Principles of biotechnology Questions in Hindi

(A) यह कथन सत्य है। Ori का अर्थ है Origin of replication (प्रतिकृति का उद्गम)। यह जीनोम में एक विशिष्ट $DNA$ अनुक्रम है जहाँ से प्रतिकृति की शुरुआत होती है। इस अनुक्रम से जुड़ा $DNA$ का कोई भी टुकड़ा मेजबान कोशिकाओं (host cells) के भीतर प्रतिकृति कर सकता है।

(C) आनुवंशिक इंजीनियरिंग (Genetic engineering) जैव प्रौद्योगिकी की वह शाखा है जिसमें किसी जीव के लक्षणों को बदलने के लिए जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग करके उसके जीन में सीधा हेरफेर किया जाता है।
इसमें पुनर्संयोजित $DNA$ अणु बनाने के लिए $DNA$ को अलग करना,उसमें संशोधन करना और उसे कोशिकाओं में पुन: प्रविष्ट करना शामिल है,जिसका उपयोग आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों को बनाने के लिए किया जा सकता है।

(A) आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी मुख्य रूप से दो मुख्य तकनीकों पर आधारित है:
$(i)$ आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic engineering): इसमें आनुवंशिक सामग्री ($DNA$ और $RNA$) के रसायन विज्ञान को बदलने,इन्हें मेजबान जीवों में पेश करने और इस प्रकार मेजबान जीव के लक्षणप्रारूप (phenotype) को बदलने की तकनीकें शामिल हैं।
$(ii)$ जैव-प्रक्रिया (Biochemical) अभियांत्रिकी: इसमें जैव-तकनीकी उत्पादों जैसे एंटीबायोटिक्स,टीके और एंजाइमों के निर्माण के लिए एक बाँझ (sterile) माध्यम में केवल वांछित सूक्ष्मजीव या यूकेरियोटिक कोशिका की बड़ी मात्रा में वृद्धि को सक्षम करने के लिए रासायनिक इंजीनियरिंग प्रक्रियाओं में बाँझ परिस्थितियों का रखरखाव शामिल है।

(B) प्रथम रिकॉम्बिनेंट $DNA$ अणु के निर्माण का श्रेय $1972$ में स्टेनली कोहेन और हरबर्ट बॉयर को दिया जाता है।
उन्होंने प्लाज्मिड से $DNA$ का एक टुकड़ा काटकर एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन को अलग करके यह उपलब्धि हासिल की थी,जो एंटीबायोटिक प्रतिरोध प्रदान करने के लिए जिम्मेदार था।

(D) यूरोपीय फेडरेशन ऑफ बायोटेक्नोलॉजी $(EFB)$ ने जैव प्रौद्योगिकी को इस तरह से परिभाषित किया है जो पारंपरिक और आधुनिक आणविक जैव प्रौद्योगिकी दोनों को शामिल करता है।
$EFB$ के अनुसार,जैव प्रौद्योगिकी उत्पादों और सेवाओं के लिए प्राकृतिक विज्ञान और जीवों,कोशिकाओं,उनके भागों और आणविक अनुरूपों का एकीकरण है।
यह परिभाषा व्यापक रूप से स्वीकृत है क्योंकि यह जैविक अनुप्रयोगों के पूरे स्पेक्ट्रम को कवर करती है।

(C) जैव प्रौद्योगिकी एक ऐसा क्षेत्र है जो उत्पादों और सेवाओं के लिए जीवों,कोशिकाओं,उनके भागों और आणविक अनुरूपों के अनुप्रयोग को प्राप्त करने के लिए प्राकृतिक विज्ञान और इंजीनियरिंग को एकीकृत करता है।
यह मुख्य रूप से बायोफार्मास्यूटिकल्स और जैविक उत्पादों के औद्योगिक स्तर पर उत्पादन को समाहित करता है।
इसके अतिरिक्त,इसमें विभिन्न लाभकारी उद्देश्यों के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित $(GM)$ सूक्ष्मजीवों,कवक,पौधों और जानवरों का उपयोग शामिल है।
अतः,कथन $(A)$ और $(B)$ दोनों सही हैं।

(B) जैव प्रौद्योगिकी के तीन महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र हैं:
$(i)$ बेहतर जीव के रूप में सर्वोत्तम उत्प्रेरक प्रदान करना,जो आमतौर पर एक सूक्ष्मजीव या शुद्ध एंजाइम होता है।
$(ii)$ उत्प्रेरक के कार्य करने के लिए इंजीनियरिंग द्वारा इष्टतम स्थितियाँ बनाना।
$(iii)$ प्रोटीन या कार्बनिक यौगिकों को शुद्ध करने के लिए डाउनस्ट्रीम प्रोसेसिंग तकनीक।
मल्टीपल ओव्यूलेशन एम्ब्रियो ट्रांसफर टेक्नोलॉजी $(MOET)$ पशुधन में सुधार के लिए एक विधि है,लेकिन इसे जैव प्रौद्योगिकी के तीन मुख्य अनुसंधान क्षेत्रों में वर्गीकृत नहीं किया गया है। इसलिए,कथन $I$,$II$ और $III$ सही हैं।

(B) $In$ $vitro$ शब्द लैटिन भाषा से लिया गया है,जिसका अर्थ 'कांच में' होता है।
यह उन जैविक प्रक्रियाओं या प्रयोगों को संदर्भित करता है जो जीवित जीव के बाहर,आमतौर पर एक नियंत्रित प्रयोगशाला वातावरण जैसे कि टेस्ट ट्यूब,कल्चर डिश या पेट्री डिश में किए जाते हैं।
इसके विपरीत,$In$ $vivo$ का अर्थ उन प्रक्रियाओं से है जो एक जीवित जीव के भीतर होती हैं।

(C) यूरोपियन फेडरेशन ऑफ बायोटेक्नोलॉजी $(EFB)$ ने जैव प्रौद्योगिकी को इस प्रकार परिभाषित किया है:
"उत्पादों और सेवाओं के लिए प्राकृतिक विज्ञान और जीवों,कोशिकाओं,उनके भागों तथा आणविक अनुरूपों का एकीकरण।"
यह परिभाषा पारंपरिक और आधुनिक दोनों प्रकार की जैव प्रौद्योगिकी को समाहित करती है।

(A) आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी मुख्य रूप से दो मुख्य तकनीकों पर आधारित है:
$1$. आनुवंशिक इंजीनियरिंग (Genetic Engineering): आनुवंशिक सामग्री ($DNA$ और $RNA$) के रसायन विज्ञान को बदलने की तकनीकें ताकि इन्हें मेजबान जीवों में पेश किया जा सके और इस प्रकार मेजबान जीव के फेनोटाइप (लक्षणप्रारूप) को बदला जा सके।
$2$. बायोप्रोसेस इंजीनियरिंग (Bioprocess Engineering): रासायनिक इंजीनियरिंग प्रक्रियाओं में बाँझ वातावरण बनाए रखना ताकि एंटीबायोटिक्स,टीके और एंजाइम जैसे जैव प्रौद्योगिकी उत्पादों के निर्माण के लिए केवल वांछित सूक्ष्मजीव/यूकेरियोटिक कोशिका का बड़ी मात्रा में विकास हो सके।
इसलिए,$II$ (आनुवंशिक इंजीनियरिंग) और $III$ (बायोप्रोसेस इंजीनियरिंग) वे तकनीकें हैं जिन्होंने आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी को जन्म दिया है।

(D) आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic engineering) वह तकनीक है जिसमें आनुवंशिक पदार्थ ($DNA$ या $RNA$) में हेरफेर करके उसे परपोषी जीवों में प्रवेश कराया जाता है।
आनुवंशिक पदार्थ के रसायन विज्ञान में परिवर्तन करके,वैज्ञानिक परपोषी जीव के बाह्य रूप (phenotype) को बदल सकते हैं,जिससे वह वांछित लक्षणों को व्यक्त कर सके।
$PCR$ (पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन) का उपयोग $DNA$ के प्रवर्धन (amplification) के लिए किया जाता है।
जैवप्रक्रम अभियांत्रिकी (Bioprocess engineering) में वांछित सूक्ष्मजीवों या यूकेरियोटिक कोशिकाओं की वृद्धि के लिए बाँझ परिस्थितियों को बनाए रखना शामिल है।
इलेक्ट्रोफोरेसिस $DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार के आधार पर अलग करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है।

(B) पारंपरिक संकरण में दो जीवों का संकरण शामिल होता है,जो अक्सर संतति में वांछित और अवांछित दोनों प्रकार के जीनों के समावेश की ओर ले जाता है। इसके विपरीत,पुनर्योगज $DNA$ तकनीक (जिसे आनुवंशिक इंजीनियरिंग भी कहा जाता है) केवल वांछित जीनों के सटीक चयन और मेजबान जीव में उनके प्रवेश की अनुमति देती है,जिससे अवांछित लक्षणों के समावेश से बचा जा सकता है।

(A) प्रतिकृति की उत्पत्ति $(ori)$ गुणसूत्र या प्लाज्मिड में $DNA$ का एक विशिष्ट अनुक्रम है जहाँ से $DNA$ प्रतिकृति शुरू होती है।
यह वह अनुक्रम है जो जुड़े हुए $DNA$ की कॉपी संख्या को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है।
यदि कोई लक्षित $DNA$ की कई प्रतियां प्राप्त करना चाहता है,तो इसे ऐसे वेक्टर में क्लोन किया जाना चाहिए जिसका $ori$ उच्च कॉपी संख्या का समर्थन करता हो।

(C) जैव प्रौद्योगिकी मुख्य रूप से मानव के लिए उपयोगी उत्पादों और प्रक्रियाओं का उत्पादन करने के लिए जीवित जीवों या उनके घटकों के उपयोग से संबंधित है। जैव प्रौद्योगिकी के तीन मुख्य अनुसंधान क्षेत्र हैं:
$1$. सुधारे गए जीवों,आमतौर पर सूक्ष्मजीवों या शुद्ध एंजाइमों के रूप में सर्वोत्तम उत्प्रेरक प्रदान करना।
$2$. उत्प्रेरक के कार्य करने के लिए इंजीनियरिंग के माध्यम से इष्टतम स्थितियां बनाना।
$3$. प्रोटीन/कार्बनिक यौगिक को शुद्ध करने के लिए डाउनस्ट्रीम प्रोसेसिंग तकनीक।
पारंपरिक संकरण (विकल्प $C$) एक पारंपरिक प्रजनन विधि है और इसे आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी का मुख्य अनुसंधान क्षेत्र नहीं माना जाता है।

(B) सही उत्तर विकल्प $(B)$ (केवल $B$ और $C$) है।
जब केवल रुचि के जीन (gene of interest) ले जाने वाले $DNA$ के एक टुकड़े को किसी अन्य जीव में स्थानांतरित किया जाता है,तो इसमें स्वतंत्र प्रतिकृति के लिए आवश्यक 'ओरिजिन ऑफ रेप्लीकेशन' $(ori)$ का अभाव होता है।
इसलिए,निम्नलिखित परिणाम संभव हैं:
$(B)$ यह प्राप्तकर्ता जीव के जीनोम में एकीकृत (integrate) हो सकता है।
$(C)$ एक बार एकीकृत हो जाने पर,यह कोशिका विभाजन के दौरान मेजबान $DNA$ के साथ गुणा कर सकता है और विरासत में आगे बढ़ सकता है।
यह स्वतंत्र रूप से गुणा नहीं कर सकता (जैसा कि $A$ और $E$ में कहा गया है) क्योंकि इसमें स्वायत्त प्रतिकृति के लिए आवश्यक अनुक्रमों का अभाव होता है।

(A) $Ori$ (ओरिजिन ऑफ रेप्लिकेशन) प्लाज्मिड में स्थित एक विशिष्ट $DNA$ अनुक्रम है जहाँ से प्रतिकृति (replication) शुरू होती है।
यह जुड़े हुए $DNA$ की कॉपी संख्या को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है।
यदि विदेशी $DNA$ का एक टुकड़ा इस अनुक्रम से जोड़ा जाता है,तो यह मेजबान जीव में अपनी प्रतिकृति बना सकता है और स्वयं को गुणा कर सकता है।
इसलिए,$Ori$ अनुक्रम मेजबान कोशिका के भीतर प्लाज्मिड (और जुड़े हुए $DNA$) की प्रतियों की संख्या निर्धारित करता है।

(C) आनुवंशिक इंजीनियरिंग को आनुवंशिक सामग्री ($DNA$ और $RNA$) के रसायन विज्ञान को बदलने की तकनीक के रूप में परिभाषित किया गया है ताकि इन्हें मेजबान जीवों में पेश किया जा सके और इस प्रकार मेजबान जीव के फेनोटाइप को बदला जा सके। इस प्रक्रिया में वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए "in-vitro" वातावरण में आनुवंशिक सामग्री का हेरफेर शामिल है। इसलिए, सही उत्तर आनुवंशिक इंजीनियरिंग है।