Biotechnological Applications in Agriculture Questions in Gujarati

(D) $Bt$ એટલે $Bacillus$ $thuringiensis$.
જિનેટિક એન્જિનિયરિંગનો ઉપયોગ કરીને આ બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનોને કપાસ જેવા પાકમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા છે.
આ $cry$ જનીનો કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે ખાસ કરીને લેપિડોપ્ટેરાન જીવાતો,જેમ કે $Bollworms$ (બોલવર્મ) ને લક્ષ્ય બનાવે છે અને તેનો નાશ કરે છે.
તેથી,$Bt$ પાકને $Bollworms$ સામે પ્રતિરોધક બનાવવા માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે.

(B) $Cry$ જનીનો $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી મેળવવામાં આવે છે.
જ્યારે આ જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ ચોક્કસ કીટનાશક પ્રોટીન ($Cry$ પ્રોટીન) ઉત્પન્ન કરીને પોતાની અભિવ્યક્તિ દર્શાવે છે.
આ પ્રોટીન અમુક ચોક્કસ જીવાતો (જેમ કે બોલવર્મ) માટે ઝેરી હોય છે,જેનાથી છોડનું રક્ષણ થાય છે.
તેથી,$Cry$ જનીન દાખલ કરવાથી કપાસના છોડમાં નવા પ્રોટીનનું નિર્માણ થાય છે,જે $Bt$ કપાસની મુખ્ય કાર્યપદ્ધતિ છે.

(C) $Bt$ વિષકારી પ્રોટીન $Bacillus$ $thuringiensis$ બેક્ટેરિયામાં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન સ્વરૂપે હોય છે.
જ્યારે કીટક આ નિષ્ક્રિય વિષનું ગ્રહણ કરે છે,ત્યારે તે કીટકના મધ્યાંત્રમાં પહોંચે છે.
કીટકના આંતરડાના આલ્કલાઇન $pH$ ને કારણે,નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન સક્રિય વિષમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
આ સક્રિય વિષ મધ્યાંત્રના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને તેમાં છિદ્રો ઉત્પન્ન કરે છે.
આ છિદ્રોને કારણે કોષો ફૂલે છે અને તૂટી જાય છે (lysis),જેના પરિણામે કીટકનું મૃત્યુ થાય છે.

(D) $RNAi$ એટલે $RNA$ interference (આર.એન.એ. હસ્તક્ષેપ).
તે એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $RNA$ અણુઓ લક્ષિત $mRNA$ અણુઓને નિષ્ક્રિય કરીને જનીન અભિવ્યક્તિ અથવા ભાષાંતરને અવરોધે છે.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ બાયોટેકનોલોજીમાં જનીન સાયલેન્સિંગ (gene silencing) માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

(D) $RNA$ અંતઃક્ષેપ $(RNAi)$ ની પ્રક્રિયા એ તમામ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં કોષીય રક્ષણની એક પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિમાં ચોક્કસ $mRNA$ નું નિષ્ક્રિયકરણ (silencing) થાય છે,જે પૂરક $dsRNA$ અણુને કારણે થાય છે. આ $dsRNA$ અણુ $mRNA$ સાથે જોડાઈને તેના ભાષાંતર (translation) ને અટકાવે છે. આ પૂરક $dsRNA$ ના સ્ત્રોત નીચે મુજબ હોઈ શકે છે:
$1$. $RNA$ જનીનસંકુલ ધરાવતા વાઈરસ દ્વારા લાગેલ ચેપ.
$2$. ચલાયમાન જનીનિક તત્ત્વો (ટ્રાન્સપોઝોન્સ) જે $RNA$ મધ્યવર્તી દ્વારા સ્વયંજનન પામે છે.

(C) સૂત્રકૃમિ $Meloidogyne \text{ } incognita$ તમાકુના છોડના મૂળ પર ચેપ લગાડે છે અને તેના ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
આ ચેપને રોકવા માટે, $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ ની પ્રક્રિયા પર આધારિત એક વ્યૂહરચના વિકસાવવામાં આવી હતી.
$RNAi$ એ તમામ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં કોષીય સંરક્ષણની પદ્ધતિ તરીકે જોવા મળે છે.
આ પદ્ધતિમાં વિશિષ્ટ $mRNA$ નું સાયલેન્સિંગ (નિષ્ક્રિયકરણ) કરવામાં આવે છે, જે પૂરક $dsRNA$ અણુને કારણે થાય છે, જે $mRNA$ સાથે જોડાઈને તેના ભાષાંતર (translation) ને અટકાવે છે.

(B) $GEAC$ નું પૂર્ણ નામ Genetic Engineering Approval Committee છે. આ એક ભારતીય સરકારી સંસ્થા છે જેની સ્થાપના પર્યાવરણ સંરક્ષણ અધિનિયમ,$1986$ હેઠળ કરવામાં આવી હતી. તેનું મુખ્ય કાર્ય ભારતમાં જોખમી સૂક્ષ્મજીવો અથવા જનીનિક રીતે એન્જિનિયર્ડ સજીવો અને કોષોના ઉપયોગ,ઉત્પાદન,સંગ્રહ,આયાત અને નિકાસનું નિયમન કરવાનું છે.

(D) ભારત સરકારે પારજનીનિક સજીવો $(GMOs)$ સંબંધિત બાબતોને સંભાળવા માટે $GEAC$ (Genetic Engineering Appraisal Committee - જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ એપ્રેઝલ કમિટી) ની સ્થાપના કરી છે.
તેના મુખ્ય કાર્યોમાં નીચે મુજબનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. પારજનીનિક સજીવો સાથે સંકળાયેલા સંશોધનોની માન્યતા અંગે નિર્ણય લેવો.
$2$. જનસેવાઓ માટે પારજનીનિક સજીવોના અમલીકરણની સુરક્ષાનું મૂલ્યાંકન કરવું.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) વિધાન '$37$ ઓળખાયેલી બાસમતી ચોખાની જાતો ભારતમાં ઉગાડવામાં આવે છે' તે અસંગત (ખોટું) છે. વાસ્તવમાં,ભારતમાં બાસમતી ચોખાની $27$ નોંધાયેલી જાતો છે. અન્ય તમામ વિધાનો સાચા છે: ભારતમાં ચોખાની વિશાળ વિવિધતા (આશરે $2$ લાખ જાતો) જોવા મળે છે,જે વિશ્વમાં સૌથી વધુ છે,અને બાસમતી ચોખાનું ઐતિહાસિક અને સાંસ્કૃતિક મહત્વ છે,જે પ્રાચીન સાહિત્ય અને કવિતાઓમાં તેના ઉલ્લેખ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે.

(A) $1997$ માં,રાઈસટેક ($RiceTec$ $Inc.$) નામની અમેરિકન કંપનીને $US$ પેટન્ટ અને ટ્રેડમાર્ક કાર્યાલય દ્વારા બાસમતી ચોખાની જાતો અને દાણા પર પેટન્ટ આપવામાં આવી હતી.
આ પેટન્ટ કંપનીને બાસમતીની એક 'નવી' જાત વેચવાની મંજૂરી આપતી હતી,જે મૂળભૂત રીતે ભારતીય ખેડૂતોની જાતોમાંથી મેળવવામાં આવી હતી.
આ કૃત્યને બાયોપાયરસી (જૈવિક ચાંચિયાગીરી) તરીકે ગણવામાં આવ્યું હતું કારણ કે બાસમતી ચોખા ભારતમાં સદીઓથી ઉગાડવામાં આવે છે.

(B) વિધાન $I$ સાચું છે: $Bt$ વિષ ખરેખર કીટકોના ચોક્કસ સમૂહ માટે વિશિષ્ટ હોય છે અને તે $cry$ $IAc$ જેવા ચોક્કસ $cry$ જનીનો દ્વારા સંકેતિત થાય છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે: જોકે $Bt$ વિષ $B. \text{ thuringiensis}$ માં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, પરંતુ કીટકના આંતરડામાં તેનું સક્રિય વિષમાં રૂપાંતર આંતરડાના આલ્કલાઇન (બેઝિક) $pH$ ને કારણે થાય છે, એસિડિક $pH$ ને કારણે નહીં. આલ્કલાઇન $pH$ સ્ફટિકોને ઓગાળે છે, જેનાથી પ્રોટોક્સિન આંતરડાના પ્રોટીએઝ ઉત્સેચકો દ્વારા સક્રિય થઈ શકે છે.
તેથી, વિધાન $I$ સાચું છે અને વિધાન $II$ ખોટું છે.

(A) $\text{RNA}$ ઇન્ટરફરન્સ $(\text{RNAi})$ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $\text{RNA}$ અણુઓ લક્ષિત $\text{mRNA}$ અણુઓને નિષ્ક્રિય કરીને જનીન અભિવ્યક્તિ અથવા ભાષાંતરને અટકાવે છે.
આ પ્રક્રિયા દ્વિ-શૃંખલામય $\text{RNA}$ $(\text{dsRNA})$ ની હાજરી દ્વારા શરૂ થાય છે.
આ $\text{dsRNA}$ અણુઓ ડાયસર $(\text{Dicer})$ નામના ઉત્સેચક દ્વારા નાના ઇન્ટરફેરિંગ $\text{RNA}$ $(\text{siRNA})$ માં વિભાજિત થાય છે.
ત્યારબાદ આ $\text{siRNA}$ અણુઓ લક્ષિત $\text{mRNA}$ પરની પૂરક શૃંખલા સાથે જોડાય છે,જે તેના વિઘટન તરફ દોરી જાય છે અથવા તેના ભાષાંતરને અટકાવે છે,જેનાથી ચોક્કસ જનીનનું સાયલેન્સિંગ થાય છે.

(A) $Bacillus$ $thuringiensis$ બેક્ટેરિયા $Bt$ ટોક્સિન તરીકે ઓળખાતું પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રોટીન બેક્ટેરિયાની અંદર નિષ્ક્રિય સ્વરૂપમાં ઉત્પન્ન થાય છે જેને પ્રોટોક્સિન કહેવાય છે,તેથી તે યજમાન બેક્ટેરિયાને મારતું નથી.
જ્યારે કોઈ કીટક આ નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિનનું સેવન કરે છે,ત્યારે કીટકના આંતરડાના આલ્કલાઇન $pH$ ને કારણે તે તેના સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) પાકોનું જનીનિક રૂપાંતરણ (Genetically Modified Crops અથવા $GM$ પાકો) એ ઇચ્છનીય લક્ષણો દાખલ કરવા માટે વનસ્પતિના જિનોમમાં ફેરફાર કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$1$. તે ખોરાકનું પોષણ મૂલ્ય વધારે છે,ઉદાહરણ તરીકે,ગોલ્ડન રાઈસ વિટામિન $A$ થી સમૃદ્ધ છે.
$2$. તે લણણી પછીના નુકસાનને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે,વધારવામાં નહીં.
$3$. તે વનસ્પતિઓ દ્વારા ખનિજોના ઉપયોગની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે,જે જમીનની ફળદ્રુપતાને વહેલી ખતમ થતી અટકાવે છે.
$4$. તે પાકોને ઠંડી,દુષ્કાળ,ક્ષાર અને ગરમી જેવા અજૈવિક તાણ સામે વધુ સહનશીલ બનાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચું વિધાન છે.

(D) $Bt$ કોટન એ $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવેલ જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવ $(GMO)$ છે.
આ જનીનો કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે ચોક્કસ કીટકોના જૂથો માટે ઝેરી હોય છે,ખાસ કરીને લેપિડોપ્ટેરા (જેમ કે તમાકુની ઇયળ અને આર્મીવર્મ),કોલિયોપ્ટેરા (ભૃંગ) અને ડિપ્ટેરા (માખીઓ અને મચ્છરો).
તેથી,$Bt$ કોટન તમામ કીટકો સામે પ્રતિરોધક નથી,પરંતુ તે મુખ્યત્વે બોલવર્મ્સ જેવા ચોક્કસ લક્ષિત જીવાતો સામે પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે.
આમ,સાચી વિશેષતા એ છે કે આ છોડ અમુક ચોક્કસ કીટકો સામે પ્રતિરોધક છે.

(A) ટ્રાન્સજેનિક તમાકુના છોડને $\text{RNA}$ ઇન્ટરફરન્સ $(\text{RNAi})$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને સૂત્રકૃમિ $\text{Meloidogyne incognita}$ સામે પ્રતિકારક શક્તિ આપવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યો હતો.
$\text{RNAi}$ એ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં એક કોષીય સંરક્ષણ પદ્ધતિ છે,જેમાં વિશિષ્ટ દ્વિ-શૃંખલામય $\text{RNA}$ $(\text{dsRNA})$ અણુઓ પૂરક મેસેન્જર $\text{RNA}$ $(\text{mRNA})$ ના વિઘટન દ્વારા જનીન અભિવ્યક્તિને અટકાવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,યજમાન વનસ્પતિમાં સૂત્રકૃમિ-વિશિષ્ટ જનીનો દાખલ કરવા માટે $\text{Agrobacterium}$ વાહકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ જનીનો યજમાન કોષોમાં સેન્સ અને એન્ટિસેન્સ $\text{RNA}$ ઉત્પન્ન કરે છે,જે $\text{dsRNA}$ બનાવે છે.
જ્યારે સૂત્રકૃમિ ટ્રાન્સજેનિક છોડને સંક્રમિત કરે છે,ત્યારે આ $\text{dsRNA}$ એ $\text{RNAi}$ માર્ગને સક્રિય કરે છે,જે સૂત્રકૃમિના આવશ્યક જનીનોને શાંત (silencing) કરે છે અને તેને છોડની અંદર જીવતા રહેતા કે પ્રજનન કરતા અટકાવે છે.

(C) વિકલ્પ $C$ સાચો છે।
$1$. એન્ટિકોએગ્યુલન્ટ હિરૂડિન એ એક પ્રોટીન છે જે રક્તના ગંઠાઈ જવાની પ્રક્રિયાને અટકાવે છે। તે જળો ($Hirudo$ $medicinalis$) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે।
$2$. વૈજ્ઞાનિકોએ હિરૂડિનના ઉત્પાદન માટે જવાબદાર જનીનને $Brassica$ $napus$ (રાય) ના છોડમાં સફળતાપૂર્વક સ્થાનાંતરિત કર્યું છે।
$3$. આ ટ્રાન્સજેનિક છોડના બીજમાં હિરૂડિન પ્રોટીન એકઠું થાય છે, જ્યાંથી તેને તબીબી ઉપયોગ માટે નિષ્કર્ષિત અને શુદ્ધ કરી શકાય છે।
$4$. વિકલ્પ $A$ ખોટો છે કારણ કે $Bt$ નો અર્થ બેક્ટેરિયમ $Bacillus$ $thuringiensis$ છે, માત્ર બાયોટેકનોલોજી માટેનો સામાન્ય શબ્દ નથી।
$5$. વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે સોમેટિક હાઇબ્રિડાઇઝેશનમાં અલગ કરેલા પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ થાય છે, સંપૂર્ણ વનસ્પતિ કોષોનું નહીં (જેમાં કોષદીવાલ હોય છે)।
$6$. વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે $Flavr$ $Savr$ ટામેટાને પાકવાની પ્રક્રિયા ધીમી કરવા અને શેલ્ફ લાઇફ વધારવા માટે ઇથિલિનનું ઉત્પાદન ઘટાડવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યું હતું, વધારવા માટે નહીં।

(D) $Meloidogyne$ $incognita$ એ એક પરોપજીવી નેમેટોડ (સૂત્રકૃમિ) છે જે તમાકુના છોડના મૂળને સંક્રમિત કરે છે.
આ ચેપને કારણે મૂળમાં ગાંઠો (root galls) બને છે,જે તમાકુના પાકના ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં,આ સજીવનો ઉપયોગ ખાસ કરીને $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ ટેકનોલોજી દ્વારા કીટ-પ્રતિરોધક તમાકુના છોડ વિકસાવવા માટે કરવામાં આવે છે.

(A) Bacillus thuringiensis $(Bt)$ તેમના વિકાસના ચોક્કસ તબક્કે કીટનાશક સ્ફટિક પ્રોટીન ($Cry$ પ્રોટીન) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રોટીન બેક્ટેરિયામાં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
જ્યારે કોઈ કીટક આ નિષ્ક્રિય ટોક્સિનનું સેવન કરે છે,ત્યારે આંતરડાના આલ્કલાઇન $pH$ ને કારણે તે સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જે સ્ફટિકોને ઓગાળી દે છે.
સક્રિય થયેલ ટોક્સિન મધ્ય આંતરડાના અધિચ્છદ કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે જે કોષોમાં સોજો અને લાયસિસનું કારણ બને છે,જે અંતે કીટકના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.

(D) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ જંતુનાશક પ્રોટીન (Cry પ્રોટીન) ઉત્પન્ન કરે છે જે ચોક્કસ કીટકો માટે ઝેરી હોય છે.
આમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. લેપિડોપ્ટેરા (Lepidopterans): તમાકુની ઈયળ,આર્મી વોર્મ.
$2$. કોલિયોપ્ટેરા (Coleopterans): ભૃંગ.
$3$. ડાયપ્ટેરા (Dipterans): માખીઓ,મચ્છરો.
$Bt$ ટોક્સિન સૂચિબદ્ધ તમામ કીટકો સામે અસરકારક હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $d$ છે.

(C) પારજનીનિક વનસ્પતિઓ એ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત સજીવો $(GMOs)$ છે,જેમાં અન્ય સજીવમાંથી મેળવેલ જનીન (ટ્રાન્સજીન) પુનઃસંયોજિત $\text{DNA}$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને દાખલ કરવામાં આવે છે અને તે અભિવ્યક્ત થાય છે.
$1$. આ પ્રક્રિયામાં દાતા સજીવમાંથી ઇચ્છિત જનીનને અલગ કરવામાં આવે છે.
$2$. ત્યારબાદ આ જનીનને વાહક (જેમ કે પ્લાઝમિડ) માં દાખલ કરવામાં આવે છે અને યજમાન વનસ્પતિ કોષમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે છે.
$3$. એકવાર વિદેશી $\text{DNA}$ વનસ્પતિના જિનોમમાં સફળતાપૂર્વક સંકલિત થઈ જાય,પછી રૂપાંતરિત કોષને પેશી સંવર્ધન પદ્ધતિઓ દ્વારા સંપૂર્ણ વનસ્પતિના પુનઃસર્જન માટે કૃત્રિમ માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે.
$4$. તેથી,વિકલ્પ $C$ પારજનીનિક વનસ્પતિઓના નિર્માણનું યોગ્ય વર્ણન કરે છે.

(D) ગોલ્ડન રાઈસ એ બાયોટેકનોલોજી દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ એક જનીનિક રૂપાંતરિત પાક છે।
તેને $\beta-carotene$ ઉત્પન્ન કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યો છે, જે $Vitamin A$ નો પુરોગામી (precursor) છે।
આ ફેરફાર ખાસ કરીને એવી વસ્તીમાં $Vitamin A$ ની ઉણપને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે જેઓ મુખ્ય ખોરાક તરીકે ચોખા પર નિર્ભર છે।
તેથી, ગોલ્ડન રાઈસનો મુખ્ય હેતુ પાકનું પોષક મૂલ્ય વધારવાનો છે।

(A) વિધાન-$A$ સાચું છે: $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,વિશ્વભરમાં લગભગ $30$ રીકોમ્બિનન્ટ થેરાપ્યુટિક્સ માનવ ઉપયોગ માટે મંજૂર કરવામાં આવ્યા છે. હાલમાં,તેમાંથી $12$ ભારતમાં માર્કેટિંગ કરવામાં આવી રહ્યા છે.
વિધાન-$B$ સાચું છે: ભારતમાં બાસમતી ચોખાની $27$ દસ્તાવેજી જાતો ઉગાડવામાં આવે છે,જે $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક (પ્રકરણ: બાયોટેકનોલોજી અને તેની ઉપયોગિતાઓ) માં દર્શાવ્યા મુજબ તથ્યપૂર્ણ રીતે સાચું છે. તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે.

(C) વિધાન-$I$ ખોટું છે કારણ કે ક્લોનિંગ વેક્ટર $\text{pBR}-322$ માં,$\text{BamHI}$ માટેની રિસ્ટ્રિક્શન સાઇટ $\text{Tetracycline}$ પ્રતિરોધક જનીન $(tet^R)$ માં આવેલી છે,$\text{Ampicillin}$ પ્રતિરોધક જનીન $(amp^R)$ માં નહીં.
વિધાન-$II$ સાચું છે કારણ કે $\text{RNA}$ ઇન્ટરફરન્સ $(\text{RNAi})$ એ તમામ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળતી કોષીય સંરક્ષણની પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ તમાકુના છોડમાં સૂત્રકૃમિ સામે પ્રતિકારકતા વિકસાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો,જેમાં $\text{Agrobacterium}$ વેક્ટર દ્વારા સૂત્રકૃમિ-વિશિષ્ટ જનીનો દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા,જે યજમાન વનસ્પતિમાં ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $\text{RNA}$ ઉત્પન્ન કરે છે અને સૂત્રકૃમિના આવશ્યક જનીનોને નિષ્ક્રિય (silencing) કરે છે.

(C) આર્ટેમિસિનિન એ મેલેરિયાની સારવાર માટે વપરાતી એક શક્તિશાળી દવા છે. તે $Artemisia \text{ } annua$ (સ્વીટ વોર્મવુડ) નામની વનસ્પતિમાંથી મેળવવામાં આવે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ વૈશ્વિક માંગને પહોંચી વળવા માટે આ વનસ્પતિઓમાં આર્ટેમિસિનિનનું ઉત્પાદન વધારવા માટે ટ્રાન્સજેનિક તકનીકોનો ઉપયોગ કર્યો છે. તેથી, તેને મેલેરિયા વિરોધી (Antimalarial) દવા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(C) $cry$ જનીનો જમીનના બેક્ટેરિયા $Bacillus \text{ } thuringiensis$ માંથી મેળવવામાં આવે છે।
આ જનીનો સ્ફટિકમય પ્રોટીન (Cry પ્રોટીન) માટે સંકેત આપે છે જે ચોક્કસ કીટકો માટે ઝેરી હોય છે।
જ્યારે આ જનીનોને પાક છોડમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે છોડ આ પ્રોટીનનું ઉત્પાદન કરે છે, જે કુદરતી જંતુનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે, આમ છોડને કીટનાશક ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે।

(C) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ બેક્ટેરિયા તેમના વિકાસના ચોક્કસ તબક્કે પ્રોટીન સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરે છે. આ સ્ફટિકોમાં $Cry$ પ્રોટીન નામનું ઝેરી કીટનાશક પ્રોટીન હોય છે. જ્યારે અમુક કીટકોની ઈયળો,જેમ કે તમાકુની ઈયળ (જે $Brassica$ જેવા છોડ પર ખોરાક લે છે),આ બીજાણુઓનું સેવન કરે છે,ત્યારે તેમના આંતરડાનું આલ્કલાઇન $pH$ સ્ફટિકોને ઓગાળી નાખે છે,જેનાથી સક્રિય ઝેર મુક્ત થાય છે. આ ઝેર મધ્ય-આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે,જેના કારણે કોષો ફૂલી જાય છે અને તૂટી જાય છે,જે અંતે કીટકની ઈયળના મૃત્યુનું કારણ બને છે.

(B) $Bacillus$ $thuringiensis$ (જેને ટૂંકમાં $Bt$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) નામના બેક્ટેરિયા $Cry$ પ્રોટીન તરીકે ઓળખાતા જંતુનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રોટીન કપાસના બોલવર્મ સહિતના અમુક કીટકોની ઈયળો માટે ઝેરી હોય છે. આ પ્રોટીન માટે જવાબદાર જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કરીને,છોડને બોલવર્મ સામે પ્રતિકારક બનાવવામાં આવે છે,જેને $Bt$ કપાસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) $Clarias$ $gariepinus$ (આફ્રિકન કેટફિશ) ને ભારતમાં જળચરઉછેર (aquaculture) ના હેતુ માટે ગેરકાયદેસર રીતે લાવવામાં આવી હતી. આ પ્રજાતિ આપણી નદીઓમાં રહેલી સ્થાનિક કેટફિશની પ્રજાતિઓ માટે મોટો ખતરો બની ગઈ છે કારણ કે તે અત્યંત આક્રમક છે અને ખોરાક તથા રહેઠાણ માટે સ્પર્ધા કરે છે, જેના કારણે સ્થાનિક વસ્તીમાં ઘટાડો થઈ રહ્યો છે.

(C) $RNAi$ ($RNA$ ઇન્ટરફરન્સ) એ તમામ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળતી એક કોષીય સંરક્ષણ પદ્ધતિ છે. આ પ્રક્રિયામાં,પૂરક $dsRNA$ (દ્વિ-શૃંખલામય $RNA$) અણુના નિર્માણને કારણે વિશિષ્ટ $mRNA$ નું ભાષાંતર અટકી જાય છે. આ $dsRNA$ એ $mRNA$ સાથે જોડાઈને તેને નિષ્ક્રિય કરે છે,જેનાથી વિશિષ્ટ જનીનની અભિવ્યક્તિ અટકે છે.

(D) $Cry I Ac$ અને $Cry II Ab$ જનીનો એવા પ્રોટીનનું સંકેતન કરવા માટે જવાબદાર છે જે કપાસના બોલવર્મ્સને નિયંત્રિત કરે છે.
આ જનીનોને ટ્રાન્સજેનિક $Bt$ કપાસ બનાવવા માટે કપાસના છોડમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
આ જનીનો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પ્રોટીન ચોક્કસ જીવાતો માટે ઝેરી હોય છે,ખાસ કરીને લેપિડોપ્ટેરાન (lepidopterans) જેવા કે કપાસના બોલવર્મ્સ.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $Cry I Ac$ અને $Cry II Ab$ છે.

(C) $Meloidegyne incognitia$ એ એક સૂત્રકૃમિ (nematode) છે જે તમાકુના છોડના મૂળને ચેપ લગાડે છે,જેનાથી પાકની ઉપજમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે. આ સમસ્યાના નિવારણ માટે,$RNA$ અંતઃક્ષેપ $(RNAi)$ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ જનીનોને સાયલેન્સ (silencing) કરીને જીવાત-પ્રતિકારક તમાકુના છોડ વિકસાવવામાં આવે છે.

(D) $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $RNA$ અણુઓ લક્ષિત $mRNA$ અણુઓને નિષ્ક્રિય કરીને જનીન અભિવ્યક્તિ અથવા ભાષાંતરને અવરોધે છે. આ પદ્ધતિમાં પૂરક $dsRNA$ અણુને કારણે ચોક્કસ $mRNA$ નું સાયલેન્સિંગ થાય છે. $dsRNA$ નું રૂપાંતર નાના ઇન્ટરફરિંગ $RNA$ $(siRNA)$ માં થાય છે,જે લક્ષિત $mRNA$ સાથે જોડાય છે અને તેના ભાષાંતરને અટકાવે છે.

(A) ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ એ આનુવંશિક રીતે રૂપાંતરિત સજીવો છે જે કૃષિ ઉત્પાદકતા અને ટકાઉપણું સુધારવા માટે બનાવવામાં આવે છે. તેમનો એક મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય જંતુઓ સામે પ્રતિકાર પૂરો પાડતા જનીનોનો સમાવેશ કરીને રાસાયણિક જંતુનાશકો પરની નિર્ભરતા ઘટાડવાનો છે (દા.ત.,$Bt$ કપાસ). તેથી,રાસાયણિક જંતુનાશકો પર નિર્ભરતા વધારવી એ ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓનું લક્ષ્ય કે લાક્ષણિકતા નથી. વિકલ્પો $B$,$C$ અને $D$ એ ટ્રાન્સજેનિક ટેકનોલોજીના સ્વીકૃત ફાયદાઓ છે.

(B) $G.E.A.C.$ નું પૂરું નામ Genetic Engineering Approval Committee છે.
આ સમિતિ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત સજીવો $(GMOs)$ સાથે સંકળાયેલા સંશોધનોની માન્યતા અને જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત સજીવોને જાહેર સેવાઓ માટે રજૂ કરવાની સુરક્ષા અંગેના નિર્ણયો લેવા માટે જવાબદાર છે.

(D) $BT$ કોટન એ એક જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત અથવા ટ્રાન્સજેનિક પાક છે જે $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીન વ્યક્ત કરે છે.
આ જનીન એક કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે ચોક્કસ લેપિડોપ્ટેરન,કોલિયોપ્ટેરન અને ડિપ્ટેરન જીવાતો સામે પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે.
તેથી,તે એક ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિ છે અને કીટક પ્રતિરોધક છે.
જો કે,તે બધા જ જંતુનાશકો સામે પ્રતિરોધક નથી; તેને ખાસ કરીને અમુક જીવાતોને લક્ષ્ય બનાવવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે,અને તેની પ્રતિકારક શક્તિ તે ચોક્કસ કીટક જૂથો સુધી મર્યાદિત છે.
આમ,તે બધા જ જંતુનાશકો સામે પ્રતિરોધક છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) ગોલ્ડન રાઈસ એ વિટામિનની ઉણપને દૂર કરવા માટે વિકસાવવામાં આવેલ એક જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત પાક છે. તેને બીટા-કેરોટીનના ઉચ્ચ સ્તરનું ઉત્પાદન કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવે છે,જે $Vitamin \ A$ નો પુરોગામી (precursor) છે. જ્યારે તેનું સેવન કરવામાં આવે છે,ત્યારે માનવ શરીર આ બીટા-કેરોટીનને $Vitamin \ A$ માં રૂપાંતરિત કરે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $Bacillus \text{ } thuringiensis$ બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતું $Bt$ ટોક્સિન બેક્ટેરિયલ કોષની અંદર નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન સ્વરૂપે હોય છે।
તે ત્યારે જ સક્રિય થાય છે જ્યારે તે કોઈ કીટક દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે, જ્યાં કીટકના આંતરડાની આલ્કલાઇન $pH$ સ્ફટિકોને ઓગાળી દે છે અને પ્રોટોક્સિનને તેના સક્રિય ઝેરી સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે।
તેથી, બેક્ટેરિયા સુરક્ષિત રહે છે કારણ કે બેક્ટેરિયલ કોષની અંદર ટોક્સિન તેની સક્રિય અવસ્થામાં હોતું નથી।

(C) $Bt$ ટોક્સિન $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે કોઈ કીટક $Bt$ કોટન ખાય છે,ત્યારે નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન કીટકના મધ્ય આંતરડામાં પ્રવેશે છે. કીટકના મધ્ય આંતરડાની આલ્કલાઇન $pH$ સ્ફટિકોને ઓગાળે છે અને નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિનને તેના સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ સક્રિય ટોક્સિન મધ્ય આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે,જેના કારણે કોષો ફૂલી જાય છે અને તૂટી જાય છે,જે અંતે કીટકના મૃત્યુનું કારણ બને છે.

(D) $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $RNA$ અણુઓ લક્ષિત $mRNA$ અણુઓને નિષ્ક્રિય કરીને જનીન અભિવ્યક્તિ અથવા ભાષાંતરને અટકાવે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ બાયોટેકનોલોજીમાં જીવાત પ્રતિરોધક વનસ્પતિઓ વિકસાવવા માટે થાય છે,જેમ કે સૂત્રકૃમિ $Meloidegyne$ $incognitia$ સામે પ્રતિરોધક તમાકુના છોડ. $RNAi$ કન્સ્ટ્રક્ટ્સ દાખલ કરીને,વનસ્પતિ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $RNA$ ઉત્પન્ન કરે છે જે જીવાતના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી ચોક્કસ જનીનોને શાંત (silence) કરે છે,જેનાથી વનસ્પતિનું રક્ષણ થાય છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે. નેમેટોડ $Meloidogyne \, incognitia$ તમાકુના છોડના મૂળને સંક્રમિત કરે છે અને તેની ઉપજમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે. બાયોટેકનોલોજી, ખાસ કરીને $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$, નો ઉપયોગ આ નેમેટોડના ચોક્કસ જનીનોને સાયલેન્સ કરીને જીવાત-પ્રતિરોધક તમાકુના છોડ વિકસાવવા માટે થાય છે.

(A) $CryIAc$ અને $CryIAb$ જનીનો દ્વારા નિર્મિત પ્રોટીનનો ઉપયોગ અનુક્રમે કોટન બોલવર્મ અને કોર્ન બોરરને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે.
આ જનીનો $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ બેક્ટેરિયામાંથી મેળવવામાં આવે છે.
$CryIAc$ ખાસ કરીને કોટન બોલવર્મ સામે અસરકારક છે,જ્યારે $CryIAb$ કોર્ન બોરર સામે અસરકારક છે.
તેથી,સાચો ક્રમ કોટન બોલવર્મ અને કોર્ન બોરર છે.

(D) મકાઈના વેધક (corn borer) નું નિયંત્રણ $cry I Ab$ જનીન દ્વારા થતા પ્રોટીન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ જનીન $Bacillus thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી મેળવવામાં આવે છે.
જ્યારે મકાઈનો વેધક આ પ્રોટીન ધરાવતા વનસ્પતિના ભાગો ખાય છે,ત્યારે કીટકના આલ્કલાઇન પાચનતંત્રમાં આ ઝેરી તત્વ સક્રિય થાય છે,જે તેના મૃત્યુનું કારણ બને છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) કપાસના બોલવર્મ્સ.
$Bt$ કપાસ એ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત સજીવ છે જે કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે.
કપાસના છોડમાં $cryIAc$ અને $cryIIAb$ નામના વિશિષ્ટ જનીનો દાખલ કરવામાં આવે છે,જે કપાસના બોલવર્મ્સ સામે પ્રતિકારક શક્તિ પૂરી પાડે છે.
આ જનીનો સ્ફટિકમય પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે,જે જ્યારે બોલવર્મની ઈયળો દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે તેમના મધ્ય આંતરડામાં છિદ્રો બનાવે છે,જેના પરિણામે કીટકનું મૃત્યુ થાય છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
જનીન સાયલેન્સિંગ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં ચોક્કસ જનીનની અભિવ્યક્તિને દબાવવામાં આવે છે અથવા બંધ કરવામાં આવે છે.
આ $RNA$ ઇન્ટરફિયરન્સ $(RNAi)$ નો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે,જેમાં શોર્ટ ઇન્ટરફિયરિંગ $RNA$ અણુઓનો સમાવેશ થાય છે જે પૂરક $mRNA$ સાથે જોડાય છે અને તેના વિઘટનને ઉત્તેજિત કરે છે.
તે જ રીતે,એન્ટિસેન્સ $RNA$ ટેકનોલોજીમાં એવા $RNA$ અણુનો પરિચય કરાવવામાં આવે છે જે લક્ષિત $mRNA$ ને પૂરક હોય છે,જેનાથી તેનું પ્રોટીનમાં ભાષાંતર અટકે છે.
તેથી,$RNAi$ અને એન્ટિસેન્સ $RNA$ બંને જનીન સાયલેન્સિંગ માટે અસરકારક પદ્ધતિઓ છે.

(D) $RNA$ ઇન્ટરફેરન્સ $(RNAi)$ એ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં કોષીય સંરક્ષણની એક પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એક દ્વિ-શૃંખલામય $RNA$ $(dsRNA)$ અણુ દાખલ કરવામાં આવે છે,જે લક્ષિત $mRNA$ ને પૂરક હોય છે.
આ $dsRNA$ ચોક્કસ $mRNA$ સાથે જોડાય છે અને તેના ટ્રાન્સલેશન (ભાષાંતર) ને પ્રોટીનમાં થતું અટકાવીને તેને સાયલેન્સ (નિષ્ક્રિય) કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(D) સાચો જવાબ છે.
જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત $(GM)$ પાકો એવા છોડ છે જેના $DNA$ માં જનીન ઇજનેરી વિદ્યા દ્વારા ફેરફાર કરવામાં આવ્યો છે જેથી તેમાં એવા નવા લક્ષણો ઉમેરી શકાય જે તે પ્રજાતિમાં કુદરતી રીતે જોવા મળતા નથી.
$GM$ પાકોના ફાયદાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. પાકની પોષણ ગુણવત્તામાં સુધારો (દા.ત.,ગોલ્ડન રાઈસ).
$2$. ખેતી દરમિયાન રાસાયણિક જંતુનાશકો અને કીટનાશકોના ઉપયોગમાં ઘટાડો.
$3$. છોડ દ્વારા ખનિજોના ઉપયોગની કાર્યક્ષમતામાં વધારો,જે જમીનની ફળદ્રુપતાને જલ્દી ખતમ થતી અટકાવે છે.
$4$. ઠંડી,દુષ્કાળ,ક્ષાર અને ગરમી જેવા અજૈવિક તણાવ સામે સહનશક્તિમાં વધારો.
લણણી પછીના નુકસાનમાં વધારો કરવો એ કોઈપણ કૃષિ પદ્ધતિનો ફાયદો નથી,પરંતુ ગેરફાયદો છે.

(B) $RNA$ ઈન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ તમામ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં કોષીય સંરક્ષણની એક પદ્ધતિ છે. આ તકનીકમાં,કીટના ચોક્કસ મેસેન્જર $RNA$ $(mRNA)$ ને નિષ્ક્રિય કરવા માટે ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $RNA$ $(dsRNA)$ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જ્યારે કોઈ સૂત્રકૃમિ (nematode) ટ્રાન્સજેનિક તમાકુના છોડને સંક્રમિત કરે છે,ત્યારે છોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ $dsRNA$ એ $RNAi$ પ્રક્રિયાને સક્રિય કરે છે,જે કીટના આવશ્યક જનીનોના ભાષાંતર (translation) ને અટકાવે છે,આમ છોડનું રક્ષણ થાય છે.

$(A)$ $\text{વિધાન } I$ ખોટું છે કારણ કે $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ કોષીય સંરક્ષણની એક પદ્ધતિ છે જે ફક્ત સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જ જોવા મળે છે, આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં નહીં.
$\text{વિધાન } II$ સાચું છે કારણ કે $RNAi$ માં પૂરક $dsRNA$ અણુને કારણે ચોક્કસ $mRNA$ નું સાયલેન્સિંગ થાય છે, જે $mRNA$ નું પ્રોટીનમાં ભાષાંતર (translation) થતું અટકાવે છે. તેથી, તે ટ્રાન્સલેશન-પૂર્વેની પ્રક્રિયા છે.

(B) - mRNA ના ભાષાંતર (translation) ની પ્રક્રિયાને અટકાવવામાં.
$RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $RNA$ અણુઓ લક્ષિત mRNA અણુઓને નિષ્ક્રિય કરીને જનીન અભિવ્યક્તિ અથવા ભાષાંતરને અટકાવે છે.
જ્યારે $Meloidogyne \ incognita$ તમાકુના છોડને સંક્રમિત કરે છે,ત્યારે યજમાન કોષોમાં $dsRNA$ દાખલ કરવામાં આવે છે.
આ $dsRNA$ એ $RNAi$ માર્ગને સક્રિય કરે છે,જે નેમેટોડના ચોક્કસ mRNA ના વિઘટન તરફ દોરી જાય છે,જેનાથી પરોપજીવીના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી પ્રોટીનનું ભાષાંતર અટકી જાય છે.