Process of Recombinant DNA technology Questions in Gujarati

(C) $PCR$ પ્રક્રિયા ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: $1$. વિકૃતિકરણ (Denaturation),$2$. જોડાણ (Annealing),અને $3$. વિસ્તરણ (Extension).
$Taq$ પોલિમરેઝ એ ઉષ્મા-સ્થાયી (thermostable) $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક છે.
તે પ્રાઈમર્સના $3'$ છેડા પર ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ ઉમેરવાનું કાર્ય કરે છે,જેને વિસ્તરણ (Extension) તબક્કો કહેવામાં આવે છે.
વિકૃતિકરણ ઊંચા તાપમાન દ્વારા થાય છે,અને જોડાણ (Annealing) માં પ્રાઈમર્સનું ટેમ્પલેટ $DNA$ સાથે જોડાણ થાય છે.

(C) વર્ણવેલ પદ્ધતિને બાયોલિસ્ટિક્સ અથવા જીન ગન પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ તકનીકમાં,$DNA$ થી કોટેડ સોના અથવા ટંગસ્ટનના ઉચ્ચ વેગ ધરાવતા સૂક્ષ્મ કણોનો મારો કોષો પર કરવામાં આવે છે.
પ્રોટોપ્લાસ્ટ ફ્યુઝનમાં બે કે તેથી વધુ પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ થાય છે,જે કાં તો આપમેળે અથવા પોલીઈથિલિન ગ્લાયકોલ $(PEG)$ જેવા ફ્યુઝન-પ્રેરક રસાયણોની હાજરીમાં થાય છે.
ટ્રાન્સફેક્શન એટલે યુકેરિયોટિક કોષોમાં નેકેડ અથવા શુદ્ધ ન્યુક્લિક એસિડ $(DNA)$ દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા.

(C) $Spooling$ એ $DNA$ નિષ્કર્ષણના અંતિમ તબક્કે કાચના સળિયા પર $DNA$ ને વીંટાળીને એકત્રિત કરવાની પદ્ધતિ છે.
$Elution$ એ એગરોઝ જેલમાંથી અલગ થયેલા $DNA$ ના ટુકડાઓને બહાર કાઢવાની પ્રક્રિયા છે.
$Gel \; electrophoresis$ એ જેલ માધ્યમનો ઉપયોગ કરીને કદના આધારે મેક્રોમોલેક્યુલ્સ અને તેમના ટુકડાઓને અલગ કરવા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવાની પદ્ધતિ છે.
$PCR$ $(Polymerase \; Chain \; Reaction)$ એ ઇચ્છિત જનીનનું પ્રવર્ધન (amplification) સુનિશ્ચિત કરે છે.

(C) પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ માં,એક્સટેન્શન અથવા પોલિમરાઇઝેશનનો તબક્કો $Taq$ $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$Taq$ $DNA$ પોલિમરેઝની પ્રવૃત્તિ માટેનું શ્રેષ્ઠ તાપમાન $72^{\circ}C$ છે.
આ ઉત્સેચકને થર્મોફિલિક બેક્ટેરિયા $Thermus$ $aquaticus$ માંથી અલગ કરવામાં આવે છે,જે તેને ઊંચા તાપમાને પણ સ્થિર અને સક્રિય રહેવા દે છે,અને તે $95^{\circ}C$ (ડીનેચ્યુરેશન તાપમાન) સુધીનું તાપમાન સહન કરી શકે છે.
તેથી,પોલિમરાઇઝેશન માટે $72^{\circ}C$ અને ઉત્સેચકની સહનશક્તિ માટે $95^{\circ}C$ એ સાચા મૂલ્યો છે.

(B) સ્ટીર્ડ-ટેન્ક બાયોરિએક્ટર કોષો અથવા સૂક્ષ્મજીવો માટે શ્રેષ્ઠ વૃદ્ધિની સ્થિતિ પૂરી પાડવા માટે રચાયેલ છે. સ્ટીરર (impeller) નું મુખ્ય કાર્ય કલ્ચર માધ્યમનું સમાન મિશ્રણ સુનિશ્ચિત કરવાનું અને સમગ્ર પાત્રમાં હવાના પરપોટાને ફેલાવીને વાયુમિશ્રણ (aeration) ની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવવાનું છે. જોકે બાયોરિએક્ટરમાં તાપમાન નિયંત્રણ,ફીણ નિયંત્રણ અને pH નિયમન માટે અલગ સિસ્ટમ હોય છે,પરંતુ સ્ટીરર ખાસ કરીને ઘટકોના એકરૂપીકરણ અને ઓક્સિજનના વિતરણમાં મદદ કરે છે.

(A) બાયોટેકનોલોજીની પ્રક્રિયાને બે મુખ્ય તબક્કામાં વહેંચવામાં આવે છે: અપસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ.
$1$. અપસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગમાં જૈવિક એજન્ટની તૈયારી,વૃદ્ધિની સ્થિતિનું અનુકૂલન અને બાયોરિએક્ટરમાં વાસ્તવિક આથવણ (fermentation) પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.
$2$. ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ એ બાયોસિન્થેટિક તબક્કો (આથવણ) પૂર્ણ થયા પછીનો તબક્કો છે. તેમાં ઇચ્છિત ઉત્પાદનનું અલગીકરણ અને શુદ્ધિકરણ,ત્યારબાદ ફોર્મ્યુલેશન અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ પરીક્ષણનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,બાયોરિએક્ટરમાં ઉત્પાદિત ઇચ્છિત સંયોજનનું અલગીકરણ અને શુદ્ધિકરણ એ ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગનો ભાગ છે.

(D) જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસીસ એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ જેલ માધ્યમનો ઉપયોગ કરીને મેક્રોમોલેક્યુલ્સ (જેમ કે $DNA$,$RNA$ અને પ્રોટીન) અને તેમના ટુકડાઓને તેમના કદ અને વીજભારના આધારે અલગ કરવા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે. તે એક વિશ્લેષણાત્મક સાધન છે,યજમાન કોષોમાં વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવાની પદ્ધતિ નથી. તેનાથી વિપરીત,માઈક્રોઈન્જેક્શન,હીટ શોક અને જીન ગન (બાયોલિસ્ટિક્સ) એ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ સાથે યજમાન કોષોના રૂપાંતરણ માટેની સ્થાપિત પદ્ધતિઓ છે.

(B) $DNA$ ના અલગીકરણની પ્રક્રિયામાં,અંતિમ તબક્કામાં શુદ્ધ $DNA$ ના દ્રાવણમાં ઠંડું ઇથેનોલ ઉમેરવામાં આવે છે.
ઠંડા ઇથેનોલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે કારણ કે $DNA$ ઇથેનોલમાં અદ્રાવ્ય છે.
જ્યારે ઠંડું ઇથેનોલ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે $DNA$ દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થઈને ઝીણા તંતુઓ સ્વરૂપે અલગ પડે છે.
આ પ્રક્રિયાને 'સ્પૂલિંગ' (spooling) કહેવામાં આવે છે,જે શુદ્ધ $DNA$ ને એકત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(C) $PCR$ એટલે કે પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન.
આ મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં વપરાતી એક તકનીક છે જેનો ઉપયોગ $DNA$ ના એક અથવા થોડા ટુકડાઓની નકલોને અનેકગણી વધારવા માટે થાય છે,જેનાથી ચોક્કસ $DNA$ ક્રમની હજારોથી લાખો નકલો ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$PCR$ નો મુખ્ય ઉપયોગ $DNA$ ના એમ્પ્લીફિકેશન (વર્ધન) માટે થાય છે.

(C) માઈક્રોઈન્જેક્શન પદ્ધતિમાં,રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ને માઈક્રોનીડલ્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રાણી કોષના કોષકેન્દ્રમાં સીધું દાખલ કરવામાં આવે છે. આ તકનીકનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પ્રાણી કોષો માટે થાય છે. આનાથી વિપરીત,જીન ગન અથવા બાયોલિસ્ટિક પદ્ધતિમાં $DNA$ થી કોટેડ સોના અથવા ટંગસ્ટનના સૂક્ષ્મ કણોનો ઉપયોગ કરીને કોષો પર મારો કરવામાં આવે છે.

(D) સતત સંવર્ધન પ્રણાલીમાં,સંવર્ધન માધ્યમ એક બાજુથી સતત ઉમેરવામાં આવે છે જ્યારે કોષો ધરાવતું વપરાયેલું માધ્યમ બીજી બાજુથી બહાર કાઢવામાં આવે છે.
આનાથી કોષોને તેમની શારીરિક રીતે સૌથી વધુ સક્રિય લોગ/એક્સપોનેન્શિયલ તબક્કામાં જાળવી શકાય છે,જે શેક ફ્લાસ્ક કરતા મોટો ફાયદો છે,જ્યાં પોષક તત્વોના અભાવ અને કચરાના સંચયને કારણે કોષો અંતે સ્થિર તબક્કામાં પ્રવેશે છે.
વધુમાં,સતત સંવર્ધન પ્રણાલીઓ સતત અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયાઓના એકીકરણને સરળ બનાવે છે,અને તે સફાઈ અને ફરીથી ઇનોક્યુલેશન માટે વારંવાર બંધ કર્યા વિના લાંબા ગાળાના સંચાલનની મંજૂરી આપે છે.

(A) $PCR$ $(Polymerase Chain Reaction)$ પદ્ધતિમાં નવા $DNA$ શૃંખલાઓના સંશ્લેષણ માટે ઉષ્મા-સ્થાયી (thermostable) $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચકની જરૂર પડે છે.
$Taq$ પોલિમરેઝને $Thermus$ $aquaticus$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી મેળવવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચક ઉષ્મા-સ્થાયી છે,જેનો અર્થ છે કે તે $PCR$ ના વિનૈસર્ગીકરણ (denaturation) તબક્કા માટે જરૂરી ઊંચા તાપમાન (આશરે $94-95^{\circ}C$) પર પણ પોતે નિષ્ક્રિય થયા વગર સક્રિય રહી શકે છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી આપે છે કે શા માટે $PCR$ માં $Taq$ પોલિમરેઝનો ઉપયોગ થાય છે.

(A) $1$. ટામેટાના કોષોમાં સેલ્યુલોઝની બનેલી કોષદીવાલ હોય છે,જેને કોષીય ઘટકો મુક્ત કરવા માટે સેલ્યુલેઝ દ્વારા તોડવી જરૂરી છે.
$2$. જનીન દ્રવ્ય સાથે જોડાયેલા પ્રોટીનને પ્રોટીએઝનો ઉપયોગ કરીને દૂર કરવા જોઈએ.
$3$. શુદ્ધ $RNA$ ને અલગ કરવા માટે,કોષમાં રહેલા $DNA$ નું વિઘટન કરવું જરૂરી છે. ડીઓક્સિરાઈબોન્યુક્લિએઝ $(DNase)$ એ એક ઉત્સેચક છે જે ખાસ કરીને $DNA$ નું પાચન કરે છે પરંતુ $RNA$ ને અસર કરતું નથી.
$4$. તેથી,મિશ્રણને $DNase$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવવાથી $DNA$ દૂર થાય છે અને $RNA$ નિષ્કર્ષણ માટે અકબંધ રહે છે.
$5$. વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ સમજાવે છે કે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં $DNase$ નો ઉપયોગ શા માટે કરવામાં આવે છે.

(B) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં,પ્રોબને કોષોના ક્લોનમાં તેના પૂરક $DNA$ સાથે હાઇબ્રિડાઇઝ થવા દેવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ચોક્કસ જનીન ક્રમ ધરાવતા ક્લોનને ઓળખવા માટે થાય છે.
ત્યારબાદ કોષોને ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા શોધવામાં આવે છે.
પરિવર્તિત (mutated) જનીનો ધરાવતા કોષો ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મ પર જોવા મળશે નહીં કારણ કે પ્રોબ પરિવર્તિત જનીન ક્રમ સાથે પૂરક હોતો નથી.

(C) પ્રાઈમર્સનો ઉપયોગ કરીને જનીન એમ્પ્લીફિકેશન પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ દ્વારા કરી શકાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,બે સેટ પ્રાઈમર્સ અને $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરીને ઈચ્છિત જનીનની ઘણી નકલો ઈન-વિટ્રો (પાત્રમાં) સંશ્લેષિત કરવામાં આવે છે.
પ્રાઈમર્સ એ નાના,રાસાયણિક રીતે સંશ્લેષિત ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઈડ્સ છે જે $DNA$ ના ચોક્કસ ભાગો સાથે પૂરક હોય છે.

(D) જનીનિક કોડની સાર્વત્રિકતાને કારણે બેક્ટેરિયામાં માનવ પ્રોટીનનું ઉત્પાદન શક્ય છે.
આનો અર્થ એ છે કે બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્યો સુધીના લગભગ તમામ જીવંત સજીવોમાં સમાન કોડોન સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,જ્યારે માનવ જનીનને બેક્ટેરિયલ પ્લાઝમિડમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે બેક્ટેરિયલ મશીનરી માનવ $DNA$ ક્રમને સફળતાપૂર્વક ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને ટ્રાન્સલેશન કરીને અનુરૂપ કાર્યાત્મક માનવ પ્રોટીનમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.

(B) પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન $(PCR)$ એ એક એવી તકનીક છે જેના દ્વારા $DNA$ ના નાના નમૂનાઓને ઝડપથી એમ્પ્લીફાય (વર્ધન) કરી શકાય છે.
આ તકનીકનો ઉપયોગ $DNA$ ના માત્ર એક જનીન કદના ટુકડાથી શરૂ કરીને,માત્ર થોડા કલાકોમાં અબજો નકલો બનાવવા માટે થાય છે.
પ્રાચીન ખોપરીમાંથી ખૂબ જ ઓછું $DNA$ મળ્યું હોવાથી,જનીનિક વિશ્લેષણ માટે પૂરતો જથ્થો મેળવવા માટે $PCR$ એ સૌથી અસરકારક પદ્ધતિ છે.

(D) આણ્વિય પ્રોબ્સ એ લેબલ કરેલા $DNA$ ખંડો,$RNA$ ખંડો અથવા એન્ટિબોડીઝ છે.
તેઓ પૂરક બંધારણની હાજરી દ્વારા ખામીયુક્ત જનીન,રોગકારક,તેમના એન્ટિજેન્સ અથવા તેમની સામે ઉત્પન્ન થયેલી એન્ટિબોડીઝને શોધવા માટે વપરાય છે.
જનીન ઇજનેરીમાં,પ્રોબ્સનો મુખ્ય ઉપયોગ સ્ક્રીનિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ક્લોન્સની લાઇબ્રેરીમાંથી રૂપાંતરિત કોષો અથવા ચોક્કસ જનીન ક્રમ ઓળખવા માટે થાય છે.

(B) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીની પ્રક્રિયામાં,જનીન દ્રવ્યના અલગીકરણમાં પ્રોટીન,$RNA$ અને પોલિસેકેરાઇડ્સ જેવા અનિચ્છનીય કોષીય ઘટકોને ચોક્કસ ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને દૂર કરવામાં આવે છે.
એકવાર દ્રાવણમાં શુદ્ધ $DNA$ મેળવ્યા પછી,તેને ઠંડા ઇથેનોલ ઉમેરીને અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે $DNA$ નિલંબનમાં ઝીણા તંતુઓના સમૂહ તરીકે દેખાય છે,જેને સ્પૂલિંગ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે.

(B) જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસની પ્રક્રિયામાં,$DNA$ ના ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવામાં આવે છે.
આ $DNA$ ટુકડાઓને જોવા માટે,જેલને ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ $(EtBr)$ નામના ફ્લોરોસન્ટ ડાય (રંજક) વડે અભિરંજિત કરવામાં આવે છે.
જ્યારે આ જેલને અલ્ટ્રાવાયોલેટ $(UV)$ વિકિરણ હેઠળ રાખવામાં આવે છે,ત્યારે $EtBr$ એ $DNA$ ની વચ્ચે ગોઠવાઈ જાય છે અને ફ્લોરોસેન્સ દર્શાવે છે.
પરિણામે,$UV$ પ્રકાશ હેઠળ $DNA$ ના ટુકડાઓ તેજસ્વી નારંગી રંગની પટ્ટીઓ તરીકે દેખાય છે.

(C) પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ એ $DNA$ ના ચોક્કસ ટુકડાનું પ્રવર્ધન (amplification) કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે. તેમાં ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે જે ચક્રમાં પુનરાવર્તિત થાય છે:
$1$. ડીનેચરશન (વિકૃતિકરણ): બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ ને બે શૃંખલાઓને અલગ કરવા માટે ઊંચા તાપમાને (સામાન્ય રીતે $94-95^{\circ}C$ ની આસપાસ) ગરમ કરવામાં આવે છે.
$2$. એનિલિંગ (તાપાનુશીલન): તાપમાન ઘટાડવામાં આવે છે (સામાન્ય રીતે $50-65^{\circ}C$) જેથી પ્રાઈમર્સ સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ ટેમ્પલેટ પર પૂરક ક્રમ સાથે જોડાઈ શકે.
$3$. એક્સટેન્શન (પ્રસાર): તાપમાનને $Taq$ $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક માટે અનુકૂળ કરવામાં આવે છે (સામાન્ય રીતે $72^{\circ}C$),જેથી તે પ્રાઈમર્સમાં ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ ઉમેરીને નવી $DNA$ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ કરી શકે.
તેથી,સાચો ક્રમ ડીનેચરશન,એનિલિંગ અને એક્સટેન્શન છે.

(B) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) એ $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડને ઇન-વિટ્રો (in-vitro) પદ્ધતિ દ્વારા પ્રવર્ધિત કરવાની તકનીક છે。
તેના મુખ્ય ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
$1$. $\text{જનીન}$ $\text{પ્રવર્ધન}$ ($Gene$ $amplification$): $DNA$ ના ચોક્કસ ક્રમની લાખો નકલો બનાવવી。
$2$. $\text{આણ્વિક}$ $\text{નિદાન}$ ($Molecular$ $diagnosis$): દર્દીઓમાં રોગકારક જીવાણુઓ (જેમ કે વાયરસ અથવા બેક્ટેરિયા) ની હાજરી તપાસવી, ભલે તેમની સાંદ્રતા ખૂબ ઓછી હોય。
$3$. $\text{જનીન}$ $\text{વિકૃતિઓની}$ $\text{શોધ}$ ($Detection$ of $gene$ $mutations$): રોગો સાથે સંકળાયેલ ચોક્કસ જનીનિક ફેરફારો અથવા વિકૃતિઓને ઓળખવી。
$4$. $DNA$ $\text{ફિંગરપ્રિન્ટિંગ}$ અને $\text{ફોરેન્સિક}$ $\text{વિશ્લેષણ}$。
અલગ કરેલા પ્રોટીનનું શુદ્ધિકરણ એ ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગની તકનીક છે, તે $PCR$ નો ઉપયોગ નથી。

(A) પ્લાઝમિડ $pBR322$ બે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધક જનીનો ધરાવે છે: $amp^R$ (એમ્પિસિલિન પ્રતિરોધક) અને $tet^R$ (ટેટ્રાસાયકલિન પ્રતિરોધક).
$PstI$ રિસ્ટ્રિક્શન સાઇટ પર વિદેશી $DNA$ ટુકડાનું નિવેશ,જે $amp^R$ જનીનની અંદર આવેલું છે,તેના પરિણામે $amp^R$ જનીનનું નિવેશ નિષ્ક્રિયકરણ (insertional inactivation) થાય છે.
આ નિષ્ક્રિયકરણને કારણે,પુનઃસંયોજિત પ્લાઝમિડ યજમાન $E. coli$ કોષને એમ્પિસિલિન સામે પ્રતિકાર આપવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે.
તેથી,રૂપાંતરિત કોષો એમ્પિસિલિન પ્રત્યે સંવેદનશીલ બનશે પરંતુ તેઓ $\beta$-ગેલેક્ટોસિડેઝ માટે દાખલ કરેલા જનીનને અભિવ્યક્ત કરી શકશે.

(C) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) પ્રક્રિયા ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: $1$. ડીનેચ્યુરેશન,$2$. એનિલિંગ,અને $3$. એક્સટેન્શન.
પ્રથમ તબક્કામાં,ડીનેચ્યુરેશન,ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ ટેમ્પલેટને ખૂબ ઊંચા તાપમાને (આશરે $94-98^{\circ}C$) ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી પૂરક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ તોડીને બે સ્ટ્રેન્ડ્સને અલગ કરી શકાય.
જો શરૂઆતમાં આ ઊંચું તાપમાન જાળવવામાં ન આવે,તો $DNA$ સ્ટ્રેન્ડ્સ અલગ થશે નહીં,અને ત્યારબાદના પગલાં (એનિલિંગ અને એક્સટેન્શન) થઈ શકશે નહીં.
તેથી,ડીનેચ્યુરેશન એ પ્રથમ પગલું છે જે સૌથી પહેલા અસરગ્રસ્ત થશે.

(N/A) હેપેટાઈટીસ $B$ અને બર્ડ ફ્લૂની $DNA$ રસીઓને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ રસીઓ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે. આ રસીઓ નાના વર્તુળાકાર $DNA$ અણુ (પ્લાઝમિડ) ની બનેલી હોય છે,જેમાં રોગકારક (વાયરસ) ના ચોક્કસ જનીન ખંડને દાખલ કરવામાં આવે છે. જ્યારે આ પ્લાઝમિડને યજમાન શરીરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે યજમાન કોષો રોગકારકના જનીન દ્વારા સંકેતિત ચોક્કસ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે,જે વાસ્તવિક રોગ પેદા કર્યા વિના રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવને ઉત્તેજિત કરે છે.

(B) જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં,$DNA$ ના ટુકડાઓને એગરોઝ જેલ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી ચાળણી જેવી અસર દ્વારા તેમના કદના આધારે અલગ કરવામાં આવે છે.
$DNA$ ને જોવા માટે,જેલને ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ $(EtBr)$ વડે અભિરંજિત કરવામાં આવે છે.
જ્યારે અભિરંજિત જેલને $UV$ કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે,ત્યારે $DNA$ ના ટુકડાઓ તેજસ્વી નારંગી રંગના બેન્ડ તરીકે દેખાય છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે ક્રોમોજેનિક સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે રિકોમ્બિનન્ટ કોલોનીઝ માટે બ્લુ-વ્હાઇટ સ્ક્રીનિંગમાં થાય છે,જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં $DNA$ બેન્ડ જોવા માટે નહીં.
એગરોઝ જેલમાંથી $DNA$ બેન્ડને બહાર કાઢવાની પ્રક્રિયાને ખરેખર ઇલ્યુશન કહેવામાં આવે છે.

(B) $DNA$ ના ટુકડાઓને એગરોઝ જેલમાંથી કૃત્રિમ પટલ (જેમ કે નાઈટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન) પર સ્થાનાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને બ્લોટીંગ (ખાસ કરીને સધર્ન બ્લોટીંગ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$1$. ઈલેક્ટ્રોફોરેસીસનો ઉપયોગ $DNA$ ના ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવા માટે થાય છે.
$2$. $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) નો ઉપયોગ $DNA$ ના ખંડોના પ્રવર્ધન (એમ્પ્લીફિકેશન) માટે થાય છે.
$3$. રિસ્ટ્રિક્શન પાચન એ રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને $DNA$ અણુઓને નાના ટુકડાઓમાં કાપવાની પ્રક્રિયા છે.
તેથી,વર્ણવેલ સાચી પ્રક્રિયા બ્લોટીંગ છે.

(B) જૈવપ્રક્રિયા ઈજનેરીવિદ્યા (Bioprocess engineering) એ એક એવી તકનીક છે જેમાં રાસાયણિક ઈજનેરી પ્રક્રિયાઓમાં જંતુરહિત પરિસ્થિતિ જાળવી રાખવામાં આવે છે,જેથી એન્ટિબાયોટિક્સ,રસીઓ અને ઉત્સેચકો જેવી બાયોટેકનોલોજીકલ નીપજોના ઉત્પાદન માટે માત્ર ઈચ્છિત સૂક્ષ્મજીવો અથવા સુકોષકેન્દ્રી કોષોની જ મોટા પાયે વૃદ્ધિ થઈ શકે.

(B) જનીન પરિવર્તિત સજીવો ($GMO$s) ના નિર્માણમાં રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થાય છે,જેમાં નીચેના પગલાંઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. ઈચ્છિત જનીનયુક્ત $DNA$ની ઓળખ.
$2$. ઓળખ પામેલા $DNA$નો યજમાનમાં પ્રવેશ.
$3$. પ્રવેશેલા $DNA$ની યજમાનમાં જાળવણી તથા તેની સંતતિઓમાં $DNA$નું સ્થળાંતરણ.
ઈચ્છિત લક્ષણો ધરાવતા બે પિતૃઓ વચ્ચે સંકરણ એ પરંપરાગત વનસ્પતિ સંવર્ધનની પદ્ધતિ છે,તે જનીન ઈજનેરી વિદ્યા દ્વારા $GMO$s બનાવવાના પગલાંમાં આવતું નથી.

(C) $DNA$ ના ટુકડાઓ ઋણ વીજભારિત અણુઓ છે.
અગારોઝ જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસિસની પદ્ધતિમાં,$DNA$ ના ટુકડાઓને અગારોઝ જેલ મેટ્રિક્સ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી ચાળણી જેવી અસર (sieving effect) દ્વારા તેમના કદના આધારે અલગ કરવામાં આવે છે.
જ્યારે વિદ્યુતક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે,ત્યારે $DNA$ ના ટુકડાઓ એનોડ (ધન ધ્રુવ) તરફ ગતિ કરે છે.
નાના ટુકડાઓ મોટા ટુકડાઓની સરખામણીમાં જેલમાં વધુ ઝડપથી અને વધુ અંતર સુધી ગતિ કરે છે.

(C) ઈથીડિયમ બ્રોમાઈડ $(EtBr)$ એ એક ફ્લોરોસન્ટ અભિરંજક છે જેનો ઉપયોગ એગરોઝ જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં $DNA$ ના ટુકડાઓને જોવા માટે થાય છે.
જ્યારે જેલને $UV$ પ્રકાશ હેઠળ રાખવામાં આવે છે,ત્યારે $DNA$ ના બેવડા કુંતલ (double helix) માં દાખલ થયેલા $EtBr$ ના અણુઓ $UV$ કિરણોત્સર્ગનું શોષણ કરે છે અને નારંગી-લાલ વર્ણપટમાં પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે.
તેથી,$UV$ પ્રકાશ હેઠળ $DNA$ ના પટ્ટાઓ તેજસ્વી નારંગી રંગના દેખાય છે.

(D) છાલન (elution) એ જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં વપરાતી એક તકનીક છે,જેનો ઉપયોગ અગારોઝ જેલમાંથી $DNA$ ના ટુકડાઓને અલગ કરવા માટે થાય છે.
જ્યારે $DNA$ ના ટુકડાઓ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે અને તેને જોવામાં આવે છે (સામાન્ય રીતે ઇથિડિયમ બ્રોમાઇડ સાથે અભિરંજિત કરીને અને $UV$ પ્રકાશમાં રાખીને),ત્યારે જરૂરી $DNA$ ના પટ્ટાઓને અગારોઝ જેલમાંથી કાપી લેવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ,$DNA$ ધરાવતા આ જેલના ટુકડાઓમાંથી $DNA$ ને નિષ્કર્ષિત અને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે,આ પ્રક્રિયાને છાલન (elution) કહેવામાં આવે છે.

(A) જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસમાં,$DNA$ ના ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવામાં આવે છે. અપાચિત $DNA$ એ એક મોટો,અખંડ અણુ છે જે કૂપ (well) થી દૂર જઈ શકતો નથી કારણ કે તે એગરોઝ જેલ મેટ્રિક્સના છિદ્રોમાંથી અસરકારક રીતે પસાર થવા માટે ખૂબ મોટો હોય છે. જેલની છબી જોતા,$1$ નંબરની લેનમાં કૂપની નજીક એક જ મોટો પટ્ટો (band) જોવા મળે છે,જે સૂચવે છે કે $DNA$ ને રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકો દ્વારા કાપવામાં આવ્યું નથી. લેન $2, 3,$ અને $4$ માં અનેક નાના પટ્ટાઓ જોવા મળે છે,જે સૂચવે છે કે $DNA$ નું પાચન થઈને નાના ટુકડાઓમાં રૂપાંતર થયું છે. તેથી,અપાચિત $DNA$ ને કૂપ $1$ માં દાખલ કરવામાં આવ્યું હતું.

(A) પ્લાસ્મિડ $pBR322$ માં બે એન્ટિબાયોટિક અવરોધક જનીનો હોય છે: $amp^R$ (એમ્ફિસિલિન અવરોધક) અને $tet^R$ (ટેટ્રાસાયક્લિન અવરોધક).
$Cla\, I$ ઉત્સેચક માટેનું રિસ્ટ્રિક્શન સ્થાન $tet^R$ જનીનની અંદર આવેલું છે.
જ્યારે વિદેશી $DNA$ ને $Cla\, I$ સ્થાન પર દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે $tet^R$ જનીનનું ઇન્સર્શનલ ઇનએક્ટિવેશન (દાખલ થવાને કારણે નિષ્ક્રિયતા) થાય છે,એટલે કે તે બિન-કાર્યક્ષમ બની જાય છે.
પરિણામે,આ પુનઃસંયોજિત પ્લાસ્મિડ ધરાવતા બેક્ટેરિયા ટેટ્રાસાયક્લિન સામેનો તેમનો અવરોધ ગુમાવે છે.
જો કે,$amp^R$ જનીન અકબંધ અને કાર્યક્ષમ રહે છે.
તેથી,રૂપાંતરિત બેક્ટેરિયા એમ્ફિસિલિન ધરાવતા માધ્યમમાં વૃદ્ધિ પામી શકશે પરંતુ ટેટ્રાસાયક્લિન ધરાવતા માધ્યમમાં વૃદ્ધિ પામી શકશે નહીં.

(C) પુન:સંયોજિત $DNA$ ને યજમાન કોષમાં દાખલ કરવાની પ્રક્રિયાને રૂપાંતરણ (transformation) કહેવામાં આવે છે.
યજમાન કોષ (જેમ કે $E. coli$) દ્વારા $DNA$ ના ગ્રહણને સરળ બનાવવા માટે,કોષોને કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ જેવા દ્વિસંયોજક આયનો સાથે સારવાર આપવામાં આવે છે.
આનાથી કોષદીવાલના છિદ્રો દ્વારા બેક્ટેરિયામાં $DNA$ પ્રવેશવાની કાર્યક્ષમતા વધે છે.
ત્યારબાદ પુન:સંયોજિત $DNA$ ને આ કોષોમાં દાખલ કરવા માટે,કોષોને પુન:સંયોજિત $DNA$ સાથે બરફ પર રાખવામાં આવે છે,ત્યારબાદ ટૂંકા સમય માટે $42^{\circ} C$ તાપમાને (હીટ શોક) મૂકવામાં આવે છે અને અંતે ફરીથી બરફ પર મૂકવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા બેક્ટેરિયાને પુન:સંયોજિત $DNA$ ગ્રહણ કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે.

(B) સૂક્ષ્મ અંત:ક્ષેપણ (Microinjection) એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ પ્રાણીકોષના કોષકેન્દ્રમાં સીધું જ વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવા માટે થાય છે,જેમાં ખૂબ જ ઝીણી કાચની માઇક્રોપાઇપેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પ્રાણીકોષોમાં થાય છે કારણ કે તેમાં કોષદીવાલનો અભાવ હોય છે,જેનાથી કોષરસસ્તર અને કોષકેન્દ્રપટલમાં પ્રવેશવું સરળ બને છે.

(A) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીની પ્રક્રિયામાં,ચોક્કસ ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને $RNA$,પ્રોટીન અને લિપિડ જેવા અન્ય મેક્રોમોલેક્યુલ્સને દૂર કર્યા પછી,ઠંડો ઈથેનોલ ઉમેરીને શુદ્ધ $DNA$ ને અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને 'સ્પૂલિંગ' (spooling) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જેમાં $DNA$ નિલંબિત દ્રાવણમાં ઝીણા તંતુઓના સમૂહ તરીકે દેખાય છે.

(D) પોલિમરેઝ ચેઈન રિએકશન $(PCR)$ ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે:
$1$. ડિનેચ્યુરેશન $(P)$: બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ ને અલગ કરવા માટે તેને આશરે $95^{\circ}C$ જેટલા ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે.
$2$. એનિલિંગ $(Q)$: પ્રાઈમર્સને ટેમ્પલેટ $DNA$ સાથે જોડાવા દેવા માટે તાપમાન ઘટાડીને આશરે $40-60^{\circ}C$ (સામાન્ય રીતે $50-65^{\circ}C$,અહીં $56^{\circ}C$) કરવામાં આવે છે.
$3$. એક્સટેન્શન $(R)$: $Taq$ $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચકને નવી $DNA$ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ કરવા દેવા માટે તાપમાન વધારીને $72^{\circ}C$ કરવામાં આવે છે.
તેથી,તાપમાનનો સાચો ક્રમ $P$ માટે $95^{\circ}C$,$Q$ માટે $56^{\circ}C$ અને $R$ માટે $72^{\circ}C$ છે.

(A) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) પદ્ધતિ ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: ડિનેચરશન (denaturation),એનિલિંગ (annealing) અને એક્સટેન્શન (extension).
ડિનેચરશનના તબક્કામાં,બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ ને ઊંચા તાપમાને (આશરે $94^{\circ}C - 96^{\circ}C$) ગરમ કરવામાં આવે છે.
આ ઊંચું તાપમાન પૂરક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધોને તોડી નાખે છે,જેના કારણે $DNA$ ની બંને શૃંખલાઓ અલગ થઈ જાય છે.
કોષની અંદર થતા સ્વયંજનન (in vivo replication) કરતા અલગ,જ્યાં $DNA$ ને છૂટું પાડવા માટે હેલિકેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ થાય છે,$PCR$ માં શૃંખલાઓને અલગ કરવા માટે તાપીય ડિનેચરશન (thermal denaturation) નો ઉપયોગ થાય છે.

(B) સાદા સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયો-રિએક્ટરમાં ($P$ દ્વારા દર્શાવેલ),સ્ટિરર સમગ્ર બાયો-રિએક્ટરમાં સમાન મિશ્રણ અને ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
સ્પાર્જ્ડ સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયો-રિએક્ટરમાં ($Q$ દ્વારા દર્શાવેલ),નીચેથી જંતુરહિત હવાના પરપોટા છોડવામાં આવે છે,જે ઓક્સિજનના સ્થાનાંતરણ માટેની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારે છે.
તેથી,$P$ એ સાદું સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયો-રિએક્ટર છે અને $Q$ એ સ્પાર્જ્ડ સ્ટિરડ-ટેન્ક બાયો-રિએક્ટર છે.

(D) પુનઃસંયોજિત $DNA$ ટેકનોલોજીમાં,અનુપ્રવાહ પ્રક્રિયા (downstream processing) એ પ્રક્રિયાઓનો સંદર્ભ આપે છે જે બાયોરિએક્ટરમાં ઉત્પાદન તૈયાર થયા પછી કરવામાં આવે છે.
તેમાં મુખ્યત્વે ઉત્પાદનોનું અલગીકરણ,શુદ્ધિકરણ,ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને સંરક્ષણનો સમાવેશ થાય છે.
ઉત્પાદન મેળવવા માટે ઇચ્છિત જનીનની અભિવ્યક્તિ કરવી એ 'અપસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ' (upstream processing) નો ભાગ છે,જે બાયોરિએક્ટરની અંદર થાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો જવાબ છે.

(C) જ્યારે કોઈ પ્રોટીન સંકેતન જનીન કોઈ વિષમજાત યજમાનમાં અભિવ્યક્ત થાય છે, ત્યારે ઉત્પન્ન થતા પ્રોટીનને $\text{પુનઃસંયોજિત}$ $\text{પ્રોટીન}$ ($Recombinant$ $protein$) કહેવામાં આવે છે.
આ જૈવ-ટેકનોલોજીનો એક મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે, જેમાં ઇચ્છિત જનીનને વાહક (vector) માં દાખલ કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તેને યજમાન સજીવ (જેમ કે $E. coli$ અથવા યીસ્ટ) માં દાખલ કરીને મોટી માત્રામાં ઇચ્છિત પ્રોટીન મેળવવામાં આવે છે.

(B) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) એ $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડના પ્રવર્ધન માટે વપરાતી તકનીક છે.
તેમાં બે પ્રકારના નાના,રાસાયણિક રીતે સંશ્લેષિત ઓલિગોન્યુક્લિઓટાઈડ્સની જરૂર પડે છે જે $DNA$ ટેમ્પલેટના ચોક્કસ ભાગો સાથે પૂરક હોય છે.
આ બે પ્રાઈમરને ફોરવર્ડ પ્રાઈમર અને રિવર્સ પ્રાઈમર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેઓ વિકૃત (denatured) $DNA$ ની બે શૃંખલાઓના $3'$ છેડા સાથે જોડાય છે,જે $DNA$ પોલિમરેઝને શૃંખલા લંબાવવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,પ્રવર્ધનની પ્રક્રિયા માટે $2$ પ્રકારના પ્રાઈમરની જરૂર પડે છે.

(C) પોલિમરેઝ ચેઈન રિએકશન $(PCR)$ ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે જે ચક્રીય રીતે કરવામાં આવે છે:
$1$. વિનૈસર્ગીકરણ (Denaturation): બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ ને ઊંચા તાપમાને (આશરે $94-98^{\circ}C$) ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી શૃંખલાઓ અલગ પડે.
$2$. તાપમાનુશિતન (Annealing): તાપમાન ઘટાડવામાં આવે છે (આશરે $50-65^{\circ}C$) જેથી પ્રાઈમર્સ $DNA$ ટેમ્પલેટની પૂરક શૃંખલાઓ સાથે જોડાઈ શકે.
$3$. વિસ્તૃતીકરણ (Extension): તાપમાનને યોગ્ય સ્તરે (આશરે $72^{\circ}C$) લાવવામાં આવે છે જેથી $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક ન્યુક્લિઓટાઈડ્સ ઉમેરીને નવી $DNA$ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ કરી શકે.
તેથી,સાચો ક્રમ વિનૈસર્ગીકરણ $\rightarrow$ તાપમાનુશિતન $\rightarrow$ વિસ્તૃતીકરણ છે.

(A) $PCR$ એટલે કે પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન.
તે ચોક્કસ $DNA$ શૃંખલાઓને વિસ્તૃત કરવા માટે વપરાતી પ્રયોગશાળાની પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયા સજીવ શરીરની બહાર (ટેસ્ટ ટ્યુબ અથવા રિએક્શન વેસલમાં) થતી હોવાથી, તેને $In vitro$ પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ એ $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડનું પ્રવર્ધન (amplification) કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે। $n$ ચક્રો પછી ઉત્પન્ન થતી $DNA$ નકલોની સંખ્યા $2^n$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે।
અહીં ચક્રોની સંખ્યા $n = 30$ આપેલ છે, તેથી ઉત્પન્ન થતી કુલ નકલોની સંખ્યા $2^{30}$ થશે।
$2^{10} = 1,024$ (આશરે $10^3$)।
$2^{30} = (2^{10})^3 \approx (10^3)^3 = 10^9$।
તેથી, $2^{30}$ એ આશરે $1$ અબજ નકલો જેટલી થાય છે।

(B) જૈવભઠ્ઠી (Bioreactor) એ એક એવું પાત્ર છે જેમાં કાચા માલનું સૂક્ષ્મજીવો,વનસ્પતિ અને પ્રાણી કોષો અથવા તેમના ઉત્સેચકો દ્વારા જૈવિક રીતે ચોક્કસ ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.
બાયોટેકનોલોજીના સંદર્ભમાં,સંવર્ધન માધ્યમ તૈયાર કરવાની અને તેમાં ઇચ્છિત સજીવને ઉમેરવાની પ્રક્રિયાને ઉપરવાસ પ્રક્રિયા (Upstream processing) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જૈવભઠ્ઠી સજીવના વિકાસ અને ઇચ્છિત ઉત્પાદનના નિર્માણ માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ (તાપમાન,pH,સબસ્ટ્રેટ,ક્ષાર,વિટામિન્સ,ઓક્સિજન) પૂરી પાડે છે.
તેથી,મુખ્ય ઉત્પાદન તબક્કો,જેમાં સજીવનો વિકાસ અને ઉત્પાદનનું સંશ્લેષણ સામેલ છે,તે જૈવભઠ્ઠીની અંદર થાય છે,જે ઉપરવાસ પ્રક્રિયાનો એક ભાગ છે.
અનુપ્રવાહિત પ્રક્રિયા (Downstream processing) એટલે જૈવભઠ્ઠીમાં ઉત્પાદનનું સંશ્લેષણ થયા પછી તેનું અલગીકરણ અને શુદ્ધિકરણ કરવાની પ્રક્રિયા.

(B) $mRNA$ સાયલેન્સિંગ એ તમામ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં કોષીય સંરક્ષણની એક પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિમાં ચોક્કસ $mRNA$ નું નિષ્ક્રિયકરણ થાય છે,જે પૂરક $dsRNA$ અણુને કારણે થાય છે. આ $dsRNA$ અણુ $mRNA$ સાથે જોડાય છે અને તેના ભાષાંતર (translation) ને અટકાવે છે. આ પ્રક્રિયાને $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ અથવા $RNAi$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) એ એક શક્તિશાળી આણ્વિક નિદાન પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ ચોક્કસ $DNA$ શૃંખલાઓને વિસ્તૃત કરવા માટે થાય છે.
$1$. તેનો ઉપયોગ શંકાસ્પદ $AIDS$ ના દર્દીઓમાં $HIV$ ને શોધવા માટે થાય છે,ભલે વાયરસનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું હોય.
$2$. તેનો ઉપયોગ કેન્સરની શંકા ધરાવતા દર્દીઓના જનીનોમાં વિકૃતિ (mutations) શોધવા માટે થાય છે,જે વહેલા નિદાનમાં મદદ કરે છે.
$3$. તેનો ઉપયોગ ચોક્કસ $DNA$ ખંડોનું વિશ્લેષણ કરીને આનુવંશિક રોગોને ઓળખવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો આણ્વિક નિદાનમાં $PCR$ ના સાચા ઉપયોગો છે.

(D) $DNA$ ના ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવાની પ્રક્રિયાને $Gel$ $electrophoresis$ (જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસીસ) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$DNA$ ના ટુકડાઓને વિદ્યુતક્ષેત્રની હાજરીમાં જેલ મેટ્રિક્સ (સામાન્ય રીતે એગરોઝ) માંથી પસાર કરવામાં આવે છે.
$DNA$ અણુઓ ઋણ વીજભારિત હોવાથી,તેઓ એનોડ (ધન ધ્રુવ) તરફ ગતિ કરે છે.
નાના ટુકડાઓ જેલના છિદ્રોમાંથી મોટા ટુકડાઓની સરખામણીમાં ઝડપથી અને વધુ દૂર સુધી ગતિ કરે છે,જેનાથી તેમનું અસરકારક અલગીકરણ શક્ય બને છે.