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NEET जीव विज्ञान: जैव प्रौद्योगिकी · Chapter 1

जैव प्रौद्योगिकी: सिद्धांत व प्रक्रम

याद रखने योग्य बातें

  • जैव प्रौद्योगिकी दो मुख्य तकनीकों पर आधारित है: आनुवंशिक अभियांत्रिकी (आनुवंशिक पदार्थ को बदलना और उसे पोषक में प्रवेश कराना) तथा जैव-प्रक्रम अभियांत्रिकी (निर्जर्मित वातावरण बनाए रखना ताकि केवल वांछित कोशिकाएँ ही बड़ी मात्रा में वृद्धि करें)।
  • पहला पुनर्योगज DNA 1972 में स्टैनले कोहेन और हरबर्ट बॉयर ने बनाया। उन्होंने Salmonella typhimurium के एक प्लाज़्मिड से प्रतिजैविक प्रतिरोधी जीन को काटकर उसे एक प्लाज़्मिड वाहक से जोड़ा।
  • प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़ पैलिंड्रोमी पहचान अनुक्रमों पर DNA को काटते हैं, लाइगेज़ टुकड़ों को जोड़ता है, और ori, वरण-योग्य चिह्नक तथा क्लोनन स्थल वाला वाहक जीन को सक्षम पोषक में ले जाता है।
  • PCR तीन बार-बार दोहराए जाने वाले चरणों में DNA खंड की अनेक प्रतियाँ बनाता है: विकृतीकरण, प्राइमरों का एनीलन तथा Taq पॉलिमरेज़ द्वारा दीर्घीकरण। इसके बाद जैव-रिएक्टरों में पोषक को बड़ी मात्रा में उगाया जाता है और फिर अनुप्रवाह संसाधन किया जाता है।

जैव प्रौद्योगिकी के सिद्धांत

यूरोपियन फ़ेडरेशन ऑफ़ बायोटेक्नोलॉजी (EFB) जैव प्रौद्योगिकी को इस प्रकार परिभाषित करता है: उत्पादों और सेवाओं के लिए प्राकृतिक विज्ञान तथा जीवों, कोशिकाओं, उनके अंशों और आण्विक अनुरूपों का समाकलन।

आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी दो मूल तकनीकों पर निर्भर है।

तकनीकयह क्या करती हैयह क्यों महत्वपूर्ण है
आनुवंशिक अभियांत्रिकी (genetic engineering)आनुवंशिक पदार्थ (DNA या RNA) की रासायनिक प्रकृति बदलती है, उसे पोषक जीव में प्रवेश कराती है और इस प्रकार पोषक का लक्षणप्ररूप बदल देती हैकिसी जीव को नया उपयोगी गुण देने में सहायक
जैव-प्रक्रम अभियांत्रिकी (bioprocess engineering)रासायनिक अभियांत्रिकी प्रक्रमों में निर्जर्मित (संदूषण-मुक्त) वातावरण बनाए रखती है ताकि केवल वांछित सूक्ष्मजीव या यूकैरियोटी कोशिका ही बड़ी मात्रा में वृद्धि करेप्रतिजैविक, टीके, एंज़ाइम और अन्य उत्पादों के बड़े पैमाने पर निर्माण के लिए आवश्यक

यदि बाहरी DNA का टुकड़ा केवल किसी कोशिका में प्रवेश करा दिया जाए, तो वह सामान्यतः स्वयं गुणित नहीं हो पाता। कोशिका विभाजन के समय वह खो जाता है। बाहरी DNA को ori नामक अनुक्रम (प्रतिकृतियन उद्गम, origin of replication) से जोड़ना आवश्यक है। तभी वह प्रतिकृति बना सकता है और वंशागत हो सकता है।

पहला पुनर्योगज DNA 1972 में स्टैनले कोहेन और हरबर्ट बॉयर ने बनाया था। उन्होंने जीवाणु Salmonella typhimurium के एक प्लाज़्मिड से प्रतिजैविक प्रतिरोधी जीन को अलग किया। उसे Escherichia coli के एक मूल प्लाज़्मिड वाहक से जोड़ा। दो मुख्य उपकरण थे: काटने वाला एंज़ाइम (प्रतिबंधन एंज़ाइम) और जोड़ने वाला एंज़ाइम (DNA लाइगेज़)।

आनुवंशिक रूप से रूपांतरित जीव बनाने के लिए तीन मूल चरण आवश्यक हैं:

  • 1. वांछित जीनों वाले DNA की पहचान।
  • 2. पहचाने गए DNA का पोषक में प्रवेश।
  • 3. प्रवेश कराए गए DNA का पोषक में अनुरक्षण और उसका संतति में स्थानांतरण।

प्रतिकृतियन उद्गम वह विशिष्ट क्षारक अनुक्रम है जहाँ से प्रतिकृतियन आरंभ होता है। ori से जुड़ा DNA का कोई भी टुकड़ा पोषक कोशिका के भीतर प्रतिकृति बना सकता है। ori जुड़े हुए DNA की प्रतिलिपि संख्या (copy number) को भी नियंत्रित करता है।

पुनर्योगज DNA प्रौद्योगिकी के उपकरण

मुख्य उपकरण हैं: प्रतिबंधन एंज़ाइम, पॉलिमरेज़ तथा अन्य एंज़ाइम, वाहक और सक्षम पोषक।

प्रतिबंधन एंज़ाइम। सबसे पहले अलग किया गया प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़ Hind II था। यह छह क्षार युग्मों के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचानकर DNA को सदैव एक निश्चित बिंदु पर काटता था। यह अनुक्रम पहचान अनुक्रम (recognition sequence) कहलाता है। जीवाणुओं के 230 से अधिक विभेदों से 900 से अधिक प्रतिबंधन एंज़ाइम अलग किए जा चुके हैं।

प्रतिबंधन एंज़ाइमों के नामकरण का नियम (उदाहरण: EcoRI):

नाम का भागEcoRI में अर्थ
Eवंश का पहला अक्षर: Escherichia
coजाति के पहले दो अक्षर: coli
Rविभेद का नाम: RY 13
Iरोमन अंक, जो बताता है कि उस विभेद से एंज़ाइम किस क्रम में अलग किया गया

प्रतिबंधन एंज़ाइम न्यूक्लिएज़ नामक बड़े वर्ग के सदस्य हैं। न्यूक्लिएज़ दो प्रकार के होते हैं।

प्रकारक्रिया
एक्सोन्यूक्लिएज़ (exonuclease)DNA के सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाता है
एंडोन्यूक्लिएज़ (endonuclease)DNA के भीतर किसी विशिष्ट स्थान पर DNA को काटता है

प्रत्येक प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़ DNA अनुक्रम की लंबाई की जाँच करता है। अपना विशिष्ट पहचान अनुक्रम मिलते ही वह DNA से जुड़ जाता है और दोनों रज्जुकों को उनके शर्करा-फ़ॉस्फ़ेट आधार-रज्जु में विशिष्ट बिंदुओं पर काट देता है।

पहचान अनुक्रम पैलिंड्रोम (palindrome) होता है। DNA में पैलिंड्रोमी अनुक्रम क्षार युग्मों का वह अनुक्रम है जो पठन दिशा (5′ → 3′) समान रखने पर दोनों रज्जुकों पर एक जैसा पढ़ा जाता है। EcoRI का उदाहरण:

  • 5′ — GAATTC — 3′
  • 3′ — CTTAAG — 5′

EcoRI प्रत्येक रज्जुक को G और A के बीच काटता है। इससे कटे सिरों पर एकल-रज्जुकी लटकते हुए खंड बच जाते हैं। इन्हें चिपचिपे सिरे (sticky ends) कहते हैं, क्योंकि ये अपने पूरक कटे सिरों के साथ हाइड्रोजन आबंध बनाते हैं। यह चिपचिपापन जोड़ने का काम आसान कर देता है। फिर DNA लाइगेज़ सिरों को जोड़कर संधि को सील कर देता है।

स्रोत DNA और वाहक DNA, दोनों को एक ही प्रतिबंधन एंज़ाइम से काटना चाहिए। तब दोनों के चिपचिपे सिरे समान होते हैं और लाइगेज़ उन्हें जोड़ सकता है। वाहक से जुड़े कटे हुए खंड पुनर्योगज DNA बनाते हैं।

DNA खंडों का पृथक्करण और विलगन

प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़ द्वारा DNA काटने से भिन्न लंबाइयों के खंड प्राप्त होते हैं। इन्हें जेल वैद्युतकणसंचलन (gel electrophoresis) द्वारा अलग किया जाता है।

विशेषताविवरण
जेल पदार्थऐगरोज़ (agarose), समुद्री शैवालों से निकाला गया एक प्राकृतिक बहुलक
DNA पर आवेशDNA ऋणावेशित होता है, इसलिए वह एनोड (धन इलेक्ट्रोड) की ओर गति करता है
पृथक्करण का आधारजेल छलनी का काम करता है। छोटे खंड अधिक दूर तक जाते हैं। खंड आमाप (साइज़) के आधार पर अलग होते हैं
अभिरंजनएथिडियम ब्रोमाइड और फिर पराबैंगनी (UV) विकिरण के संपर्क से चमकीले नारंगी रंग की पट्टियाँ दिखती हैं
निक्षालन (elution)अलग हुई पट्टियों को ऐगरोज़ जेल से काटकर निकाला जाता है और जेल के टुकड़े से DNA निष्कर्षित किया जाता है। यह चरण निक्षालन कहलाता है

इसके बाद शुद्ध किए गए DNA खंडों को क्लोनन वाहकों से जोड़कर पुनर्योगज DNA बनाया जाता है।

क्लोनन वाहक

प्लाज़्मिड और जीवाणुभोजी (bacteriophage) जीवाणु कोशिकाओं के भीतर बहुत अधिक प्रतिलिपि संख्या में गुणित होते हैं। ये सामान्यतः प्रयुक्त वाहक हैं। क्लोनन वाहक में निम्नलिखित लक्षण होने चाहिए।

लक्षणभूमिका
प्रतिकृतियन उद्गम (ori)प्रतिकृतियन आरंभ करता है और जुड़े हुए DNA की प्रतिलिपि संख्या नियंत्रित करता है
वरण-योग्य चिह्नक (selectable marker)अरूपांतरितों की पहचान करने और उन्हें हटाने में सहायक है तथा केवल रूपांतरितों को वृद्धि करने देता है। सामान्य चिह्नक ऐम्पिसिलिन, क्लोरैम्फ़ेनिकोल, टेट्रासाइक्लिन या कैनामाइसिन के प्रतिरोधी जीन हैं
क्लोनन स्थल (cloning sites)प्रतिबंधन एंज़ाइमों के अद्वितीय पहचान स्थल। चुने गए एंज़ाइम के लिए वाहक में केवल एक ही स्थल होना चाहिए, ताकि वाहक एक ही बार कटे

सामान्य E. coli कोशिकाओं में इन प्रतिजैविकों के प्रति प्रतिरोध नहीं होता। इसलिए प्रतिरोधी जीन एक अच्छा वरण-योग्य चिह्नक है।

pBR322। यह E. coli का एक सुप्रसिद्ध क्लोनन वाहक है। इसके मुख्य भाग ये हैं:

भागकार्य
oriप्रतिकृतियन उद्गम
ampRऐम्पिसिलिन प्रतिरोध का जीन
tetRटेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध का जीन
ropप्लाज़्मिड के प्रतिकृतियन में सम्मिलित प्रोटीनों को कूटबद्ध करता है
प्रतिबंधन स्थलHindIII, EcoRI, BamHI, SalI, PvuII, PstI और ClaI। BamHI, SalI और HindIII, tetR के भीतर स्थित हैं तथा PstI, ampR के भीतर स्थित है

निवेशी निष्क्रियता (insertional inactivation)। tetR के BamHI स्थल पर बाहरी DNA जोड़ा जाता है। तब पुनर्योगज प्लाज़्मिड टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध खो देता है, क्योंकि जीन बीच में से टूट जाता है। अपुनर्योगज प्लाज़्मिड में दोनों प्रतिरोधी जीन बने रहते हैं। वरण दो चरणों में होता है:

  • 1. रूपांतरित कोशिकाओं को ऐम्पिसिलिन पर पट्टित करें। प्लाज़्मिड वाली पुनर्योगज और अपुनर्योगज, दोनों कोशिकाएँ वृद्धि करती हैं।
  • 2. कॉलोनियों को टेट्रासाइक्लिन माध्यम में स्थानांतरित करें। अपुनर्योगज वृद्धि करती हैं। पुनर्योगज वृद्धि नहीं करतीं, क्योंकि tetR निष्क्रिय हो चुका है।

नीला-सफ़ेद वरण (blue-white selection)। यह किसी एंज़ाइम की निवेशी निष्क्रियता पर आधारित एक वैकल्पिक चिह्नक तंत्र है। वाहक में β-गैलैक्टोसाइडेज़ (β-galactosidase) का जीन होता है। बाहरी DNA को β-गैलैक्टोसाइडेज़ की कूटलेखन अनुक्रम में जोड़ा जाता है। इससे एंज़ाइम निष्क्रिय हो जाता है। जीवाणुओं को वर्णजनक (chromogenic) अधःस्तर वाले माध्यम पर उगाया जाता है।

कॉलोनीप्लाज़्मिडएंज़ाइमरंग
अपुनर्योगजβ-गैलैक्टोसाइडेज़ जीन अक्षतसक्रियनीला
पुनर्योगजजीन निवेशित खंड से टूटा हुआनिष्क्रियसफ़ेद (कोई रंग नहीं)

पादपों और जंतुओं के लिए वाहक।

  • Agrobacterium tumefaciens अनेक द्विबीजपत्री पादपों का रोगजनक है। यह अपने DNA का एक खंड, T-DNA, पादप कोशिकाओं में पहुँचाता है और उन्हें ट्यूमर जैसा बना देता है। ट्यूमर-प्रेरक (Ti) प्लाज़्मिड को रूपांतरित करके ऐसा क्लोनन वाहक बनाया गया है जो अब रोगजनक नहीं है। फिर भी वह पादप कोशिकाओं में जीन पहुँचाने में समर्थ है। यह निरस्त्रीकृत (disarmed) वाहक है।
  • जंतुओं में रेट्रोवायरस सामान्य कोशिकाओं को कैंसर कोशिकाओं में रूपांतरित कर सकते हैं। उन्हें निरस्त्र करके वांछित जीनों को जंतु कोशिकाओं में पहुँचाने के लिए प्रयोग किया गया है।

सक्षम पोषक और उसमें DNA का प्रवेश

DNA जलस्नेही अणु है। वह कोशिका झिल्ली से आसानी से पार नहीं हो पाता। पोषक कोशिका को सक्षम (competent) बनाना पड़ता है, अर्थात DNA ग्रहण करने में समर्थ।

विधिपोषककार्यविधि
कैल्शियम क्लोराइड उपचार और ऊष्मा आघातजीवाणु कोशिकाएँकोशिकाओं को कैल्शियम जैसे द्विसंयोजी धनायन की विशिष्ट सांद्रता से उपचारित किया जाता है। इससे कोशिका भित्ति के छिद्रों से DNA के प्रवेश की दक्षता बढ़ जाती है। कोशिकाओं को पुनर्योगज DNA के साथ बर्फ़ पर रखा जाता है, फिर थोड़े समय के लिए 42°C का ऊष्मा आघात दिया जाता है और फिर बर्फ़ पर रख दिया जाता है। तब जीवाणु पुनर्योगज DNA ग्रहण कर लेते हैं
सूक्ष्म अंतःक्षेपण (microinjection)जंतु कोशिकाएँपुनर्योगज DNA को सीधे जंतु कोशिका के केंद्रक में अंतःक्षेपित किया जाता है
जीन गन (बायोलिस्टिक्स, biolistics)पादप कोशिकाएँकोशिकाओं पर DNA से लेपित सोने या टंगस्टन के उच्च वेग वाले सूक्ष्म कणों की बौछार की जाती है
निरस्त्रीकृत रोगजनक वाहकपादप और जंतु कोशिकाएँनिरस्त्रीकृत रोगजनक कोशिका को संक्रमित करता है और पुनर्योगज DNA को पोषक में स्थानांतरित कर देता है

पुनर्योगज DNA प्रौद्योगिकी के प्रक्रम

चरणों का क्रम यह है: आनुवंशिक पदार्थ का विलगन → प्रतिबंधन एंज़ाइमों से काटना → PCR द्वारा जीन का प्रवर्धन → वाहक में जोड़ना (लाइगेशन) → पोषक में प्रवेश → पोषक का संवर्धन → बाहरी जीन उत्पाद की प्राप्ति → अनुप्रवाह संसाधन।

आनुवंशिक पदार्थ (DNA) का विलगन। DNA कोशिका के भीतर झिल्लियों से घिरा होता है। उसे मुक्त करने के लिए कोशिका भित्ति और झिल्लियों को तोड़ना पड़ता है। इसके लिए विभिन्न एंज़ाइम प्रयोग किए जाते हैं।

कोशिका का प्रकारप्रयुक्त एंज़ाइम
जीवाणु कोशिकालाइसोज़ाइम (lysozyme)
पादप कोशिकासेलुलेज़ (cellulase)
कवक कोशिकाकाइटिनेज़ (chitinase)

DNA के साथ कोशिका में RNA, प्रोटीन, पॉलिसैकेराइड और लिपिड भी होते हैं। RNA को राइबोन्यूक्लिएज़ (RNase) से उपचार करके हटाया जाता है। प्रोटीनों को प्रोटिएज़ (protease) से उपचार करके हटाया जाता है। अन्य अणुओं को उपयुक्त उपचारों से हटाया जाता है। ठंडा एथेनॉल मिलाने पर शुद्ध DNA निलंबन में महीन धागों के रूप में अवक्षेपित हो जाता है। इन धागों को लपेटकर बाहर निकाला जा सकता है।

विशिष्ट स्थानों पर DNA को काटना। शुद्ध DNA और वाहक को चुने गए प्रतिबंधन एंज़ाइम के साथ अनुकूलतम परिस्थितियों में ऊष्मायित किया जाता है। पाचन की प्रगति की जाँच ऐगरोज़ जेल वैद्युतकणसंचलन से की जाती है। DNA ऋणावेशित अणु है, इसलिए पट्टियाँ एनोड की ओर गति करती हैं। फिर कटे हुए वाहक और कटे हुए रुचि के जीन को लाइगेज़ से जोड़ा जाता है।

PCR द्वारा रुचि के जीन का प्रवर्धन। PCR का अर्थ है पॉलिमरेज़ शृंखला अभिक्रिया (polymerase chain reaction)। इसमें दो समुच्चय प्राइमरों और DNA पॉलिमरेज़ एंज़ाइम की सहायता से जीन की अनेक प्रतियाँ इन विट्रो बनाई जाती हैं। प्राइमर छोटे, रासायनिक रूप से संश्लेषित ओलिगोन्यूक्लियोटाइड होते हैं। वे लक्ष्य DNA के दोनों सिरों के क्षेत्रों के पूरक होते हैं। एंज़ाइम अभिक्रिया में उपस्थित न्यूक्लियोटाइडों का उपयोग करके और लक्ष्य DNA को टेम्पलेट मानकर प्राइमरों को लंबा करता है। यदि चक्र को अनेक बार दोहराया जाए, तो लगभग 30 चक्रों के बाद DNA खंड लगभग एक अरब गुना प्रवर्धित हो जाता है।

चरणक्या होता हैलगभग तापमान
विकृतीकरण (denaturation)द्विरज्जुकी DNA को गर्म किया जाता है और दोनों रज्जुक अलग हो जाते हैंलगभग 94°C
एनीलन (annealing)दोनों प्राइमर एकल रज्जुकों पर अपने पूरक अनुक्रमों से जुड़ जाते हैंलगभग 50–60°C
दीर्घीकरण (extension)DNA पॉलिमरेज़ प्राइमरों में न्यूक्लियोटाइड जोड़कर उन्हें लंबा करता हैलगभग 72°C

प्रयुक्त एंज़ाइम Taq पॉलिमरेज़ है। इसे जीवाणु Thermus aquaticus से अलग किया जाता है। द्विरज्जुकी DNA के विकृतीकरण के लिए प्रयुक्त उच्च तापमान पर भी यह सक्रिय बना रहता है। प्रत्येक चक्र में DNA प्रतियों की संख्या दुगुनी हो जाती है।

पुनर्योगज DNA का पोषक कोशिका में प्रवेश। पुनर्योगज DNA को सक्षम पोषक कोशिकाओं के साथ मिलाया जाता है। उसे ऊपर की सारणी में दी गई विधियों (ऊष्मा आघात, सूक्ष्म अंतःक्षेपण, जीन गन या निरस्त्रीकृत वाहक) से प्रवेश कराया जाता है।

बाहरी जीन उत्पाद की प्राप्ति। यदि किसी उपयोगी प्रोटीन को कूटबद्ध करने वाला जीन विषमजात (heterologous) पोषक में अभिव्यक्त होता है, तो उस प्रोटीन को पुनर्योगज प्रोटीन कहते हैं। बाहरी जीन वाली कोशिकाओं को प्रयोगशाला में छोटे पैमाने पर उगाया जा सकता है। बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए कोशिकाओं को जैव-रिएक्टरों में उगाया जाता है। जैव-रिएक्टर ऐसे पात्र हैं जिनमें नियंत्रित परिस्थितियों में कच्चे पदार्थों को जैविक रूप से विशिष्ट उत्पादों में बदला जाता है। इनमें 100–1000 लीटर संवर्धन का संसाधन किया जा सकता है।

दो सामान्य जैव-रिएक्टर प्रकार:

रिएक्टरविशेषताएँ
सरल विलोडित-टंकी जैव-रिएक्टरविलोडक वाला बेलनाकार पात्र। विलोडक पदार्थों को समान रूप से मिलाता है और पूरे संवर्धन में ऑक्सीजन की उपलब्धता में भी सहायता करता है
स्पार्ज्ड विलोडित-टंकी जैव-रिएक्टरइसमें विलोडक होता है और इसके अतिरिक्त संवर्धन में से निर्जर्म वायु के बुलबुले प्रवाहित (स्पार्ज) किए जाते हैं। इससे ऑक्सीजन का स्थानांतरण बेहतर होता है

जैव-रिएक्टर के भाग: विलोडन तंत्र, ऑक्सीजन प्रदाय तंत्र, झाग नियंत्रण तंत्र, ताप नियंत्रण तंत्र, pH नियंत्रण तंत्र और नमूना-ग्रहण द्वार। नमूना-ग्रहण द्वारों से समय-समय पर संवर्धन की थोड़ी मात्रा निकाली जा सकती है।

अनुप्रवाह संसाधन (downstream processing)। उत्पाद के संश्लेषण के बाद उसे बाज़ार में तैयार उत्पाद के रूप में बेचने से पहले पृथक् और शुद्ध करना पड़ता है। इन सभी चरणों को मिलाकर अनुप्रवाह संसाधन कहते हैं। उत्पाद को उपयुक्त परिरक्षकों के साथ निरूपित किया जाता है। औषधियों के लिए नैदानिक परीक्षण और कठोर गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षण आवश्यक हैं।

NEET के जाल

  • 1. एक्सोन्यूक्लिएज़ DNA के सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाता है; एंडोन्यूक्लिएज़ DNA के भीतर काटता है। प्रतिबंधन एंज़ाइम एंडोन्यूक्लिएज़ हैं।
  • 2. EcoRI में "R" विभेद (RY 13) को दर्शाता है, "restriction" को नहीं। "I" पृथक्करण का क्रम है, कटों की संख्या नहीं।
  • 3. पैलिंड्रोमी अनुक्रम वह है जो दोनों रज्जुकों को एक ही 5′ → 3′ दिशा में पढ़ने पर समान होता है। यह केवल एक रज्जुक पर आगे और पीछे से पढ़ने पर समान शब्द नहीं है।
  • 4. EcoRI दोनों रज्जुकों को भिन्न बिंदुओं पर (प्रत्येक रज्जुक में G और A के बीच) काटता है, इसलिए चिपचिपे सिरे बनते हैं, कुंद सिरे नहीं।
  • 5. DNA ऋणावेशित होने के कारण एनोड (धन इलेक्ट्रोड) की ओर जाता है। छोटे खंड अधिक दूर तक जाते हैं।
  • 6. एथिडियम ब्रोमाइड और UV से नारंगी पट्टियाँ दिखती हैं। यह अभिरंजक है, DNA को गति नहीं कराता।
  • 7. नीले-सफ़ेद वरण में पुनर्योगज सफ़ेद और अपुनर्योगज नीले होते हैं। β-गैलैक्टोसाइडेज़ की निवेशी निष्क्रियता से सफ़ेद रंग मिलता है।
  • 8. pBR322 में BamHI पर क्लोनन करने से tetR निष्क्रिय हो जाता है, इसलिए पुनर्योगज कोशिकाएँ ऐम्पिसिलिन-प्रतिरोधी लेकिन टेट्रासाइक्लिन-संवेदी होती हैं।
  • 9. लाइसोज़ाइम जीवाणुओं पर, सेलुलेज़ पादप कोशिकाओं पर और काइटिनेज़ कवकों पर कार्य करता है। RNase RNA हटाता है और प्रोटिएज़ प्रोटीन हटाता है।
  • 10. Ti प्लाज़्मिड पादपों के लिए है (Agrobacterium tumefaciens); निरस्त्रीकृत रेट्रोवायरस जंतु कोशिकाओं के लिए हैं। बायोलिस्टिक्स पादप कोशिकाओं में और सूक्ष्म अंतःक्षेपण जंतु कोशिकाओं में प्रयुक्त होता है।

एक-पंक्ति तथ्य

  • 1. EFB जैव प्रौद्योगिकी को उत्पादों और सेवाओं के लिए प्राकृतिक विज्ञान तथा जीवों, कोशिकाओं, उनके अंशों और आण्विक अनुरूपों का समाकलन परिभाषित करता है।
  • 2. दो मुख्य तकनीकें आनुवंशिक अभियांत्रिकी और जैव-प्रक्रम अभियांत्रिकी हैं।
  • 3. कोहेन और बॉयर ने 1972 में Salmonella typhimurium के प्लाज़्मिड का उपयोग करके पहला पुनर्योगज DNA बनाया।
  • 4. प्रतिकृतियन उद्गम (ori) प्रतिकृतियन आरंभ करता है और प्रतिलिपि संख्या नियंत्रित करता है।
  • 5. Hind II सबसे पहले अलग किया गया प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़ था; यह छह क्षार युग्मों के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचानता है।
  • 6. EcoRI, GAATTC को पहचानता है और प्रत्येक रज्जुक में G और A के बीच काटता है।
  • 7. चिपचिपे सिरे एकल-रज्जुकी लटकते खंड हैं जो पूरक सिरों से जुड़ते हैं।
  • 8. DNA लाइगेज़ कटे हुए DNA खंडों को जोड़ता है।
  • 9. ऐगरोज़ समुद्री शैवालों से निकाला जाता है और DNA के जेल वैद्युतकणसंचलन में प्रयुक्त होता है।
  • 10. pBR322 में ori, ampR, tetR और rop होते हैं।
  • 11. सफ़ेद कॉलोनियों में पुनर्योगज प्लाज़्मिड होते हैं; नीली कॉलोनियों में अपुनर्योगज प्लाज़्मिड होते हैं।
  • 12. कैल्शियम क्लोराइड उपचार के बाद 42°C का ऊष्मा आघात जीवाणुओं को DNA ग्रहण करने योग्य बनाता है।
  • 13. Taq पॉलिमरेज़ Thermus aquaticus से प्राप्त होता है और उच्च तापमान पर स्थायी रहता है।
  • 14. ठंडा एथेनॉल DNA को महीन धागों के रूप में अवक्षेपित करता है।
  • 15. अनुप्रवाह संसाधन का अर्थ है बाज़ार में बेचने से पहले उत्पाद का पृथक्करण और शुद्धिकरण।

अभ्यास प्रश्न

  1. एक ही प्रतिबंधन एंज़ाइम से काटे जाने के बाद दो DNA खंडों को जोड़ने के लिए कौन-सा एंज़ाइम प्रयुक्त होता है?

    1. एक्सोन्यूक्लिएज़
    2. लाइसोज़ाइम
    3. DNA लाइगेज़
    4. Taq पॉलिमरेज़
    उत्तर

    C. DNA लाइगेज़

    DNA लाइगेज़ चिपचिपे सिरों को जोड़ता है और संधि को सील कर देता है।

    Which enzyme is used to join two DNA fragments after they are cut with the same restriction enzyme?

    1. Exonuclease
    2. Lysozyme
    3. DNA ligase
    4. Taq polymerase

  2. EcoRI का पहचान अनुक्रम है

    1. 5′-GAATTC-3′
    2. 5′-GTTAAC-3′
    3. 5′-GAGGTC-3′
    4. 5′-GAATCC-3′
    उत्तर

    A. 5′-GAATTC-3′

    EcoRI पैलिंड्रोम GAATTC को पहचानता है और G तथा A के बीच काटता है।

    The recognition sequence of EcoRI is

    1. 5′-GAATTC-3′
    2. 5′-GTTAAC-3′
    3. 5′-GAGGTC-3′
    4. 5′-GAATCC-3′

  3. PCR में प्रयुक्त Taq पॉलिमरेज़ किससे प्राप्त होता है?

    1. Salmonella typhimurium
    2. Agrobacterium tumefaciens
    3. Escherichia coli
    4. Thermus aquaticus
    उत्तर

    D. Thermus aquaticus

    Taq पॉलिमरेज़ तापरागी जीवाणु Thermus aquaticus से प्राप्त होता है और उच्च तापमान पर सक्रिय रहता है।

    Taq polymerase used in PCR is obtained from

    1. Salmonella typhimurium
    2. Agrobacterium tumefaciens
    3. Escherichia coli
    4. Thermus aquaticus

  4. पादप कोशिकाओं से DNA अलग करने के लिए कोशिका भित्ति को किसके द्वारा तोड़ा जाता है?

    1. प्रोटिएज़ (protease)
    2. सेलुलेज़ (cellulase)
    3. काइटिनेज़ (chitinase)
    4. लाइसोज़ाइम (lysozyme)
    उत्तर

    B. सेलुलेज़ (cellulase)

    सेलुलेज़ पादप कोशिका भित्ति का पाचन करता है। लाइसोज़ाइम जीवाणुओं के लिए और काइटिनेज़ कवकों के लिए है।

    To isolate DNA from plant cells, the cell wall is broken down using

    1. protease
    2. cellulase
    3. chitinase
    4. lysozyme

  5. DNA खंडों के पृथक्करण में प्रयुक्त ऐगरोज़ (agarose) है

    1. पादप जड़ों से निकाला गया एक पॉलिसैकेराइड
    2. एथिडियम ब्रोमाइड से बना एक संश्लेषित बहुलक
    3. समुद्री शैवालों से निकाला गया एक प्राकृतिक बहुलक
    4. जीवाणुओं से निकाला गया एक प्रोटीन
    उत्तर

    C. समुद्री शैवालों से निकाला गया एक प्राकृतिक बहुलक

    ऐगरोज़ समुद्री शैवालों से प्राप्त एक प्राकृतिक बहुलक है और छलनी जैसा जेल बनाता है।

    Agarose, used for the separation of DNA fragments, is

    1. a polysaccharide extracted from plant roots
    2. a synthetic polymer made from ethidium bromide
    3. a natural polymer extracted from sea weeds
    4. a protein extracted from bacteria

  6. बायोलिस्टिक विधि में कोशिकाओं पर किसके उच्च वेग वाले सूक्ष्म कणों की बौछार की जाती है?

    1. RNA से लेपित चाँदी या ताँबा
    2. लिपिडों से लेपित लोहा या जस्ता
    3. प्रोटीन से लेपित कैल्शियम
    4. DNA से लेपित सोना या टंगस्टन
    उत्तर

    D. DNA से लेपित सोना या टंगस्टन

    जीन गन में DNA से लेपित सोने या टंगस्टन के कणों का उपयोग होता है, मुख्यतः पादप कोशिकाओं के लिए।

    In the biolistic method, cells are bombarded with high-velocity micro-particles of

    1. silver or copper coated with RNA
    2. iron or zinc coated with lipids
    3. calcium coated with protein
    4. gold or tungsten coated with DNA

  7. EcoRI नाम में अक्षर R क्या दर्शाता है?

    1. जीवाणु के विभेद का नाम
    2. जीवाणु की जाति
    3. एंज़ाइम द्वारा किए गए कट का प्रकार
    4. एंज़ाइम के पृथक्करण का क्रम
    उत्तर

    A. जीवाणु के विभेद का नाम

    R विभेद RY 13 से लिया गया है। अंक I पृथक्करण का क्रम बताता है।

    In the name EcoRI, the letter R indicates

    1. the name of the strain of the bacterium
    2. the species of the bacterium
    3. the type of cut made by the enzyme
    4. the order of isolation of the enzyme

  8. क्लोनन वाहक से जुड़े DNA की प्रतिलिपि संख्या किसके द्वारा नियंत्रित होती है?

    1. क्लोनन स्थल
    2. प्रतिकृतियन उद्गम
    3. पहचान अनुक्रम
    4. वरण-योग्य चिह्नक
    उत्तर

    B. प्रतिकृतियन उद्गम

    ori प्रतिकृतियन आरंभ करता है और प्रतिलिपि संख्या को नियंत्रित करता है।

    The copy number of the DNA linked to a cloning vector is controlled by

    1. the cloning site
    2. the origin of replication
    3. the recognition sequence
    4. the selectable marker

  9. निम्नलिखित में से कौन क्लोनन वाहक में वरण-योग्य चिह्नक का कार्य करता है?

    1. कैनामाइसिन प्रतिरोध का जीन
    2. rop जीन
    3. प्रतिकृतियन उद्गम
    4. एक अकेला EcoRI पहचान स्थल
    उत्तर

    A. कैनामाइसिन प्रतिरोध का जीन

    कैनामाइसिन, ऐम्पिसिलिन, टेट्रासाइक्लिन या क्लोरैम्फ़ेनिकोल जैसे प्रतिजैविक प्रतिरोधी जीन वरण-योग्य चिह्नक हैं।

    Which of the following serves as a selectable marker in a cloning vector?

    1. A gene for kanamycin resistance
    2. The rop gene
    3. The origin of replication
    4. A single EcoRI recognition site

  10. कैल्शियम क्लोराइड से उपचारित जीवाणु कोशिकाओं को बर्फ़ पर पुनर्योगज DNA के साथ रखने के बाद ऊष्मा आघात किस तापमान पर दिया जाता है?

    1. लगभग 94°C
    2. लगभग 72°C
    3. लगभग 42°C
    4. लगभग 4°C
    उत्तर

    C. लगभग 42°C

    42°C का संक्षिप्त ऊष्मा आघात सक्षम कोशिकाओं को DNA ग्रहण करने योग्य बनाता है।

    Bacterial cells treated with calcium chloride and recombinant DNA on ice are given a heat shock at

    1. about 94°C
    2. about 72°C
    3. about 42°C
    4. about 4°C

  11. कोशिका अपघट्य (lysate) से शुद्ध DNA महीन धागों के रूप में किसे मिलाने पर अलग होता है?

    1. लाइसोज़ाइम
    2. राइबोन्यूक्लिएज़
    3. प्रोटिएज़
    4. ठंडा एथेनॉल
    उत्तर

    D. ठंडा एथेनॉल

    ठंडा एथेनॉल DNA को महीन धागों के रूप में अवक्षेपित करता है।

    Purified DNA is separated from a cell lysate as fine threads by adding

    1. lysozyme
    2. ribonuclease
    3. protease
    4. chilled ethanol

  12. एक्सोन्यूक्लिएज़, एंडोन्यूक्लिएज़ से इस प्रकार भिन्न है कि एक्सोन्यूक्लिएज़

    1. DNA को केवल पैलिंड्रोमी अनुक्रमों पर काटता है
    2. दो DNA खंडों को जोड़ता है
    3. प्राइमरों के 3′ सिरे पर न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है
    4. DNA के सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाता है
    उत्तर

    D. DNA के सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाता है

    एक्सोन्यूक्लिएज़ सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाते हैं, जबकि एंडोन्यूक्लिएज़ DNA के भीतर काटते हैं।

    An exonuclease differs from an endonuclease because an exonuclease

    1. cuts DNA only at palindromic sequences
    2. joins two DNA fragments
    3. adds nucleotides to the 3′ end of primers
    4. removes nucleotides from the ends of DNA

  13. पहला पुनर्योगज DNA किसने बनाया था?

    1. वाटसन और क्रिक
    2. कोहेन और बॉयर
    3. हर्शे और चेज़
    4. मेसेल्सन और स्टाल
    उत्तर

    B. कोहेन और बॉयर

    स्टैनले कोहेन और हरबर्ट बॉयर ने 1972 में Salmonella typhimurium के प्लाज़्मिड का उपयोग करके इसे बनाया।

    The first recombinant DNA was constructed by

    1. Watson and Crick
    2. Cohen and Boyer
    3. Hershey and Chase
    4. Meselson and Stahl

  14. स्पार्ज्ड विलोडित-टंकी जैव-रिएक्टर, सरल विलोडित-टंकी जैव-रिएक्टर से इस प्रकार भिन्न है कि उसमें

    1. कोई विलोडक नहीं होता
    2. केवल अवायवीय संवर्धन प्रयुक्त होते हैं
    3. संवर्धन में से निर्जर्म वायु के बुलबुले प्रवाहित किए जाते हैं
    4. यह केवल जंतु कोशिकाओं के लिए प्रयुक्त होता है
    उत्तर

    C. संवर्धन में से निर्जर्म वायु के बुलबुले प्रवाहित किए जाते हैं

    स्पार्जिंग में विलोडन के अतिरिक्त संवर्धन में निर्जर्म वायु के बुलबुले प्रवाहित किए जाते हैं, जिससे ऑक्सीजन का स्थानांतरण बेहतर होता है।

    A sparged stirred-tank bioreactor differs from a simple stirred-tank bioreactor in that it

    1. has no stirrer
    2. uses only anaerobic cultures
    3. has sterile air bubbled through the culture
    4. is used only for animal cells

  15. यदि एक द्विरज्जुकी DNA अणु को PCR के 5 चक्रों तक प्रवर्धित किया जाए, तो लक्ष्य की प्राप्त प्रतियों की संख्या होगी

    1. 10
    2. 32
    3. 64
    4. 16
    उत्तर

    B. 32

    प्रत्येक चक्र में प्रतियाँ दुगुनी होती हैं, इसलिए 2⁵ = 32।

    If one double-stranded DNA molecule is amplified for 5 cycles of PCR, the number of copies of the target obtained is

    1. 10
    2. 32
    3. 64
    4. 16

  16. पादप कोशिकाओं में जीन पहुँचाने के लिए सबसे अधिक प्रयुक्त वाहक है

    1. Agrobacterium tumefaciens का निरस्त्रीकृत Ti प्लाज़्मिड
    2. एक निरस्त्रीकृत रेट्रोवायरस
    3. Escherichia coli का pBR322
    4. एक जीवाणुभोजी
    उत्तर

    A. Agrobacterium tumefaciens का निरस्त्रीकृत Ti प्लाज़्मिड

    अरोगजनक बनाया गया Ti प्लाज़्मिड पादप कोशिकाओं में जीन पहुँचाता है। रेट्रोवायरस जंतु कोशिकाओं के लिए प्रयुक्त होते हैं।

    The vector most commonly used to deliver genes into plant cells is

    1. the disarmed Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens
    2. a disarmed retrovirus
    3. pBR322 of Escherichia coli
    4. a bacteriophage

  17. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: EcoRI एक एंडोन्यूक्लिएज़ है। कथन II: एक्सोन्यूक्लिएज़ DNA को उसके भीतर विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    C. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है

    कथन I सही है। एक्सोन्यूक्लिएज़ सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाते हैं, इसलिए कथन II गलत है।

    Given below are two statements: Statement I: EcoRI is an endonuclease. Statement II: Exonucleases cut DNA at specific positions within the DNA. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  18. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: ऐगरोज़ जेल में छोटे DNA खंड अधिक दूर तक जाते हैं। कथन II: ऐगरोज़ जेल छलनी का कार्य करता है। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    A. कथन I और कथन II दोनों सही हैं

    दोनों सही हैं। जेल DNA को आमाप के आधार पर छानता है और छोटे खंड एनोड की ओर अधिक दूर तक जाते हैं।

    Given below are two statements: Statement I: Smaller DNA fragments move farther in an agarose gel. Statement II: The agarose gel acts as a sieve. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  19. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: जीन गन का उपयोग केवल जंतु कोशिकाओं में DNA प्रवेश कराने के लिए होता है। कथन II: सूक्ष्म अंतःक्षेपण DNA को सीधे जंतु कोशिका के केंद्रक में पहुँचाता है। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    D. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है

    जीन गन मुख्यतः पादप कोशिकाओं के लिए प्रयुक्त होती है, इसलिए कथन I गलत है। कथन II सही है।

    Given below are two statements: Statement I: The gene gun is used only for introducing DNA into animal cells. Statement II: Microinjection introduces DNA directly into the nucleus of an animal cell. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  20. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: कवकों की कोशिका भित्ति तोड़ने के लिए लाइसोज़ाइम प्रयुक्त होता है। कथन II: जीवाणुओं की कोशिका भित्ति तोड़ने के लिए काइटिनेज़ प्रयुक्त होता है। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    B. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं

    लाइसोज़ाइम जीवाणुओं पर और काइटिनेज़ कवकों पर कार्य करता है, इसलिए दोनों कथन गलत हैं।

    Given below are two statements: Statement I: Lysozyme is used to break the cell wall of fungi. Statement II: Chitinase is used to break the cell wall of bacteria. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  21. निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं? 1. Taq पॉलिमरेज़ विकृतीकरण के लिए प्रयुक्त उच्च तापमान पर स्थायी रहता है। 2. PCR में प्रयुक्त प्राइमर लंबे द्विरज्जुकी DNA अणु होते हैं। 3. एनीलन चरण में प्राइमर टेम्पलेट पर अपने पूरक अनुक्रमों से जुड़ते हैं।

    1. 1 और 2 केवल
    2. 1 और 3 केवल
    3. 2 और 3 केवल
    4. 1, 2 और 3
    उत्तर

    B. 1 और 3 केवल

    प्राइमर छोटे एकल-रज्जुकी ओलिगोन्यूक्लियोटाइड होते हैं, इसलिए कथन 2 गलत है। कथन 1 और 3 सही हैं।

    Which of the following statements are correct? 1. Taq polymerase is stable at the high temperature used for denaturation. 2. Primers used in PCR are long double-stranded DNA molecules. 3. In the annealing step, primers pair with complementary sequences on the template.

    1. 1 and 2 only
    2. 1 and 3 only
    3. 2 and 3 only
    4. 1, 2 and 3

  22. निम्नलिखित में से कौन-से क्लोनन वाहक के अनिवार्य लक्षण हैं? 1. प्रतिकृतियन उद्गम 2. वरण-योग्य चिह्नक 3. अनेक कट देने के लिए एक ही प्रतिबंधन एंज़ाइम के अनेक पहचान स्थल

    1. 2 और 3 केवल
    2. 1 और 3 केवल
    3. 1, 2 और 3
    4. 1 और 2 केवल
    उत्तर

    D. 1 और 2 केवल

    वाहक में ori और वरण-योग्य चिह्नक आवश्यक हैं। चुने गए एंज़ाइम के लिए उसमें केवल एक पहचान स्थल होना चाहिए, इसलिए कथन 3 गलत है।

    Which of the following are essential features of a cloning vector? 1. An origin of replication 2. A selectable marker 3. Several recognition sites for the same restriction enzyme to give many cuts

    1. 2 and 3 only
    2. 1 and 3 only
    3. 1, 2 and 3
    4. 1 and 2 only

  23. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: pBR322 में tetR के BamHI स्थल पर बाहरी DNA जोड़ने से टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधी जीन निष्क्रिय हो जाता है। कथन II: ऐसी पुनर्योगज कोशिकाएँ ऐम्पिसिलिन पर वृद्धि कर सकती हैं लेकिन टेट्रासाइक्लिन पर वृद्धि नहीं कर सकतीं। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    A. कथन I और कथन II दोनों सही हैं

    निवेशित खंड tetR को बीच में से तोड़ देता है और ampR अक्षत रहता है, इसलिए दोनों कथन सही हैं।

    Given below are two statements: Statement I: Insertion of foreign DNA at the BamHI site of tetR in pBR322 inactivates the tetracycline resistance gene. Statement II: Such recombinant cells can grow on ampicillin but cannot grow on tetracycline. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  24. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: नीले-सफ़ेद वरण में सफ़ेद कॉलोनियों में अपुनर्योगज प्लाज़्मिड होते हैं। कथन II: नीली कॉलोनियों में पुनर्योगज प्लाज़्मिड होते हैं। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    B. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं

    निवेशन से β-गैलैक्टोसाइडेज़ निष्क्रिय हो जाता है, इसलिए पुनर्योगज सफ़ेद और अपुनर्योगज नीले होते हैं। दोनों कथन गलत हैं।

    Given below are two statements: Statement I: White colonies in blue-white selection contain non-recombinant plasmids. Statement II: Blue colonies contain recombinant plasmids. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  25. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: ठंडा एथेनॉल DNA को महीन धागों के रूप में अवक्षेपित करता है। कथन II: कोशिका अपघट्य में प्रोटीनों को राइबोन्यूक्लिएज़ द्वारा हटाया जाता है। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    C. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है

    प्रोटीनों को प्रोटिएज़ द्वारा हटाया जाता है। राइबोन्यूक्लिएज़ RNA हटाता है, इसलिए कथन II गलत है।

    Given below are two statements: Statement I: Chilled ethanol precipitates DNA as fine threads. Statement II: Proteins in the cell lysate are removed by ribonuclease. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  26. नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: चिपचिपे सिरे अपने पूरक कटे सिरों के साथ हाइड्रोजन आबंध बनाते हैं। कथन II: पैलिंड्रोमी अनुक्रम को एक ही 5′ → 3′ दिशा में पढ़ने पर वह दोनों रज्जुकों पर समान पढ़ा जाता है। सही उत्तर चुनिए।

    1. कथन I और कथन II दोनों सही हैं
    2. कथन I और कथन II दोनों गलत हैं
    3. कथन I सही है लेकिन कथन II गलत है
    4. कथन I गलत है लेकिन कथन II सही है
    उत्तर

    A. कथन I और कथन II दोनों सही हैं

    दोनों कथन सही हैं और चिपचिपे सिरों तथा पैलिंड्रोमी अनुक्रमों का वर्णन करते हैं।

    Given below are two statements: Statement I: Sticky ends form hydrogen bonds with their complementary cut counterparts. Statement II: A palindromic sequence reads the same on the two strands when read in the same 5′ → 3′ direction. Choose the correct answer.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  27. अभिकथन (A): पॉलिमरेज़ शृंखला अभिक्रिया में Taq पॉलिमरेज़ प्रयुक्त होता है। कारण (R): विकृतीकरण चरण के उच्च तापमान पर Taq पॉलिमरेज़ विकृत नहीं होता।

    1. A और R दोनों सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या है
    2. A और R दोनों सत्य हैं लेकिन R, A की सही व्याख्या नहीं है
    3. A सत्य है लेकिन R असत्य है
    4. A असत्य है लेकिन R सत्य है
    उत्तर

    A. A और R दोनों सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या है

    Taq पॉलिमरेज़ ऊष्मास्थायी है, इसी कारण उसे बार-बार दोहराए जाने वाले चक्रों में प्रयोग किया जा सकता है।

    Assertion (A): Taq polymerase is used in the polymerase chain reaction. Reason (R): Taq polymerase is not denatured at the high temperature of the denaturation step.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  28. अभिकथन (A): जीवाणु कोशिकाओं को कैल्शियम क्लोराइड से उपचारित करके सक्षम बनाया जा सकता है। कारण (R): जीवाणुओं को DNA ग्रहण कराने के लिए लगभग 94°C का ऊष्मा आघात दिया जाता है।

    1. A और R दोनों सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या है
    2. A और R दोनों सत्य हैं लेकिन R, A की सही व्याख्या नहीं है
    3. A सत्य है लेकिन R असत्य है
    4. A असत्य है लेकिन R सत्य है
    उत्तर

    C. A सत्य है लेकिन R असत्य है

    अभिकथन सत्य है। ऊष्मा आघात लगभग 42°C पर दिया जाता है, इसलिए कारण असत्य है।

    Assertion (A): Bacterial cells can be made competent by treatment with calcium chloride. Reason (R): A heat shock at about 94°C is given to make bacteria take up DNA.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  29. अभिकथन (A): एक्सोन्यूक्लिएज़ DNA के भीतर विशिष्ट पहचान अनुक्रमों पर उसे काटते हैं। कारण (R): एंडोन्यूक्लिएज़ अणु के भीतर DNA को काटते हैं।

    1. A और R दोनों सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या है
    2. A और R दोनों सत्य हैं लेकिन R, A की सही व्याख्या नहीं है
    3. A सत्य है लेकिन R असत्य है
    4. A असत्य है लेकिन R सत्य है
    उत्तर

    D. A असत्य है लेकिन R सत्य है

    एक्सोन्यूक्लिएज़ सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाते हैं, इसलिए अभिकथन असत्य है। कारण सत्य है।

    Assertion (A): Exonucleases cut DNA at specific recognition sequences inside the DNA. Reason (R): Endonucleases cut DNA within the molecule.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  30. अभिकथन (A): प्रतिजैविकों और टीकों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए जैव-प्रक्रम अभियांत्रिकी आवश्यक है। कारण (R): यह निर्जर्मित वातावरण बनाए रखती है ताकि केवल वांछित कोशिकाएँ ही बड़ी मात्रा में वृद्धि करें।

    1. A और R दोनों सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या है
    2. A और R दोनों सत्य हैं लेकिन R, A की सही व्याख्या नहीं है
    3. A सत्य है लेकिन R असत्य है
    4. A असत्य है लेकिन R सत्य है
    उत्तर

    A. A और R दोनों सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या है

    निर्जर्मता संदूषण को रोकती है, जो जैव-प्रक्रम अभियांत्रिकी की आवश्यकता को स्पष्ट करता है।

    Assertion (A): Bioprocess engineering is needed for large-scale production of antibiotics and vaccines. Reason (R): It maintains a sterile environment so that only the desired cells grow in large quantity.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  31. अभिकथन (A): Agrobacterium tumefaciens का Ti प्लाज़्मिड रूपांतरण के बाद पादपों के लिए वाहक के रूप में प्रयुक्त होता है। कारण (R): रूपांतरित Ti प्लाज़्मिड अब भी पादप कोशिकाओं में ट्यूमर उत्पन्न करता है।

    1. A और R दोनों सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या है
    2. A और R दोनों सत्य हैं लेकिन R, A की सही व्याख्या नहीं है
    3. A सत्य है लेकिन R असत्य है
    4. A असत्य है लेकिन R सत्य है
    उत्तर

    C. A सत्य है लेकिन R असत्य है

    प्लाज़्मिड को निरस्त्र किया जाता है ताकि वह रोगजनक न रहे। अभिकथन सत्य है और कारण असत्य है।

    Assertion (A): The Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens is used as a vector for plants after modification. Reason (R): The modified Ti plasmid still causes tumours in plant cells.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  32. सूची I का सूची II से मिलान कीजिए। सूची I: a. EcoRI b. Taq पॉलिमरेज़ c. लाइसोज़ाइम d. DNA लाइगेज़ सूची II: i. Thermus aquaticus ii. जीवाणु कोशिका भित्ति को तोड़ता है iii. DNA खंडों को जोड़ता है iv. Escherichia coli से प्राप्त प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज़

    1. a-i, b-iv, c-ii, d-iii
    2. a-iv, b-i, c-ii, d-iii
    3. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
    4. a-iv, b-ii, c-i, d-iii
    उत्तर

    B. a-iv, b-i, c-ii, d-iii

    EcoRI, Escherichia coli से प्राप्त होता है (iv); Taq पॉलिमरेज़ Thermus aquaticus से (i); लाइसोज़ाइम जीवाणु भित्तियों को तोड़ता है (ii); लाइगेज़ DNA को जोड़ता है (iii)।

    Match List I with List II. List I: a. EcoRI b. Taq polymerase c. Lysozyme d. DNA ligase List II: i. Thermus aquaticus ii. Breaks the bacterial cell wall iii. Joins DNA fragments iv. Restriction endonuclease from Escherichia coli

    1. a-i, b-iv, c-ii, d-iii
    2. a-iv, b-i, c-ii, d-iii
    3. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
    4. a-iv, b-ii, c-i, d-iii

  33. सूची I का सूची II से मिलान कीजिए। सूची I: a. कवक कोशिका b. पादप कोशिका c. जीवाणु कोशिका d. अपघट्य में RNA सूची II: i. सेलुलेज़ ii. काइटिनेज़ iii. लाइसोज़ाइम iv. राइबोन्यूक्लिएज़

    1. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    2. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
    3. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
    4. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    उत्तर

    D. a-ii, b-i, c-iii, d-iv

    कवक भित्ति - काइटिनेज़; पादप भित्ति - सेलुलेज़; जीवाणु भित्ति - लाइसोज़ाइम; RNA - राइबोन्यूक्लिएज़।

    Match List I with List II. List I: a. Fungal cell b. Plant cell c. Bacterial cell d. RNA in the lysate List II: i. Cellulase ii. Chitinase iii. Lysozyme iv. Ribonuclease

    1. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    2. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
    3. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
    4. a-ii, b-i, c-iii, d-iv

  34. सूची I का सूची II से मिलान कीजिए। सूची I: a. जीन गन b. सूक्ष्म अंतःक्षेपण c. ऊष्मा आघात d. निरस्त्रीकृत रोगजनक वाहक सूची II: i. DNA को जंतु कोशिका के केंद्रक में अंतःक्षेपित करना ii. 42°C पर सक्षम जीवाणु कोशिकाएँ iii. DNA से लेपित सोने या टंगस्टन के कण iv. Agrobacterium का Ti प्लाज़्मिड

    1. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    2. a-iii, b-i, c-iv, d-ii
    3. a-i, b-iii, c-ii, d-iv
    4. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
    उत्तर

    D. a-iii, b-i, c-ii, d-iv

    जीन गन - लेपित कण (iii); सूक्ष्म अंतःक्षेपण - जंतु कोशिका का केंद्रक (i); ऊष्मा आघात - सक्षम जीवाणु (ii); निरस्त्रीकृत वाहक - Ti प्लाज़्मिड (iv)।

    Match List I with List II. List I: a. Gene gun b. Microinjection c. Heat shock d. Disarmed pathogen vector List II: i. DNA injected into the nucleus of an animal cell ii. Competent bacterial cells at 42°C iii. Gold or tungsten particles coated with DNA iv. Ti plasmid of Agrobacterium

    1. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    2. a-iii, b-i, c-iv, d-ii
    3. a-i, b-iii, c-ii, d-iv
    4. a-iii, b-i, c-ii, d-iv

  35. सूची I का सूची II से मिलान कीजिए। सूची I: a. ori b. ampR c. tetR d. rop सूची II: i. टेट्रासाइक्लिन के प्रति प्रतिरोध ii. प्लाज़्मिड के प्रतिकृतियन के लिए प्रोटीनों को कूटबद्ध करता है iii. प्रतिकृतियन का आरंभ iv. ऐम्पिसिलिन के प्रति प्रतिरोध

    1. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    2. a-i, b-iv, c-iii, d-ii
    3. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
    4. a-iii, b-i, c-iv, d-ii
    उत्तर

    C. a-iii, b-iv, c-i, d-ii

    ori - प्रतिकृतियन का आरंभ (iii); ampR - ऐम्पिसिलिन प्रतिरोध (iv); tetR - टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध (i); rop - प्रतिकृतियन के प्रोटीन (ii)।

    Match List I with List II. List I: a. ori b. ampR c. tetR d. rop List II: i. Resistance to tetracycline ii. Codes for proteins for replication of the plasmid iii. Start of replication iv. Resistance to ampicillin

    1. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    2. a-i, b-iv, c-iii, d-ii
    3. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
    4. a-iii, b-i, c-iv, d-ii

  36. सूची I का सूची II से मिलान कीजिए। सूची I: a. विकृतीकरण b. एनीलन c. दीर्घीकरण d. लगभग 30 चक्रों का परिणाम सूची II: i. प्राइमर टेम्पलेट से जुड़ते हैं ii. DNA के दोनों रज्जुक अलग हो जाते हैं iii. Taq पॉलिमरेज़ प्राइमरों में न्यूक्लियोटाइड जोड़ता है iv. लक्ष्य की लगभग एक अरब प्रतियाँ

    1. a-ii, b-iii, c-i, d-iv
    2. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    3. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    4. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
    उत्तर

    B. a-ii, b-i, c-iii, d-iv

    विकृतीकरण रज्जुकों को अलग करता है (ii); एनीलन में प्राइमर जुड़ते हैं (i); Taq द्वारा दीर्घीकरण (iii); लगभग 30 चक्रों के बाद लगभग एक अरब प्रतियाँ (iv)।

    Match List I with List II. List I: a. Denaturation b. Annealing c. Extension d. Result of about 30 cycles List II: i. Primers pair with the template ii. The two strands of DNA separate iii. Taq polymerase adds nucleotides to primers iv. About a billion copies of the target

    1. a-ii, b-iii, c-i, d-iv
    2. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    3. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    4. a-ii, b-i, c-iv, d-iii

  37. सूची I का सूची II से मिलान कीजिए। सूची I: a. ऐगरोज़ b. एथिडियम ब्रोमाइड c. एनोड d. निक्षालन (elution) सूची II: i. UV में नारंगी पट्टियाँ देता है ii. समुद्री शैवालों से प्राप्त बहुलक iii. वह इलेक्ट्रोड जिसकी ओर DNA गति करता है iv. कटी हुई जेल पट्टी से DNA का निष्कर्षण

    1. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
    2. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
    4. a-ii, b-i, c-iii, d-iv
    उत्तर

    D. a-ii, b-i, c-iii, d-iv

    ऐगरोज़ - समुद्री शैवाल से प्राप्त बहुलक (ii); एथिडियम ब्रोमाइड - नारंगी पट्टियाँ (i); एनोड - DNA उसकी ओर गति करता है (iii); निक्षालन - जेल से निष्कर्षण (iv)।

    Match List I with List II. List I: a. Agarose b. Ethidium bromide c. Anode d. Elution List II: i. Gives orange bands under UV ii. Polymer from sea weeds iii. Electrode towards which DNA moves iv. Extraction of DNA from a cut gel band

    1. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
    2. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
    3. a-ii, b-i, c-iv, d-iii
    4. a-ii, b-i, c-iii, d-iv

  38. pBR322 के tetR के BamHI स्थल पर एक जीन जोड़ा गया। इस लाइगेशन मिश्रण से रूपांतरित E. coli कोशिकाएँ ऐम्पिसिलिन पर कॉलोनियाँ बनाती हैं लेकिन टेट्रासाइक्लिन पर वृद्धि नहीं कर पातीं। इन कॉलोनियों में सबसे संभावित रूप से होंगे

    1. tetR में बाहरी जीन निवेशित किए हुए प्लाज़्मिड
    2. ऐसे प्लाज़्मिड जिन्होंने ampR खो दिया है
    3. कोई भी प्लाज़्मिड नहीं
    4. बिना किसी निवेशित खंड वाले प्लाज़्मिड
    उत्तर

    A. tetR में बाहरी जीन निवेशित किए हुए प्लाज़्मिड

    ऐम्पिसिलिन प्रतिरोध बना रहना और टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध समाप्त हो जाना निवेशित खंड द्वारा tetR की निवेशी निष्क्रियता दर्शाता है।

    A gene is ligated at the BamHI site of tetR in pBR322. E. coli cells transformed with the ligation mixture form colonies on ampicillin but fail to grow on tetracycline. These colonies most likely carry

    1. plasmids with the foreign gene inserted in tetR
    2. plasmids that have lost ampR
    3. no plasmid at all
    4. plasmids without any insert

  39. 2 kb, 5 kb और 8 kb के DNA खंडों के मिश्रण को ऐगरोज़ जेल पर चलाया गया। वैद्युतकणसंचलन के बाद कूपिकाओं (wells) के सबसे निकट की पट्टी किसकी होगी?

    1. तीनों आमापों के खंडों की समान रूप से
    2. 8 kb खंड की
    3. 5 kb खंड की
    4. 2 kb खंड की
    उत्तर

    B. 8 kb खंड की

    बड़े खंड जेल में धीमे चलते हैं, इसलिए 8 kb खंड कूपिकाओं के सबसे निकट रहता है।

    A mixture of DNA fragments of 2 kb, 5 kb and 8 kb is run on an agarose gel. The band nearest the wells after the run is the

    1. fragment of all three sizes equally
    2. 8 kb fragment
    3. 5 kb fragment
    4. 2 kb fragment

  40. एक विद्यार्थी यीस्ट कोशिकाओं से DNA अलग करना और अपघट्य से RNA हटाना चाहता है। एंज़ाइमों का सही युग्म है

    1. लाइसोज़ाइम और प्रोटिएज़
    2. सेलुलेज़ और राइबोन्यूक्लिएज़
    3. काइटिनेज़ और राइबोन्यूक्लिएज़
    4. काइटिनेज़ और प्रोटिएज़
    उत्तर

    C. काइटिनेज़ और राइबोन्यूक्लिएज़

    यीस्ट एक कवक है, इसलिए काइटिनेज़ उसकी भित्ति को तोड़ता है। राइबोन्यूक्लिएज़ RNA को हटाता है।

    A student wants to isolate DNA from yeast cells and remove the RNA from the lysate. The correct pair of enzymes is

    1. lysozyme and protease
    2. cellulase and ribonuclease
    3. chitinase and ribonuclease
    4. chitinase and protease

  41. एक PCR में एंज़ाइम को ऐसे DNA पॉलिमरेज़ से बदल दिया गया जो उच्च तापमान पर नष्ट हो जाता है। सबसे संभावित परिणाम यह होगा कि

    1. प्रवर्धन तेज़ हो जाएगा
    2. DNA का विकृतीकरण बिल्कुल नहीं हो सकेगा
    3. प्राइमर बिल्कुल एनीलन नहीं कर पाएँगे
    4. विकृतीकरण के दौरान एंज़ाइम निष्क्रिय हो जाने से प्रवर्धन विफल हो जाएगा
    उत्तर

    D. विकृतीकरण के दौरान एंज़ाइम निष्क्रिय हो जाने से प्रवर्धन विफल हो जाएगा

    Taq पॉलिमरेज़ जैसे ऊष्मास्थायी एंज़ाइम के बिना एंज़ाइम पहले ही विकृतीकरण चरण में नष्ट हो जाता है।

    In a PCR, the enzyme was replaced by a DNA polymerase that is destroyed at high temperature. The most likely result is that

    1. amplification becomes faster
    2. no denaturation of DNA can take place
    3. primers fail to anneal at all
    4. amplification fails because the enzyme is inactivated during denaturation

  42. एक पादप वैज्ञानिक पादप कोशिकाओं में जीन प्रवेश कराना चाहता है लेकिन Agrobacterium उपलब्ध नहीं है। उपयुक्त विधि है

    1. कोशिकाओं को कैल्शियम क्लोराइड से उपचारित करके 42°C का ऊष्मा आघात देना
    2. DNA को कोशिका के केंद्रक में अंतःक्षेपित करना
    3. कोशिकाओं पर DNA से लेपित सोने के कणों की बौछार करना
    4. निरस्त्रीकृत रेट्रोवायरस का उपयोग करना
    उत्तर

    C. कोशिकाओं पर DNA से लेपित सोने के कणों की बौछार करना

    बायोलिस्टिक्स (जीन गन) पादप कोशिकाओं के लिए प्रयुक्त होती है। सूक्ष्म अंतःक्षेपण जंतु कोशिकाओं के लिए है और रेट्रोवायरस भी जंतु कोशिकाओं के लिए हैं।

    A plant biologist wants to introduce a gene into plant cells but Agrobacterium is not available. The suitable method is

    1. treating cells with calcium chloride and heat shock at 42°C
    2. injecting DNA into the nucleus of the cell
    3. bombarding the cells with DNA-coated gold particles
    4. using a disarmed retrovirus

  43. जीवाणु कोशिकाओं को पुनर्योगज DNA के साथ बर्फ़ पर रखा जाता है, थोड़ी देर के लिए 42°C पर ले जाया जाता है और फिर बर्फ़ पर लौटा दिया जाता है। 42°C वाले चरण का उद्देश्य है

    1. पुनर्योगज DNA का विकृतीकरण करना
    2. कोशिकाओं को पुनर्योगज DNA ग्रहण करने में सहायता देना
    3. प्रतिबंधन एंज़ाइम को सक्रिय करना
    4. अरूपांतरित कोशिकाओं को मारना
    उत्तर

    B. कोशिकाओं को पुनर्योगज DNA ग्रहण करने में सहायता देना

    ऊष्मा आघात सक्षम कोशिकाओं को छिद्रों के माध्यम से DNA ग्रहण करने में सहायता देता है।

    Bacterial cells are kept with recombinant DNA on ice, moved briefly to 42°C and returned to ice. The purpose of the 42°C step is to

    1. denature the recombinant DNA
    2. help the cells take up the recombinant DNA
    3. activate the restriction enzyme
    4. kill non-transformed cells

  44. एक बड़े संवर्धन पात्र में निर्जर्म वायु की आपूर्ति होने पर भी तली की कोशिकाओं को ऑक्सीजन नहीं मिल पाती। इसे ठीक करने वाली विशेषता है

    1. विलोडक जो पदार्थों को समान रूप से मिलाता है
    2. नमूना-ग्रहण द्वार
    3. झाग नियंत्रण तंत्र
    4. pH नियंत्रण तंत्र
    उत्तर

    A. विलोडक जो पदार्थों को समान रूप से मिलाता है

    विलोडन संवर्धन को मिलाता है और पूरे पात्र में ऑक्सीजन उपलब्ध कराता है।

    In a large culture vessel, cells at the bottom are starved of oxygen even though sterile air is supplied. The feature that corrects this is

    1. the stirrer that mixes the contents evenly
    2. the sampling port
    3. the foam control system
    4. the pH control system
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