Process of Recombinant DNA technology Questions in Gujarati

(B) સાચું વિધાન $B$ છે.
$1$. મોટાભાગના સજીવોમાં $DNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે,$RNA$ નહીં.
$2$. જ્યારે કોષોને લાયસોઝાઇમ,સેલ્યુલેઝ અથવા કાઈટિનેઝ જેવા ઉત્સેચકો દ્વારા તોડવામાં આવે છે,ત્યારે $DNA$ ની સાથે $RNA$,પ્રોટીન,કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ અને લિપિડ્સ પણ મુક્ત થાય છે.
$3$. માઈક્રો-ઈન્જેક્શન પદ્ધતિનો ઉપયોગ પ્રાણી કોષો માટે થાય છે,બેક્ટેરિયા માટે નહીં.
$4$. એગારોઝ દરિયાઈ ઘાસ (Sea weeds) માંથી મેળવવામાં આવે છે,શેવાળ (mosses) માંથી નહીં.

(A) $1$. જ્યારે પ્રોટીનનું સંકેતન કરતો જનીન કોઈ વિષમજાત યજમાનમાં અભિવ્યક્ત થાય,ત્યારે ઉત્પન્ન થતા પ્રોટીનને પુનઃસંયોજિત પ્રોટીન કહે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. જૈવભઠ્ઠીમાં કોષોની વૃદ્ધિ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ (તાપમાન,pH,પોષક તત્વો,ક્ષાર,વિટામિન,ઓક્સિજન વગેરે) પૂરી પાડવામાં આવે છે. કાર્બન મોનોક્સાઈડ કોષો માટે ઝેરી છે,તેથી તે આપવામાં આવતું નથી; તેના બદલે ઓક્સિજન આપવામાં આવે છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ ખોટો છે.
$3$. નીપજોનું સંશ્લેષણ થયા બાદ,તેને બજારમાં મોકલતા પહેલા ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ (અલગીકરણ અને શુદ્ધિકરણ) માંથી પસાર કરવામાં આવે છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.
$4$. મિશ્રક ટેન્ક રિએક્ટર સામાન્ય રીતે નળાકાર હોય છે અથવા તેના તળિયે વળાંક હોય છે જેથી મિશ્રણ સરળતાથી થઈ શકે. તે ગોળાકાર હોતા નથી. તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(B) આપેલી આકૃતિ પોલિમરેઝ ચેઈન રીએક્શન $(PCR)$ ના તબક્કાઓ દર્શાવે છે.
$PCR$ એ $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડનું પાત્રમાં $(in vitro)$ પ્રવર્ધન કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે.
આ પ્રક્રિયામાં ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. વિકૃતિકરણ (Denaturation): બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ ને ગરમ કરીને તેને બે એકલ શૃંખલાઓમાં અલગ કરવામાં આવે છે.
$2$. પ્રાઈમર એનીલિંગ (Annealing): પ્રાઈમર્સ એકલ શૃંખલાવાળા $DNA$ ટેમ્પલેટ પરના પૂરક ક્રમ સાથે જોડાય છે.
$3$. વિસ્તરણ (Extension): $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક પ્રાઈમર્સમાં ન્યુક્લિઓટાઈડ્સ ઉમેરીને $DNA$ ની નવી શૃંખલાઓનું સંશ્લેષણ કરે છે.
આ ચક્રનું વારંવાર પુનરાવર્તન કરીને લક્ષિત $DNA$ ક્રમની લાખો નકલો મેળવવામાં આવે છે.

(B) આપેલી આકૃતિ સ્પર્જડ સ્ટીરેડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટર દર્શાવે છે.
સ્પર્જડ સ્ટીરેડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટરમાં,હવાને નીચેથી રિએક્ટરમાં પરપોટા સ્વરૂપે દાખલ કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા ઓક્સિજનના સ્થાનાંતરણ માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારે છે,જે વાયવ્ય (aerobic) સૂક્ષ્મજીવોની વૃદ્ધિ માટે આવશ્યક છે.
તળિયે સ્પર્જર (હવાના પરપોટા દાખલ કરવાનું સાધન) ની હાજરી તેને સરળ સ્ટીરેડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટરથી અલગ પાડે છે.

(A) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) એ $DNA$ ના અણુઓના પ્રવર્ધન (amplification) માટે વપરાતી પ્રયોગશાળાની એક તકનીક છે. તેની શોધ $1983$ માં કેરી મુલિસ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં આ મહત્વપૂર્ણ યોગદાન બદલ તેમને $1993$ માં રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો.

(C) $RNAi$ ($RNA$ ઇન્ટરફરન્સ) એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $RNA$ અણુઓ લક્ષિત mRNA અણુઓને નિષ્ક્રિય કરીને જનીન અભિવ્યક્તિ અથવા ભાષાંતરને અવરોધે છે. આ પ્રક્રિયામાં,$Dicer$ ઉત્સેચક (RNase $III$ ઉત્સેચકનો એક પ્રકાર) લાંબા ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $RNA$ (dsRNA) ને ટૂંકા ઇન્ટરફેરિંગ $RNA$ (siRNA) ટુકડાઓમાં કાપીને મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેથી,$RNAi$ પદ્ધતિ માટે ડાયસર પ્રોટીન આવશ્યક છે.

(D) સાચો જવાબ વિકલ્પ $D$ છે કારણ કે $DNA$ ના ટુકડાઓને જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસિસ નામની તકનીક દ્વારા તેમના કદના આધારે અલગ કરી શકાય છે.
પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ નો ઉપયોગ ચોક્કસ $DNA$ ક્રમનું પ્રવર્ધન (amplification) કરવા માટે થાય છે.
બાયોપ્રોસેસ એન્જિનિયરિંગમાં એન્ટિબાયોટિક્સ અને રસીઓ જેવા બાયોટેકનોલોજીકલ ઉત્પાદનોના નિર્માણ માટે ઈચ્છિત સૂક્ષ્મજીવો અથવા યુકેરિયોટિક કોષોના વિકાસને સક્ષમ કરવા માટે રાસાયણિક એન્જિનિયરિંગ પ્રક્રિયાઓમાં જંતુરહિત વાતાવરણ જાળવવાનો સમાવેશ થાય છે.
રિસ્ટ્રિક્શન ડાયજેશન એ રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ સ્થાનો પર $DNA$ અણુઓને કાપવાની પ્રક્રિયા છે.

(D) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) નો ઉપયોગ $DNA$ ખંડના પ્રવર્ધન માટે થાય છે.
જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસનો ઉપયોગ $DNA$ ના ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવા માટે થાય છે.
$DNA$ લિગેઝ ઉત્સેચક જનીન ઓફ ઇન્ટરેસ્ટને વેક્ટર $DNA$ સાથે જોડવા માટે જવાબદાર છે.
રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચક પાચનમાં શુદ્ધ $DNA$ ને ચોક્કસ રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકો સાથે ઇષ્ટતમ પરિસ્થિતિઓમાં (તાપમાન,$pH$ વગેરે) સેવન કરવામાં આવે છે જેથી $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ સ્થાનો પર કાપી શકાય. તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચું વિધાન છે.

(A) સ્પૂલિંગ એ ઠંડા ઇથેનોલ ઉમેર્યા પછી દ્રાવણમાંથી બહાર આવતા શુદ્ધ $DNA$ ને એકત્રિત કરવાની પ્રક્રિયા છે. આ $DNA$ ઝીણા તંતુઓ તરીકે દેખાય છે અને સામાન્ય રીતે તેને કાચના સળિયાની આસપાસ વીંટાળીને એકત્રિત કરવામાં આવે છે.
$A$. અલગ કરેલા $DNA$ નું એકત્રીકરણ એ સ્પૂલિંગની સાચી વ્યાખ્યા છે.
$B$. $DNA$ નું પ્રવર્ધન $PCR$ ($Polymerase$ $Chain$ $Reaction$) તકનીકનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
$C$. એગરોઝ જેલમાંથી અલગ કરેલા $DNA$ બેન્ડને કાપવાની પ્રક્રિયાને ઇલ્યુશન (Elution) કહેવામાં આવે છે.
$D$. અલગ કરેલા $DNA$ ટુકડાઓને સિન્થેટિક મેમ્બ્રેન પર સ્થાનાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને બ્લોટિંગ (Blotting) કહેવામાં આવે છે.

(C) રૂપાંતરણ (Transformation) એ યજમાન કોષમાં વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા છે.
જો દાખલ કરેલ $DNA$ માં એમ્પિસિલિન પ્રતિરોધક જનીન હોય,તો જે કોષો તેને સફળતાપૂર્વક ગ્રહણ કરે છે (રૂપાંતરિત કોષો) તે એમ્પિસિલિન ધરાવતા અગર માધ્યમ પર જીવિત રહી શકશે અને વૃદ્ધિ પામશે.
જે કોષો $DNA$ ગ્રહણ કરતા નથી (અરૂપાંતરિત કોષો) તેમાં આ પ્રતિરોધકતાનો અભાવ હોય છે અને તેઓ મૃત્યુ પામશે.
આ સંદર્ભમાં,એમ્પિસિલિન પ્રતિરોધક જનીન પસંદગીમાન રેચક (selectable marker) તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) જનીન ક્લોનિંગ એ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીની એક પાયાની તકનીક છે. આ પ્રક્રિયામાં કોઈ ચોક્કસ સજીવમાંથી ઇચ્છિત જનીનને અલગ કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તેને બીજા (અલગ) સજીવમાં (સામાન્ય રીતે $E. coli$ જેવા યજમાન કોષમાં) દાખલ કરવામાં આવે છે,જેથી તે જનીનની ઘણી નકલો અથવા તેના દ્વારા બનતા પ્રોટીનનું ઉત્પાદન કરી શકાય. તેથી,તેનો મુખ્ય સિદ્ધાંત અલગ-અલગ સજીવો વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યનું સ્થાનાંતરણ કરવાનો છે.

(D) સીધું જનીન સ્થાનાંતરણ (જેને વેક્ટરલેસ જનીન સ્થાનાંતરણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં જૈવિક વાહક (vector) ના ઉપયોગ વિના યજમાન કોષોમાં વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવામાં આવે છે.
બાયોલિસ્ટિક્સ (જીન ગન),માઈક્રોઈન્જેક્શન અને ઈલેક્ટ્રોપોરેશન એ સીધા જનીન સ્થાનાંતરણની જાણીતી પદ્ધતિઓ છે.
એગ્રોબેક્ટેરિયમ ટ્યુમેફેસિયન્સ એ એક જમીનનું બેક્ટેરિયમ છે જે વનસ્પતિ કોષોમાં $DNA$ સ્થાનાંતરિત કરવા માટે કુદરતી જૈવિક વાહક (ક્લોનિંગ વેક્ટર) તરીકે કાર્ય કરે છે,તેથી તે પરોક્ષ જનીન સ્થાનાંતરણની પદ્ધતિ છે.

(A) આથવણ પહેલાના તૈયારીના તબક્કાને $Upstream$ $processing$ (અપસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ) કહેવામાં આવે છે.
આ તબક્કામાં સંવર્ધન માધ્યમની તૈયારી,વંધ્યીકરણ (sterilization) અને સૂક્ષ્મજીવોના સંવર્ધનની તૈયારીનો સમાવેશ થાય છે.
$Downstream$ $processing$ (ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ) એ આથવણ પછીનો તબક્કો છે,જેમાં ઇચ્છિત ઉત્પાદનને મેળવવામાં,શુદ્ધ કરવામાં અને તૈયાર કરવામાં આવે છે.

(D) પ્રોટીન એ જૈવિક મેક્રોમોલેક્યુલ્સ છે જેને પ્રોટીએઝ તરીકે ઓળખાતા વિશિષ્ટ ઉત્સેચકોની ક્રિયા દ્વારા તોડી અથવા દૂર કરી શકાય છે. પ્રોટીએઝ પ્રોટીનમાં રહેલા પેપ્ટાઈડ બંધોના જળવિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે,જે તેમને નાના પેપ્ટાઈડ્સ અથવા એમિનો એસિડમાં તોડી નાખે છે. ઉલ્લેખિત અન્ય ઉત્સેચકો,જેમ કે રાઈબોન્યુક્લિએઝ,કાઈટિનેઝ અને સેલ્યુલેઝ,અનુક્રમે $RNA$,કાઈટિન અને સેલ્યુલોઝ માટે વિશિષ્ટ છે.

(D) $DNA$ અણુઓ ઋણ વીજભારિત હોય છે અને તેમને વિદ્યુત ક્ષેત્ર હેઠળ જેલ મેટ્રિક્સમાંથી પસાર કરીને તેમના કદના આધારે અલગ કરી શકાય છે.
આ પદ્ધતિને જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
નાના $DNA$ ટુકડાઓ મોટા ટુકડાઓની તુલનામાં એગરોઝ જેલના છિદ્રોમાંથી ઝડપથી ગતિ કરે છે,જે આણ્વિક કદના આધારે અસરકારક રીતે અલગ થવા દે છે.

(A) આ વિધાન સાચું છે. પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ એ આણ્વિય જીવવિજ્ઞાનની એક તકનીક છે જેનો ઉપયોગ $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડની એક અથવા થોડી નકલોને અનેકગણી વધારીને હજારોથી લાખો નકલો ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયા ઇન વિટ્રો એટલે કે સજીવ શરીરની બહાર,સામાન્ય રીતે ટેસ્ટ ટ્યુબ અથવા થર્મલ સાયકલરમાં કરવામાં આવે છે.

(A) સધર્ન બ્લોટિંગ એ $DNA$ નમૂનાઓમાં ચોક્કસ $DNA$ ક્રમની શોધ માટે વપરાતી તકનીક છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$DNA$ ના ટુકડાઓને સૌ પ્રથમ તેમના કદના આધારે જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
અલગીકરણ પછી,$DNA$ ના ટુકડાઓને જેલમાંથી મેમ્બ્રેન (નાઈટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન) પર સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ ચોક્કસ ક્રમને શોધવા માટે લેબલવાળા પ્રોબ સાથે હાઇબ્રિડાઇઝ કરવામાં આવે છે.
તેથી,સધર્ન બ્લોટિંગમાં જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ને અલગ કરવામાં આવે છે.

(A) જીન ગન પદ્ધતિ,જેને બાયોલિસ્ટિક્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે યજમાન કોષોમાં વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવા માટે વપરાતી એક તકનીક છે.
આ પદ્ધતિમાં,કોષો પર $DNA$ થી કોટેડ સોના અથવા ટંગસ્ટનના સૂક્ષ્મ કણોનો ઉચ્ચ વેગ સાથે મારો કરવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિ સૌપ્રથમ $1987$ માં $USA$ ની કોર્નેલ યુનિવર્સિટી ખાતે પ્રોફેસર સ્ટેનફોર્ડ અને તેમના સહકર્મીઓ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી.

(C) બાયોરિએક્ટર એ મોટા કદના $(100-1000 \; L)$ પાત્રો છે જેમાં કાચા માલનું જૈવિક રીતે ચોક્કસ ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતર થાય છે.
વિધાન $I$ સાચું છે કારણ કે બાયોરિએક્ટર ઇચ્છિત ઉત્પાદન મેળવવા માટે તાપમાન, $pH$, સબસ્ટ્રેટ, ક્ષાર, વિટામિન અને ઓક્સિજન જેવી શ્રેષ્ઠ વૃદ્ધિની પરિસ્થિતિઓ પૂરી પાડે છે.
વિધાન $II$ સાચું છે કારણ કે બાયોરિએક્ટર ખાસ કરીને લાંબા સમય સુધી નિયંત્રિત, એસેપ્ટિક પરિસ્થિતિઓમાં સૂક્ષ્મજીવો અથવા ઉત્પાદનોના મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે બનાવવામાં આવ્યા છે.
તેથી, બંને વિધાનો સાચા છે.

(C) સ્ટીર્ડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટર સામાન્ય રીતે એક નળાકાર પાત્ર છે જે કલ્ચર માધ્યમના સંપૂર્ણ મિશ્રણને સરળ બનાવવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે.
સ્ટીરર (stirrer) નું મુખ્ય કાર્ય સામગ્રીનું સમાન મિશ્રણ સુનિશ્ચિત કરવાનું અને સમગ્ર આથવણ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા જાળવી રાખવાનું છે.
આ જારક સૂક્ષ્મજીવોની શ્રેષ્ઠ વૃદ્ધિ અને ઇચ્છિત રીકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીનના ઉત્પાદન માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.

(D) $PCR$ એમ્પ્લીફિકેશનના એક ચક્રમાં ત્રણ મૂળભૂત તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. ડીનેચ્યુરેશન (વિકૃતિકરણ): બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ ને બે શૃંખલાઓને અલગ કરવા માટે ઊંચા તાપમાને (આશરે $94-95^{\circ}C$) ગરમ કરવામાં આવે છે.
$2$. એનિલિંગ: પ્રાઈમર્સને સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ ટેમ્પલેટ પર પૂરક ક્રમ સાથે જોડાવવા દેવા માટે તાપમાન ઘટાડવામાં આવે છે (આશરે $50-65^{\circ}C$).
$3$. સંશ્લેષણ (એક્સટેન્શન/પોલિમરાઈઝેશન): $Taq$ $DNA$ પોલિમરેઝ માટે ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ ઉમેરીને પ્રાઈમર્સને લંબાવવા માટે તાપમાનને અનુકૂળ કરવામાં આવે છે (આશરે $72^{\circ}C$),જેના પરિણામે નવા $DNA$ સ્ટ્રેન્ડ્સનું સંશ્લેષણ થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ ડીનેચ્યુરેશન,એનિલિંગ અને સંશ્લેષણ (પોલિમરાઈઝેશન) છે.

(B) સ્ટીર્ડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટર શેક ફ્લાસ્ક કરતા વધુ ફાયદાકારક છે.
તેમાં ઘટકોને યોગ્ય રીતે મિશ્ર કરવા માટે એજિટેટર સિસ્ટમ,ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઓક્સિજન ડિલિવરી સિસ્ટમ,ફીણ નિયંત્રણ સિસ્ટમ,તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમ,$pH$ નિયંત્રણ સિસ્ટમ અને સમયાંતરે સંવર્ધનનો નાનો જથ્થો બહાર કાઢવા માટે સેમ્પલિંગ પોર્ટ હોય છે.

(C) બંને વિધાનો સાચા છે.
$1$. $DNA$ ના અલગીકરણની પ્રક્રિયામાં,કોષને સૌપ્રથમ ઉત્સેચકો (જેમ કે બેક્ટેરિયા માટે લાયસોઝાઇમ,વનસ્પતિ માટે સેલ્યુલેઝ અને ફૂગ માટે કાઇટિનેઝ) દ્વારા તોડવામાં આવે છે જેથી $RNA$,પ્રોટીન,પોલીસેકેરાઇડ્સ અને લિપિડ્સ જેવા અન્ય મેક્રોમોલેક્યુલ્સની સાથે $DNA$ મુક્ત થાય છે.
$2$. વિવિધ પ્રક્રિયાઓ (દા.ત. પ્રોટીએઝ અને રાઇબોન્યુક્લીએઝનો ઉપયોગ) દ્વારા આ અશુદ્ધિઓને દૂર કર્યા પછી,શુદ્ધ $DNA$ ને ઠંડા ઇથેનોલ ઉમેરીને અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે,જે દ્રાવણમાં ઝીણા તંતુઓના સમૂહ તરીકે દેખાય છે.

(C) હીટ શોક પદ્ધતિ એ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં વપરાતી એક તકનીક છે જેનો ઉપયોગ બેક્ટેરિયલ કોષોમાં (જેમ કે $E. coli$) પુનઃસંયોજિત $DNA$ દાખલ કરવા માટે થાય છે.
સામાન્ય રીતે બેક્ટેરિયા તેમના પર્યાવરણમાંથી સીધું વિદેશી $DNA$ ગ્રહણ કરવા માટે સક્ષમ હોતા નથી.
તેમને 'સક્ષમ' (competent) બનાવવા માટે,તેમને દ્વિસંયોજક કેટાયન (જેમ કે $Ca^{2+}$) સાથે સારવાર આપવામાં આવે છે,જે બેક્ટેરિયાની કોષ દીવાલમાં રહેલા છિદ્રો દ્વારા $DNA$ ના પ્રવેશની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે.
હીટ શોક પ્રક્રિયા દરમિયાન,કોષોને બરફ પર પુનઃસંયોજિત $DNA$ સાથે રાખવામાં આવે છે,ત્યારબાદ ટૂંકા સમય માટે $42^{\circ}C$ તાપમાને (હીટ શોક) રાખવામાં આવે છે અને અંતે ફરીથી બરફ પર મૂકવામાં આવે છે.
તાપમાનમાં આ અચાનક ફેરફાર બેક્ટેરિયલ કોષ દીવાલમાં અસ્થાયી છિદ્રો બનાવે છે,જેનાથી પુનઃસંયોજિત $DNA$ કોષમાં પ્રવેશી શકે છે.

(A) $DNA$ અણુઓ તેમના ફોસ્ફેટ બેકબોનને કારણે ઋણ વીજભારિત હોય છે.
જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં,$DNA$ ના ટુકડાઓને ઋણ ધ્રુવ (કેથોડ) ની નજીકના વેલ્સમાં લોડ કરવામાં આવે છે.
જ્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે,ત્યારે $DNA$ ના ટુકડાઓ ધન ધ્રુવ (એનોડ) તરફ ગતિ કરે છે.
જેલ મેટ્રિક્સ એક મોલેક્યુલર ચાળણી તરીકે કામ કરે છે,જેમાં નાના ટુકડાઓ મોટા ટુકડાઓની તુલનામાં જેલના છિદ્રોમાંથી ઝડપથી અને વધુ દૂર સુધી ગતિ કરે છે.
તેથી,$DNA$ ના સૌથી નાના ટુકડાઓ વેલ્સથી સૌથી દૂર,ધન ધ્રુવની નજીક જોવા મળે છે.

(C) આપેલ આકૃતિ સ્પાર્જ્ડ સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટર દર્શાવે છે.
બાયોરિએક્ટર એવા પાત્રો છે જેમાં કાચા માલનું સૂક્ષ્મજીવો,વનસ્પતિ અને પ્રાણી કોષો અને/અથવા તેમના ઉત્સેચકો દ્વારા જૈવિક રીતે ચોક્કસ ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.
નાના કદના સંવર્ધન મોટા જથ્થામાં ઉત્પાદનો આપી શકતા નથી.
ઉત્પાદનોનું મોટા પાયે ઉત્પાદન $(100-1000 \; L)$ બાયોરિએક્ટરમાં કરવામાં આવે છે.
બાયોરિએક્ટર તાપમાન,$pH$,સબસ્ટ્રેટ,વિટામિન્સ,ઓક્સિજન અને ક્ષાર જેવી વૃદ્ધિની શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ પૂરી પાડીને ઇચ્છિત ઉત્પાદન મેળવવા માટે અનુકૂળ સ્થિતિ પ્રદાન કરે છે.
સૌથી વધુ વપરાતા બાયોરિએક્ટર સ્ટિરિંગ પ્રકારના હોય છે,જેમાં $(i)$ સાદા સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટર અને $(ii)$ સ્પાર્જ્ડ સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટરનો સમાવેશ થાય છે.
આકૃતિમાં દર્શાવેલ સ્પાર્જ્ડ સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટરમાં,ઓક્સિજનના સ્થાનાંતરણ માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારવા માટે જંતુરહિત હવાના પરપોટા દાખલ કરવામાં આવે છે.

(C) $DNA$ ને કોષમાં દાખલ કરવાની પદ્ધતિને ટ્રાન્સફોર્મેશન અથવા ટ્રાન્સફેક્શન કહેવામાં આવે છે.
માઈક્રોઈન્જેક્શન એ એક સીધી પદ્ધતિ છે જેમાં $DNA$ ને પ્રાણી કોષના કોષકેન્દ્રમાં સીધું દાખલ કરવામાં આવે છે.
બાયોલિસ્ટિક્સ અથવા જીન ગન પદ્ધતિ એક એવી તકનીક છે જેમાં કોષો પર $DNA$ થી કોટેડ સોના અથવા ટંગસ્ટનના સૂક્ષ્મ કણોનો ઉચ્ચ વેગ સાથે મારો કરવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિ વનસ્પતિઓ માટે યોગ્ય છે અને તેનો ઉપયોગ કોઈપણ જાતિના લગભગ કોઈપણ કોષમાં $DNA$ દાખલ કરવા માટે થઈ શકે છે.
તેથી,$DNA$ ને કોષની સાથે જીન ગનમાં મૂકીને કોઈપણ કોષમાં દાખલ કરી શકાય છે.

(A) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીની પ્રક્રિયામાં,જનીનિક દ્રવ્યના અલગીકરણમાં અનિચ્છનીય મેક્રોમોલેક્યુલ્સને દૂર કરવા પડે છે.
$RNA$ એ ન્યુક્લિક એસિડનો એક પ્રકાર છે જેને રાઈબોન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચક સાથે સારવાર આપીને મિશ્રણમાંથી દૂર કરી શકાય છે.
પ્રોટીએઝનો ઉપયોગ પ્રોટીનને દૂર કરવા માટે,કાઈટિનેઝનો ઉપયોગ ફૂગની કોષદીવાલમાં રહેલા કાઈટિનને તોડવા માટે અને સેલ્યુલેઝનો ઉપયોગ વનસ્પતિ કોષદીવાલમાં રહેલા સેલ્યુલોઝને તોડવા માટે થાય છે.
તેથી,$RNA$ ને દૂર કરવા માટેનો યોગ્ય ઉત્સેચક રાઈબોન્યુક્લિએઝ છે.

(D) બાયોરિએક્ટર એ એક એવું પાત્ર છે જેમાં કાચા માલને સૂક્ષ્મજીવો,વનસ્પતિ,પ્રાણી અથવા માનવ કોષોનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ ઉત્પાદનોમાં જૈવિક રીતે રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
શ્રેષ્ઠ વૃદ્ધિ અને ઉત્પાદન મેળવવા માટે,બાયોરિએક્ટરમાં નીચેના આવશ્યક ઘટકો હોવા જોઈએ:
$1$. એજિટેટર સિસ્ટમ: મિશ્રણ અને ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે.
$2$. ઓક્સિજન ડિલિવરી સિસ્ટમ: વાયુજીવી સજીવો માટે જરૂરી વાયુમિશ્રણ પૂરું પાડવા માટે.
$3$. ફોમ કંટ્રોલ સિસ્ટમ: આથવણ દરમિયાન ફીણના ઉત્પાદનને નિયંત્રિત કરવા માટે.
$4$. તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમ: સૂક્ષ્મજીવી પ્રવૃત્તિ માટે શ્રેષ્ઠ તાપમાન જાળવવા માટે.
$5$. $pH$ નિયંત્રણ સિસ્ટમ: કલ્ચર માટે જરૂરી $pH$ સ્તર જાળવવા માટે.
$6$. સેમ્પલિંગ પોર્ટ્સ: પરીક્ષણ અને દેખરેખ માટે સમયાંતરે કલ્ચરના નાના નમૂના લેવા માટે.
તેથી,સૂચિબદ્ધ તમામ ઘટકો પ્રમાણભૂત બાયોરિએક્ટરના આવશ્યક ભાગો છે.

(C) નેકેડ વાયરલ $DNA$ ને સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં દાખલ કરવાની પ્રક્રિયાને $Transfection$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Transduction$ એ બેક્ટેરિયોફેજ દ્વારા એક બેક્ટેરિયામાંથી બીજા બેક્ટેરિયામાં જનીનિક દ્રવ્યના સ્થાનાંતરણને દર્શાવે છે.
$Translation$ એ $mRNA$ માંથી પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા છે.
$Transgenic$ એ એવા સજીવને દર્શાવે છે જેના જિનોમમાં એન્જિનિયર્ડ જનીન દાખલ કરીને ફેરફાર કરવામાં આવ્યો હોય.

(B) જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં,અલગ થયેલા $DNA$ ટુકડાઓને ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ $(EtBr)$ વડે અભિરંજિત કર્યા પછી જોઈ શકાય છે.
અભિરંજિત કર્યા પછી,જેલને $UV$ કિરણો (અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ) ના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે.
$UV$ પ્રકાશ હેઠળ,$DNA$ ના ટુકડાઓ તેજસ્વી નારંગી રંગના પટ્ટાઓ તરીકે દેખાય છે,જે $DNA$ બેઝ જોડીઓ વચ્ચે ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડના ફ્લોરોસેન્સને કારણે થાય છે.

(A) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) પ્રક્રિયામાં ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$(i)$ Denaturation $(A)$: બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ ને $94-96^{\circ} C$ તાપમાને ગરમ કરીને તેને એકલ શૃંખલામાં અલગ કરવામાં આવે છે.
$(ii)$ Annealing $(B)$: તાપમાન ઘટાડીને $40-60^{\circ} C$ કરવામાં આવે છે જેથી પ્રાઈમર્સ એકલ શૃંખલાવાળા $DNA$ ટેમ્પલેટ પર પૂરક ક્રમ સાથે જોડાઈ શકે.
$(iii)$ Extension $(C)$: તાપમાન વધારીને $72^{\circ} C$ કરવામાં આવે છે,જે થર્મોસ્ટેબલ Taq પોલિમરેઝને પ્રાઈમર્સમાં ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ ઉમેરીને નવી $DNA$ શૃંખલાઓનું સંશ્લેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
$30$ ચક્ર $(D)$ પછી,લક્ષિત $DNA$ વિસ્તારનું નોંધપાત્ર રીતે એમ્પ્લીફિકેશન (વર્ધન) થાય છે.

(A) જ્યારે એક જ પ્રકારના રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુને યજમાન બેક્ટેરિયામાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે બેક્ટેરિયા પ્રજનન કરીને સમાન કોષોની વસ્તી ઉત્પન્ન કરે છે. આ દરેક કોષમાં સમાન રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુ હોય છે. સમાન આનુવંશિક માહિતી ધરાવતા આ સમાન કોષોના સમૂહને ક્લોન કહેવામાં આવે છે. તેથી,સમાન રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ધરાવતા બેક્ટેરિયાના જૂથને ક્લોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસની પ્રક્રિયામાં નીચે મુજબના સોપાન ક્રમમાં આવે છે:
$1$. સૌ પ્રથમ,નમૂનાના $DNA$ ને રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરીને ટુકડાઓમાં કાપવામાં આવે છે ($I$ અને $II$).
$2$. ત્યારબાદ આ ટુકડાઓને એગરોઝ જેલ $(III)$ દ્વારા તેમના કદના આધારે અલગ કરવામાં આવે છે.
$3$. અલગ થયેલા $DNA$ ના ટુકડાઓને જોવા માટે,જેલને ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ $(IV)$ વડે અભિરંજિત કરવામાં આવે છે.
$4$. અભિરંજિત $DNA$ પટ્ટાઓને $UV$-વિકિરણ $(V)$ હેઠળ જોવામાં આવે છે.
$5$. અંતે,ઇચ્છિત $DNA$ પટ્ટાઓને જેલમાંથી કાપીને બહાર કાઢવામાં આવે છે,જેને ઇલ્યુશન $(VI)$ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $I, II, III, IV, V, VI$ છે.

(A) સ્ટીર્ડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટર ખાસ કરીને રીકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીન અથવા ઉત્સેચકોના મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે બનાવવામાં આવ્યું છે.
તે વૃદ્ધિ માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ પૂરી પાડે છે,જેમ કે નિયંત્રિત $pH$,તાપમાન,ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા અને પોષક તત્વોનો પુરવઠો,જ્યારે યોગ્ય મિશ્રણ અને વાયુમિશ્રણ (aeration) સુનિશ્ચિત કરે છે.
લેબોરેટરી ફ્લાસ્કથી વિપરીત,જે કદમાં મર્યાદિત હોય છે અને તેમાં ચોક્કસ નિયંત્રણનો અભાવ હોય છે,બાયોરિએક્ટર મહત્તમ ઉત્પાદન મેળવવા માટે સૂક્ષ્મજીવો,વનસ્પતિ,પ્રાણી અથવા માનવ કોષોના મોટા જથ્થાના સંવર્ધનની મંજૂરી આપે છે.

(A) સધર્ન બ્લોટિંગ તકનીકમાં પગલાંનો સાચો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. રિસ્ટ્રિક્શન એન્ઝાઇમ દ્વારા $DNA$ નું પાચન $(III)$
$2$. જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ટુકડાઓનું અલગીકરણ $(II)$
$3$. $UV$ પ્રકાશ હેઠળ $DNA$ જોવા માટે ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ સાથે સ્ટેનિંગ $(IV)$
$4$. રેડિયોએક્ટિવ પ્રોબ સાથે હાઇબ્રિડાઇઝેશન $(V)$
$5$. $X-ray$ ફિલ્મ (ઓટોરેડિયોગ્રાફી) નો ઉપયોગ કરીને શોધ $(I)$
તેથી,સાચો ક્રમ $III, II, IV, V, I$ છે.

(C) એટલે કોમ્પિટન્સી (Competency),જે કોષની બહારના $DNA$ ને ગ્રહણ કરવાની ક્ષમતા છે.
$B$ એટલે કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$,જે એક દ્વિસંયોજક કેટાયન છે અને કોષદીવાલમાં છિદ્રો બનાવીને $DNA$ ગ્રહણ કરવાની કાર્યક્ષમતા વધારે છે.
$C$ એટલે માઈક્રોઈન્જેક્શન પદ્ધતિ,જે પ્રાણી કોષોમાં વપરાતી તકનીક છે જેમાં પુનઃસંયોજિત $DNA$ ને સીધું જ કોષકેન્દ્રમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-$કોમ્પિટન્સી,$B-$કેલ્શિયમ,$C-$માઈક્રોઈન્જેક્શન પદ્ધતિ છે.

(B) પુનઃસંયોજિત $DNA$ ટેકનોલોજીની પ્રક્રિયામાં નીચે મુજબના ક્રમિક પગલાંઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1.$ ઇચ્છનીય જનીનો ધરાવતા $DNA$ ની ઓળખ $(I)$.
$2.$ પુનઃસંયોજિત $DNA$ બનાવવા માટે $DNA$ નું યજમાનમાં પ્રવેશ $(IV)$.
$3.$ યજમાનમાં $DNA$ ની જાળવણી અને જનીન ક્લોનિંગ $(III)$.
$4.$ જનીન સ્થાનાંતરણ $(II)$.
આમ,સાચો ક્રમ $I, IV, III, II$ છે.

(A) $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તકમાં આપેલ સાદા સ્ટીર્ડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટરની આકૃતિના આધારે:
$A$ એ મોટર દર્શાવે છે,જે ઇમ્પેલરને ફેરવવા માટે પાવર પૂરો પાડે છે.
$B$ એ ફોમ બ્રેકર દર્શાવે છે,જે ફીણના નિર્માણને ઘટાડવા માટે ઉપરના ભાગે હોય છે.
$C$ એ સ્ટરાઈલ હવા માટેનો ઇનલેટ દર્શાવે છે,જે નીચેથી પૂરી પાડવામાં આવે છે.
$D$ એ સ્ટરિલાઈઝેશન માટેની વરાળ દર્શાવે છે,જે એસેપ્ટિક પરિસ્થિતિ જાળવવા માટે વપરાય છે.
$E$ એ $pH$ નિયંત્રણ માટે એસિડ/બેઝ ઇનલેટ દર્શાવે છે,જે સંવર્ધન માટે શ્રેષ્ઠ $pH$ જાળવવા માટે વપરાય છે.
તેથી,સાચી ઓળખ $A$-મોટર,$B$-ફોમ બ્રેકર,$C$-સ્ટરાઈલ હવા,$D$-સ્ટરિલાઈઝેશન માટે વરાળ,$E$-$pH$ નિયંત્રણ માટે એસિડ/બેઝ છે.

(B) રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં,આ પ્રક્રિયા નીચેના પગલાંઓનો સમાવેશ કરે છે:
$1$. $A$ અને $B$ એ વિદેશી $DNA$ અને વેક્ટર $DNA$ (પ્લાઝમિડ) ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ પર કાપવા માટે વપરાતા ઉત્સેચકો દર્શાવે છે. આ ઉત્સેચકોને રેસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$2$. $C$ એ કાપેલા વિદેશી $DNA$ ટુકડાને વેક્ટર $DNA$ (પ્લાઝમિડ) સાથે જોડીને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ બનાવવા માટે વપરાતો ઉત્સેચક દર્શાવે છે. આ ઉત્સેચકને $DNA$ લિગેઝ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,$A$ એ રેસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ છે,$B$ એ રેસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ છે,અને $C$ એ $DNA$ લિગેઝ છે.

(A) પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે:
$1$. ડિનેચ્યુરેશન: બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ ને અલગ કરવા માટે તેને આશરે $94^{\circ}C$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે.
$2$. એનિલિંગ: પ્રાઈમર્સને સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ ટેમ્પલેટ સાથે જોડવા માટે નીચા તાપમાને,સામાન્ય રીતે $40^{\circ}C$ થી $60^{\circ}C$ ની વચ્ચે રાખવામાં આવે છે.
$3$. એક્સટેન્શન: $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક $72^{\circ}C$ ના અનુકૂળ તાપમાને નવી $DNA$ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ કરે છે.
તેથી,તાપમાનનો સાચો ક્રમ $A-94^{\circ}C, B-40^{\circ}C, C-72^{\circ}C$ છે.

(D) પોલીમરેઝ ચેઈન રિએક્શન,અથવા $PCR$,એ ઈન વિટ્રો (in vitro) પદ્ધતિ દ્વારા ચોક્કસ જનીન અથવા $DNA$ ખંડની અનેક નકલો બનાવવાની તકનીક છે.
તે $1985$ માં કેરી મુલિસ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી,જેના માટે તેમને $1993$ માં રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો.
એક $PCR$ એમ્પ્લીફિકેશન સાયકલમાં ત્રણ મૂળભૂત પગલાંઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1.$ ડિનેચ્યુરેશન: $DNA$ ની બે શૃંખલાઓને અલગ કરવા માટે તેને ગરમ કરવામાં આવે છે.
$2.$ એનિલિંગ: પ્રાઈમર્સને લક્ષિત ક્રમ સાથે જોડવા માટે મિશ્રણને ઠંડુ કરવામાં આવે છે.
$3.$ એક્સટેન્શન: નવી $DNA$ શૃંખલાઓનું સંશ્લેષણ કરવા માટે થર્મોસ્ટેબલ $DNA$ પોલીમરેઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
આ ત્રણેય વિધાનો વૈજ્ઞાનિક રીતે સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) વિધાન $I$ સાચું છે: માઇક્રોઇન્જેક્શન પદ્ધતિમાં,વિદેશી $DNA$ ને ઝીણી માઇક્રોનીડલ્સ અથવા માઇક્રોપિપેટ્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રાણી અથવા વનસ્પતિ કોષના કોષકેન્દ્રમાં સીધું દાખલ કરવામાં આવે છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: માઇક્રોઇન્જેક્શનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અંડકોષો,ઇંડા અને પ્રારંભિક તબક્કાના ભ્રૂણ જેવા મોટા કોષો માટે થાય છે.
વિધાન $III$ ખોટું છે: ઇલેક્ટ્રોપોરેશનમાં ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ વિદ્યુત પલ્સનો ઉપયોગ કરીને યજમાન કોષના કોષરસ પટલમાં કામચલાઉ છિદ્રો બનાવવામાં આવે છે,લાયસોઝાઇમ કે કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડનો નહીં.
વિધાન $IV$ ખોટું છે: રાસાયણિક-મધ્યસ્થ જનીન સ્થાનાંતરણમાં $DNA$ ના પ્રવેશને સરળ બનાવવા માટે પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(PEG)$ અથવા કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ જેવા રસાયણોનો ઉપયોગ થાય છે,$CO_{2}$ નો નહીં.
તેથી,માત્ર વિધાન $I$ અને $II$ સાચા છે.

(A) પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ ચક્ર ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે:
$1$. ડીનેચરશન: ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ ને અલગ કરવા માટે તેને આશરે $94^{\circ} C$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે. આ લેબલ $B$ ને અનુરૂપ છે.
$2$. એનિલિંગ: પ્રાઈમર્સને નીચા તાપમાને $(40-60^{\circ} C)$ સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ સાથે જોડવામાં આવે છે. આ લેબલ $C$ ને અનુરૂપ છે.
$3$. એક્સટેન્શન: Taq પોલિમરેઝ ઉત્સેચક પ્રાઈમરમાં ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ ઉમેરે છે,જે $72^{\circ} C$ તાપમાને $DNA$ શૃંખલાને લંબાવે છે. આ લેબલ $A$ ને અનુરૂપ છે.
તેથી,$A$ એ Taq પોલિમરેઝ છે,$B$ એ $94^{\circ} C$ પર ડીનેચરશન છે,અને $C$ એ પ્રાઈમર છે.

(D) ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ એટલે બાયોરિએક્ટરમાં ઉત્પાદન બન્યા પછી તેને બજારમાં વેચાણ માટે તૈયાર કરવા સુધીની પ્રક્રિયાઓ.
આ પ્રક્રિયાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1.$ કલ્ચર મીડિયમ અથવા રિએક્ટરમાંથી ઉત્પાદનનું અલગીકરણ.
$2.$ ઉત્પાદનને જરૂરી શુદ્ધતાના સ્તર સુધી લાવવા માટે તેનું શુદ્ધિકરણ.
$3.$ ઉત્પાદનની સ્થિરતા જાળવવા માટે યોગ્ય પ્રિઝર્વેટિવ્સ ઉમેરીને તેનું ફોર્મ્યુલેશન કરવું.
$4.$ ઉત્પાદન સુરક્ષા અને અસરકારકતાના ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે ગુણવત્તા નિયંત્રણ પરીક્ષણ.
$5.$ ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સ,જે ફાર્માસ્યુટિકલ ઉત્પાદનો (દવાઓ) માટે મનુષ્યોમાં સુરક્ષા અને અસરકારકતા ચકાસવા માટે ફરજિયાત છે.
આમ,આપેલા તમામ વિધાનો $(I, II, III, IV)$ ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગના મહત્વના ભાગો છે,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીની પ્રક્રિયા ચોક્કસ ક્રમમાં થાય છે:
$1.$ ઇચ્છિત $DNA$ ટુકડાનું અલગીકરણ $(III)$.
$2.$ $PCR$ નો ઉપયોગ કરીને ઇચ્છિત જનીનનું એમ્પ્લીફિકેશન $(II)$.
$3.$ રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ બનાવવા માટે $DNA$ ટુકડાનું વાહકમાં જોડાણ $(IV)$.
$4.$ રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ને યજમાન સજીવમાં દાખલ કરવું $(V)$.
$5.$ અભિવ્યક્તિ પછી ઇચ્છિત જનીન ઉત્પાદનનું નિષ્કર્ષણ $(I)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $III, II, IV, V, I$ છે.

(A) પ્રોકેરિયોટિક કોષોમાં યુકેરિયોટિક જનીનોને વ્યક્ત કરવામાં મુખ્ય મુશ્કેલી એ છે કે યુકેરિયોટિક જનીનોમાં ઇન્ટ્રોન્સ (બિન-કોડિંગ સિક્વન્સ) હોય છે જેને પ્રોકેરિયોટ્સ પ્રોસેસ (સ્પ્લાયસ) કરી શકતા નથી. વધુમાં,જનીન અભિવ્યક્તિ માટેના નિયમનકારી સંકેતો,જેમ કે પ્રમોટર્સ અને ટર્મિનેટર્સ,યુકેરિયોટ્સ અને પ્રોકેરિયોટ્સ વચ્ચે નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોય છે. તેથી,પ્રોકેરિયોટમાં યુકેરિયોટિક જનીનને વ્યક્ત કરવા માટે,$cDNA$ (કોમ્પ્લીમેન્ટરી $DNA$) નો ઉપયોગ કરવો પડે છે જેમાં ઇન્ટ્રોન્સ હોતા નથી અને વેક્ટરમાં યોગ્ય પ્રોકેરિયોટિક પ્રમોટર સિક્વન્સ જોડવી પડે છે.

(A) એગરોઝ જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં,$DNA$ ટુકડાઓ એગરોઝ મેટ્રિક્સ દ્વારા તેમના કદ અનુસાર અલગ પડે છે.
નાના $DNA$ ટુકડાઓ ઝડપથી ગતિ કરે છે અને વેલ (wells) થી વધુ દૂર જાય છે,જ્યારે મોટા $DNA$ ટુકડાઓ ધીમી ગતિ કરે છે અને વેલની નજીક રહે છે.
આકૃતિ જોતા:
$I.$ આકૃતિ એગરોઝ જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દર્શાવે છે,જે સાચું છે.
$II.$ લેન $1$ વેલની નજીક એક બેન્ડ દર્શાવે છે,જે અપાચિત $DNA$ સૂચવે છે,જે સાચું છે.
$III.$ લેન $2$ થી $4$ માં અનેક બેન્ડ જોવા મળે છે,જે પાચિત $DNA$ ટુકડાઓ સૂચવે છે,જે સાચું છે.
$IV.$ સ્થાન $(A)$ વેલની નજીક છે,એટલે કે તેમાં મોટા $DNA$ ટુકડાઓ છે,જ્યારે સ્થાન $(B)$ વેલથી દૂર છે,એટલે કે તેમાં નાના $DNA$ ટુકડાઓ છે. તેથી,વિધાન $IV$ ખોટું છે.
આમ,વિધાનો $I, II$ અને $III$ સાચા છે.

(D) ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ એક એવો અણુ છે જે $DNA$ અણુના બેઝની વચ્ચે ગોઠવાઈ જાય છે (intercalate).
$DNA$ ધરાવતી જેલને ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડના દ્રાવણમાં ડુબાડવાથી આ રસાયણ $DNA$ સાથે જોડાઈ જાય છે.
જ્યારે જેલને $UV$ પ્રકાશ ($260-300 \ nm$ ની રેન્જમાં) હેઠળ જોવામાં આવે છે,ત્યારે ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ પ્રતિદીપ્તિ (fluorescence) દર્શાવે છે.
આનાથી $DNA$ જેલ પર તેજસ્વી નારંગી રંગના પટ્ટાઓ તરીકે દેખાય છે.

(C) $DNA$ એક જલઅનુરાગી (hydrophilic) અણુ હોવાથી,તે કોષરસ પટલમાંથી પસાર થઈ શકતું નથી.
બેક્ટેરિયાને પ્લાઝમિડ ગ્રહણ કરવા માટે મજબૂર કરવા માટે,બેક્ટેરિયલ કોષોને પહેલા $DNA$ ગ્રહણ કરવા માટે 'સક્ષમ' (competent) બનાવવા પડે છે.
આ પ્રક્રિયા તેમને દ્વિસંયોજક કેટાયન,જેમ કે કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ ની ચોક્કસ સાંદ્રતા સાથે સારવાર આપીને કરવામાં આવે છે,જે બેક્ટેરિયાની કોષ દીવાલમાં રહેલા છિદ્રો દ્વારા $DNA$ ના પ્રવેશવાની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે.
કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડની સારવાર $DNA$ ને કોષની સપાટી પર જોડવામાં મદદ કરે છે અને કોષ દીવાલમાં અસ્થાયી છિદ્રો બનાવીને તેના ગ્રહણને સરળ બનાવે છે.