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मानव जीनोम परियोजना | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

परिचय मानव जीनोम परियोजना एक सार्वजनिक रूप से वित्त पोषित अंतरराष्ट्रीय सहयोगात्मक अनुसंधान परियोजना है, जिसका उद्देश्य मानव DNA के रासायनिक आधार जोड़ों के अनुक्रम का निर्धारण करना और मानव जीनोम के सभी जीनों की पहचान और मानचित्रण करना है। एक आधार युग्म (bp) दो नाभिकीय आधारों का एक यूनिट है, जो एक-दूसरे से हाइड्रोजन बांड द्वारा बंधा होता है। ये DNA डबल हेलिक्स के निर्माण खंड बनाते हैं और DNA और RNA की मुड़ी हुई संरचना में योगदान करते हैं। मानव जीनोम परियोजना की औपचारिक शुरुआत 1990 में हुई थी और इसे 2003 में पूर्ण घोषित किया गया। मानव जीनोम का मानचित्रण प्रत्येक जीन के कई रूपों के अनुक्रमण में शामिल है। HGP ने यह खुलासा किया है कि शायद मानव जीनों की संख्या लगभग 20,500 है। मानव जीनोम परियोजना के अनुप्रयोग और लाभ

यह हमें बीमारियों को समझने में मदद कर सकता है, जिसमें विशेष वायरस के जीनोटाइपिंग के माध्यम से उपयुक्त उपचार का मार्गदर्शन करना शामिल है।
विभिन्न प्रकार के कैंसर से जुड़े उत्परिवर्तनों की पहचान करना।
दवाओं के डिजाइन को समझना और उनके प्रभावों की अधिक सटीक भविष्यवाणी करना।
फोरेंसिक अनुप्रयुक्त विज्ञान, जैव ईंधन, पशुपालन आदि में प्रगति करना।
विकास को और अधिक सटीकता से समझना।
एक अन्य प्रस्तावित लाभ DNA आधारित उत्पादों से संबंधित जीनोमिक अनुसंधान का वाणिज्यिक विकास है, जो एक अरबों डॉलर का उद्योग है।

जीनोम इंडिया परियोजना

मानव जीनोम परियोजना से प्रेरणा लेते हुए, जैव प्रौद्योगिकी विभाग (DBT) ने 2020 में महत्वाकांक्षी जीनोम इंडिया परियोजना (GIP) की शुरुआत की। जनवरी 2025 तक, इस परियोजना ने भारत के 99 विभिन्न जनसंख्याओं के 10,000 व्यक्तियों के जीनोम का सफलतापूर्वक अनुक्रमण किया है, जिससे एक व्यापक संदर्भ जीनोम तैयार हुआ है। जीनोम इंडिया परियोजना में देश भर के 20 से अधिक संस्थानों के बीच सहयोग शामिल था, जिसमें भारतीय विज्ञान संस्थान का मस्तिष्क अनुसंधान केंद्र, कोशीय और आणविक जीव विज्ञान केंद्र, और राष्ट्रीय जैव चिकित्सा जीनोमिक्स संस्थान शामिल हैं।

इंडीजन: भारत की जीनोम अनुक्रमण परियोजना

वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान परिषद (CSIR) ने विभिन्न जातीयताओं से संबंधित 1,008 भारतीयों का "पूर्ण जीनोम अनुक्रम" करने का छह महीने लंबा कार्य समाप्त किया। यह परियोजना "इंडीजन" नामक कार्यक्रम का हिस्सा है और यह जीनोम इंडिया परियोजना (GIP) का पूर्ववर्ती है। इस परियोजना में हैदराबाद स्थित कोशीय और आणविक जीव विज्ञान केंद्र (CCMB) और CSIR-आयोजन जीनोमिक्स और समेकित जीव विज्ञान संस्थान (IGIB) शामिल हैं।

भारतीय SARS-CoV-2 जीनोमिक्स कंसोर्टियम (INSACOG)

यह 10 प्रयोगशालाओं का एक नेटवर्क है, जिसकी स्थापना दिसंबर 2020 में हुई थी। INSACOG जुलाई 2021 तक 28 प्रयोगशालाओं में विस्तारित हो गया है। इसका उद्देश्य भारत में SARS-CoV-2 के जीनोमिक परिवर्तनों की सतत निगरानी करना है। निगरानी पूरी जीनोम अनुक्रमण (WGS) के माध्यम से की जाती है। इस अनुसंधान कंसोर्टियम द्वारा उत्पन्न ज्ञान भविष्य में निदान और संभावित चिकित्सीय और वैक्सीन विकसित करने में सहायता करेगा।

जीनोम इंडिया परियोजना (GIP) के लक्ष्य और उद्देश्य

जनवरी 2025 तक इन 10,000 व्यक्तियों के आनुवंशिक डेटा का पूर्ण जीनोम अनुक्रमण और उसके बाद का डेटा विश्लेषण सफलतापूर्वक किया गया है। इसका उद्देश्य भारतीय जनसंख्या को प्रभावित करने वाली बीमारियों की प्रकृति को समझने में सहायता करना है। यह भारत को अपनी विशाल आनुवंशिक विविधता का लाभ उठाने की अनुमति देता है, और इस प्रकार मानव प्रजातियों के बारे में वर्तमान जानकारी में काफी वृद्धि करता है। यह पहल ग्रह पर बहुत बड़े समूह के लिए व्यक्तिगत स्वास्थ्य सेवा की नींव रखने में मदद करेगी।

प्राथमिक क्षेत्र

प्रिसिजन स्वास्थ्य
दुर्लभ आनुवंशिक विकार
भारतीय जनसंख्या में आनुवंशिक और जटिल रोगों का उत्परिवर्तन स्पेक्ट्रम
अनेक कारक जीवनशैली रोगों की आनुवंशिक महामारी विज्ञान
अनुवादात्मक अनुसंधान

मुख्य शब्द

DNA: अधिकांश जीवों का वंशानुगत सामग्री।
RNA: कुछ सूक्ष्मजीवों (वायरस) की वंशानुगत सामग्री।
जीन: DNA का एक विशेष खंड जो जीन उत्पाद के संश्लेषण को कोड करता है, चाहे वह RNA हो या प्रोटीन, अर्थात् यह RNA (अनुवृत्ति) या प्रोटीन (अनुवाद) बनाने में संलग्न है।
क्रोमोसोम: ये धागे के समान संरचनाएँ हैं जो जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के नाभिक के अंदर स्थित होती हैं। DNA को धागे के समान संरचना बनाने के लिए लपेटा जाता है जिसे क्रोमोसोम कहा जाता है। मानव में 46 क्रोमोसोम होते हैं (प्रत्येक माता-पिता से 23)। प्रत्येक क्रोमोसोम प्रोटीन और एक डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (DNA) के एकल अणु से बना होता है।
जीनोम अनुक्रमण: किसी जीव के जीनोम में आधार जोड़ों के सटीक क्रम को समझना (पूर्ण DNA अनुक्रम)। इसमें किसी जीव के सभी क्रोमोसोमल DNA का अनुक्रमण शामिल है, साथ ही माइटोकॉन्ड्रिया और पौधों में क्लोरोप्लास्ट में मौजूद DNA भी शामिल है।

परिचय

ह्यूमन जीनोम प्रोजेक्ट एक सार्वजनिक रूप से वित्तपोषित अंतरराष्ट्रीय सहयोगात्मक अनुसंधान परियोजना है जिसका उद्देश्य मानव DNA के रासायनिक आधार जोड़ों के अनुक्रम का निर्धारण करना और मानव जीनोम के सभी जीनों की पहचान और मानचित्रण करना है। एक बेस पेयर (bp) एक इकाई है जिसमें दो न्यूक्लियोटाइड एक-दूसरे के साथ हाइड्रोजन बंधनों द्वारा जुड़े होते हैं। ये DNA के डबल हेलिक्स के निर्माण खंड बनाते हैं और DNA और RNA दोनों की मुड़ी हुई संरचना में योगदान करते हैं। ह्यूमन जीनोम प्रोजेक्ट को औपचारिक रूप से 1990 में शुरू किया गया था और अंततः 2003 में पूर्ण घोषित किया गया। मानव जीनोम का मानचित्रण प्रत्येक जीन के कई वैरिएंट्स के अनुक्रमण को शामिल करता है। HGP ने यह दर्शाया है कि शायद लगभग 20,500 मानव जीन हैं।

ये DNA के डबल हेलिक्स के निर्माण खंड बनाते हैं और DNA और RNA दोनों की मुड़ी हुई संरचना में योगदान करते हैं।

ह्यूमन जीनोम प्रोजेक्ट के अनुप्रयोग और लाभ:

बीमारियों को समझने में मदद करता है, जिसमें विशिष्ट वायरस के जीनोटाइपिंग के द्वारा उचित उपचार को निर्देशित करना शामिल है,
विभिन्न प्रकार के कैंसर से जुड़े उत्परिवर्तनों की पहचान में,
औषधियों के डिजाइन को समझने और उनके प्रभावों की अधिक सटीक भविष्यवाणी में,
फोरेंसिक अनुप्रयुक्त विज्ञान, जैव ईंधन, पशुपालन आदि में प्रगति में,
विकास को और अधिक सटीकता से समझने में मदद करता है।
एक अन्य प्रस्तावित लाभ DNA आधारित उत्पादों से संबंधित जीनोमिक्स अनुसंधान का व्यावसायिक विकास है, जो एक मल्टीबिलियन-डॉलर उद्योग है।

जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट

ह्यूमन जीनोम प्रोजेक्ट से प्रेरणा लेते हुए, जैव प्रौद्योगिकी विभाग (DBT) ने 2020 में महत्वाकांक्षी जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट (GIP) की शुरुआत की। जनवरी 2025 तक, इस परियोजना ने भारत भर से 99 विभिन्न जनसंख्याओं के 10,000 व्यक्तियों के जीनोम को सफलतापूर्वक अनुक्रमित किया है, जिससे एक व्यापक संदर्भ जीनोम बनाया गया है। जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट में देश भर के 20 से अधिक संस्थानों के बीच सहयोग शामिल था, जिसमें भारतीय विज्ञान संस्थान का मस्तिष्क अनुसंधान केंद्र, कोशिका और आणविक जीव विज्ञान केंद्र, और राष्ट्रीय जैव चिकित्सा जीनोमिक्स संस्थान शामिल हैं।

ह्यूमन जीनोम प्रोजेक्ट से प्रेरणा लेते हुए, जैव प्रौद्योगिकी विभाग (DBT) ने 2020 में महत्वाकांक्षी जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट (GIP) की शुरुआत की।
जनवरी 2025 तक, इस परियोजना ने भारत भर से 99 विभिन्न जनसंख्याओं के 10,000 व्यक्तियों के जीनोम को सफलतापूर्वक अनुक्रमित किया है, जिससे एक व्यापक संदर्भ जीनोम बनाया गया है।
जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट में देश भर के 20 से अधिक संस्थानों के बीच सहयोग शामिल था।

भारतीय SARS-CoV-2 जीनोमिक्स कंसोर्टियम (INSACOG)

यह एक नेटवर्क है जिसमें 10 प्रयोगशालाएँ शामिल हैं जो दिसंबर 2020 में स्थापित की गई थीं। INSACOG जुलाई 2021 तक 28 प्रयोगशालाओं में विस्तारित हो गई है। इसका उद्देश्य भारत में SARS-CoV-2 के जीनोमिक परिवर्तनों की निरंतर निगरानी करना है। निगरानी होल जीनोम अनुक्रमण (WGS) के माध्यम से की जाती है। इस अनुसंधान कंसोर्टियम के माध्यम से उत्पन्न ज्ञान भविष्य में डायग्नोस्टिक्स और संभावित चिकित्सा और वैक्सीन विकसित करने में सहायक होगा।

INSACOG जुलाई 2021 तक 28 प्रयोगशालाओं में विस्तारित हो गई है।

जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट के लक्ष्य और उद्देश्य:

जनवरी 2025 तक 10,000 व्यक्तियों के आनुवंशिक डेटा का होल-जीनोम अनुक्रमण और उसके बाद का डेटा विश्लेषण सफलतापूर्वक किया गया है।
इसका उद्देश्य भारतीय जनसंख्या को प्रभावित करने वाली बीमारियों की प्रकृति को समझने में मदद करना है।
यह भारत को अपनी विशाल आनुवंशिक विविधता का लाभ उठाने की अनुमति देता है, और इस प्रकार मानव प्रजातियों के वर्तमान ज्ञान में काफी वृद्धि करता है।
यह पहल पृथ्वी पर एक बहुत बड़े समूह के लिए व्यक्तिगत स्वास्थ्य देखभाल की नींव रखने में मदद करेगी।

प्राथमिक क्षेत्र:

सटीक स्वास्थ्य
दुर्लभ आनुवंशिक विकार
भारतीय जनसंख्या में आनुवंशिक और जटिल बीमारियों का उत्परिवर्तन स्पेक्ट्रम
बहु-कारक जीवनशैली बीमारियों की आनुवंशिक महामारी विज्ञान
अनुवादक अनुसंधान।

मुख्य शब्द:

DNA: अधिकांश जीवों का आनुवंशिक पदार्थ।
RNA: कुछ सूक्ष्मजीवों (वायरस) का आनुवंशिक पदार्थ।
जीन: DNA का एक विशिष्ट खंड जो जीन उत्पाद के संश्लेषण को कोड करता है, जो RNA या प्रोटीन हो सकता है।
क्रोमोसोम: ये धागे के जैसे संरचनाएँ हैं जो जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के नाभिक के अंदर स्थित होती हैं। मानवों में 46 क्रोमोसोम होते हैं (प्रत्येक माता-पिता से 23)।
जीनोम अनुक्रमण: किसी जीव के जीनोम में आधार जोड़ों का सटीक क्रम समझना।

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