This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ക്ലോണിങ്
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ക്ലോണിങ്
Cloning
അലൈംഗിക പ്രത്യുത്പാദനംവഴി ഒറ്റ ജനയിതാവില്‍ നിന്ന് അതിനോടു സാദൃശ്യമുള്ള കൂടുതല്‍ ജീവികളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയ. ഗ്രീക്ക് ഭാഷയിലെ മരച്ചില്ല എന്നര്‍ഥംവരുന്ന ക്ലോണ്‍ എന്ന വാക്കില്‍നിന്നാണ് ക്ലോണ്‍ (Clon) എന്ന ഇംഗ്ലീഷ് പദം നിഷ്പന്നമായത്. ഹെര്‍ബര്‍ട്ട് ജോണ്‍ വെബര്‍ ആണ് ആദ്യമായി ക്ലോണ്‍ എന്ന സംജ്ഞ അവതരിപ്പിച്ചത് (1903). ഒരു ഡിഎന്‍എയുടെയോ ഒരു കോശത്തിന്റെയോ ഒരു ബഹുകോശജീവിയുടെ തന്നെയോ ജനിതക പകര്‍പ്പിനെ ക്ലോണ്‍ എന്നു പറയുന്നു. അലൈംഗിക പ്രത്യുത്പാദനരീതിയിലൂടെ ഒരു സസ്യത്തില്‍ നിന്നും ഉണ്ടാകുന്ന പുതിയ സസ്യങ്ങളെയും 'ക്ലോണ്‍' എന്നു വിവക്ഷിക്കാറുണ്ട്. കൃഷി, വൈദ്യശാസ്ത്രം തുടങ്ങി മനുഷ്യര്‍ക്ക് പ്രയോജനകരമായ അനവധി മേഖലകളില്‍ ക്ലോണിങ്ങിന് വ്യാപകമായ പ്രയോഗസാധ്യതകളുണ്ട്.
ക്ലോണിങ് പലതരത്തിലുണ്ട്. ജീന്‍ ക്ലോണിങ്, ഭ്രൂണ ക്ലോണിങ് (embryo cloning), ജന്തു ക്ലോണിങ് (animal cloning) അഥവാ ശരീര ക്ലോണിങ് (somatic cloning) എന്നിങ്ങനെ.
ജൈവസാങ്കേതികവിദ്യയില്‍ പുനഃസംയോജന ഡിഎന്‍എ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ അടിസ്ഥാനമാണ് ജീന്‍ക്ലോണിങ് അഥവാ ഡിഎന്‍എ ക്ലോണിങ്. ഇവിടെ ജീനുകള്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഡിഎന്‍എ ഭാഗങ്ങളാണ് ക്ലോണ്‍ ചെയ്യുന്നത്. ജീന്‍ ക്ലോണിങ്ങില്‍ മനുഷ്യര്‍ക്ക് വിശേഷാല്‍ താത്പര്യമുള്ള ജീനുകള്‍ കൂടുതല്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഉദാ. ഒരു പ്രത്യേകയിനം ബാക്റ്റീരിയയ്ക്കെതിരെ പ്രതിവസ്തു (antibody) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ജീനുകള്‍, ഔഷധപ്രാധാന്യമുള്ള സംയുക്തങ്ങള്‍ (Pharmaceutically important compounds) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ജീന്‍ മുതലായവ. സ്വയം പുനരുത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ ശേഷിയുള്ള വൈറസുകള്‍ പോലുള്ള തെരഞ്ഞെടുത്ത പ്രേഷകങ്ങളിലേക്ക് (ഉദാ. ലാംഡാ ബാക്റ്റീരിയോഫേജുകള്‍, പ്ലാസ്മിഡ് പ്രേഷകങ്ങള്‍) സന്നിവേശിപ്പിക്കുന്നു. ഈ പുനഃസംയോജിത തന്മാത്രകളെ പിന്നീട് ആതിഥേയ ജീവിയില്‍ പ്രതിഷ്ഠിക്കുന്നു. ആതിഥേയ ജീവിയില്‍ സന്നിവേശിപ്പിച്ച ജീനുകള്‍ അവയുടെ അനവധി ശരിപ്പകര്‍പ്പുകള്‍ ഉത്പാദിപ്പിച്ച് പുനരുത്പാദനം സാധിക്കുന്നു. ഇപ്പോള്‍ പോളിമെറേസ് ചെയിന്‍ റിയാക്ഷന്‍ (Polymerase Chain Reaction - PCR) എന്ന, വളരെ ശക്തമായ ഒരു ജീന്‍ ക്ലോണിങ് സങ്കേതം ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. ഒരു പ്രേഷകം (vector) ഉപയോഗിച്ച് നടത്തുന്ന ജീന്‍ ക്ലോണിങ്ങിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഇത് സങ്കീര്‍ണത കുറഞ്ഞതും വേഗത കൂടിയതുമാണ്. ഏതാനും നിമിഷങ്ങള്‍ക്കുള്ളില്‍ ഒരു ജീനിന്റെ ദശലക്ഷക്കണക്കിനുള്ള പതിപ്പുകള്‍ ഈ രീതിയില്‍ ലഭ്യമാക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നു.
ജീന്‍ ക്ലോണിങ് വിപ്ളവത്തിന്റെ പ്രയോജനം ലഭിച്ചിട്ടുള്ളതും ഇനി ലഭിക്കാന്‍ പോകുന്നതുമായ പ്രമുഖ മേഖല വൈദ്യശാസ്ത്രമാണ്. രോഗങ്ങളില്‍ നല്ലൊരു പങ്കും ഉണ്ടാകുന്നത് മനുഷ്യശരീരത്തില്‍ സാധാരണസ്ഥിതിയില്‍ സംസ്ലേഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഒരിനം പ്രോട്ടീന്‍ നിര്‍മാണം നടക്കാതെ വരുന്നതുകൊണ്ടോ നിര്‍മാണത്തിനു തകരാറ് (mal function) ഉണ്ടാകുന്നതുകൊണ്ടോ ആണ്. രോഗിക്കു സമുചിതമായ പ്രോട്ടീന്‍ (correct protein) നല്കി അത്തരം രോഗങ്ങള്‍ ചികിത്സിക്കാവുന്നതാണ്. മുമ്പൊക്കെ ജന്തു പ്രോട്ടീന്‍ (animal protein) ഇതിനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. എന്നാല്‍ ഇപ്പോള്‍ ജീന്‍ ക്ലോണിങ്ങിന്റെ സഹായത്താല്‍ ശുദ്ധമായ പുനഃസംയോജിത മനുഷ്യ പ്രോട്ടീനുകള്‍ (recombinant proteins) വേണ്ടത്ര ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയും. ഉദാ. പ്രമേഹം. ആദ്യകാലങ്ങളില്‍ പ്രമേഹരോഗികള്‍ക്കു നല്കിയിരുന്നത് പന്നികളുടെയും പശുക്കളുടെയും ആഗ്നേയഗ്രന്ഥി (Pancreas)യില്‍ നിന്നെടുത്ത ഇന്‍സുലിനായിരുന്നു. പൊതുവേ ഇതു തൃപ്തികരമാണെങ്കിലും ജന്തുപ്രോട്ടീനും മനുഷ്യപ്രോട്ടീനും തമ്മിലുള്ള നിസ്സാര വ്യത്യാസംമൂലം ചില രോഗികളില്‍ ഇത് പാര്‍ശ്വഫലങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിച്ചിരുന്നു. ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനു ബാക്റ്റീരിയയുടെ സഹായത്താല്‍ മനുഷ്യ ഇന്‍സുലിന്‍ (human insulin) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സങ്കേതം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ജീന്‍ ക്ലോണിങ് സങ്കേതങ്ങള്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ബാക്റ്റീരിയയില്‍ മനുഷ്യ ഇന്‍സുലിന്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ജീന്‍ ഉള്‍ച്ചേര്‍ക്കുകയാണ് ഇതിനു ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.
ജീന്‍ ക്ലോണിങ്ങിലും പുനഃസംയോജന ഡിഎന്‍എ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും (recombinant DNA technology) കൈവരിച്ച പുരോഗതി രോഗങ്ങളുടെ ജനിതക വശങ്ങളെക്കുറിച്ച് പുത്തന്‍ അറിവു നല്കുന്നതിനു സഹായിക്കുന്നു. ഉദാഹരണമായി, എയ്ഡ്സ് (AIDS-Acquired Immuno Deficiency Syndrome) പോലുള്ള പകര്‍ച്ചവ്യാധികള്‍, അര്‍ബുദം മുതലായ രോഗങ്ങള്‍ക്ക് ആധാരമായ തന്മാത്രാതലത്തില്‍ നടക്കുന്ന പ്രക്രിയകള്‍ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് മെച്ചപ്പെട്ട ഒരു ധാരണ ഉണ്ടാക്കുന്നതിന് ഇതു സഹായകമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. അനവധി ജനിതക രോഗങ്ങള്‍ നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനും ചികിത്സിക്കുന്നതിനുമുള്ള നൂതന മാര്‍ഗങ്ങള്‍ക്ക് ഇത് വഴിതെളിക്കുന്നുണ്ട്.
കൃഷിയിലും ജീന്‍ ക്ലോണിങ്ങിന് വ്യാപകമായ പ്രയോഗസാധ്യതകളുണ്ട്. ഒരു സസ്യത്തിന്റെ ജനിതകരൂപത്തില്‍ (Genotype) ആവശ്യാനുസരണം വരുത്തേണ്ട മാറ്റങ്ങള്‍ നേരിട്ടു വരുത്താന്‍ ഇതുമൂലം കഴിയുന്നതിനാല്‍ കാര്‍ഷികവിളകളുടെ പ്രജനനത്തില്‍ ഇതിനു വമ്പിച്ച പ്രാധാന്യമാണുള്ളത്. ജീന്‍ സങ്കലനം അഥവാ ജീന്‍ കൂട്ടിച്ചേര്‍ക്കലും (Gene addition) ജീന്‍ നിഷ്ക്രിയമാക്കലും (Gene subtraction) ആണ് സാധാരണ ഗതിയിലുള്ള രണ്ടു പ്രയോഗങ്ങള്‍. ജീന്‍സങ്കലനം വഴി സസ്യത്തില്‍ ഇല്ലാത്ത ഗുണകരമായ പുതിയ ജീനുകള്‍ ക്രോഡീകൃത ജീന്‍ സമുച്ചയത്തിലേക്കു ചേര്‍ക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നു. ഇതിന് ഒരുദാഹരണമാണ് കീടപ്രതിരോധ എന്‍സൈം സ്വയം സംസ്ലേഷണം ചെയ്യാന്‍ കഴിവുള്ള ഒരു സസ്യത്തില്‍നിന്നും, ആ പ്രത്യേക ജീന്‍ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്ത്, പ്രസ്തുത കഴിവില്ലാത്ത മറ്റൊരു സസ്യത്തിലേക്ക് ചേര്‍ക്കുന്നത്. തത്ഫലമായി കീടങ്ങളുടെ ആക്രമണത്തെ ചെറുത്തുനില്‍ക്കാനുള്ള ശേഷി സസ്യങ്ങള്‍ക്കു ലഭിക്കുന്നു. ജീന്‍ സബ്ട്രാക്ഷനില്‍ യഥാര്‍ഥത്തില്‍ ജീന്‍ നീക്കം ചെയ്യുന്നില്ല. നിഷ്ക്രിയമാക്കുക മാത്രമേ ചെയ്യുന്നുള്ളൂ. ഇതിനുദാഹരണം തക്കാളി പഴുക്കുന്ന പ്രക്രിയയ്ക്കു കാരണമാക്കുന്ന പ്രവര്‍ത്തനം നിഷ്ക്രിയമാക്കുക എന്നതാണ്. ഇതു മുഖേന കര്‍ഷകനു വിപണനത്തിനു മുമ്പ് ഏറെനാള്‍ പഴങ്ങള്‍ സംഭരിച്ച് സൂക്ഷിക്കാന്‍ സൌകര്യം ലഭിക്കുന്നു. വികസിതരാജ്യങ്ങളില്‍ വ്യാപകമായിട്ടുള്ള ഒരു പ്രയോഗമാണിത്.
ക്ലോണിങ് എന്ന സംജ്ഞ ഏറ്റവും കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത് പ്രത്യുത്പാദന ക്ലോണിങ് (reproductive cloning) അല്ലെങ്കില്‍ ഭ്രൂണക്ലോണിങ്ങിലാണ്. ക്ലോണിങ് മുഖേന ഉയര്‍ന്ന ജീവികളില്‍ സമരൂപ(identical) വ്യക്തികളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്നു. ഭ്രൂണക്ലോണിങ്ങില്‍ (embryo cloning) ഭ്രൂണത്തിന്റെ വികസനത്തിന്റെ പ്രാരംഭഘട്ടത്തിലുള്ള ഒരു കോശം എടുത്ത് അതിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ് ബീജസങ്കലനം നടന്നിട്ടില്ലാത്തതും (unfertilized) നേരത്തേ ന്യൂക്ലിയസ് നീക്കിയിട്ടുള്ളതുമായ ഒരു അണ്ഡത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ഈ അണ്ഡം ഒരു നിശ്ചിത സമയം സംവര്‍ധം (culturing) ചെയ്യുന്നു. അതിനുശേഷം സമരൂപ സന്തതികളെ ലഭിക്കുന്നതിന് വളര്‍ത്തമ്മയുടെ ഗര്‍ഭപാത്രത്തില്‍ നിക്ഷേപിക്കുന്നു (implanted). ഭ്രൂണത്തിന്റെ ജനിതകഘടനയില്‍ വളര്‍ത്തമ്മയ്ക്ക് യാതൊരു പങ്കും ഉണ്ടാകില്ല.
20-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ജീവശാസ്ത്ര വികാസത്തിന് ആവേശമുണര്‍ത്തിയ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളില്‍ ഒന്നാണ് 'ഡോളി' എന്ന ചെമ്മരിയാടിന്റെ ജനനം. 1996-ല്‍ സ്കോട്ട്ലന്‍ഡിലെ എഡിന്‍ബറോയില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന റോസ്ലിന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലാണ് പ്രത്യുത്പാദന ജീവശാസ്ത്രത്തെ സംബന്ധിച്ച് വളരെ പ്രധാനവും സവിശേഷവും അപൂര്‍വവുമായ ഈ നേട്ടം കൈവരിച്ചത്. ഡോ. ഇയാന്‍ വില്‍മുട്ടിന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ക്ലോണിങ്ങിലൂടെ ഡോളിക്ക് ജന്മം നല്കിയത്. ചരിത്രത്തില്‍ ആദ്യമായാണ് ഒരു ജന്തുവിന്റെ പ്രത്യുത്പാദന അവയവങ്ങളില്‍ നിന്നല്ലാതെയുള്ള കോശങ്ങള്‍ സ്വീകരിച്ച് പുതിയ സസ്തനികള്‍ക്ക് ജന്മം കൊടുക്കുന്നത്. ഈ ക്ലോണിങ് രീതിയില്‍ പൂര്‍ണവളര്‍ച്ചയെത്തിയ ഒരു വ്യക്തിയുടെ ഒരു ശരീരകോശ ന്യൂക്ളിയസ് എടുത്ത് (ഭ്രൂണ ക്ലോണിങ്ങിലെ പോലെ) സംവര്‍ധം ചെയ്യുന്നു. ഇതു കാരണം പൂര്‍ണവളര്‍ച്ചയെത്തിയ ഒരു വ്യക്തിയുടെ പ്രകടരൂപവും (phenotype) ശേഷികളും (capabilities) ക്ലോണുകളിലേക്കു പകര്‍ത്തുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഇതാണ് യഥാര്‍ഥ ജന്തുക്ലോണിങ് (animal cloning). 'ഡോളി' എന്ന ആട്ടിന്‍കുട്ടിയെ സൃഷ്ടിച്ചത് പൂര്‍ണവളര്‍ച്ചയെത്തിയ ഒരു ആടിന്റെ അകിടിലെ കോശ ന്യൂക്ലിയസ്, ബീജസങ്കലനം നടന്നിട്ടില്ലാത്തതും ന്യൂക്ളിയസ് നീക്കം ചെയ്തതും ആയ അണ്ഡത്തിലേക്കു സന്നിവേശിപ്പിച്ച് പരിപോഷണം നല്കിയാണ്. സൊമാറ്റിക് സെല്‍ ന്യൂക്ലിയാര്‍ ട്രാന്‍സ്ഫര്‍ എന്നാണ് ഈ ക്ലോണിങ് രീതി അറിയപ്പെടുന്നത്. 1963-ല്‍ ഒരു ചൈനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ കാര്‍പ്പ് മത്സ്യത്തെ ക്ലോണ്‍ ചെയ്തിരുന്നെങ്കിലും ഡോളിയുടെ ജനനമാണ് ക്ലോണിങ് എന്ന സങ്കേതത്തെ ജനശ്രദ്ധയാകര്‍ഷിക്കാന്‍ കാരണമായത്. ക്ലോണ്‍ ചെയ്ത മൃഗങ്ങള്‍ക്ക് പ്രത്യുത്പാദനശക്തി കാണുമോ എന്നു സംശയമുണ്ടായിരുന്നു. എന്നാല്‍ ഡോളി, ബോണി എന്ന കുട്ടിക്ക് ജന്മം നല്കിയതോടെ ക്ലോണിത ജന്തുക്കള്‍ക്ക് പ്രത്യുത്പാദനശേഷിയുണ്ട് എന്ന് തെളിഞ്ഞു. അനവധി ജന്തുക്കളില്‍ ഇപ്പോള്‍ ശരീരകോശക്ലോണിങ്ങിന്റെ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടന്നുവരുന്നു. റീസസ് കുരങ്ങ്, ഗോര്‍, പൂച്ച, നായ, എലി, കോവര്‍ക്കഴുത, കുതിര, ഒട്ടകം തുടങ്ങിയ മൃഗങ്ങള്‍ വിജയകരമായി ക്ലോണ്‍ ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. 2009-ല്‍ ഇന്ത്യയിലെ നാഷണല്‍ ഡയറി റിസര്‍ച്ച് ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ലോകത്തില്‍ ആദ്യമായി എരുമയെ ക്ലോണ്‍ ചെയ്യുകയുണ്ടായി. 'സംരൂപ' എന്നായിരുന്നു ഇതിന്റെ പേര്.
ഉപയുക്തമായ ജനിതക നീക്കുപോക്കുകള്‍ ജീവികളില്‍ വരുത്തുന്നതുവഴി ക്ലോണിങ് കൃഷിയിലും വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലും ഗണ്യമായ പങ്കുവഹിക്കുന്നുണ്ട്. വൈദ്യശാസ്ത്രത്തില്‍ തെറാപ്യൂട്ടിക് ക്ലോണിങ് എന്ന മേഖല അതിദ്രുതം വികസിച്ചു വരികയാണ്. ഭ്രൂണത്തില്‍ നിന്നും വിത്തുകോശങ്ങളെ (stem cells) വേര്‍തിരിച്ചെടുത്ത്, അവയെ വിവിധ രോഗങ്ങളുടെ ചികിത്സയ്ക്ക് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന രീതി ഇന്ന് നിലവിലുണ്ട്. ഇത്തരം വിത്തുകോശങ്ങളുടെ പകര്‍പ്പെടുക്കുന്നത് ക്ലോണിങ്ങിലൂടെയാണ്.
എന്നാല്‍ ഭാവിയില്‍ ക്ലോണിങ് വ്യാപകമാകുന്ന ഒരു സ്ഥിതിവിശേഷം സംജാതമാകുകയാണെങ്കില്‍ അത് ജനിതകവൈവിധ്യത്തെയും അനുകൂലന പ്രക്രിയയെയും പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കാനിടയുണ്ട്. ഇത് ജീന്‍പൂളിന്റെ ശോഷണത്തിന് കാരണമാകും. ക്ലോണിങ് മൂലം ജീവജാലങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ സ്വാഭാവിക ജൈവപരിണാമം സാധ്യമല്ലാതാകാനും ജീവജാലങ്ങളുടെ വംശനാശം സംഭവിക്കാനും ഇടയുണ്ട്. വംശനാശം വന്ന ഒരു സ്പീഷീസിന്റെയോ അല്ലെങ്കില്‍ അവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമമായ ഒരു ഡിഎന്‍എയുടെയോ ക്ലോണ്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് നിരവധി ശ്രമങ്ങള്‍ നടന്നുവരുന്നുണ്ട് (അവയുടെ ഘനീഭവിപ്പിച്ച് സൂക്ഷിക്കുന്ന ശരീരകലകള്‍ ഉപയോഗിച്ച്). ചീറ്റപ്പുലി പോലെ വംശനാശഭീഷണി നേരിടുന്ന പല ജന്തുക്കളുടെയും കാര്യത്തില്‍ അന്തഃപ്രജനനം (inbreeding) മൂലം അവയുടെ ജീന്‍ ശേഖരത്തില്‍ ശോഷണം നടക്കുന്നതിനാല്‍ ക്ലോണിങ് വഴി പരിഹാരം കണ്ടെത്താനുള്ള ശ്രമങ്ങളും നടന്നുവരുന്നു.
മനുഷ്യനെത്തന്നെ ക്ലോണ്‍ ചെയ്യാന്‍ കഴിഞ്ഞെന്നുവരാം. എന്നാല്‍ ഗവേഷണങ്ങള്‍ നടത്തുന്നതിനെപ്പറ്റിയുള്ള സദാചാരവും ധാര്‍മികവുമായ പ്രശ്നങ്ങളില്‍ തൃപ്തികരമായ നിലപാടില്‍ എത്തിച്ചേരാന്‍ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഇതുവരെ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല.
(ഡോ. ജി.എം. നായര്‍)
