैं और यहाँ तक कि नए जीनोम डिज़ाइन भी कर सकते हैं। एक ऐतिहासिक क्षण 2010 में आया जब वैज्ञानिक J. Craig Venter और उनकी टीम ने रसायनों से एक पूरा बैक्टीरियल जीनोम बनाया और उसे एक कोशिका में रखा, जिससे प्रभावी रूप से एक डिजिटल रूप से डिज़ाइन किया गया जीवन रूप तैयार हुआ। एक अन्य दृष्टिकोण, जिसका नेतृत्व Jack Szostak जैसे शोधकर्ता कर रहे हैं, शुरू से एक सरल कोशिका बनाने का प्रयास करता है ताकि यह समझा जा सके कि जीवन की शुरुआत कैसे हुई थी।

ये प्रगति वादा और खतरा दोनों लाती है, जिसे अक्सर 'genie conundrum' (जिन्न की दुविधा) कहा जाता है। इंजीनियर की गई कोशिकाएँ पहले से ही दवाएँ, ईंधन, रसायन और सामग्री बनाती हैं, और उनके उपयोग व्यापक रूप से बढ़ने की उम्मीद है। लेकिन एक मशीन या बिजली संयंत्र के विपरीत, जीवित प्राणी स्वयं की प्रतिलिपि बना सकते हैं, जिससे इस तकनीक को नियंत्रित करना कठिन हो जाता है। विशेषज्ञ सावधानीपूर्वक विनियमन की आवश्यकता पर जोर देते हैं ताकि सिंथेटिक बायोलॉजी की शक्ति का बुद्धिमानी और सुरक्षित ढंग से उपयोग हो।

परीक्षाओं के लिए, यह विषय General Studies पाठ्यक्रम में विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी से जुड़ता है। अभ्यर्थियों को DNA, जीन, जीनोम और Human Genome Project की बुनियादी बातों के साथ-साथ टीके, gene therapy और bio-manufacturing जैसे आनुवंशिक इंजीनियरिंग के अनुप्रयोगों की जानकारी होनी चाहिए। जीवन के संपादन और निर्माण से जुड़ी नैतिक और biosafety चिंताएँ भी निबंध और साक्षात्कार की तैयारी के लिए महत्वपूर्ण हैं।