जीनोम संपादन

**जीनोम संपादन** (Genome editing) आनुवंशिक इंजीनियरिंग की वह आधुनिक विधा है, जिसके माध्यम से किसी जीव के डीएनए (DNA) में अत्यंत सटीकता के साथ बदलाव किए जाते हैं। इस तकनीक की मदद से वैज्ञानिक कोशिका के भीतर आनुवंशिक सामग्री को जोड़ सकते हैं, हटा सकते हैं या ज़रूरत के अनुसार बदल सकते हैं। पारंपरिक जेनेटिक इंजीनियरिंग में जीन को जीनोम में कहीं भी डाल दिया जाता था, जो एक अनियंत्रित प्रक्रिया थी; इसके विपरीत, आधुनिक जीनोम संपादन किसी विशेष स्थान पर ही लक्ष्य साधने की क्षमता रखता है।

इस पूरी प्रक्रिया का केंद्र "आणविक कैंची" (molecular scissors) कहे जाने वाले विशेष एंजाइम (nucleases) होते हैं। ये एंजाइम जीनोम के जटिल जाल में से ठीक उसी जगह की पहचान करते हैं जहाँ बदलाव करना होता है, और वहाँ डीएनए को काट देते हैं। इसके बाद, कोशिका का अपना प्राकृतिक मरम्मत तंत्र सक्रिय होकर उस कटे हुए हिस्से को जोड़ता है, जिससे वांछित आनुवंशिक परिवर्तन संभव हो पाता है।

## ऐतिहासिक विकासक्रम
अंगूठाकार|दाएँ|एक आधुनिक लैब जहाँ आनुवंशिक अनुसंधान किए जाते हैं।
जीनोम संपादन की यात्रा दशकों के शोध का परिणाम है। 1960 और 70 के दशक में, वैज्ञानिक रेडिएशन या रसायनों के माध्यम से आनुवंशिक बदलाव करने की कोशिश करते थे, लेकिन वह तरीका "अंधेरे में तीर चलाने" जैसा था क्योंकि इसमें किसी खास जीन को निशाना बनाना संभव नहीं था। 

बड़ा बदलाव तब आया जब 'प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़' (Restriction endonucleases) एंजाइमों की खोज हुई। इन्होंने डीएनए को विशिष्ट अनुक्रमों पर काटने का रास्ता खोला। आगे चलकर 'समजात पुनर्संयोजन' (Homologous recombination) की तकनीक ने इसे और पुख्ता किया। वैज्ञानिकों ने पाया कि यदि डीएनए में जानबूझ कर एक कट (DSB) लगाया जाए, तो संपादन की दर हजारों गुना बढ़ जाती है। इसी आधार पर आज के आधुनिक उपकरणों का विकास हुआ।

## जैविक कार्यप्रणाली: कोशिका द्वारा डीएनए की मरम्मत
अंगूठाकार|बाएँ|डीएनए के टूटने और उसकी मरम्मत की प्रक्रिया का आरेख।
जीनोम संपादन पूरी तरह से कोशिका की प्राकृतिक क्षमता पर निर्भर है। जब कोई उपकरण (जैसे CRISPR) डीएनए को काटता है, तो कोशिका इसे एक खतरे के रूप में देखती है और तुरंत मरम्मत शुरू कर देती है। यह मरम्मत मुख्य रूप से दो तरीकों से होती है:

# **गैर-समजात अंत जॉइनिंग (NHEJ):** यह तरीका टूटे हुए सिरों को बस आपस में जोड़ देता है। यह प्रक्रिया थोड़ी जल्दबाजी में होती है, जिससे अक्सर कुछ आनुवंशिक अक्षरों (nucleotides) की कमी या वृद्धि हो जाती है। वैज्ञानिक इसका उपयोग किसी जीन को पूरी तरह "बंद" (Knockout) करने के लिए करते हैं।
# **समजात-निर्देशित मरम्मत (HDR):** यह एक बेहद सटीक तरीका है। इसमें कोशिका एक "टेम्पलेट" का उपयोग करके टूटे हुए डीएनए को फिर से बुनती है। यदि वैज्ञानिक संपादन उपकरण के साथ अपनी पसंद का डीएनए टुकड़ा भेजें, तो कोशिका उसे ही अपना आधार मानकर डीएनए में शामिल कर लेती है।

## संपादन के प्रमुख उपकरण
* **मेगान्यूक्लिएज़:** ये कुदरती एंजाइम हैं जो बड़े डीएनए अनुक्रमों को पहचानते हैं, जिससे गलती की गुंजाइश कम होती है।
* **जिंक फिंगर न्यूक्लिएज़ (ZFNs):** ये लैब में तैयार किए गए शुरुआती "प्रोग्रामेबल" उपकरण थे, लेकिन इनका निर्माण काफी महंगा और जटिल था।
* **टैलेन्स (TALENs):** इन्हें डिज़ाइन करना ZFNs से आसान है, लेकिन इनका बड़ा आकार कोशिकाओं तक पहुँचाने में चुनौती पैदा करता है।
* **क्रिस्पर-कैस९ (CRISPR-Cas9):** यह आज की सबसे क्रांतिकारी तकनीक है। यह बैक्टीरिया के प्रतिरक्षा तंत्र से प्रेरित है। इसकी सादगी और कम लागत ने इसे दुनिया भर की लैब तक पहुँचा दिया है।

## अनुप्रयोग: विज्ञान और समाज पर प्रभाव
जीनोम संपादन केवल प्रयोगशाला तक सीमित नहीं है

अंगूठाकार|बाएँ|कृषि विज्ञान में संपादन का उपयोग फसलों को बेहतर बनाने के लिए किया जा रहा है।
* **चिकित्सा:** सिकल सेल एनीमिया जैसे जन्मजात रोगों का इलाज और कैंसर इम्यूनोथेरेपी में इसका परीक्षण चल रहा है।
* **कृषि:** ऐसी फसलें तैयार की जा रही हैं जो सूखे या कीटों को झेल सकें और जिनमें ज़्यादा पोषण हो।
* **पर्यावरण और पशु विज्ञान:** मलेरिया फैलाने वाले मच्छरों की आबादी को नियंत्रित करने (जीन ड्राइव) और विलुप्त हो चुके जानवरों को वापस लाने की कोशिशें जारी हैं।

## नैतिक दुविधा और भविष्य
अंगूठाकार|दाएँ|भ्रूण संपादन (Embryo editing) की प्रक्रिया, जो गंभीर नैतिक बहस का केंद्र है।
जहाँ यह तकनीक वरदान है, वहीं इसके कुछ नैतिक खतरे भी हैं। सबसे बड़ी बहस 'जनन-कोशिका संपादन' (Germline editing) को लेकर है। यदि भ्रूण में बदलाव किया जाए, तो वह हमेशा के लिए आने वाली पीढ़ियों का हिस्सा बन जाएगा।

2018 में चीन के वैज्ञानिक **ही जियानकुई** ने जब दुनिया के पहले 'जीन-संपादित बच्चों' की घोषणा की, तो पूरे विश्व में खलबली मच गई। इसे एक गैर-ज़िम्मेदाराना कदम माना गया क्योंकि इसके दीर्घकालिक परिणाम अनिश्चित थे। इसी वजह से आज 'डिज़ाइनर बेबी' की अवधारणा पर दुनिया भर में कड़े प्रतिबंध हैं।

## सन्दर्भ

## अतिरिक्त पठन
* Iancu, Daniela (2023). "Chapter 1 - Genomic editing: From human health to the "perfect child"". In Hostiuc, Sorin (ed.). Clinical Ethics At the Crossroads of Genetic and Reproductive Technologies (2nd ed.). Academic Press. pp. 1–32. doi:10.1016/B978-0-443-19045-2.00003-9. ISBN 978-0-443-19045-2.
* "The Nobel Prize in Chemistry 2020". Nobel Foundation. Archived from the original on 7 October 2020.

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