Biotechnological Applications in Medicine Questions in Hindi

(C) एम्फिसेमा एक दीर्घकालिक श्वसन विकार है जिसमें वायुकोशों (alveoli) की दीवारें क्षतिग्रस्त हो जाती हैं,जिससे श्वसन सतह का क्षेत्रफल कम हो जाता है।
यह अक्सर सिगरेट पीने या $\alpha-1$ एंटीट्रिप्सिन प्रोटीन की आनुवंशिक कमी के कारण होता है।
इस स्थिति के उपचार के लिए,अनुपस्थित प्रोटीन $\alpha-1$ एंटीट्रिप्सिन का उपयोग किया जाता है।
यह प्रोटीन ट्रांसजेनिक जानवरों (विशेष रूप से भेड़) का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) सही मिलान इस प्रकार है:
$(a)$ $1977$: प्रथम पारजीनी गाय का निर्माण (रोजी)।
$(b)$ $1983$: एली-लिली कंपनी ने इंसुलिन की दो $DNA$ श्रृंखलाएं तैयार कीं।
$(c)$ $1990$: जीन थेरेपी का प्रथम प्रयोग (एडेनोसिन डीएएमिनेज की कमी के लिए)।
$(d)$ $1997$: अमेरिकी कंपनी ने बासमती चावल का पेटेंट प्राप्त किया।
अतः सही क्रम $a-1, b-3, c-4, d-2$ है। दिए गए विकल्पों में, विकल्प $(c)$ सबसे उपयुक्त है।

(C) सही कथन यह है कि पुनः संयोजक (recombinant) चिकित्सीय दवाएं अवांछित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न नहीं करती हैं।
$1$. गैर-मानवीय स्रोतों से प्राप्त चिकित्सीय दवाएं अक्सर रोगियों में अवांछित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करती हैं,इसीलिए मानव-समान प्रोटीन बनाने के लिए पुनः संयोजक $DNA$ तकनीक का उपयोग किया जाता है।
$2$. परिपक्व इंसुलिन दो छोटी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं,श्रृंखला $A$ और श्रृंखला $B$ से बना होता है,जो डाइसल्फाइड बंधों द्वारा जुड़ी होती हैं। इसमें $C$-पेप्टाइड नहीं होता है,क्योंकि प्रो-इंसुलिन के परिपक्व होकर इंसुलिन बनने की प्रक्रिया के दौरान $C$-पेप्टाइड को हटा दिया जाता है।
$3$. इंसुलिन में डाइसल्फाइड बंध (सहसंयोजक) और हाइड्रोजन बंध दोनों होते हैं; इसलिए,यह कहना कि इसमें 'केवल' हाइड्रोजन बंध होते हैं,गलत है।

(B) गलत कथन $B$ है।
$ELISA$ (एंजाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉरबेंट एसे) एंटीजन-एंटीबॉडी इंटरैक्शन के सिद्धांत पर आधारित है।
रोगजनक द्वारा संक्रमण का पता या तो एंटीजन (प्रोटीन,ग्लाइकोप्रोटीन,आदि) की उपस्थिति से या रोगजनक के खिलाफ संश्लेषित एंटीबॉडी का पता लगाकर लगाया जा सकता है।
इसलिए,यह कहना कि इसकी जांच 'केवल' एंटीजन की उपस्थिति से की जाती है,गलत है।
सीरम और मूत्र विश्लेषण जैसी पारंपरिक विधियां प्रारंभिक निदान के लिए प्रभावी नहीं हैं,इसलिए कथन $A$ सही है।
$GEAC$ (जेनेटिक इंजीनियरिंग अप्रैजल कमेटी) आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों से जुड़ी गतिविधियों को मंजूरी देने के लिए जिम्मेदार निकाय है,इसलिए कथन $C$ सही है।
एक अमेरिकी कंपनी ने वास्तव में भारतीय बासमती चावल पर पेटेंट अधिकारों का दावा करने का प्रयास किया था,इसलिए कथन $D$ सही है।

(C) कथन $I$ सही है: जीन थेरेपी में रोग का आणविक स्तर पर उपचार करने के लिए रोगी की कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री का प्रवेश, निष्कासन या परिवर्तन शामिल है।
कथन $II$ गलत है: कैल्सीटोनिन थायरॉयड ग्रंथि ($C$-कोशिकाओं) द्वारा स्रावित एक हार्मोन है जो रक्त में कैल्शियम और फॉस्फेट के स्तर को नियंत्रित करता है। इसका उपयोग बांझपन के उपचार में नहीं किया जाता है। बांझपन के उपचार में अक्सर $FSH$ या $LH$ जैसे हार्मोन का उपयोग किया जाता है।
कथन $III$ सही है: $Bt$ टॉक्सिन $Bacillus \text{ } thuringiensis$ बैक्टीरिया द्वारा निर्मित होता है और एक प्राकृतिक, जैव-अपघटनीय कीटनाशक के रूप में कार्य करता है।
अतः, कथन $I$ और $III$ सही हैं।

(A) सर गॉडफ्रे न्यूबोल्ड हाउंसफील्ड एक अंग्रेज इलेक्ट्रिकल इंजीनियर थे,जिन्होंने $X$-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी ($CT$ स्कैनिंग) की नैदानिक तकनीक को विकसित करने में अपने योगदान के लिए एलन मैकलियोड कॉर्मैक के साथ $1979$ में फिजियोलॉजी या मेडिसिन के लिए नोबेल पुरस्कार साझा किया था।
उनका निधन अगस्त $2004$ में हुआ था।

(B) मोनोक्लोनल एंटीबॉडी अत्यधिक विशिष्ट एंटीबॉडी हैं जो एक विशिष्ट हाइब्रिडोमा कोशिका के केवल एक क्लोन से प्राप्त होती हैं।
वे एंटीजन के केवल एक विशिष्ट स्थल को पहचानती हैं।
इनका उपयोग एलर्जी का पता लगाने,वायरल रोगों के निदान और कुछ प्रकार के कैंसर का पता लगाने में किया जा सकता है।
मोनोक्लोनल एंटीबॉडी को आजकल 'मैजिक बुलेट्स' के रूप में विपणन किया जाता है।
'मैजिक बुलेट' का विचार सबसे पहले $Paul \ Ehrlich$ द्वारा प्रस्तावित किया गया था।

(C) जीन थेरेपी एक ऐसी तकनीक है जो बीमारी के इलाज या उपचार के लिए व्यक्ति के जीन को संशोधित करती है।
इसमें आनुवंशिक विकार को ठीक करने के लिए किसी व्यक्ति की कोशिकाओं में दोषपूर्ण जीन की कार्यात्मक,वाइल्ड-टाइप प्रतियों का प्रवेश शामिल है।
एक उत्कृष्ट उदाहरण एडेनोसिन डीएएमिनेज $(ADA)$ एंजाइम की कमी के कारण होने वाली सीवियर कंबाइंड इम्यूनो डेफिसिएंसी $(SCID)$ का उपचार है।
इस थेरेपी में,प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य को बहाल करने के लिए रोगी के लिम्फोसाइट्स में कार्यात्मक $ADA$ जीन पेश किए जाते हैं।

(D) जीन थेरेपी एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग अंतर्निहित आनुवंशिक दोष को ठीक करके आनुवंशिक विकारों के इलाज या रोकथाम के लिए किया जाता है।
इसमें किसी व्यक्ति की कोशिकाओं और जैविक ऊतकों के भीतर जीन को डालना,बदलना या हटाना शामिल है।
सबसे सामान्य दृष्टिकोण रोग पैदा करने वाले उत्परिवर्तित या दोषपूर्ण जीन को जीन की एक स्वस्थ,कार्यात्मक प्रति के साथ बदलना है।
इसलिए,इसका प्राथमिक उद्देश्य उचित कोशिकीय कार्य को बहाल करने के लिए दोषपूर्ण जीन को सामान्य जीन द्वारा प्रतिस्थापित करना है।

(C) माइक्रोबियल क्लोनिंग और जेनेटिक इंजीनियरिंग का उपयोग करके व्यावसायिक रूप से उत्पादित पहला बायोकेमिकल $Human \text{ } insulin$ (जिसे $Humulin$ के रूप में भी जाना जाता है) है।
$1978$ में, Genentech के वैज्ञानिकों ने मानव इंसुलिन की $A$ और $B$ श्रृंखलाओं के अनुरूप दो $DNA$ अनुक्रमों को सफलतापूर्वक संश्लेषित किया और इस हार्मोन का उत्पादन करने के लिए उन्हें $E. \text{ } coli$ प्लास्मिड में डाला।
यह जैव प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर था, क्योंकि इसने मधुमेह के रोगियों के लिए इंसुलिन का एक सुरक्षित और प्रचुर स्रोत प्रदान किया, जिसने पहले वध किए गए मवेशियों और सूअरों के अग्न्याशय से निकाले गए इंसुलिन की जगह ली।

(D) रिपोर्टर जीन एक ऐसा जीन है जिसे कोशिका संवर्धन,भ्रूण या संपूर्ण जीवों में रुचि के किसी अन्य जीन के नियामक अनुक्रम के साथ जोड़ा जाता है।
रिपोर्टर जीन को रुचि के जीन से जोड़कर,शोधकर्ता यह निर्धारित कर सकते हैं कि रुचि का जीन लक्ष्य ऊतक में कहाँ और कब व्यक्त होता है।
रिपोर्टर जीन का उपयोग आणविक जीव विज्ञान और जैव प्रौद्योगिकी में जीन अभिव्यक्ति पैटर्न और जीन स्थानांतरण की दक्षता का अध्ययन करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

(D) $Interferon$ सिग्नलिंग प्रोटीन का एक समूह है जिसे मेजबान कोशिकाओं द्वारा कई वायरस की उपस्थिति के जवाब में बनाया और जारी किया जाता है।
बायोटेक्नोलॉजी रिकॉम्बिनेंट $Interferon$ (विशेष रूप से $Interferon-alpha$) के बड़े पैमाने पर उत्पादन की अनुमति देती है, जिसका उपयोग ल्यूकेमिया और मेलेनोमा जैसे विभिन्न प्रकार के कैंसर के इलाज के लिए इम्यूनोथेरेपी दवा के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।
$HGH$ (ह्यूमन ग्रोथ हार्मोन) का उपयोग विकास संबंधी विकारों के लिए किया जाता है, $TSH$ (थायराइड स्टिमुलेटिंग हार्मोन) का उपयोग थायराइड निदान के लिए किया जाता है, और $Insulin$ का उपयोग मधुमेह प्रबंधन के लिए किया जाता है।

(D) $SCID$ (Severe Combined Immunodeficiency) $ADA$ (Adenosine Deaminase) एंजाइम को संश्लेषित करने वाले जीन में खराबी के कारण होता है।
$SCID$ के उपचार के लिए जीन थेरेपी का उपयोग किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,रोगी के शरीर से लिम्फोसाइट्स या अस्थि मज्जा कोशिकाओं को लिया जाता है और $Retrovirus$ को वेक्टर के रूप में उपयोग करके उनमें कार्यात्मक $ADA$ जीन को प्रविष्ट कराया जाता है।
इन आनुवंशिक रूप से संशोधित कोशिकाओं को फिर रोगी के शरीर में वापस डाल दिया जाता है।

(B) सही उत्तर एली लिली (Eli Lilly) है।
मानव इंसुलिन बनाने के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर $E. coli$ विकसित करने वाली कंपनी 'Genentech' थी। उन्होंने इसे $1978$ में विकसित किया था।
इस तकनीक को सितंबर $1982$ में एक अन्य अमेरिकी कंपनी एली लिली द्वारा खरीद लिया गया था।
$5$ जुलाई,$1983$ को,एली लिली कंपनी ने ह्यूमुलिन नाम से पहला आनुवंशिक रूप से इंजीनियर मानव इंसुलिन लॉन्च किया।

(C) बायोटेक्नोलॉजी:
बायोटेक्नोलॉजी के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं:
$(i)$ थेराप्यूटिक्स (रोगनिवारक)
$(ii)$ डायग्नोस्टिक्स (निदान)
$(iii)$ कृषि के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलें
$(iv)$ प्रोसेस्ड फूड
$(v)$ बायोरिमेडिएशन (जैव उपचार)
$(vi)$ अपशिष्ट उपचार
$(vii)$ ऊर्जा उत्पादन
अतः,दिए गए सभी अनुप्रयोग बायोटेक्नोलॉजी के मुख्य क्षेत्र हैं।

(B) कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन (विशेष रूप से ह्यूमन कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन या $HCG$) एक हार्मोन है जिसे रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक (आनुवंशिक इंजीनियरिंग) का उपयोग करके उत्पादित किया जा सकता है। इसका उपयोग बांझपन के उपचार में महिलाओं में ओव्यूलेशन को प्रेरित करने और पुरुषों में टेस्टोस्टेरोन के उत्पादन को उत्तेजित करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

(A) सही उत्तर एडेनोसिन डीएमिनेज है।
$SCID$ एडेनोसिन डीएमिनेज $(ADA)$ एंजाइम के लिए जिम्मेदार जीन में खराबी के कारण होता है।
यह एंजाइम प्रतिरक्षा प्रणाली के समुचित कार्य के लिए महत्वपूर्ण है।
कुछ बच्चों में,$ADA$ की कमी को अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण (bone marrow transplantation) द्वारा ठीक किया जा सकता है।
अन्य मामलों में,इसका उपचार एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी द्वारा किया जा सकता है,जिसमें रोगी को इंजेक्शन के माध्यम से कार्यात्मक $ADA$ दिया जाता है।
हालाँकि,ये उपचार स्थायी इलाज नहीं हैं।
स्थायी इलाज के लिए,भ्रूण के शुरुआती चरण में रोगी की कोशिकाओं में कार्यात्मक जीन को शामिल करने वाली जीन थेरेपी (gene therapy) को सबसे प्रभावी तरीका माना जाता है।

(A) जेनेटिक इंजीनियरिंग तकनीक का उपयोग करके बनाई गई पहली मानव दवा इंसुलिन थी।
इसे $1983$ में एली लिली (Eli Lilly) कंपनी द्वारा विकसित किया गया था।
इंसुलिन मधुमेह (diabetes mellitus) के उपचार के लिए उपयोग की जाने वाली एक महत्वपूर्ण और जीवन रक्षक दवा है।

(C) $1984$ में,इंग्लैंड के सीज़र मिलस्टीन और स्विट्जरलैंड के जॉर्ज कोहलर को मोनोक्लोनल एंटीबॉडीज के इंजीनियरिंग के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।
मोनोक्लोनल एंटीबॉडीज का उत्पादन हाइब्रिडोमा तकनीक का उपयोग करके किया जाता है,जिसमें एंटीबॉडी बनाने वाली $B$-कोशिकाओं को मायलोमा कोशिकाओं के साथ जोड़ा जाता है।
ये एंटीबॉडीज अत्यधिक विशिष्ट होती हैं और इनका उपयोग गर्भावस्था परीक्षण,रोगों के निदान,रोगों के उपचार,अंग प्रत्यारोपण की अस्वीकृति को रोकने और प्रत्यारोपण के लिए ऊतक टाइपिंग जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।
ये आनुवंशिक इंजीनियरिंग में उन जीन उत्पादों के स्तर की पहचान करने के लिए भी आवश्यक हैं जिन्हें अन्य तरीकों से आसानी से पता नहीं लगाया जा सकता है।

(A) ह्यूमुलिन प्रथम आनुवंशिक रूप से इंजीनियर (genetically engineered) मानव इंसुलिन का ब्रांड नाम है।
इसे $1978$ में Genentech कंपनी द्वारा $E. coli$ में रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक का उपयोग करके विकसित किया गया था।
बाद में,अमेरिकी कंपनी Eli Lilly ने इस तकनीक को खरीदा और $5$ जुलाई,$1983$ को इसे व्यावसायिक रूप से लॉन्च किया।
चूंकि यह प्राकृतिक मानव इंसुलिन के समान है,इसलिए इसे मानव इंसुलिन कहा जाता है।

(D) किसी रोगजनक (बैक्टीरिया,वायरस,आदि) की उपस्थिति का संदेह आमतौर पर तभी होता है जब रोगजनक ने बीमारी के लक्षण पैदा कर दिए हों।
उस समय तक शरीर में रोगजनकों की संख्या पहले ही बहुत अधिक हो जाती है।
हालाँकि,बैक्टीरिया या वायरस की बहुत कम संख्या (जब बीमारी के लक्षण अभी दिखाई नहीं दे रहे हों) का पता पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ तकनीक द्वारा उनके न्यूक्लिक एसिड के प्रवर्धन (amplification) से लगाया जा सकता है।

(A) $ELISA$ (एंजाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉरबेंट एसे) एंटीजन-एंटीबॉडी पारस्परिक क्रिया (interaction) के सिद्धांत पर आधारित है।
यह एक अत्यधिक संवेदनशील नैदानिक तकनीक है जिसका उपयोग नमूने में विशिष्ट एंटीजन या एंटीबॉडी की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
यह एंजाइमों (जैसे पेरोक्सीडेज या अल्कलाइन फॉस्फेटेज) की मदद से प्रोटीन (एंटीजन या एंटीबॉडी) की बहुत कम मात्रा का पता लगा सकता है,जो एक पता लगाने योग्य संकेत (आमतौर पर रंग परिवर्तन) उत्पन्न करते हैं।

(B) जीन थेरेपी एक ऐसी तकनीक है जो बीमारी के इलाज या उसे ठीक करने के लिए व्यक्ति के जीन में संशोधन करती है।
जीन थेरेपी का एक उदाहरण गंभीर संयुक्त प्रतिरक्षा कमी $(SCID)$ से पीड़ित व्यक्ति के लिम्फोसाइट्स में एडेनोसिन डीएएमिनेज $(ADA)$ के लिए कार्यात्मक जीन का प्रवेश कराना है ताकि प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य को बहाल किया जा सके।

(A) एनिमल सेल कल्चर तकनीक का उपयोग फार्मास्युटिकल और बायोटेक्नोलॉजी उद्योगों में व्यापक रूप से किया जाता है।
वर्तमान समय में,इस तकनीक का सबसे महत्वपूर्ण और व्यापक अनुप्रयोग वायरल टीकों (vaccines) के बड़े पैमाने पर उत्पादन में है।
पोलियो,रेबीज और इन्फ्लूएंजा जैसे कई वायरस को प्रतिकृति बनाने के लिए जीवित मेजबान कोशिकाओं की आवश्यकता होती है,जो एनिमल सेल कल्चर सिस्टम द्वारा प्रदान की जाती हैं।
हालाँकि इंसुलिन और इंटरफेरॉन भी बायोटेक्नोलॉजी का उपयोग करके बनाए जाते हैं,लेकिन वे मुख्य रूप से एनिमल सेल कल्चर के बजाय माइक्रोबियल सिस्टम (जैसे $E. coli$ या यीस्ट) में रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक का उपयोग करके निर्मित किए जाते हैं।

(A) सही कालानुक्रमिक क्रम $I \rightarrow II \rightarrow III \rightarrow IV$ है।
$1$. सबसे पहले,रोगी के रक्त से लिम्फोसाइट्स प्राप्त किए जाते हैं $(I)$।
$2$. इन लिम्फोसाइट्स को फिर वृद्धि करने के लिए कल्चर डिश में स्थानांतरित किया जाता है $(II)$।
$3$. कल्चर किए गए लिम्फोसाइट्स में वायरल वेक्टर का उपयोग करके सामान्य $ADA$ जीन को ट्रांसफेक्ट किया जाता है $(III)$।
$4$. अंत में,इन आनुवंशिक रूप से संशोधित (ट्रांसफेक्ट की गई) कोशिकाओं को रोगी के शरीर में वापस डाल दिया जाता है $(IV)$।

(C) मवेशियों और सूअरों के अग्न्याशय से प्राप्त इंसुलिन अपने अमीनो एसिड अनुक्रम में मानव इंसुलिन से थोड़ा भिन्न होता है।
इसके अलावा,सूअरों और मवेशियों से इंसुलिन का उत्पादन मधुमेह के रोगियों की बढ़ती संख्या की जरूरतों को पूरा करने के लिए अपर्याप्त है।
महत्वपूर्ण बात यह है कि मानव रोगियों में पशु-व्युत्पन्न इंसुलिन का इंजेक्शन कभी-कभी विदेशी प्रोटीन संरचना के कारण संवेदनशीलता प्रतिक्रियाएं,जैसे कि एलर्जी और अन्य दुष्प्रभाव पैदा करता है।
इन कारकों ने शोधकर्ताओं को मानव इंसुलिन के एक वैकल्पिक स्रोत की तलाश करने के लिए प्रेरित किया,जिसे अंततः पुनर्संयोजक $DNA$ (recombinant $DNA$) तकनीक द्वारा पूरा किया गया।

(B) $ELISA$ (एंजाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉर्बेंट एसे) एंटीजन-एंटीबॉडी इंटरैक्शन के सिद्धांत पर आधारित है।
यह नमूने में मौजूद प्रोटीन (एंटीजन या एंटीबॉडी) की बहुत कम मात्रा का पता लगा सकता है।
यह पता लगाने की प्रक्रिया एंजाइमों (जैसे,पेरोक्सीडेज या अल्कलाइन फॉस्फेटस) की मदद से की जाती है,जो अपने विशिष्ट सबस्ट्रेट के साथ प्रतिक्रिया करने पर रंग में परिवर्तन उत्पन्न करते हैं।

(C) इन्सुलिन में दो छोटी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं,$A$-श्रृंखला और $B$-श्रृंखला होती हैं,जो डाइसल्फाइड ब्रिज द्वारा जुड़ी होती हैं।
स्तनधारियों में,इन्सुलिन एक प्रोहार्मोन (प्रोइन्सुलिन) के रूप में संश्लेषित होता है,जिसे परिपक्व और कार्यात्मक हार्मोन बनने के लिए प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।
प्रोइन्सुलिन में अमीनो एसिड का एक अतिरिक्त खंड होता है जिसे $C$-पेप्टाइड कहा जाता है।
यह $C$-पेप्टाइड प्रोइन्सुलिन के परिपक्व इन्सुलिन में बदलने की प्रक्रिया के दौरान हटा दिया जाता है।

(A) हाइब्रिडोमा का निर्माण सामान्य एंटीबॉडी उत्पादक $B$-कोशिका (प्लाज्मा कोशिका) और मायलोमा कोशिका (कैंसरग्रस्त $B$-कोशिका) के संलयन द्वारा होता है।
यह संलयन प्रक्रिया सामान्य कोशिका की विशिष्ट एंटीबॉडी बनाने की क्षमता को मायलोमा कोशिका की अमरता और तीव्र वृद्धि की विशेषताओं के साथ जोड़ती है।
परिणामी संकर कोशिकाओं,जिन्हें हाइब्रिडोमा कहा जाता है,का उपयोग बड़ी मात्रा में मोनोक्लोनल एंटीबॉडी बनाने के लिए किया जाता है।

(B) Adenosine Deaminase $(ADA)$ की कमी Adenosine Deaminase के जीन के विलोपन (deletion) के कारण होती है।
कुछ रोगियों में,इसे अस्थिमज्जा प्रत्यारोपण (bone marrow transplantation) द्वारा ठीक किया जा सकता है।
अन्य रोगियों में,इसका उपचार एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी द्वारा किया जा सकता है,जिसमें कार्यात्मक $ADA$ को रोगी के शरीर में इंजेक्ट किया जाता है।
हालाँकि,ये दोनों विधियाँ पूरी तरह से उपचारात्मक नहीं हैं क्योंकि ये स्थायी समाधान प्रदान नहीं करती हैं,क्योंकि रोगी को समय-समय पर एंजाइम के इंजेक्शन या प्रत्यारोपण के लिए एक उपयुक्त दाता की आवश्यकता हो सकती है।

(D) $1990$ में पहली बार,नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के $M$. ब्लीज और $WF$. एंड्रेस्को ने एडेनोसिन डीएएमिनेज $(ADA)$ की कमी वाली $4$ साल की बच्ची पर जीन थेरेपी का प्रयास किया था।
यह रोगी सीवियर कंबाइंड इम्यूनो डेफिसिएंसी $(SCID)$ से पीड़ित थी,जो एडेनोसिन डीएएमिनेज $(ADA)$ एंजाइम के लिए एक दोषपूर्ण जीन के कारण होता है।

(B) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक का उपयोग करके इंसुलिन का उत्पादन $1983$ में अमेरिकी कंपनी 'Eli Lilly' द्वारा प्राप्त किया गया था।
उन्होंने मानव इंसुलिन की $A$ और $B$-श्रृंखलाओं के अनुरूप दो $DNA$ अनुक्रमों को संश्लेषित किया और संबंधित श्रृंखलाओं के उत्पादन के लिए उन्हें $Escherichia$ $coli$ ($E$. $coli$) के प्लाज्मिड में प्रविष्ट कराया।
$A$ और $B$ श्रृंखलाओं को अलग-अलग उत्पादित किया गया,जीवाणु कोशिकाओं से निष्कर्षित किया गया और फिर कार्यात्मक मानव इंसुलिन बनाने के लिए डाइसल्फाइड बंध बनाकर उन्हें जोड़ा गया।

(D) जीन थेरेपी उन विधियों का एक संग्रह है जो किसी बच्चे या भ्रूण में निदान किए गए जीन दोषों को सुधारने की अनुमति देती है।
सामान्य जीनों के प्रवेश द्वारा,जीनों के दोषपूर्ण उत्परिवर्ती एलील (mutant allele) को प्रतिस्थापित किया जाता है और गैर-कार्यात्मक जीन की भरपाई की जाती है।

(D) कथन $I$ सही है: रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक सुरक्षित और प्रभावी थेराप्यूटिक दवाओं के बड़े पैमाने पर उत्पादन को संभव बनाती है।
कथन $II$ सही है: रिकॉम्बिनेंट थेराप्यूटिक्स मानव प्रोटीन के समान होते हैं,इसलिए ये गैर-मानव स्रोतों से प्राप्त उत्पादों द्वारा उत्पन्न होने वाली अवांछित प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं से बचाते हैं।
कथन $III$ सही है: दुनिया भर में लगभग $30$ रिकॉम्बिनेंट थेराप्यूटिक्स को मानव उपयोग के लिए मंजूरी दी गई है। भारत में,इनमें से $12$ वर्तमान में विपणन (marketed) की जा रही हैं।
अतः,तीनों कथन सही हैं।

(D) कथन $I$ सही है: $ADA$ प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए आवश्यक है; इसकी अनुपस्थिति प्यूरीन चयापचय को बाधित करती है,जिससे $T$-लिम्फोसाइट्स कार्य करना बंद कर देते हैं।
कथन $II$ सही है: $ADA$ की कमी $ADA$ एंजाइम का उत्पादन करने के लिए जिम्मेदार जीन में उत्परिवर्तन (अक्सर विलोपन) के कारण होती है।
कथन $III$ सही है: अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण और एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी वर्तमान उपचार हैं,लेकिन ये स्थायी इलाज नहीं हैं क्योंकि ये एंजाइम का आजीवन स्रोत प्रदान नहीं करते हैं।
कथन $IV$ सही है: जीन थेरेपी द्वारा,प्रारंभिक भ्रूण अवस्था में कोशिकाओं में कार्यात्मक जीन डालकर,$ADA$ की कमी जैसे आनुवंशिक विकारों के लिए एक संभावित स्थायी इलाज माना जाता है।
इसलिए,सभी कथन $I, II, III$ और $IV$ सही हैं।

(D) कथन $I$ सही है: ऐतिहासिक रूप से,इंसुलिन वध किए गए मवेशियों और सूअरों के अग्न्याशय से निकाला जाता था।
कथन $II$ सही है: पशु इंसुलिन मानव इंसुलिन से थोड़ा भिन्न होता है,जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकता है।
कथन $III$ सही है: इन संरचनात्मक अंतरों के कारण,कुछ रोगियों में एलर्जी या अन्य दुष्प्रभाव विकसित हो गए थे।
कथन $IV$ गलत है: हालांकि यह सच है कि यूकेरियोटिक जीन में इंट्रॉन होते हैं,वैज्ञानिक $cDNA$ (पूरक $DNA$) का उपयोग करके बैक्टीरिया में इंसुलिन का संश्लेषण कर सकते हैं,जिसमें इंट्रॉन नहीं होते हैं। इसलिए,बैक्टीरिया को मानव इंसुलिन का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है।
चूंकि केवल कथन $IV$ गलत है,इसलिए दिए गए विकल्पों में से कोई भी केवल गलत कथन (कथनों) की सही पहचान नहीं करता है।

(D) प्रभावी उपचार के लिए रोगों का प्रारंभिक निदान महत्वपूर्ण है,जो अक्सर पारंपरिक नैदानिक विधियों (जैसे सीरम और मूत्र विश्लेषण) द्वारा संभव नहीं होता है।
प्रारंभिक निदान के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों में शामिल हैं:
$(i)$ पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$: इसका उपयोग बैक्टीरिया या वायरस के न्यूक्लिक एसिड को प्रवर्धित (amplify) करके उनकी बहुत कम सांद्रता का पता लगाने के लिए किया जाता है।
$(ii)$ रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक: इसका उपयोग विशिष्ट आनुवंशिक मार्करों की पहचान करने के लिए विभिन्न नैदानिक प्रक्रियाओं में किया जाता है।
$(iii)$ एंजाइम लिंक्ड इम्यूनोसॉरबेंट एसे $(ELISA)$: यह एंटीजन-एंटीबॉडी इंटरैक्शन के सिद्धांत पर आधारित है,जिसका उपयोग रोगजनकों या उनके खिलाफ उत्पादित एंटीबॉडी की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
इसलिए,तीनों तकनीकें ($I$,$II$,और $III$) प्रारंभिक निदान के लिए उपयोग की जाती हैं।

(B) गलत कथन $B$ है।
कैल्सिटोनिन थायरॉयड ग्रंथि की पैराफॉलिकुलर कोशिकाओं द्वारा स्रावित एक हार्मोन है,जो रक्त में कैल्शियम के स्तर को नियंत्रित करता है।
इसका उपयोग बांझपन के उपचार में नहीं किया जाता है।
ह्यूमन कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन $(hCG)$ वह हार्मोन है जिसका उपयोग बांझपन के उपचार में किया जाता है,जिसे रिकॉम्बिनेंट उत्पाद के रूप में निर्मित किया जा सकता है।
जीन थेरेपी,$Bt$ टॉक्सिन और $Trichoderma$ $sp.$ के बारे में अन्य विकल्प सही हैं।

(B) मानव इंसुलिन पहले वध किए गए मवेशियों और सूअरों के अग्न्याशय से निकाला जाता था,जिससे अक्सर कुछ रोगियों में एलर्जी की प्रतिक्रिया होती थी।
इस समस्या को दूर करने के लिए,मानव इंसुलिन का उत्पादन करने के लिए रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक का उपयोग किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,मानव इंसुलिन की $A$ और $B$ पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के अनुरूप $DNA$ अनुक्रमों को $E. coli$ बैक्टीरिया के प्लाज्मिड में डाला जाता है।
$E. coli$ इन जीनों को व्यक्त करने के लिए एक मेजबान जीव के रूप में कार्य करता है,जिससे मानव इंसुलिन (Humulin) का बड़े पैमाने पर व्यावसायिक उत्पादन संभव हो पाता है।

(B) वर्तमान में,विश्व भर में लगभग $30$ रिकॉम्बिनेंट थेराप्यूटिक्स को मानव उपयोग के लिए मंजूरी दी गई है।
इनमें से $12$ वर्तमान में भारत में विपणन (मार्केटिंग) की जा रही हैं।

(B) इंसुलिन मानव शरीर में एक प्रो-हार्मोन के रूप में संश्लेषित होता है।
इस प्रो-हार्मोन में अमीनो एसिड की एक अतिरिक्त श्रृंखला होती है जिसे $C$-पेप्टाइड कहा जाता है।
परिपक्वन की प्रक्रिया के दौरान,इस $C$-पेप्टाइड को हटा दिया जाता है जिससे परिपक्व,कार्यात्मक इंसुलिन बनता है,जिसमें दो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं,$A$ और $B$,डाइसल्फाइड बंधों द्वारा जुड़ी होती हैं।

(B) रिकॉम्बिनेंट इंसुलिन के उत्पादन में,मानव इंसुलिन की श्रृंखला $A$ और श्रृंखला $B$ के लिए $DNA$ अनुक्रमों को $E. coli$ के $lac Z$ जीन के साथ जोड़ा जाता है।
यह फ्यूजन प्रोटीन बैक्टीरिया द्वारा निर्मित होता है।
$lac Z$ जीन एक रिपोर्टर जीन के रूप में कार्य करता है,जो ब्लू-व्हाइट स्क्रीनिंग के माध्यम से रिकॉम्बिनेंट $E. coli$ कॉलोनियों के चयन में मदद करता है।
रिकॉम्बिनेंट कॉलोनियां,जिनमें इंसुलिन जीन के प्रवेश के कारण $lac Z$ जीन बाधित हो जाता है,सफेद दिखाई देती हैं,जबकि गैर-रिकॉम्बिनेंट कॉलोनियां नीली दिखाई देती हैं।

(D) $PCR$ और $ELISA$ दोनों निदान की आधुनिक विधियाँ हैं।
$PCR$ (पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन): यह रोग के लक्षण दिखाई देने से पहले ही उनके न्यूक्लिक एसिड को प्रवर्धित (amplify) करके बैक्टीरिया या वायरस की बहुत कम सांद्रता का पता लगाने में मदद करता है।
$ELISA$ (एंजाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉरबेंट एसे): रोगजनक द्वारा संक्रमण का पता एंटीजन की उपस्थिति से या रोगजनक के खिलाफ संश्लेषित एंटीबॉडी का पता लगाकर लगाया जा सकता है।
सीरम विश्लेषण में प्रारंभिक पहचान संभव नहीं है क्योंकि रोगजनक की उपस्थिति का संदेह सामान्यतः तब होता है जब रोगजनक ने रोग के लक्षण उत्पन्न कर दिए हों,और इस समय तक शरीर में रोगजनक की सांद्रता पहले ही बहुत अधिक हो चुकी होती है।

(A) $SCID$ (सीवियर कंबाइंड इम्यूनोडेफिशिएंसी) एडेनोसिन डीएएमिनेज $(ADA)$ एंजाइम के जीन में खराबी के कारण होता है। एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी में,कार्यात्मक $ADA$ को रोगी के शरीर में इंजेक्ट किया जाता है। हालाँकि,इन एंजाइमों और जीन थेरेपी में उपयोग की जाने वाली आनुवंशिक रूप से संशोधित कोशिकाओं का जीवनकाल सीमित होता है और वे अमर नहीं होती हैं। इसलिए,वे शरीर में स्थायी रूप से नहीं रहती हैं और एंजाइम के चिकित्सीय स्तर को बनाए रखने के लिए उन्हें समय-समय पर फिर से डालने की आवश्यकता होती है।

(D) सही कथन निम्नलिखित हैं:
$(1)$ जंतु इंसुलिन मानव इंसुलिन जितना प्रभावी नहीं होता है।
$(2)$ यह प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकता है क्योंकि यह कभी-कभी रोगियों में एलर्जी का कारण बनता है।
$(3)$ इंसुलिन को मधुमेह के रोगियों को मौखिक रूप से नहीं दिया जा सकता है क्योंकि यह एक प्रोटीन है जो आहार नली में पाचक एंजाइमों द्वारा विघटित हो जाता है।
$(4)$ ऐतिहासिक रूप से,मधुमेह के लिए उपयोग किया जाने वाला इंसुलिन वध किए गए मवेशियों और सूअरों के अग्न्याशय से निकाला जाता था।

(B) एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी $(ERT)$ में,रोगी को कार्यात्मक $ADA$ एंजाइम का अंतःशिरा (intravenous) इंजेक्शन दिया जाता है।
इस विधि का उपयोग $ADA$ की कमी के इलाज के लिए किया जाता है क्योंकि रोगी में प्रतिरक्षा प्रणाली के उचित कामकाज के लिए आवश्यक कार्यात्मक एंजाइम की कमी होती है।
चूंकि यहां अंतर्निहित आनुवंशिक दोष को ठीक करने के बजाय स्वयं एंजाइम को बदला जा रहा है,इसलिए इसे एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी $(ERT)$ के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

(D) इंसुलिन एक प्रो-हार्मोन के रूप में संश्लेषित होता है जिसमें $C$-पेप्टाइड नामक एक अतिरिक्त खंड होता है। परिपक्वता के दौरान इस $C$-पेप्टाइड को हटा दिया जाता है। परिपक्व इंसुलिन में दो छोटी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं,श्रृंखला $A$ और श्रृंखला $B$ होती हैं,जो दो अंतर-श्रृंखला डाइसल्फाइड बंधों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं।

(D) $ADA$ (एडेनोसिन डीएएमिनेज) की कमी के लिए जीन थेरेपी में,कार्यात्मक $ADA$ $cDNA$ को रोगी के लिम्फोसाइट्स में पेश किया जाता है।
इस जीन को मेजबान कोशिकाओं में पहुंचाने के लिए आमतौर पर एक रेट्रोवायरल वाहक का उपयोग किया जाता है।
रेट्रोवायरस को इसलिए चुना जाता है क्योंकि उनमें विदेशी आनुवंशिक सामग्री को मेजबान कोशिका के जीनोम में एकीकृत करने की क्षमता होती है,जो जीन की स्थिर अभिव्यक्ति सुनिश्चित करती है।
इसलिए,सही वाहक रेट्रोवायरस है।

(B) पोर्सिन इंसुलिन सूअर के अग्न्याशय से प्राप्त किया जाता है। चूंकि यह एक विदेशी प्रोटीन (गैर-मानवीय) है,इसलिए मानव प्रतिरक्षा प्रणाली इसे एक एंटीजन के रूप में पहचान सकती है,जो अक्सर कुछ मधुमेह रोगियों में एलर्जी प्रतिक्रियाओं या प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है।

(C) $ELISA$ ($Enzyme-Linked$ $Immunosorbent$ $Assay$) विशिष्ट एंटीजन या एंटीबॉडी की उपस्थिति का पता लगाने के लिए एंजाइम-लिंक्ड एंटीबॉडी का उपयोग करता है।
पेरोक्सीडेज (विशेष रूप से हॉर्सरेडिश पेरोक्सीडेज) का उपयोग आमतौर पर एंजाइम के रूप में किया जाता है।
यह रंगहीन सबस्ट्रेट को रंगीन उत्पाद में बदलने के लिए उत्प्रेरक का कार्य करता है,जो लक्षित एंटीजन की उपस्थिति का संकेत देने वाला एक दृश्य संकेत प्रदान करता है।