உயிரணு வளர்ப்பு என்பது ஒரு உயிரினத்திலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படும் உயிரணுவை, உயிரணுவானது வளரக் கூடிய செயற்கையான
கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழ்நிலையில் வைத்து பராமரித்து, வளர்த்து அது பல்கிப்பெருக உதவும் செயல்முறையாகும். பொதுவாக பல் உயிரணு (multicellular) விலங்குகளில் இருந்து பெறப்படும் உயிரணுவே இவ்வாறான வளர்ப்பு முறைக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது.
19 ஆம் நூற்றாண்டிலேயே, மூல இழையத்திலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படும் உயிரணுவை செயற்கையாக தொடர்ந்து வளர்த்து எடுக்கலாம் என்னும் கோட்பாடு தோன்றியிருந்தாலும்^[1], 1900 ஆம் ஆண்டுகளிலேயே இவ்வளர்ப்பு முறை பொதுவான பரிசோதனைக் கூட தொழில்நுட்பமாக முன்னேற்றமடைந்தது^[2].

வரலாறு

19 ஆம் நூற்றாண்டில் ஆங்கில உடற்றொழிலியலாளரான சிட்னி ரிங்கர் (Sydney Ringer) என்பவர், உடலுக்கு வெளியே எடுக்கப்படும் இதயத்தை இயங்கச் செய்யவல்ல சோடியம், பொற்றாசியம், கல்சியம், மக்னீசியம் ஆகிய மூலகங்களின் குளோரைட்டைக் கொண்ட உப்புக் கரைசல் ஒன்றை உருவாக்கினார்[1]. 1885 இல் வில்கம் ரொக்சு (Wilhelm Roux) என்பவர் கோழியின் முளையத்திலிருந்து பிரிதெடுத்த ஒரு பகுதியை, சூடான உப்புக் கரைசலில் பலநாட்கள் உயிருள்ள நிலையில் வைத்திருந்ததன் மூலம் இழைய வளர்ப்பு (tissue culture) கொள்கையை உருவாக்கினார்^[3]. Johns Hopkins Medical School இலும், பின்னர் Yale University இலும் தொழில்புரிந்த றோசு கிரான்வில்லே கரிசன் (Ross Granville Harrison) என்பவர் இழைய வளர்ப்புக்கான செயல்முறை வழிகளை நிறுவி, தனது பரிசோதனை முடிவுகளை, 1907–1910 ஆண்டுகளில் வெளியிட்டார்^[4]. 1940ஆம், 1950ஆம் ஆண்டுகளில், வைரசுக்கள் தொடர்பான ஆராய்ச்சியில், இந்த உயிரணு வளர்ப்பானது குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை அடைந்தது. தடுப்பு மருந்துகள் உற்பத்திக்குத் தேவையான தூய வைரசுக்களை வளர்த்தெடுக்க இந்த உயிரணு வளர்ப்பு முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. மிகப் பெரிய அளவில் இம்முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட தடுப்பு மருந்து 'போலியோ' என்னும் ஆங்கிலப் பெயரால் பரவலாக அழைக்கப்படும் [இளம்பிள்ளை வாதம்]] என்னும் நோய்க்கு எதிரான தடுப்பு மருந்து ஆகும். This vaccine was made possible by the cell culture research of இளம்பிள்ளை வாதம் என்னும் நோயை உருவாக்கும் வைரசை குரங்கின் சிறிநீரக இழையத்தில் வளர்த்தெடுக்கும் முறைக்காக நோபல் பரிசை வென்ற John Franklin Enders, Thomas Huckle Weller, Frederick Chapman Robbins, ஆகியோரது இழைய வளர்ப்பு தொழில்நுட்ப முறையே Salk என அழைக்கப்படும் இளம்பிள்ளை வாத தடுப்பு மருந்தை உருவாக்கும் சாத்தியத்தை ஏற்படுத்திக் கொடுத்தது.

உயிரணு வளர்ப்பின் உபயோகம்

விலங்கு உயிரணு வழித்தடங்களை (cell lines) உருவாக்குவதே வைரசு தடுப்பு மருந்துகள் மற்றும் பல உயிரித் தொழில்நுட்ப முறையால் உருவாக்கும் பொருட்களை மிக அதிகளவில் பரவலாக தயாரிப்பதற்கான அடிப்படையாகும்.^[5] துணை மருந்துப் பொருட்களும் (adjuvants) இம்முறையினால் தயாரிக்கப்படுகிறது^[6].

அடிக்குறிப்புகள்

வேளாண்மை

தாவரங்களில் மரபணு மாற்றம் செய்வதின் மூலம், பின்வரும் விரும்பத்தகுந்த குணங்களைப் பெறலாம்.

• அதிக நோய் எதிர்ப்பு (Added Immunity)
• வறட்சி எதிர்ப்பு (Drought resistance)
• பூச்சி எதிர்ப்பு (Insect resistance)
• பூஞ்சை எதிர்ப்பு (Fungal resistance)
• அதிக விளைச்சல் (Increased yield)
• அதிக சத்துக்கள் நிறைந்த உணவுப்பொருட்கள் (Added nutrients)
• ஒட்டுத் தாவர இனங்கள் (Hybrid plant varieties)
• அதிக உப்புத் தன்மை கொண்ட நிலங்களிலும் விளைச்சல்
• தண்ணீர் அதிகம் தேங்கியுள்ள நிலங்களிலும் விளைச்சல்

மருத்துவம்

• DNA தடுப்பு மருந்துகள்(DNA Vaccines) - ஒரு நோய்க்கு எதிரான தடுப்பு சக்தியைத் தரும் குறிப்பிட்ட Antigen-களை உருவாக்கும் மரபணுப்பகுதிகளை நேரடியாக ஒருவருக்கு செலுத்துவதன் மூலம், அந்த நோய்க்கு எதிரான அவருடைய தடுப்பு சக்தியைத அதிகரிக்க இயலும்.
• மரபணு சிகிச்சை (Gene therapy) - பரம்பரை நோய்கள் மற்றும் மரபணு சார்ந்த நோய்கள் உள்ளவர்களின் கோளாறான மரபணுக்களை நல்ல மரபணுக்களைக் கொண்டு மாற்றி அந்நோயை குணப்படுத்துவதோ அடுத்த தலைமுறைக்கு பரவாமல் செய்வதோ கொள்கையளவில் சாத்தியமாகும்.எனினும் இது குறித்த ஆராய்ச்சிகள் இன்னும் முழு வெற்றி அடையவில்லை.
• சுரப்பிகள் (Hormones) - குறைந்த அளவில் சுரப்பதால் குறைப்பாடுகளை உருவாக்கும் இன்சுலின் போன்ற சுரப்பிகளை பாக்டீரியாக்களைக் கொண்டு தயாரித்து மனித உடலில் செலுத்துவதன் மூலம் அக்குறைப்பாடுகளை போக்க இயலும்.

சுற்றுச்சூழல்

உயிர் நுட்பவியல் சுற்றுப்புறச்சூழலில் முக்கியப்பங்கினை வகிக்கிறது.இதன் மூலம் இயற்கை சுற்றுப்புறச்சூழல் மற்றும் அதன் முக்கிய கூறுகள் ஆகியனவற்றை பாதுகாத்தல் மற்றும் பொருளாதார ரீதியாக பயன்படுத்துதல் உள்ளிற்றவற்றைஉள்ளடக்கியது.
சுற்றுப்புறசூழலை மாசுபடுத்தும் காரணிகளை உயிர்காரணிகள் கொண்டு ஒடுக்கவும், அதனை மறுசுழற்சி முறைகள் மூலம் பொருளாதார பயன்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்திக்கொள்ளவும் உதவுகிறது.

சட்டம்

உயிர்காரணிகள் பயன்படுத்தும் முறை மற்றும் அதன் தோற்றம், அதனை பயன்படுத்தும் தர்மம் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது உயிர்சட்ட வகைமை.
இதன் மூலம் உயிர் கூறுகள் பற்றிய ஆராய்ச்சிகள் முறைமை படுத்த படுகின்றன.

உயிரித் தொழில்நுட்பத்தின் வரலாறு

கி.பி.1ஆம் நூற்றாண்டு வரை

• கி. மு. 8,000 - மனிதர்கள் பயிர் விளைவிக்கவும் வீட்டு விலங்குகளை வளர்க்கவும் பழகுகிறார்கள்.

• கி. மு. 4,000 - எகிப்தியர்கள் Wine (பழ ரச பானம் ?) செய்வதில் நிபுணத்துவம் அடைகிறார்கள்.

• கி.மு. 2,000 - எகிப்தியர்களும் சுமேரியர்களும் வெண்ணை செய்வதிலும் Brewing-லும் நிபுணத்துவம் அடைகிறார்கள்.

• கி. மு. 1,800 - Yeast-களைக் கொண்டு Wine, Beer, Bread செய்வதில் முதன்முதலாக உயிரித் தொழில்நுட்பக் கொள்கைகள் பயன்படுத்தப்பட்டன.மது பானம்,Baking செய்வதில் பயன்பட்ட Saccharomyces வகை Yeast-கள் வணிக முக்கியத்துவம் கொண்டிருந்தன.

• கி. மு. 500 - சீனாவில்,moldy soybean curd நோய் உண்டாக்கும் கிருமிகளைக் கொல்ல பயன்பட்டது.

• கி. மு. 300 - கிரேக்கர்கள் ஒட்டுத் தாவரங்களை (grafting techniques for plant breeding) செய்யும் முறையை அறிகிறார்கள்.

கி. பி. 1ஆம் நூற்றாண்டு முதல் 19ஆம் நூற்றாண்டு வரை

• கி. பி. 100 AD - சீனர்கள், தூளாக்கப்பட்ட chrysanthemum-களிலிருந்து முதல் பூச்சிக்கொல்லியைக் கண்டுபிடிக்கின்றனர்.

• கி. பி. 1663 - ராபர்ட் ஹூக்கின் திசுள் (Cell) கண்டுபிடிப்பு.

• 1675 - ஆன்டன் வான் லீவன்ஹூக்கின் பாக்டீரியா கண்டுபிடிப்பு.

• 1700கள் - பல Hybrid வகை தாவரங்களை ஆய்வாளர்கள் கண்டறிகிறார்கள்.

• 1830 - புரதங்கள் கண்டுபிடிப்பு.

• 1833 - முதல் enzyme கண்டுபிடிப்பு.

• 1835 - எல்லா உயிரினங்களும் திசுள்களால் ஆனவை என்ற Matthias Scheiden மற்றும் Theodor Schwann கோட்பாடு வெளியீடு;ஒரு திசுளிலிருந்து தான் இன்னொரு திசுள் உருவாக முடியும் என்று Viichow அறிவிக்கிறார்.

• 1859 - சார்லஸ் டார்வினின் வரலாற்று முக்கியத்துவம் வாய்ந்த "On the Origin of Species" புத்தகம் வெளியீடு.

• 1861 - Louis Pasteur பால் பதப்படுத்தும் முறையை கண்டறிகிறார்.

• 1865 - ஜான் கிரிகோர் மெண்டல்,Law of heridity-ஐக் கண்டுபிடிக்கிறார்.

• 1870-1890 - பல வகை கலப்பினத் தாவரங்கள் உருவாக்கம். விவசாயிகள், நைட்ரஜனேற்ற பாக்டீரியாக்களை பயன்படுத்த ஆரம்பிக்கிறார்கள்.

கி.பி.19ஆம் நூற்றாண்டு முதல்..

• 1919 - 'Biotechnology’ என்ற சொல் முதன்முதலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

• 1928 - சர் அலெக்ஸாண்டர் ஃளெமிங்கின் பென்சிலின் (Antibiotic) கண்டுபிடிப்பு.

• 1941 - Danish நுண்ணுயிரியலாளர் ஏ. ஜஸ்டின் "Genetic engineering” (மரபணுப்பொறியியல்) என்ற சொல்லை முதன்முதலில் பயன்படுத்தினார்.

• 1942 - பென்சிலின் உற்பத்தி.

• 1953 - ஜேம்ஸ் வாட்சனும் ஃரான்சிஸ் க்ரிக்கும் முதன்முதலில் DNAவின் Double helix வடிவத்தை விவரிக்கிறார்கள்.

• 1958 - முதன்முதலில், சோதனைக்குழாயில் DNA உருவாக்கப்பட்டது..

• 1968 - 20 அமினோ அமிலங்களை உருவாக்கும் மரபியல் குறியீடுகளை ( genetic codes )கண்டறிந்ததற்காக Marshall W. Nirenbergம் ஹர் கோபிந்த் குரானாவும் நோபல் பரிசு பெறுகிறார்கள்.

• 1970 - முதல் restriction enzyme-ஐ அமெரிக்க நுண்ணுயிரியலாளர் டேனியல் நேதன்ஸ் ( Daniel Nathans ) கண்டுபிடித்தார்.restriction enzyme-கள் மரபியல் பண்புகளைத் தரும் வேதிப்பொருட்களை ( genetic material ) பல துண்டுகளாக வெட்ட உதவுவதன் மூலம் ஆராய்ச்சிப் பணிகளுக்கு ஏதுவாக இருக்கிறது.

• 1971 - முதன்முதலில் ஒரு முழு ஜீன் ( Gene ) சோதனைச்சாலையில் உருவாக்கப்படுகிறது.

• 1972 - DNA துண்டுகளை ஒட்ட உதவும் DNA லைகேஸ் ( DNA ligase ) முதன்முதலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

முதன்முதலில், இரண்டு வெவ்வேறு வைரஸ்களின் DNA துண்டுகளை இணைத்து recombinant molecule செயற்கை முறையில் உருவாக்கப்படுகிறது.

• 1973 - Stanley Cohen-ம் Herbert Boyer-ம் சேர்ந்து recombinant DNA தொழில்நுட்பத்தை கண்டுபிடித்தனர்.இந்நிகழ்வு நவீன உயிரித் தொழில்நுட்பத்திற்கு வித்திட்டதாக கருதப்படுகின்றது.

• 1976 - ஒரு குறிப்பிட்ட ஜீனை உருவாக்க எந்தெந்த கார ஜோடிகள் ( Base pairs ) சேர்ந்து உருவாக்குகின்றன என்று கண்டறியப்படுகின்றது.

• 1977 - மிக நீளமான DNA துண்டுகளையும் வேகமாக Sequence செய்வதற்கான செய்முறைகள் கண்டறியப்படுகின்றன.

• 1978 - Recombinant மனித இன்சுலின் ( Insulin ) முதன்முதலில் உருவாக்கப்படுகிறது.

• 1980 - முதல் செயற்கை recombinant DNA மூலக்கூறினை உருவாக்கியதற்காக Paul Berg, Walter Gilbert, Fredrick Sanger ஆகியோருக்கு வேதியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

• 1981 - முதல் transgenic விலங்கு 'the golden carp', சீன விஞ்ஞானிகளால் படி எடுக்கப்படுகிறது ( Cloned ).

• 1982 - கால்நடைகளுக்கான முதல் recombinant DNA தடுப்பு மருந்து உருவாக்கம்.

Kary Mullis,சிறிய DNA துண்டுகளை விரைவில் பெருக்கம் செய்ய உதவும் 'பாலிமரேஸ் சங்கிலித்தொடர் வினையை' ( polymerase chain reaction (PCR)) கண்டுபிடிக்கின்றனர்.

• 1990 - உலகின் முதல் 'மனித மரபு ரேகை திட்டம்' ( Human genome project ) தொடங்குகிறது.

• 1997 - டாலி - படியெடுக்கப்பட்ட முதல் பாலூட்டி - பிறப்பு.

மனித மரபு ரேகை மற்றும் மனித உரிமைகள் மீதான அனைத்துலக தீர்மானத்தை UNESCO அறிவிக்கிறது.

• 1998 - கிட்டத்தட்ட 30,000 ஜீன்களின் இருப்பிடத்தை வரையறுக்கும் முதல் 'மாதிரி மனித மரபு ரேகை' அறிவிப்பு. ( First draft of HUman Genome )

• 2000 - அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் Craig Venter மற்றும் Francis Collins முதல் முழுமையான மனித மரபு ரேகையை உலகுக்கு அறிவிக்கிறார்கள்.

DNAவின் double helix வடிவத்தை வாட்சனும் க்ரிக்கும் கண்டுபிடித்து 50 ஆண்டுகள் நிறைவு.