Analisis Genom dan Genetika Manusia dengan Ilmu Pengetahuan India dalam Bioteknologi

Baca artikel ini untuk mempelajari tentang analisis genom dan genetika manusia dengan sains India di bidang bioteknologi!

Pemetaan Kromosom atau Genetik:

Kromosom atau peta genetik adalah diagram yang menunjukkan urutan gen di sepanjang kromosom. Teknik yang digunakan berbeda sesuai dengan jenis organisme yang dipelajari. Sebagai contoh, banyak tumbuhan dan hewan dapat disilangkan secara eksperimental untuk mempelajari pola pewarisan gen tertentu, tetapi hal ini tidak mungkin dilakukan pada manusia, di mana silsilah keluarga, sampai saat ini, seringkali merupakan satu-satunya bukti yang tersedia.

Gambar milik: sgul.ac.uk/research/centres/hg/human-genetics/leadImage

Kemajuan telah dibuat dalam mengungkap kode genetik beberapa tumbuhan dan hewan. Pengurutan gen-gen ini relevan dengan fungsi biologis manusia, karena banyak proses kehidupan mendasar pada tingkat molekuler dan seluler yang umum terjadi pada semua organisme tingkat tinggi.

Namun, munculnya teknik molekuler baru telah secara dramatis mengubah sifat pemetaan kromosom di semua organisme, termasuk manusia. Proyek Genom Manusia adalah proyek internasional untuk memetakan semua 50.000 atau lebih lokus genetik yang ada pada kromosom manusia. Hasilnya akan mengubah deteksi dan pengobatan berbagai macam penyakit.

Memetakan genom sebesar itu, yang tersebar di 23 kromosom, melibatkan beberapa langkah. Yang pertama adalah menetapkan setiap gen ke kromosom tertentu. Ini dapat dicapai dengan, misalnya, hibridisasi sel somatik atau menggunakan probe gen. Langkah selanjutnya adalah menentukan posisi relatif gen pada kromosom tertentu.

Ini melibatkan membandingkan polimorfisme panjang fragmen restriksi antara individu dan membangun peta keterkaitan dari semua situs restriksi, yaitu situs yang dibelah oleh enzim restriksi. Situs restriksi ini kemudian dapat digunakan sebagai penanda untuk gen yang berdekatan. Langkah terakhir adalah membuat peta fisik dari urutan dasar DNA kromosom.

Satu pendekatan menggunakan segmen DNA kloning yang diperoleh dari perpustakaan gen kromosom. Klon ini dapat dipasang bersama untuk membentuk serangkaian segmen yang tumpang tindih (contig) yang sesuai dengan wilayah kromosom tertentu. Urutan dasar dari contig kemudian ditentukan, dan karenanya urutan dasar dari DNA kromosom.

Urutan Genom Manusia:

Dua kelompok ilmuwan—salah satu dari Proyek Genom Manusia (HGP), sebuah proyek internasional yang didanai publik dipimpin oleh Dr Francis Collins dari Institut Kesehatan Nasional (NIH) AS, dan yang lainnya dari Celera Genomics Corp., sebuah perusahaan swasta upaya penelitian yang dipimpin oleh Dr Craig Venter—bekerja untuk memetakan genom manusia (atau seluruh urutan gen manusia).

Pada bulan Juni 2002, pengumuman dua ‘rancangan’ Urutan DNA genom manusia mendominasi berita utama. Pada tanggal 14 April 2003, diumumkan bahwa sekuens genom manusia telah diselesaikan dengan akurasi 99,99 persen.

Proyek ini dimulai pada tahun 1990. Dengan mengurutkan gen dalam struktur genetik manusia, para ilmuwan berharap dapat memahami bagaimana perubahan DNA menyebabkan penyakit, sebuah langkah penting dalam mengembangkan penyembuhan. Para ahli memperkirakan hal itu akan mengarah pada obat-obatan baru, prakiraan kesehatan masyarakat yang lebih baik, dan cara-cara baru untuk mengobati atau mencegah banyak penyakit manusia yang paling merusak.

Pernyataan bersama datang dari para pemimpin enam negara yang berpartisipasi dalam Proyek Genom Manusia. Enam negara yang terlibat termasuk Prancis, Inggris, AS, Jerman, Jepang, dan China. Kelompok tersebut, bersama dengan upaya swasta yang bersaing, menyelesaikan draf kasar genom pada tahun 2000, tetapi draf itu mencakup ribuan celah dalam urutan panjang pasangan basa DNA. Sekarang semua kecuali 400 celah itu telah ditutup.

Genom terdiri dari sekitar tiga miliar pasang bahan kimia DNA dalam 24 kromosom. DNA berisi instruksi untuk hidup. Pada manusia ada sekitar 3,12 miliar pasang bahan kimia yang membentuk antara 35.000 dan 40.000 gen. Gen adalah sekelompok pasangan itu, dan setiap gen adalah instruksi tunggal untuk susunan suatu makhluk.

Gen- mengontrol perkembangan tubuh, pertumbuhan, fungsi dan penuaan. Perubahan kecil dalam urutan ini; cukup untuk menyebabkan penyakit. Dengan mengidentifikasi urutan pasangan basa yang benar dan sehat, para peneliti berharap dapat menemukan cacat genetik penyebab penyakit yang dapat mengarah pada pengobatan.

Misalnya, gen yang cacat dapat menghentikan sel pankreas membuat insulin, protein penting. Dengan memahami cara kerja gen tersebut, mungkin saja dapat dibuat obat yang memperbaiki kekurangan tersebut, memungkinkan sel untuk memproduksi insulin.

Mengetahui bagaimana kode genetik seseorang memengaruhi penyakit, dokter dapat melakukan perawatan dan pencegahan obat sejak dini. Para ilmuwan masih belum yakin berapa banyak gen yang ada di dalam genom. Jumlah tersebut diharapkan dapat disempurnakan dengan penelitian lebih lanjut.

Berikut ini adalah bidang utama yang akan mendapat manfaat dari proyek penelitian genom.

Kesehatan dan Kedokteran Molekuler:

Pemberian praktis pertama akan dilakukan di bidang kesehatan. Nyatanya, salah satu tujuan awal HGP—dan tujuan utamanya bahkan sampai hari ini—adalah untuk meningkatkan kesehatan. Penelitian genom secara luas diharapkan merevolusi praktik kedokteran baik dalam diagnosis maupun pengobatan. Keberhasilan pengurutan genom manusia akan mengarah pada perubahan mendasar dari kuratif berbasis obat dan obat pencegahan berbasis vaksin menjadi obat prediktif.

Pengetahuan genom akan berdampak pada kesehatan dan kedokteran molekuler melalui cara-cara berikut.

saya. Diagnosis penyakit yang lebih baik

1. Deteksi dini predisposisi genetik terhadap penyakit

aku aku aku. Desain obat yang rasional

1. Terapi gen dan sistem kontrol untuk obat-obatan
2. Farmakogenomik “obat khusus”.

Peneliti medis juga akan dapat menyusun rejimen terapi baru berdasarkan teknik imunoterapi, menghindari ­kondisi lingkungan yang dapat memicu penyakit, dan kemungkinan penambahan atau bahkan penggantian gen yang rusak melalui terapi gen.

Dalam Genomik Mikroba, ada kemungkinan seperti—

saya. Sumber energi baru (biofuel)

1. Pemantauan lingkungan untuk mendeteksi polutan

aku aku aku. Perlindungan dari perang biologi dan kimia

1. Pembersihan limbah beracun yang aman dan efisien.

Dalam Penilaian Risiko, genomik dapat membantu dengan cara berikut—

saya. Akses kerusakan dan risiko kesehatan yang disebabkan oleh paparan radiasi, termasuk paparan dosis rendah

1. Akses kerusakan dan risiko kesehatan yang disebabkan oleh paparan bahan kimia mutagenik dan racun penyebab kanker

aku aku aku. Mengurangi kemungkinan mutasi yang diwariskan.

Dalam Bioarkakologi, Antropologi, Evolusi, dan Migrasi Manusia, genomik dapat membantu—

saya. Pelajari evolusi melalui mutasi germline dalam garis keturunan

1. Pelajari migrasi kelompok populasi yang berbeda berdasarkan warisan genetik perempuan

aku aku aku. Pelajari mutasi pada kromosom Y untuk melacak garis keturunan dan migrasi laki-laki

1. Bandingkan breakpoint dalam evolusi mutasi dengan usia populasi dan peristiwa sejarah.

Dalam Forensik DNA, pengetahuan dari proyek genom manusia dapat diterapkan untuk ;

saya. Identifikasi calon tersangka yang DNA-nya mungkin cocok dengan bukti yang tertinggal di TKP

1. Membebaskan orang yang salah dituduh melakukan kejahatan

aku aku aku. Identifikasi kejahatan dan korban bencana

1. Membangun paternitas dan hubungan keluarga lainnya
2. Mengidentifikasi spesies yang terancam punah dan dilindungi sebagai bantuan untuk pejabat satwa liar (dapat digunakan untuk menuntut para pemburu liar)
3. Mendeteksi bakteri dan organisme lain yang dapat mencemari udara, air, tanah, dan makanan
4. Mencocokkan donor organ dengan penerima dalam program transplantasi

viii. Menentukan silsilah benih 01 bangsa ternak

1. Otentikasi bahan habis pakai seperti kaviar dan anggur.

Di Bidang Pertanian, Pemuliaan Ternak dan Aplikasi Bio-processing dapat dikembangkan—

saya. Tanaman tahan penyakit, serangga, dan kekeringan

1. Hewan ternak yang lebih sehat, lebih produktif, dan tahan penyakit

aku aku aku. Produk yang lebih bergizi

1. Pestisida hayati
2. Vaksin yang dapat dimakan dimasukkan ke dalam produk makanan
3. Penggunaan pembersihan lingkungan baru untuk tanaman seperti tembakau

Meskipun tidak diragukan lagi bahwa pengurutan genom manusia akan mengubah obat, pertanyaan muncul tentang siapa yang akan mendapat manfaat darinya. Sisi negatif dari revolusi perawatan kesehatan bisa menjadi jurang yang melebar antara si kaya dan si miskin—dan mungkin bahkan terciptanya kelas bawah genetik. Hanya sedikit orang di negara berkembang yang dapat berharap memperoleh keuntungan dari kemajuan seperti skrining kerentanan terhadap penyakit. Dan bahkan di negara-negara kaya, beberapa orang akan mendapat manfaat yang jauh lebih besar daripada yang lain.

Masalah sosial yang paling kritis adalah pertanyaan tentang privasi dan penggunaan informasi genetik secara adil. Kemampuan untuk mendiagnosa kerentanan terhadap penyakit secara luas genom akan melipatgandakan kebingungan yang telah ditimbulkan oleh tingkat pengujian genetik saat ini. Ini adalah faktor risiko kecemasan, perubahan yang tidak diinginkan dalam hubungan pribadi, dan bahaya stigmatisasi yang harus dipertimbangkan.

Menggunakan teknologi berbasis gen untuk memperpanjang hidup dan memperlambat penuaan dapat memengaruhi persamaan dalam keluarga. Bahkan dapat meningkatkan kehidupan produktif seseorang; dalam skenario seperti itu, apakah kita dapat menyediakan pekerjaan dan sumber daya untuk semakin banyak orang?

Pengetahuan ilmiah tentang subjek ini masih sangat awal, dan masih banyak lagi yang perlu dipelajari sebelum kesimpulan apa pun dapat ditarik tentang hubungan antara cacat pada susunan genetik seseorang dan kecenderungannya untuk berubah menjadi cacat yang sebenarnya.

Dampak dari informasi yang tidak lengkap atau tidak pasti dapat menjadi bencana. Jika informasi tersebut tidak dirahasiakan, dapat digunakan untuk merugikan individu tersebut. Perusahaan asuransi atau pemberi kerja potensial dapat menggunakan informasi tersebut untuk diskriminasi antara klien atau calon ­karyawan.

Karena agen semacam itu kemungkinan besar menghargai data tersebut, mereka akan siap membayarnya. Perusahaan swasta dapat menjadi konsumen yang paling menguntungkan dari informasi semacam itu. Lebih jauh lagi, secara psikologis dapat menghancurkan jika diagnosis mendahului pengobatan dan dokter tidak memiliki terapi untuk ditawarkan.

Kemudian, ada pertanyaan etis yang lebih kompleks dan mengkhawatirkan yang diajukan oleh kemungkinan “perancangan” keturunan di masa depan. Manipulasi genetik dapat menyebabkan keseragaman pada manusia, karena akan menjadi mungkin untuk menciptakan manusia untuk mengatur, menentukan warna mata dan kulit, tinggi badan, jenis kelamin, dll.

Adegan India dalam Bioteknologi:

India telah memberikan banyak perhatian pada pengembangan bioteknologi untuk melayani kepentingan nasional manusia.

Organisasi dan Tenaga Kerja:

Pada tahun 1982, Pemerintah India membentuk Dewan Bioteknologi Nasional yang digantikan oleh Departemen Bioteknologi (DBT) terpisah di Kementerian Sains dan Teknologi pada tahun 1986. Hal ini sebagai pengakuan atas kebutuhan akan titik fokus dalam administrasi dan struktur pemerintah untuk perencanaan, promosi dan koordinasi program bioteknologi.

Menyadari kebutuhan tenaga terlatih untuk mendukung program di bidang bioteknologi multidisiplin dan bergerak cepat, Departemen Bioteknologi telah mengembangkan program pengembangan tenaga kerja terintegrasi yang sangat kuat, termasuk sistem model pengajaran ­pasca sarjana dan pasca doktoral di bidang bioteknologi. , di universitas/institusi terpilih di seluruh negeri bekerja sama dengan Komisi Hibah Universitas, kementerian HRD, ICAR, ICMR, dan Departemen Pembangunan Kelautan; kursus pelatihan jangka pendek untuk memberikan pelatihan praktis dalam berbagai teknik penelitian yang baru muncul untuk memenuhi kebutuhan mendesak untuk memperluas kegiatan R&D di bidang bioteknologi di dalam negeri; memberikan penghargaan kepada kapal asosiasi bioteknologi setiap tahun untuk melakukan penelitian lanjutan atau menjalani pelatihan khusus di bidang bioteknologi prioritas yang teridentifikasi di dalam negeri dan luar negeri.

DBT telah menciptakan jaringan fasilitas infrastruktur untuk membangun basis R&D dan kemampuan manufaktur yang kuat. Fasilitas yang telah disiapkan antara lain bank plasma nutfah tanaman, hewan, alga dan mikroba, jaringan hewan, sintesis oligonukleotida, produksi dan ­distribusi enzim, reagen dan senyawa berlabel radio, optimalisasi bioproses dan pilot plant, dll.

Beberapa Lembaga Riset otonom, yaitu, National Institute of Immunology (Nil), New Delhi; Pusat Nasional untuk Ilmu Sel (NCCS), Pune; Pusat Sidik Jari dan Diagnostik DNA (CDFD), Hyderabad, Pusat Penelitian Genom Tumbuhan Nasional (NCPGR), New Delhi, Pusat Penelitian Otak Nasional (NBRC), Gurgaon; dan Institute of Bio resources and Sustainable Development (IBSD), Imphal ­terlibat dalam mengejar penelitian dasar dan terapan yang mengarah pada generasi pengetahuan baru, produk, paten dan publikasi makalah dengan faktor dampak tinggi.

Tanggung jawab utama The Nil adalah membantu menciptakan landasan keilmuan bagi inovasi-inovasi yang relevan bagi pembangunan bangsa. Mandat seperti itu memerlukan berbagai kegiatan—mulai dari penelitian mendasar, melalui arahan dari utilitas potensial, hingga program pendidikan dan kolegial.

Empat program luas mencakup area dorong saat ini: infeksi dan kekebalan, desain molekuler, regulasi gen, serta reproduksi dan pengembangan. Penemuan mendasar penting hingga tahun 2002 meliputi: petunjuk baru untuk patogenesis AIDS dari studi tentang polimorfisme gen reseptor kemokin manusia dan simian, penguraian aspek baru dari dasar struktural tanggapan antibodi dan mimikri molekuler, wawasan tentang pecahnya toleransi kekebalan in vivo dan ke dalam jalur transduksi sinyal mengendalikan komitmen memori limfosit T dan B, penemuan sistem reseptor hemoglobin dan jalur kematian yang berbeda di Leishmania, dan interaksi molekuler baru yang memungkinkan bakteri seperti Salmonella untuk bertahan hidup dalam sel inang.

Di antara keunggulan teknologi NII yang signifikan selama beberapa tahun terakhir, tambahan imunoterapi untuk kusta, kandidat vaksin baru untuk JEV, sistem uji diagnostik dan produk nabati untuk penggunaan terapeutik potensial pada penyakit mulai dari syok septik hingga alergi telah menjadi perhatian.

NCCS, Pune terus melakukan penelitian dan pengembangan di ujung tombak ilmu sel, pengajaran, pelatihan selain menyediakan layanan sebagai gudang nasional untuk lini sel dan hibridoma. NCCS telah mengembangkan teknologi untuk pelestarian dan kebangkitan kembali sel punca sumsum tulang yang menyebabkan keberhasilan transplantasi pada pasien neuroblastoma.

Ekstrak baru (mussel hydrolysafe) yang dibuat dari kerang hijau India (Pema viridis) menghasilkan penghambatan diferensiasi osteoklas dan resorpsi tulang dalam sel murine. Model in vivo untuk regenerasi pulau dari sel epitel duktus tikus telah dikembangkan yang memiliki aplikasi potensial untuk transplantasi dan penyaringan senyawa untuk aktivitas anti-diabetes.

CDFD menyediakan layanan untuk sidik jari DNA, diagnostik, bioinformatika, dan analisis genom otomatis serta melakukan penelitian dan pengembangan di bidang genetika, biologi molekuler dan seluler, patogenesis molekuler, dan bioinformatika.

Pusat tersebut telah menyaring lebih dari 4.000 anak yang baru lahir di bawah ‘Program Skrining Bayi Baru Lahir’ untuk kesalahan metabolisme bawaan yang umum dan menemukan beberapa kasus masing-masing hipotiroidisme kongenital, tirosinemia, porfiria dan keadaan pembawa anemia sel sabit, dll.

Strategi intervensi untuk bayi yang terkena dampak tersebut sepenuhnya tersedia dengan layanan tindak lanjut yang gigih dan waspada. Ini adalah simpul India untuk EMBnet, salah satu dari dua simpul di luar Eropa dan satu-satunya di India, dan menyediakan akses web gratis ke perangkat lunak bioinformatika dan 25 basis data biologis.

NBRC telah melakukan penelitian dasar untuk memahami fungsi otak pada penyakit dan kondisi normal yang mencakup berbagai tingkat organisasi, ‘mulai dari molekuler hingga seluler hingga kognitif sistem dan ilmu saraf teoretis.

Dengan pemberian status universitas yang dianggap, Pusat telah menetapkan tujuan tambahan untuk mengembangkan sumber daya manusia melalui program M.Sc., ilmu saraf dan Ph.D., dalam ilmu saraf. NBRC telah mendirikan pusat jaringan di seluruh negara dengan sekitar 35 lembaga dan juga menjalin kerja sama dengan berbagai lembaga asing seperti NIMH USA, Riken Brain Research Institute, Jepang, dll., untuk kerjasama penelitian dan pelatihan.

NCPGR telah menyelesaikan tiga tahun keberadaannya dengan bekerja di bidang penelitian inti genomik tanaman yang mencakup komponen struktural, fungsional, dan aplikasi genomik. Ini telah bekerja pada genomik nutrisi kentang, genomik struktural dan fungsional buncis, dasar diferensiasi dan transformasi biokimia dan molekuler di Cicer arietinum dan pada pengaturan ekspresi gen dalam jalur pensinyalan cahaya di Arabidopsis thaliana.

Uji coba lapangan tanaman kentang transgenik sedang berlangsung bekerja sama dengan CPRI, Simla. Kemajuan penelitian telah menghasilkan sejumlah publikasi dan beberapa paten. Lembaga ini berfungsi sebagai fasilitas pelatihan nasional dan internasional di bidang genomik tanaman.

IBSD telah didirikan sebagai badan otonom DBT di Imphal, Manipur, dengan tujuan dasar untuk mengembangkan dan memanfaatkan sumber daya hayati yang kaya di wilayah Timur Laut negara tersebut melalui penerapan alat biologi dan bioteknologi modern.

Indo-Burma ‘hotspot’—salah satu hotspot keanekaragaman hayati terpanas terletak di wilayah ini. Program penelitian tentang inventarisasi sumber daya hayati hot spot Indo Burma telah dimulai. Lembaga ini cenderung memusatkan ­pekerjaannya pada sumber daya obat-obatan, hortikultura, mikroba, serangga dan air serta restorasi Eco.

Selain lembaga-lembaga ini, ada Pusat Internasional untuk Rekayasa Genetika dan Bioteknologi (ICGEB), New Delhi, yang berfokus pada penelitian dasar penyakit manusia dan pertanian khususnya untuk melihat masalah anak benua India. Penciptaan fasilitas canggih di ICGEB merupakan dorongan besar bagi pengembangan vaksin.

Ini akan menjadi ‘Fasilitas Nasional’ untuk digunakan oleh seluruh komunitas ilmiah di negara ini jika diperlukan. Program vaksin malaria telah berjalan sesuai jadwal waktu. Teknologi untuk kit diagnostik Hepatitis C telah dialihkan ke industri. Inisiatif penting pada Mycobacterium tuberculosis dan infeksi virus dengue telah diambil. Paten India telah diberikan untuk proses dan persiapan interferon gamma rekombinan.

Bharat Immunological and Biologicals Corporation Limited (BIBCOL), Bulandshahr, sebuah perusahaan sektor publik memiliki unit manufaktur paling modern berdasarkan persyaratan praktik manufaktur yang baik seperti yang ditentukan oleh standar WHO dan Federal AS.

Baru-baru ini, komite kunjungan lapangan dari National Regulatory Authority DCG1 (kementerian kesehatan) telah mengevaluasi kepatuhan GMP terhadap BIBCOL dan telah memberikan laporan yang memuaskan. Perusahaan ini memformulasikan vaksin polio oral (O I’V) dari curah impor sejak Januari 1996.

Sistem Informasi Bioteknologi:

Untuk menyimpan, berbagi, dan mempelajari sejumlah besar informasi biologis yang dihasilkan oleh program ambisius seperti Proyek Genom Manusia serta meningkatnya bisnis penemuan obat farmasi, diperlukan keahlian khusus—sesuatu dalam ­bisnis teknologi informasi. kerasukan.

Namun, yang juga dibutuhkan adalah kemampuan untuk menemukan dan menganalisis pola dan asosiasi di dalam dan di antara rangkaian data biologis; untuk menggunakan kembali alat klasik matematika dan ilmu komputer bersamaan dengan solusi penanganan dan penyimpanan data yang sangat besar saat ini.

Hasilnya adalah munculnya ceruk baru: bioinformatika. Meskipun awalnya diciptakan pada pertengahan 1980-an sebagai istilah untuk analisis data sekuens biologis, bioinformatika saat ini mencakup hampir semua aplikasi komputer dalam ilmu biologi.

India adalah salah satu negara pertama di dunia yang memulai Program Bioinformatika selama 1987-88. India telah mengembangkan Jaringan Bioinformatika Nasional (NBN) untuk pemanfaatan berkelanjutan data biologis yang tersedia melalui metode online atau offline.

Jaringan terdiri dari pusat informasi terdistribusi (DIC) dan sub pusat informasi terdistribusi (DISC) di bidang khusus bioteknologi. Program tersebut berkembang dari ­Sistem Informasi Bioteknologi (BTIS) yang diluncurkan pada Rencana Ketujuh.

Pusat bioinformatika dilengkapi dengan komunikasi canggih ­dan infrastruktur komputasi. Diperkirakan untuk menghubungkan mereka melalui jaringan pribadi virtual berkecepatan tinggi untuk mengoptimalkan fungsinya. Pusat-pusat tersebut aktif dalam pembangkitan sumber daya dalam bioinformatika melalui pengembangan perangkat lunak dan basis data di bidang bioteknologi terdepan.

Mereka juga terlibat dalam kegiatan penelitian dan pengembangan bioinformatika yang inovatif. Untuk memberikan akses ke utilitas bioinformatika tingkat lanjut kepada komunitas ilmiah, program ini telah membuat sejumlah situs cerminan dari basis data domain publik internasional, yaitu PDB, PGD, EBI SCOP, S-star, EMBnet, dan seterusnya. Ini juga telah mendirikan enam fasilitas grafik interaktif untuk molekuler, pemodelan di Delhi, Pune, Bengaluru, Madurai, Hyderabad dan Kolkata.

Cukup banyak komputer yang saat ini menangani tantangan penguraian angka yang luar biasa yang ditimbulkan oleh proyek bioinformatika India memiliki silsilah yang sama: mereka milik satu-satunya superkomputer “desi” India yang sukses secara komersial, seri “Param”, yang dirancang dan dikembangkan di C- DAC.

Cakupan program saat ini mencakup beberapa aspek, misalnya, teknologi pengambilan data, bank data, model matematika, kecerdasan buatan/perangkat lunak interaktif dan akses ke semua informasi bibliografi tentang bioteknologi.

Tujuannya adalah untuk menyediakan jaringan bio-informasi nasional yang dirancang untuk menjembatani kesenjangan antar-disiplin pada informasi dan untuk membangun hubungan antara ilmuwan dalam organisasi yang terlibat dalam kegiatan manufaktur R&D di bidang bioteknologi; untuk membangun ­sumber daya informasi, menyiapkan database tentang bioteknologi dan untuk mengembangkan alat dan teknik penanganan informasi yang relevan; untuk membangun hubungan dengan pusat data dan informasi nasional dan internasional berdasarkan persyaratan komersial atau berdasarkan pertukaran untuk mengembangkan dan menerapkan program pendidikan pengguna dan pelatihan ilmuwan informasi yang bertanggung jawab untuk menangani informasi bioteknologi.

Bio-Spectrum India, sebuah publikasi dari grup Cyber India, baru-baru ini meneliti dorongan bioinformatika dari para pemain IT utama India. Temuan mereka:

saya. Wipro telah membentuk divisi kesehatan dan ilmu hayati, menawarkan solusi TI kepada perusahaan obat untuk membantu mereka mengurangi waktu penemuan dan persetujuan obat.

2002. Infosys mulai terjun ke arena ilmu kehidupan tepat pada tahun 2002.

aku aku aku. Kerja sama Saryam dengan CCMB untuk membuat alat perangkat lunak untuk pengurutan genetik dan DNA dimulai pada tahun 2001.

1. Tata Consultancy Services (TCS) telah menempatkan pekerjaan bioinformatikanya di Hyderabad. Ini bekerja pada alat bioinformatika berbasis Linux yang komprehensif yang disebut “Bio suit”. Ini terkait dengan Pusat Sidik Jari dan Diagnostik DNA (CDFD) DBT untuk penelitian bersama.

Lengan pemain internasional India seperti IBM, Sun, Intel, SGI, Oracle dan Acer juga memiliki proyek terkait biotek di negara ini.

Silicon Insights yang berbasis di AS sedang membuat fasilitas pengujian jaringan dan pembuatan profil molekuler di Hyderabad dengan sebagian pendanaan dari Andhra Pradesh Industrial Development Corporation.

Pengembangan sumber daya manusia dalam bioinformatika telah menjadi salah satu fokus utama program DBT. Program ini berkonsentrasi pada prakarsa pelatihan jangka pendek dan jangka panjang.

Sudah ada cukup profesional bioinformatika di India untuk membenarkan keberadaan Bioinformatics Society of India.

Institut Bioinformatika India diklaim sebagai badan akademik terbesar yang memberikan pelatihan bioinformatika kepada siswa lokal dan siswa dari 20 negara lain.

Peluncuran basis data spesies berkemampuan web ‘BIOSPEC’ yang dirilis online pada 3 Januari 2003 merupakan pencapaian penting departemen, bersama dengan Departemen Antariksa (DOS).

Informasi khusus spesies dari daerah hot-spot, yaitu timur laut, Ghats Barat, dan Himalaya barat telah dikaitkan dengan informasi tingkat gen. Sistem informasi keanekaragaman hayati ­yang dikembangkan dari upaya ini digunakan sebagai model nasional. ‘Taman Kupu-Kupu’—yang pertama dari jenisnya sedang dibangun di Bengaluru sebagai pusat penelitian, pendidikan, dan ekowisata.

Laboratorium Pengetikan DNA Baru:

Laboratorium pengetikan DNA telah didirikan di Laboratorium Ilmu Forensik Pusat Kolkata oleh Biro Penelitian dan Pengembangan Polisi. Laboratorium tersebut adalah yang pertama dari jenisnya sebagai laboratorium forensik di India. Satu-satunya tempat lain di mana fasilitas pengetikan DNA tersedia di India adalah Pusat Sidik Jari dan Diagnostik DNA, sebuah lembaga penelitian di Hyderabad.

Fasilitas pengetikan DNA akan sangat membantu penyelidikan dalam mengidentifikasi penjahat dan menyelesaikan perselisihan paternitas. Dengan bantuan terbaru ini, akan memungkinkan untuk mengidentifikasi individu berdasarkan sampel darah, air mani, air liur, rambut, keringat, atau cairan atau jaringan tubuh lainnya.

Tipe DNA bekerja berdasarkan prinsip bahwa setiap individu di dunia dapat dibedakan dan diidentifikasi pada tingkat molekuler berdasarkan DNA orang tersebut, materi genetik yang diwariskan dari orang tua biologis.

BPR dan D berencana untuk mendapatkan akreditasi laboratorium melalui Badan Akreditasi Nasional Laboratorium Departemen Sains dan Teknologi dan American Society of Crime Laboratory Directors.

BPR dan D juga telah melakukan proyek yang akan menyiapkan profil DNA dari sekitar 250 kelompok etnis di India dan sejumlah penyelidikan spesifik lokus akan disaring untuk kegunaannya bagi populasi India. Biro penelitian telah merekomendasikan pengaturan fasilitas profil DNA di setidaknya enam laboratorium negara bagian dalam waktu dekat.

Aplikasi dan Upaya Penelitian:

Bioteknologi memiliki variasi aplikasi yang luar biasa untuk kepentingan manusia dan lingkungannya, dan India telah memulai penelitian di beberapa bidang.

Bioteknologi Pertanian:

DBT mendukung beberapa proyek R&D di bidang bioteknologi pertanian, yang meliputi penelitian tanaman dan berbagai input, seperti pupuk hayati dan agen biokontrol.

Bioteknologi tanaman:

Alat-alat bioteknologi baru dikombinasikan dengan pengetahuan tradisional memberikan pemulia tanaman berbagai kemungkinan baru. Beberapa janji bioteknologi pertanian telah terealisasi dan sejumlah besar aplikasi tambahan sedang dalam proses. Departemen telah memberikan dorongan besar untuk menghasilkan tanaman transgenik yang tahan terhadap berbagai cekaman biotik dan abiotik.

Selain itu, penekanannya juga pada karakter lain seperti peningkatan kualitas nutrisi dan transformasi legum biji-bijian yang sangat rekalsitran, dll. ­Departemen bergabung dengan Program Pengurutan Genom Padi Internasional (IRGSP) pada bulan Juni 2000 dengan komitmen untuk mengurutkan 10 Mb dari kromosom 11.

Program ini telah berkembang dengan sangat baik dan hingga akhir tahun 2002 para ilmuwan telah mengurutkan total 15,38 Mb data. Acara peringatan decoding seluruh genom beras di Tokyo pada 18 Desember 2002 dianggap sama pentingnya dengan pengurutan genom manusia. Beberapa gen yang terkait dengan toleransi stres abiotik, ketahanan terhadap penyakit, jaringan seluler, dan regulasi transkripsi telah diidentifikasi.

Para peneliti di Universitas Guwahati berhasil meregenerasi ­plantlet spesies anggrek langka untuk berbunga dalam tabung reaksi hanya dalam waktu delapan bulan. Itu adalah bagian dari proyek ‘perbanyakan in-vitro spesies langka di timur laut India.’ Terobosan juga dilakukan dalam memproduksi bahan tanam nanas dengan mengkulturkan tunas pembantu buah dalam tabung reaksi.

Transgenik dalam beras dan gandum yang mengandung gen seperti CodA, COR47 dan HVA1 telah diproduksi untuk meningkatkan toleransi stres. Upaya juga dilakukan untuk meningkatkan tanaman Oryza, Brassica dan Nicotiana transgenik menggunakan sintase inositol untuk ketahanan terhadap toleransi garam.

Sebuah metode infeksi agro baru telah dikembangkan untuk meningkatkan ketahanan gram hitam terhadap virus mosaik kuning dengan efisiensi infeksi agro 100 persen. Dua alat diagnostik molekuler untuk deteksi cepat Xantkomonas pada kapas telah dikembangkan.

Untuk meningkatkan ketahanan tanaman tebu terhadap penggerek, regenerasi pucuk langsung telah distandarisasi, dan transformasi genetik menggunakan Agrobacterium dan partikel gun disempurnakan. Teknologi transgenik pada kapas, beras dan kacang hijau telah distandarisasi untuk ketahanan terhadap cekaman biotik.

Juga, garis triticale baru yang melibatkan gandum hitam Himalaya dan gandum asli, genotipe disintesis untuk digunakan lebih lanjut sebagai sumber yang beragam untuk mendapatkan translokasi gandum-gandum penting tertentu.

Dalam proyek genomik fungsional beras yang bertujuan untuk penemuan dan validasi fungsional gen, gen baru yang memberikan resistensi hawar bakteri (BLB) ­ditemukan pada aksesi spesies liar seperti 0. Longistarminata, 0. Nivara, 0. Glaberrima dan 0. Barthii , aksesi ras darat Ac32753 dan beberapa garis mutan IRS4. Gen resistensi empedu Gm 1 dan dirt4 sedang dipetakan dengan baik ke dalam 10cM dari 2 MB wilayah genom.

Dalam proyek jaringan pada program pengembangan salinitas dan toleransi cekaman dehidrasi pada beras, sebuah gen yang mengkode fruktosa 1,6 bifosfat diklon dari Portresia (PCFR) dan enzim ini ditemukan aktif dengan adanya NaCl. Dalam proyek Multi-site Evaluation of Transgenic Mustard (DMH-11) berdasarkan sistem barnase-barstar, National Research Center of Rapeseed- Mustard, Bharatpur, melakukan uji coba ini.

Dalam proyek pengembangan Kapas Transgenik untuk Ketahanan terhadap Hama Serangga, dikembangkan sekitar 300 galur transgenik independen dalam kapas (Coker 310-FR) yang membawa gen cry 1 Ac untuk mencapai ketahanan terhadap Helircoverpa armigera.

Di sebagian besar transgenik, gen cry 1Ac berada di bawah kendali promotor CaMV 35S penambah ganda. Perbaikan juga telah dilakukan dalam protokol transformasi kapas yang memungkinkan penggunaan imidazolinone sebagai agen seleksi sebagai pengganti kanamisin dengan menggunakan gen sintase asetoasetat mutan ganda sebagai penanda.

Upaya sekarang sedang dilakukan untuk pengembangan sejumlah besar tanaman dengan tingkat ekspresi yang baik.

Pupuk hayati:

Manajemen nutrisi terpadu (INM) muncul sebagai sistem ekonomi dan ramah lingkungan untuk memastikan pertanian berkelanjutan. Di INM, komponen pupuk hayati belum mendapat perhatian yang memadai di masa lalu. Mempertimbangkan hal ini, Proyek Jaringan Nasional diluncurkan pada tahun 1999 selama 3 tahun tentang ‘Peranan pupuk hayati dalam INM’ yang mencakup 17 pusat di seluruh negeri. Tujuannya adalah untuk membuat paket pupuk hayati yang bermanfaat untuk optimalisasi hasil beberapa tanaman utama dalam berbagai sistem tanam di berbagai daerah.

Strain pengikat nitrogen yang efisien dari Rhizobium, Acetobacter, Azoiobacter, Azospririllum dan alga biru-hijau, cocok untuk daerah agroklimat yang berbeda, telah diisolasi dan didemonstrasikan dalam kondisi lapangan.

Mikoriza mengkolonisasi 85 persen tanaman darat dan menawarkan penghematan 50 persen dalam pupuk fosfor kimia, ketahanan yang lebih tinggi terhadap patogen yang terbawa tanah dan akar, dan membantu dalam reklamasi lahan kosong dengan menyediakan perpanjangan lengan ke sistem akar tanaman.

Strain mikoriza yang cocok untuk hampir semua tanaman telah diisolasi dan teknologi produksi massal dialihkan untuk produksi komersial kepada pengusaha kecil maupun badan hukum. Berbagai sistem tanam telah dipilih berdasarkan kondisi sosial dan agroklimat dengan referensi khusus untuk perubahan populasi mikroba tanah dan efek residu hara pada tanaman selanjutnya dan pada akhirnya kesehatan tanah.

The National Facility for Blue Green Algal Collection di IARI telah hadir dengan teknologi pupuk hayati alga murah untuk padi. Hasil gabah yang lebih tinggi telah dibuktikan dalam uji coba lapangan di berbagai daerah. Produksi ganggang skala besar telah dilakukan di peternakan benih negara, stasiun percobaan dan oleh petani perorangan.

Penggunaan biokontrol yang intensif dan berulang dari beberapa pestisida kimia menyebabkan toksisitas di lingkungan dan resistensi pestisida pada hama sasaran. Tetapi pengendalian hama dapat dicapai dengan penggunaan agen pengendali hayati, atraktan dan agen yang mempengaruhi pertumbuhan. Selain ramah lingkungan, bio-pestisida bersifat non-karsinogenik dan memiliki tingkat spesifisitas serangga yang tinggi.

Di bawah program yang terikat waktu dan berorientasi pada tujuan untuk adaptasi skala besar dari teknologi biopestisida di bawah Manajemen Hama Terpadu ­(PHT) dan adaptasinya oleh petani, sebagian besar lahan tercakup dalam berbagai zona agroklimat negara untuk pengendalian hama dan penyakit tanaman penting daerah.

Biaya perlindungan tanaman dioptimalkan dan pendapatan/keuntungan dimaksimalkan. Modul PHT dengan berbagai strategi telah dikembangkan untuk kapas hijau (organik). Analisis residu pestisida pada kapas kapas menunjukkan bahwa tidak ada sampel terkait yang dikumpulkan dari 22 kepemilikan petani yang memiliki residu di atas batas toleransi yang ditentukan.

Permohonan Paten India berjudul “Komposisi baru dari Media Fermentasi yang berguna untuk Produksi Massal Ekonomis”, yang melibatkan produk bioindustri murah untuk produksi massal spora Trichoderma viride telah diajukan. Paten untuk teknologi produksi massal Myrothecium verrucaria, Trichogramma, Beaveria bassiana dan Verticillium lecami telah diambil di berbagai pusat.

Produk biokontrol yang dikembangkan di berbagai sentra didistribusikan di antara para petani secara gratis dan digunakan untuk kapas, beras, kacang tanah, bunga matahari, kacang-kacangan, tebu, tembakau, cabai, dan sayuran. RRL, Jammu, telah mentransfer teknologi sebagai paket terintegrasi untuk pupuk hayati dan biopestisida ke dua industri, yaitu Pratishta Industries Ltd., Secundrabad, (Andhra Pradesh) dan Javeri Agro-industries and Investment Co. Ltd., Amrawati.

Selain itu, lima teknologi biopestisida baru yang potensial ­, yaitu Aspergillus Niger (antagonis jamur), Debaromyces hensenii (antagonis khamir), Steinernema corpocapsea (nematoda), iming-iming penggerek intenode; dan H. purea NPV (Baculovirus) terhadap defoliator jati sedang divalidasi ulang.

Departemen Bioteknologi telah membentuk Program Jaringan Biokontrol Nasional dengan beberapa subproyek R&D ­di seluruh negeri untuk pengendalian serangga serius, hama, penyakit tebu, kapas, buncis, kacang gude, minyak sayur dan sayuran. Tujuan utama dari proyek jaringan ini adalah untuk memberikan penekanan lebih besar pada pengembangan formulasi dan agen skala percontohan di lahan petani, dan juga untuk pengelolaan hama terpadu dari hama dan penyakit utama.

Kultur Jaringan Dari berbagai teknik bioteknologi untuk pertanian, kultur jaringan adalah yang paling menjanjikan. Teknik ini melibatkan pengambilan sepotong jaringan tanaman yang sedang tumbuh, mendisinfeksi dan membiakkannya dalam media yang sesuai sehingga massa sel mulai mengatur ulang menjadi seluruh tanaman, faksimili kecil dari aslinya.

Ini menyiratkan bahwa, dari satu tanaman yang memiliki semua karakteristik yang diinginkan, tanaman yang hampir tak terbatas dapat diperbanyak. Perbanyakan mikro tersebut telah dilakukan pada beberapa varietas sayuran, buah dan bunga.

Keuntungan dari teknik kultur jaringan adalah perbanyakan progeni sejati memastikan pertumbuhan yang seragam dan perilaku produktivitas untuk setiap spesies dalam lingkungan agroklimat tertentu melalui generasi berturut-turut. Variasi somaklonal yang muncul melalui siklus kultur jaringan dapat efektif dalam menghasilkan perbaikan genetik pada tanaman.

DBT telah mendukung program utama kultur jaringan tanaman dengan tujuan utama mengembangkan protokol untuk regenerasi ­spesies tanaman penting secara ekonomi meliputi pohon hutan, hortikultura dan tanaman perkebunan. Teknologi yang disempurnakan untuk spesies pohon hutan yang berbeda sedang didemonstrasikan.

Unit pengerasan regional sekarang beroperasi dan hubungan yang baik telah terjalin. Bahan tanam pohon hutan dan tanaman hortikultura diproduksi sesuai kebutuhan pengguna Sistem transformasi juga telah dikembangkan untuk tembakau, Brassica juncea dan Vigna radiata.

Enzim super oksida dismutase yang dapat diautoklaf telah dimurnikan dan dikarakterisasi serta dikloning dari tanaman di dataran tinggi dan paten diajukan untuknya Gen toleran dingin juga telah diisolasi. Ekstrak pestisida telah diprospek dari spesies yang berbeda, terhadap Helicoverpa armegeria.

Tanaman Obat dan Aromatik:

Jaringan dari tiga bank gen yang dibuat oleh DBT dilengkapi dengan fasilitas canggih untuk konservasi benih, tanaman hidup dan bahan in vitro dari spesies langka, terancam dan penting secara ekonomi. Bank gen keempat telah didirikan di RRL, Jammu, untuk mencakup wilayah barat Himalaya.

Pekerjaan yang dilakukan di Nil telah mengarah pada identifikasi dan isolasi alkaloid isoquinoline, berberin, agen imunomodulator dari Berberis aristata. MoU telah ditandatangani antara Nil dan industri untuk produksi produk herbal menggunakan agen ini untuk pengobatan kasus luka bakar.

Produksi skala besar dan evaluasi tanaman hasil kultur jaringan dilakukan di dua pabrik percontohan kultur jaringan di Tata Energy Research Institute (TERI), New Delhi, dan National Chemical Laboratory (NCL), Pune.

Bioteknologi Hewan:

Produktivitas hewan, pengembangan vaksin dan diagnostik hewan yang lebih baru, karakterisasi molekuler breed ternak asli dan pengembangan produk sampingan hewan merupakan bioteknologi hewan.

Akuakultur:

Bidang potensial penerapan bioteknologi dalam akuakultur air tawar India adalah daur ulang bahan organik, fiksasi nitrogen biologis, dan transfer genetik. Demonstrasi budidaya udang semi-intensif yang layak secara teknologi dan layak secara komersial dengan penerapan bioteknologi telah diluncurkan dengan sponsor dari MPEDA (Kochi) dan dengan pengetahuan teknis dari I ILL dan luar negeri.

Sebuah proyek penelitian dan pengembangan demonstrasi budidaya ikan mas intensif untuk mencapai tingkat produksi yang lebih tinggi per hektar telah dilaksanakan di CIFA, Bhubaneswar. Di bawah proyek ini, inovasi bioteknologi tertentu seperti manipulasi kromosom, produksi hibrida, formulasi pakan berprotein tinggi berenergi tinggi, diagnosis dan pengendalian penyakit ikan, dan keseluruhan pekerjaan pengelolaan kolam sedang dilakukan untuk mengembangkan paket teknologi untuk mencapai produksi yang jauh lebih tinggi.

Sebuah teknologi yang dikembangkan pada vaksin Vibrio sel utuh yang menunjukkan respons kekebalan pada udang (Penaeus monodon) telah ditransfer ke industri Jo. Primer oligopeptida baru yang dirancang untuk mendeteksi white spot shrimp virus (W’SSV) telah ditemukan berguna dalam diagnosis penyakit.

Kit uji imunodot berbasis antibodi monoklonal yang dikembangkan untuk mendeteksi WSSV telah menunjukkan hasil yang menggembirakan dalam penyaringan induk dan pasca-larva di tingkat lapangan. Pengembangan sistem kultur sel dari udang penaeid telah menunjukkan potensi dalam isolasi white spot virus dari jaringan insang, hepatopankreas dan ovarium.

Studi tentang pengelolaan penyakit udang telah dilakukan dengan menggunakan imunostimulan yang diekstraksi dari Ulva rumput laut dan kitosan dan levamisole. Efek perlindungan dari rumput laut (Ulva fasciata) telah dipelajari terhadap obat-obatan beracun dan radiasi pada tingkat seluler dan genom serta untuk sifat anti tumor. Bioreaktor yang dikembangkan untuk nitrifikasi air di hatcheri udang sistem tertutup telah didemonstrasikan dan divalidasi di lapangan.

Proses yang ditingkatkan telah dikembangkan untuk ekstraksi agar untuk mendapatkan hasil setinggi 30 persen dengan kekuatan gel produk yang lebih baik. Sebuah teknologi budidaya Eucheumo, rumput laut eksotis telah dipindahkan ke Pepsico untuk budidaya skala besar di Teluk Mannar.

Studi telah dilakukan pada sekresi insulin oleh sel lemak dari ikan mas India. Sel lemak atau ekstrak adiposit yang disuntikkan ke tikus melaporkan produksi hipoglikemia akut yang menunjukkan adanya insulin yang sangat aktif secara biologis. Studi ini juga menunjukkan bahwa insulin sel lemak dari ikan mas India memiliki efek hipoglikemik yang lebih kuat dibandingkan dengan insulin sapi atau babi.

Kultur spesies ikan kerapu telah berhasil dibudidayakan untuk pembibitan induksi dan pembentukan stok darah dalam kondisi penangkaran. Penetasan telah didirikan dengan operasi yang berbeda untuk produksi benih dengan fasilitas budidaya pakan hidup dan tindakan pencegahan.

Serikultur:

DBT, bekerja sama dengan Central Silk Board (CSB), telah mengidentifikasi area dorong dalam serikultur (baik murbei dan non-murbei) di mana bioteknologi dapat memainkan peran penting dalam meningkatkan produktivitas, meningkatkan kualitas sutera, dan menghasilkan perbaikan produksi sutera. tanaman inang.

Berbagai teknik telah dikembangkan untuk mengendalikan hama dan penyakit ulat sutera. Beberapa formulasi pakan buatan untuk pemeliharaan larva ulat sutera telah dikembangkan. Ulat sutera transgenik telah diproduksi. Proyek genom untuk pembangunan peta genetika molekuler telah dimulai.

Pada tahun 2008, sebuah proyek kolaboratif telah dimulai pada epidemiologi ­, dinamika spasial dan temporal penyakit ulat sutera muga. Di bawah inisiatif India pada International Consortium on Lepidopteran Genome Project, anotasi fungsional dari gen putatif unik dari ulat sutera muga telah dilakukan.

Evaluasi lapangan transgenik murbei (dengan gen HVA-1) untuk toleransi cekaman abiotik telah dimulai. Beberapa fragmen gen terkait lilin epikutikuler yang memiliki homologi dengan Arabidopsis telah dikloning dari murbei.

Di bawah proyek jaringan, penyaringan plasma nutfah murbei untuk respon penyakit terhadap embun tepung, tukra dan nematoda telah selesai. Sebuah program baru tentang bioteknologi dalam serikultur tasar baru-baru ini diprakarsai bekerja sama dengan Dewan Sutera Pusat.

Peternakan:

National Dairy Development Board (NDDB) telah meluncurkan program peningkatan breed komprehensif yang disebut Dairy Herd Improvement Program Action (DIPA), di gudang susu terpilih di berbagai bagian negara di mana infrastruktur untuk inseminasi hewan telah dibangun dengan baik. Tujuan utamanya adalah untuk mencapai perubahan genetik yang diinginkan pada populasi sapi dan kerbau terpilih melalui pengujian progeni pejantan. Fasilitas ini sekarang tersedia untuk petani di depan pintu rumahnya.

Menurut rilis NDDR, sistem pemuliaan nukleus terbuka (ONES) mengevaluasi kualitas pejantan menggunakan teknik ovulasi ganda dan transfer embrio. Proyek transfer embrio dimulai pada tahun 1987 dengan bantuan Departemen Bioteknologi, berakhir pada Maret 1996. Di bawah proyek tersebut, empat pusat produksi embrio didirikan di Sabarmati Ashram Gaushala, Bidaj; Shri Nasik Panchawati Panjrapole, Nasik; Pusat Penangkaran Hewan, Solan; dan Pusat Penangkaran Kerbau, Nekarikallu.

Selain itu, 14 pusat lapangan didirikan di serikat koperasi produsen susu terpilih di bawah program Operasi Banjir. Pusat-pusat tersebut terlibat dalam produksi “stok benih” sapi jantan dan induk sapi jantan untuk program pemberian makan nasional dan pasokan embrio beku ke pusat-pusat lapangan, yang mentransfer embrio ke hewan petani di desa-desa untuk membantu mereka menghasilkan hewan berkualitas unggul.

Selama periode proyek, 742 sapi dan 102 anak kerbau diproduksi di bawah kondisi lapangan dan 4.819 dan 653 embrio sapi dan kerbau kualitas unggul diawetkan secara cryo untuk penggunaan masa depan.

Kit diagnostik lapangan untuk identifikasi rhinotrachietis sapi menular dan penyakit terkait lainnya juga telah dikembangkan. Delapan belas baris tikus transgenik telah dikembangkan dalam program multisentris yang didukung untuk pengembangan hewan transgenik. Garis transgenik ini dipertahankan dan tersedia untuk para peneliti.

Upaya sedang dilakukan untuk menetapkan teknik pengambilan oosit transvaginal yang dipandu ultrasound dari sapi dan kerbau untuk produksi embrio in vitro. Teknologi ini akan membantu mengurangi biaya produksi anak sapi ET. Kit diagnosis kebuntingan untuk sapi dan kerbau telah dikembangkan.

Vaksin antraks rekombinan telah dikembangkan dan teknologi produksi antigen pelindung rekombinan telah dialihkan ke industri. Upaya sedang dilakukan untuk mengembangkan vaksin yang lebih baik terhadap septikemia hemoragik, virus wabah bebek, dll. Uji diagnostik berbasis ELISA untuk virus peste des petis ruminansia (PPR) telah dialihkan ke industri.

Pilihan bioteknologi sedang digunakan untuk meningkatkan nilai gizi dan pemanfaatan produk sampingan agroindustri, hijauan lainnya dan untuk meningkatkan fermentasi rumen.

Konservasi Lingkungan dan Keanekaragaman Hayati:

Alat-alat bioteknologi diterapkan untuk konservasi spesies tanaman yang terancam punah, mengendalikan pencemaran lingkungan, memulihkan kualitas lingkungan, mengembangkan teknologi yang lebih bersih, dll. Biosensor telah dikembangkan untuk mendeteksi residu pestisida organofosfat dalam air.

Empat teknologi ­untuk pemantauan lingkungan berdasarkan probe DNA dan teknik ELISA telah dikembangkan di bidang deteksi racun biologis. Teknologi untuk membersihkan lingkungan telah dialihkan ke industri.

Program jaringan multi-lembaga pada bioremediasi pestisida dan pengolahan terak baja (limbah dari industri baja) telah didukung. Proyek telah didukung di bidang penghilangan logam berat, pengolahan limbah dari pabrik kertas dan pulp, industri pewarna menggunakan pendekatan konsorsium mikroba, fitoremediasi, dll.

Sistem deteksi berbasis warna yang mudah digunakan untuk E.coli (hingga 500 sel) dalam air minum telah dikembangkan. Pendekatan bioteknologi terpadu untuk restorasi ­ransum limbah tambang dan ekosistem yang terdegradasi dikembangkan dan teknologi tersebut berhasil didemonstrasikan di area tambang bhatti dan area sekitarnya yang terdiri dari suaka margasatwa Asola serta beberapa lokasi penambangan (tembaga, seng, dll.) . Bioscrubber untuk deodorisasi emisi industri pada skala laboratorium telah dikembangkan.

Bioteknologi telah mengembangkan metode untuk menggunakan mikroorganisme aerobik dan anaerobik untuk pemurnian limbah dan limbah industri. Strain mikrobiologis dapat diisolasi untuk mengendalikan berbagai bentuk polusi beracun.

Pencucian bakteri di pertambangan dan penggunaan mikro-organisme atau senyawa yang dibuat oleh proses mikroba untuk membujuk minyak yang terperangkap dari sumur minyak yang ditinggalkan dan serpih minyak adalah area lain yang memiliki potensi komersial yang besar. Organisasi India telah mengembangkan bioproses menggunakan mikro-organisme untuk menangani limbah dari berbagai industri.

Alat-alat bioteknologi sedang digunakan untuk konservasi spesies tanaman yang terancam punah yang penting secara ekonomi dan obat-obatan. Teknik kultur jaringan telah dikembangkan untuk 11 spesies mangrove yang terancam punah yang ditemukan di ekosistem pesisir selatan. Karakterisasi molekuler spesies bakau yang terancam punah di Ghats Timur dan Barat telah selesai. Protokol kultur jaringan untuk tanaman jojode telah disempurnakan. Plasma nutfah tanaman gurun langka memiliki bir, dikumpulkan untuk konservasi.

Produk industri:

Bioteknologi menawarkan tahapan proses yang ekonomis dalam memproduksi berbagai bahan kimia industri. Institut Teknologi Mikroba (IMTECH), Chandigarh, dan Yayasan Riset Ilmiah Vittal Mallya, Bengaluru, telah mencapai terobosan signifikan dalam bidang produksi alkohol dari molase menggunakan galur ragi yang lebih baik yang diperoleh dengan manipulasi genetik.

India juga telah mengembangkan proses berbasis bioteknologi pertama di dunia untuk produksi sirup gula invert. Proses yang dikembangkan oleh bagian Teknologi Pangan dan Rekayasa Enzim BARC telah dilisensikan oleh National Research Development Corporation (NRDC).

Teknologi produksi gom Xanthan yang memiliki aplikasi penting dalam industri minyak dan Farmasi sedang dalam uji coba skala besar.

Produksi selulase dari alkalothermophilic thermomonospora sp. telah dioptimalkan di NCL, Pune, dan enzim telah dievaluasi dalam kondisi penggunaan praktis dalam industri tekstil untuk biofinishing denim dan telah ditemukan efektif dalam mengurangi kerontokan rambut dan penurunan berat total, dan dalam memberikan kelembutan, efek pencucian, pewarnaan punggung, kontras warna dan kerutan jahitan.

Kesehatan manusia:

Penggunaan bioteknologi dalam meningkatkan kesehatan manusia memiliki konsekuensi yang sangat luas. Area di mana dampak dapat dirasakan diberikan di bawah ini.

Vaksin:

Vaksin berdasarkan kultur jaringan kini dapat diproduksi dalam skala massal. Vaksin ini sangat efektif dan termostabil. Karena teknik baru yang digunakan dalam produksi, itu akan dapat mempertahankan potensinya dalam kondisi mendekati normal. Vaksin polio yang dilemahkan, vaksin Hepatitis-B yang diturunkan dari plasma, dan imunologi lainnya diproduksi oleh Bharat Immunologicals and Biologicals Corporation Ltd. (BIBCOL) di Bulandshahar, Uttar Pradesh.

Pengembangan dan pembuatan vaksin polio oral berbasis sel campak, vero rabies dan vero dipercayakan kepada Indian Vaccines Corporation Ltd., Gurgaon. Teknologi untuk pembuatan vaksin anti-kusta dalam hubungannya dengan rejimen multi- ­obat terapeutik (MDT) standar telah dialihkan ke Cadila yang telah mulai memasarkan produk tersebut.

Liposom enkapsulasi amfoterisin B untuk pengobatan infeksi jamur telah dipindahkan ke industri. Upaya menuju pengembangan vaksin untuk HIV/AIDS dan tuberkulosis. Repositori bakteri mikro telah memiliki lebih dari 2.500 isolat Mycobacteria yang dikarakterisasi dengan baik yang secara rutin digunakan sebagai bahan referensi. Beberapa molekul telah terbukti dapat memberikan alternatif pengganti vaksin BCG. Ini dijadwalkan untuk pengujian melalui rute tantangan yang lebih modern, yaitu aerosol.

Vaksin rekombinan oral telah dikembangkan untuk kolera melalui penelitian bersama di negara tersebut. Vaksin tersebut menjalani uji klinis fase-I dan dinyatakan aman. Uji klinis fase-II telah dilakukan dan kandidat vaksin telah menunjukkan respons imunologis yang baik. Uji coba fase-II yang diperpanjang sedang dilakukan.

Program pengembangan vaksin malaria di bawah Misi Jan Vigyan berfokus pada pengembangan molekul vaksin fase darah sub-unit rekombinan (P-falciparum dan P. vivax), dan protein KD 19995.

Ilmu saraf:

Infrastruktur yang baik dan tenaga terlatih tersedia untuk penelitian di bidang neurobiologi. Beberapa penelitian sedang dilakukan pada aktivitas dan gangguan saraf. Pusat Informasi Ilmu Saraf Nasional ­dan Bank Jaringan Otak Manusia untuk studi neurobiologis telah didirikan di NIMHANS, Bengaluru.

Bank Jaringan Otak Manusia adalah fasilitas nasional dan merupakan yang pertama dari jenisnya yang mendorong penelitian neurobiologi menggunakan bahan manusia yang berharga, sehingga menghasilkan data yang memiliki relevansi langsung dengan kesehatan dan penyakit manusia.

Genetika Manusia:

Dalam kelainan genetik, satu-satunya obat tampaknya adalah penggantian gen yang rusak dengan yang normal. Ada peningkatan permintaan untuk konseling genetik dan tes skrining baik untuk deteksi pembawa dan untuk mengidentifikasi kehamilan berisiko.

Beberapa klinik genetik telah didirikan untuk diagnosis molekuler dan konseling untuk kelainan genetik yang umum terjadi di negara ini. Beberapa lembaga penelitian terlibat dalam pekerjaan tentang sifat kelainan genetik, diagnosis dan pengobatannya.

Sebuah program ‘Genomics Fungsional’ dengan tujuan untuk mengembangkan kemampuan teknologi dan memberikan bantuan kepada ilmuwan klinis telah diluncurkan di Pusat Teknologi Biokimia, New Delhi. Ini bertujuan untuk mengidentifikasi mutasi baru pada populasi India dalam kelainan genetik yang diketahui seperti beta-thalassemia, sindrom Down dan keterbelakangan mental lainnya, distrofi miotonik, ataksia spinocerebellar, dll.

Di bawah proyek Jaringan Keanekaragaman Genom Manusia yang dilaksanakan di ISI, IICB dan SINP, Kolkata, pengetikan DNA dari 25 penanda autosomal di 40 kelompok etnis di India telah selesai. Skrining polimorfisme kromosom Y pada populasi ini dan sekuensing DNA dari ­alel DNA mitochondrial dan reseptor B-chemokine, gen CCR5 sedang dilakukan.

Di bawah program genomik mikroba, proyek multisenter untuk pendekatan genomik komparatif dan fungsional untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi gen yang bertanggung jawab atas resistensi multi-obat dari Mycobacterium tuberculosis telah dimulai.

Diagnostik:

Teknik bioteknologi semakin banyak digunakan untuk diagnosis penyakit yang efektif. Meskipun saat ini kit diagnostik sebagian besar diimpor, pemerintah mempromosikan penelitian untuk mengembangkan sistem tes dalam negeri untuk deteksi penyakit menular dan tidak menular di berbagai institusi seperti CDRI, Luck now; PGIMER, Chandigarh; IICB, Kalkuta; Nihil, New Delhi; Institut Nasional Kesehatan dan Kesejahteraan Keluarga, New Delhi, dll.

Teknik deteksi filariasis, tifus, malaria, leishmaniasis, abses hati amoeba, golongan darah dan kehamilan, telah dipindahkan ke industri untuk produksi massal. Kit diagnostik lokal untuk HIV-1 dan HIV-2 berdasarkan penggunaan peptida sintetik ELISA, imunoblot barat dan produk DNA rekombinan untuk mendiagnosis HIV dalam setetes darah siap untuk dikomersialkan.

Departemen Bioteknologi telah mentransfer untuk komersialisasi paket deteksi demam berdarah dan Japanese ensefalitis yang semakin mengancam kesehatan masyarakat.

Paket tersebut diharapkan menjadi sangat penting untuk pengobatan demam berdarah karena sistem pengujian untuk mendiagnosis penyakit saat ini masih diimpor dan sangat mahal. Teknologi baru yang dikembangkan oleh Institut Virologi Nasional yang berbasis di Pune dengan dukungan dari DBT telah ditransfer ke M/s Zydus Cadila.

Teknologi lain yang sedang dikomersialkan adalah sistem pengujian untuk mendeteksi kelainan genetik tertentu pada wanita hamil, terutama pada kehamilan lanjut, dan untuk jenis karsinoma tertentu. Pengetahuan teknis untuk sistem tersebut telah dialihkan ke Shanta Biotech of Hyderabad.

Namun sistem lain diharapkan membawa perubahan radikal dalam proses pemupukan buatan. Ini akan membantu dalam memantau ovulasi dengan cara yang tidak mengelak dengan mendeteksi hormon reproduksi dalam urin. Teknik yang saat ini digunakan sangat menyakitkan karena memerlukan serangkaian tes darah yang menggunakan jarum, dan ini pada gilirannya meningkatkan risiko pasien tertular infeksi seperti HIV.

Peraturan Keamanan Hayati:

Pemerintah telah mengambil beberapa langkah ke arah pencegahan dan mengembangkan peraturan keselamatan dalam menangani mikro ­organisme yang dimanipulasi secara genetik/berbahaya. Pemberitahuan dikeluarkan pada tahun 1989 oleh Kementerian Lingkungan Hidup dan Hutan di bawah Undang-Undang (Perlindungan) Lingkungan, 1986 di mana peraturan dibuat untuk pembuatan, penggunaan, impor, ekspor dan penyimpanan mikroorganisme berbahaya/organisme atau sel hasil rekayasa genetika.

Komite Penasihat DNA Rekombinan (RDAC), Komite Peninjau Manipulasi Genetik (RCGM), Komite Keamanan Hayati Institusional (IBSC), Komite Persetujuan Rekayasa Genetik (GEAC) dan Komite Koordinasi Bioteknologi tingkat negara bagian dan distrik (BSCC dan DBCC) telah dibentuk untuk memastikan bahwa eksperimen dan penelitian di bidang bioteknologi tidak menimbulkan risiko lingkungan. DBT telah menyiapkan Pedoman Keamanan DNA Rekombinan sesuai dengan notifikasi tahun 1989.

Semua pekerjaan R&D pada GMO dan produknya diawasi oleh RCGM dan merekomendasikan pelepasan ke lingkungan dari produk tersebut yang ditemukan aman ke lingkungan pelepasan produk tersebut yang ditemukan aman ke lingkungan termasuk kesehatan manusia dan hewan oleh GEAC. Untuk menilai kesesuaian tanaman transgenik di lingkungan India, RCGM telah membentuk Komite Monitoring-cum-Evaluasi (MEC) untuk inspeksi plot percobaan di tempat.

Empat protein terapeutik bioaktif yang dikembangkan melalui teknologi DNA rekombinan sedang diproduksi di India oleh tiga unit industri. Ini termasuk, vaksin Hepatitis B, Erythopoietin, Granulocyte Colony Stimulating Factor (G-CSF), Streptokinase, Hormon Pertumbuhan, Interferon, dll.

Pada bulan Maret 2002, Pemerintah India untuk pertama kalinya menyetujui komersialisasi tiga Bt. kapas hibrida yang mengandung gen CrylAC, berdasarkan data yang dihasilkan oleh pelamar.

Namun, persetujuan GEAC datang dengan syarat-syarat tertentu sebagai berikut:

(i) Benih kapas transgenik tahan hama harus diberi label demikian dan persyaratan di bawah UU Benih dipenuhi. Akan tetapi, tidak ada syarat untuk pelabelan produk biji kapas Bt untuk keperluan rumah tangga. Hanya produk seperti bungkil yang dimaksudkan untuk ekspor yang harus disertifikasi sebagai hasil rekayasa genetika.

(ii) Penanam kapas Bt akan diminta untuk menanam setidaknya 20 persen dari area ladang mereka di bawah varietas kapas non-Bt, untuk menyediakan area ‘perlindungan’ bagi hama ulat boll, sehingga memastikan bahwa hama tersebut tidak mengembangkan resistensi terhadap Bt kapas.

(iii) Daerah berlindung di bawah varietas non-Bt harus menempati minimal lima baris di sepanjang pinggiran lahan petani atau 20 persen dari total luas di bawah kapas Bt dan non-Bt, mana yang lebih.