Mix Examples - Biotechnology Principals and Process Questions in Gujarati

(A) Agrobacterium tumefaciens (અદ્યતન વૈજ્ઞાનિક નામ: Rhizobium radiobacter) એ $140$ થી વધુ દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં ક્રાઉન ગૉલ રોગ (ગાંઠનું નિર્માણ) માટે જવાબદાર છે. તે દંડ આકારનું,ગ્રામ-નેગેટિવ જમીનનું બેક્ટેરિયા છે.
રોગના લક્ષણો વનસ્પતિ કોષમાં $T-DNA$ (ટ્રાન્સફર $DNA$) તરીકે ઓળખાતા $DNA$ ના નાના ટુકડાના પ્રવેશને કારણે થાય છે,જે વનસ્પતિના જિનોમમાં અર્ધ-રેન્ડમ સ્થાને દાખલ થાય છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે Agrobacterium tumefaciens કુદરતી રીતે વનસ્પતિ કોષોમાં $T-DNA$ સ્થાનાંતરિત કરે છે,જે ક્રાઉન ગૉલ ગાંઠોનું કારણ બને છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે Thermus aquaticus એ Taq પોલિમરેઝનો સ્ત્રોત છે,Bt-જનીનનો નહીં.
વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે $pBR322$ એ ક્લોનિંગ વાહક (પ્લાઝમિડ) છે,ઉત્સેચક નથી.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝને આણ્વિય કાતર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જ્યારે લાઈગેઝને આણ્વિય ગુંદર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) લક્ષિત $DNA$ ક્રમને એમ્પ્લીફાય કરીને ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં રહેલા $DNA$ ને શોધી શકે છે.
$PCR$ નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે શંકાસ્પદ $AIDS$ ના દર્દીઓમાં $HIV$ શોધવા માટે થાય છે.
તેનો ઉપયોગ શંકાસ્પદ કેન્સરના દર્દીઓમાં જનીનોમાં થતી વિકૃતિઓ શોધવા માટે પણ થાય છે.
વધુમાં,તે અન્ય ઘણી આનુવંશિક વિકૃતિઓને ઓળખવા અને તેનું નિદાન કરવા માટેની એક શક્તિશાળી તકનીક છે.

(A) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ એ $DNA$ ના ચોક્કસ ટુકડાને ઇન-વિટ્રો (પાત્રમાં) વર્ધિત કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે.
કારણ $(R)$ પણ સાચું છે કારણ કે એમ્પિસિલિન પ્રતિરોધક જનીન એ ક્લોનિંગ વેક્ટર્સમાં ટ્રાન્સફોર્મ થયેલા કોષોને ટ્રાન્સફોર્મ ન થયેલા કોષોથી અલગ પાડવા માટે વપરાતું જાણીતું સિલેક્ટેબલ માર્કર છે.
જોકે,કારણ $(R)$ એ સમજાવતું નથી કે $DNA$ એમ્પ્લીફિકેશન માટે $PCR$ નો ઉપયોગ શા માટે થાય છે. બંને વિધાનો વૈજ્ઞાનિક રીતે સચોટ છે,પરંતુ તે બાયોટેકનોલોજીના બે અલગ-અલગ પાસાઓનું વર્ણન કરે છે.
તેથી,$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે,પરંતુ $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી નથી.

(A) સૌપ્રથમ કૃત્રિમ પુનઃસંયોજિત $DNA$ નું નિર્માણ $1972$ માં સ્ટેનલી કોહેન અને હર્બર્ટ બોયર દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું.
તેમણે $Salmonella\,typhimurium$ નામના બેક્ટેરિયાના પ્લાસ્મિડમાંથી એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધક જનીનને અલગ કર્યું હતું.
આ જનીનને $DNA$ લિગેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરીને $Escherichia\,coli$ ના પ્લાસ્મિડ સાથે જોડવામાં આવ્યું હતું.
તેથી, સાચો જવાબ પ્લાસ્મિડ અને એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધક જનીન છે.

(B) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં,$X-gal$ ($5$-bromo$-4-$chloro$-3-$indolyl-$\beta$-$D$-galactopyranoside) એ $\beta$-ગેલેકટોસાઈડૅઝ ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિને ઓળખવા માટે વપરાતું ક્રોમોજેનિક સબસ્ટ્રેટ છે.
જ્યારે $\beta$-ગેલેકટોસાઈડૅઝ ઉત્સેચક હાજર અને સક્રિય હોય છે,ત્યારે તે $X-gal$ અણુનું વિભાજન કરે છે.
આ વિભાજનના પરિણામે અદ્રાવ્ય ભૂરા રંગની નીપજ બને છે.
આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ક્લોનિંગ પ્રયોગોમાં રિકોમ્બિનન્ટ વસાહતોને ઓળખવા માટે બ્લુ-વ્હાઇટ સ્ક્રીનિંગમાં થાય છે.

(C) ખોટો વિકલ્પ $C$ છે. $\text{Taq}$ પોલીમરેઝ એ ઉષ્મા-સ્થાયી $\text{DNA}$ પોલીમરેઝ છે,$\text{RNA}$ પોલીમરેઝ નથી. તે $\text{Thermus aquaticus}$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી મેળવવામાં આવે છે.
ઈલ્યુશન એ એગરોઝ જેલમાંથી $\text{DNA}$ ના ટુકડાઓને અલગ કરવાની પ્રક્રિયા છે.
સ્પૂલિંગ એ કાચના સળિયાનો ઉપયોગ કરીને દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત $\text{DNA}$ ને દૂર કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$\text{PCR}$ (પોલીમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) એ $\text{DNA}$ ના ખંડોને એમ્પ્લીફાય (વધારવા) માટે થર્મલ સાયકલિંગનો ઉપયોગ કરતી તકનીક છે.

(B) વિધાન સાચું છે: $Agrobacterium$ $tumefaciens$ નું $Ti$ પ્લાઝમિડ એક કુદરતી જનીનિક ઇજનેર છે જે વનસ્પતિઓમાં $DNA$ નું વહન કરે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ ગાંઠ પેદા કરતા જનીનોને દૂર કરીને તેને ક્લોનિંગ વેક્ટરમાં રૂપાંતરિત કર્યું છે,જેથી તે જનીન સ્થાનાંતરણ માટે સુરક્ષિત બને.
કારણ પણ સાચું છે: રેટ્રોવાયરસમાં કોષોને સંક્રમિત કરવાની અને તેમના જનીનિક દ્રવ્યને યજમાન જીનોમમાં એકીકૃત કરવાની ક્ષમતા હોય છે. તેમને નિઃશસ્ત્ર (રોગકારક જનીનો દૂર કરીને) કરીને,તેનો ઉપયોગ પ્રાણી કોષોમાં ઇચ્છિત જનીનો પહોંચાડવા માટે વેક્ટર તરીકે સફળતાપૂર્વક કરવામાં આવે છે.
બંને વિધાનો તથ્યની દ્રષ્ટિએ સાચા છે,પરંતુ કારણ એ સમજાવતું નથી કે $Ti$ પ્લાઝમિડમાં ફેરફાર કેમ કરવામાં આવ્યો; તે પ્રાણી કોષોના રૂપાંતરણ માટેની એક અલગ પદ્ધતિનું વર્ણન કરે છે. તેથી,કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી નથી.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. $\text{YAC}$ (યીસ્ટ આર્ટિફિશિયલ ક્રોમોઝોમ) એ યીસ્ટમાં વપરાતું વાહક છે. તેથી,$(A)$ એ $(II)$ સાથે જોડાય છે.
$2$. $\text{Hind II}$ એ શોધાયેલ પ્રથમ રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ છે. તેથી,$(B)$ એ $(III)$ સાથે જોડાય છે.
$3$. જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ એ $\text{DNA}$ ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવા માટેની તકનીક છે. તેથી,$(C)$ એ $(I)$ સાથે જોડાય છે.
$4$. રીકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે જનીનનું અભિવ્યક્તિ કરવા માટે વિષમજાત યજમાનનો ઉપયોગ થાય છે. તેથી,$(D)$ એ $(IV)$ સાથે જોડાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-II, B-III, C-I, D-IV$ છે.

(B) વિધાન $(I)$ સાચું છે: નિઃશસ્ત્ર $Agrobacterium$ $tumefaciens$ નો ઉપયોગ વનસ્પતિ કોષોમાં વિદેશી જનીનો સ્થાનાંતરિત કરવા માટે વાહક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
વિધાન $(II)$ ખોટું છે: $\text{EcoRI}$ માં,'$R$' અક્ષર સ્ટ્રેઇનના નામ (દા.ત.,$RY13$) પરથી લેવામાં આવ્યો છે,પ્રજાતિના નામ પરથી નહીં.
વિધાન $(III)$ સાચું છે: જનીન થેરાપી એ આધુનિક બાયોટેકનોલોજીનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે જેનો ઉપયોગ આનુવંશિક વિકૃતિઓની સારવાર માટે થાય છે.
વિધાન $(IV)$ ખોટું છે: $\text{DNA}$ એ જલઅનુરાગી (hydrophilic) અણુ છે અને તે કોષરસસ્તરમાંથી સરળતાથી પસાર થઈ શકતું નથી કારણ કે કોષરસસ્તર હાઇડ્રોફોબિક લિપિડ બાયલેયરનું બનેલું હોય છે. આ માટે માઇક્રોઇન્જેક્શન અથવા ઇલેક્ટ્રોપોરેશન જેવી ખાસ પદ્ધતિઓની જરૂર પડે છે.
આમ,વિધાન $(II)$ અને $(IV)$ ખોટા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) વિધાન $(A)$ સાચું છે: Hind $II$ એ બેક્ટેરિયા Haemophilus influenzae માંથી અલગ કરાયેલ પ્રથમ રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ છે.
વિધાન $(B)$ સાચું છે: જ્યારે પ્રોટીન-સંકેતન જનીન વિષમજાત યજમાનમાં અભિવ્યક્ત થાય છે,ત્યારે ઉત્પન્ન થતા પ્રોટીનને રીકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીન કહેવામાં આવે છે.
વિધાન $(C)$ સાચું છે: માઈક્રોઈન્જેક્શન એ જનીન સ્થાનાંતરણની સીધી પદ્ધતિ છે જે ખાસ કરીને પ્રાણી કોષો માટે વપરાય છે,જેમાં વિદેશી $\text{DNA}$ ને સીધા કોષકેન્દ્રમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
વિધાન $(D)$ સાચું છે: $\text{PCR}$ માં,પ્રાઈમર્સ એ નાના,રાસાયણિક રીતે સંશ્લેષિત ઓલિગોન્યુક્લિઓટાઈડ્સ છે જે ટેમ્પલેટ $\text{DNA}$ ના વિસ્તારોને પૂરક હોય છે.
આમ,ચારેય વિધાનો $(A, B, C, D)$ સાચા હોવાથી,સાચા વિધાનોની કુલ સંખ્યા $4$ છે.

(C) . બાયોરિએક્ટર એવા પાત્રો છે જેમાં કાચા માલને સૂક્ષ્મજીવો,વનસ્પતિ અથવા પ્રાણી કોષોનો ઉપયોગ કરીને જૈવિક રીતે ચોક્કસ ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$B$. ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ એટલે બાયોસિન્થેટિક તબક્કા પછી ઉત્પાદનના અલગીકરણ અને શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયાઓ.
$C$. રીકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીન એટલે રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ દ્વારા એન્કોડ થયેલ પ્રોટીન,જેમ કે rDNA ટેકનોલોજી દ્વારા ઉત્પાદિત ઇન્સ્યુલિન.
$D$. $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) એ $DNA$ ખંડોને એમ્પ્લીફાય કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે અને તેનો ઉપયોગ કેન્સરના શંકાસ્પદ દર્દીઓમાં વિકૃત જનીનો શોધવા માટે થઈ શકે છે.
તેથી,સાચી જોડી $A-ii, B-iv, C-i, D-iii$ છે.

(A) . જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવ: Bt કપાસ $(II)$
$B$. $DNA$ પોલિમરેઝ: Thermus aquaticus $(III)$
$C$. Ti પ્લાઝમિડ: Agrobacterium tumefaciens $(I)$
$D$. pBR322: Escherichia coli $(IV)$
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-III, C-I, D-IV$ છે.