Tools of recombinant DNA technology Questions in Gujarati

(B) હેલ્પર વાયરસ એવો વાયરસ છે જે ખામીયુક્ત વાયરસમાં ગેરહાજર હોય તેવા જરૂરી કાર્યો અથવા ઘટકો પૂરા પાડે છે,જેનાથી ખામીયુક્ત વાયરસ પ્રતિકૃતિ બનાવી શકે છે અને નવી સંતતિ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. તેથી,ખામીયુક્ત ફેજને તેના જીવનચક્રને પૂર્ણ કરવા માટે ઘણીવાર હેલ્પર વાયરસની જરૂર પડે છે.

(C) પ્લાઝમિડ એ નાના,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
તેઓ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયલ કોષોમાં અને યીસ્ટ જેવા કેટલાક સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળે છે.
પ્લાઝમિડને રંગસૂત્ર બહારનું આનુવંશિક દ્રવ્ય માનવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ રંગસૂત્રીય $DNA$ થી સ્વતંત્ર રીતે સ્વયંજનન (replicate) પામે છે.
તેઓ ઘણીવાર એવા જનીનો ધરાવે છે જે યજમાનને ફાયદો આપે છે,જેમ કે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર.

(B) જિનેટિક વેક્ટર એ $DNA$ નો અણુ છે જેનો ઉપયોગ વિદેશી જનીનિક દ્રવ્યને બીજા કોષમાં કૃત્રિમ રીતે લઈ જવા માટેના વાહન તરીકે થાય છે,જ્યાં તેનું પ્રતિકૃતિ (replication) અથવા અભિવ્યક્તિ (expression) થઈ શકે છે.
$Phage$ (બેક્ટેરિયોફેજ) અને $Plasmid$ બંનેનો ઉપયોગ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં ક્લોનિંગ વેક્ટર તરીકે થાય છે.
જોકે,સામાન્ય જીવવિજ્ઞાનના પ્રશ્નોમાં જ્યાં એક જ વિકલ્પ પસંદ કરવાનો હોય,ત્યારે $A$ અને $B$ બંને સાચા છે. જો પ્રશ્ન સૌથી સામાન્ય પ્રયોગશાળાના સાધન વિશે હોય,તો $Plasmid$ નો ઉલ્લેખ વારંવાર કરવામાં આવે છે.

(B) પ્લાઝમિડ $DNA$ ની પ્રતિકૃતિ એક સ્વાયત્ત પ્રક્રિયા છે જે યજમાન બેક્ટેરિયાના રંગસૂત્રીય $DNA$ પ્રતિકૃતિથી સ્વતંત્ર રીતે થાય છે.
જોકે પ્રતિકૃતિની શરૂઆત ઘણીવાર વિશિષ્ટ પ્લાઝમિડ-એન્કોડેડ પ્રોટીન (જેમ કે Rep પ્રોટીન) દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે જે પ્રતિકૃતિના ઉદ્ભવ $(oriV)$ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે,પ્લાઝમિડ $DNA$ પ્રતિકૃતિના અનુગામી વિસ્તરણ અને સમાપ્તિના તબક્કાઓ મુખ્યત્વે યજમાન કોષની મશીનરી દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે.
તેથી,યજમાન બેક્ટેરિયલ જનીનો પ્રતિકૃતિ પ્રક્રિયા હાથ ધરવા માટે જરૂરી ઉત્સેચકો અને પરિબળો (જેમ કે $DNA$ પોલિમરેઝ,હેલિકેઝ અને પ્રાઇમેઝ) પૂરા પાડે છે.

(D) સાચો જવાબ $(d)$ છે.
પ્લાઝમિડ એ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતા નાના,વર્તુળાકાર,વધારાના રંગસૂત્રીય $DNA$ અણુઓ છે જેનો ઉપયોગ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં વાહક તરીકે થાય છે.
તેઓ આદર્શ વાહક છે કારણ કે તેમની પાસે પ્રતિકૃતિનું ઉદગમ સ્થાન $(ori)$ હોય છે,જે તેમને યજમાન કોષમાં સ્વતંત્ર રીતે પ્રતિકૃતિ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
વધુમાં,તેઓ વિદેશી $DNA$ (જેમ કે સુકોષકેન્દ્રી $DNA$) સાથે જોડાઈને પુનઃસંયોજિત $DNA$ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે,જેને પછી ક્લોનિંગ અથવા અભિવ્યક્તિ માટે યજમાન સજીવમાં દાખલ કરી શકાય છે.

(D) $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ ને વનસ્પતિઓના કુદરતી જિનેટિક એન્જિનિયર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે જમીનમાં રહેતું બેક્ટેરિયમ છે જે કુદરતી રીતે વનસ્પતિઓને સંક્રમિત કરે છે અને તેના $Ti$ (ટ્યુમર ઇન્ડ્યુસિંગ) પ્લાઝમિડમાંથી $T-DNA$ (ટ્રાન્સફર $DNA$) તરીકે ઓળખાતા તેના $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડને યજમાન વનસ્પતિના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
વનસ્પતિઓમાં જનીનો સ્થાનાંતરિત કરવાની આ ક્ષમતા તેને ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ બનાવવા માટે બાયોટેકનોલોજીમાં એક શક્તિશાળી સાધન બનાવે છે.

(A) $E. coli$ ની $K_{12}$ સ્ટ્રેનનો અભ્યાસ સૌપ્રથમ તેના આનુવંશિક ગુણધર્મો માટે કરવામાં આવ્યો હતો,જે ખાસ કરીને $1946$ માં અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકો જોશુઆ લેડરબર્ગ અને એડવર્ડ ટાટમ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. આ સીમાચિહ્નરૂપ અભ્યાસે બેક્ટેરિયલ સંયુગ્મન (conjugation) દર્શાવ્યું હતું,જે પ્લાઝમિડ દ્વારા થતી આનુવંશિક દ્રવ્યની આપ-લેની પ્રક્રિયા છે.

(D) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ અને વનસ્પતિઓ વચ્ચેની આંતરક્રિયા એ સૌથી વધુ ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરાયેલી બેક્ટેરિયા-વનસ્પતિ આંતરક્રિયા છે.
$Agrobacterium$ $tumefaciens$ એ જમીનમાં રહેતા બેક્ટેરિયા છે જે ઘણી દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં ક્રાઉન ગૉલ (Crown gall) રોગ પેદા કરે છે.
તેનો ઉપયોગ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં જનીન સ્થાનાંતરણ માટે કુદરતી વાહક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે,કારણ કે તે તેના $DNA$ નો એક ભાગ,જેને $T-DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેને યજમાન વનસ્પતિના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે,જેનાથી ગૉલ (ગાંઠો) નું નિર્માણ થાય છે.

(A) $W. Arber$ અને $D. Nathans$ ને $1978$ માં રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝની શોધ માટે નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો,જે ઉત્સેચકો $DNA$ ને ચોક્કસ સ્થાનો પર કાપે છે.

(A) પ્લાઝમિડ્સ એ નાના, ગોળાકાર, બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
તેઓ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયા અને કેટલાક સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળે છે.
તેમની સ્વતંત્ર રીતે સ્વયંજનન કરવાની અને વિદેશી જનીનોને વહન કરવાની ક્ષમતાને કારણે, તેનો ઉપયોગ જનીન ઈજનેરી વિદ્યા (Genetic Engineering) માં યજમાન કોષોમાં જનીનિક દ્રવ્યના સ્થાનાંતરણ માટે વાહક (Vector) તરીકે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં આ બહુમુખી ભૂમિકાને કારણે, તેમને ઘણીવાર "મેજિક સર્કલ્સ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) પ્લાઝમિડ એ રંગસૂત્રની બહારનું,ગોળાકાર $DNA$ અણુ છે જે બેક્ટેરિયા અને કેટલાક સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળે છે.
તેની પાસે પ્રતિકૃતિનું પોતાનું ઉદગમ સ્થાન (origin of replication) હોય છે,જે તેને યજમાન કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી સ્વતંત્ર રીતે પ્રતિકૃતિ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.

(C) પ્લાઝમિડ એ નાના,રંગસૂત્ર બહારના,સ્વયં-પ્રતિકૃતિ પામતા,વર્તુળાકાર,દ્વિશૃંખલિત $DNA$ અણુઓ છે જે મુખ્યત્વે બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે. તેઓ કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે અને ઘણીવાર એવા જનીનો ધરાવે છે જે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર જેવા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે.

(C) $DNA$ લાઈગેઝને પોલીન્યુક્લિયોટાઈડ જોઈનિંગ એન્ઝાઇમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે પાસપાસેના ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ વચ્ચે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધના નિર્માણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
આ ઉત્સેચક $DNA$ ના ટુકડાઓને જોડવા માટે,જેમ કે પ્રતિકૃતિ (replication) દરમિયાન ઓકાઝાકી ટુકડાઓને જોડવા માટે,અને સમારકામની પ્રક્રિયા દરમિયાન $DNA$ ની શૃંખલામાં રહેલી ખામીઓને દૂર કરવા માટે આવશ્યક છે.

(C) રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકો એવા ઉત્સેચકોનો એક પ્રકાર છે જે આણ્વિક કાતર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેઓ $DNA$ અણુમાં ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ ઓળખે છે,જેને રેકગ્નિશન સાઇટ્સ કહેવામાં આવે છે,અને $DNA$ ના ટુકડાઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે આ ચોક્કસ સ્થાનો પર ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધને તોડે છે.
$DNA$ પોલિમરેઝ $DNA$ ના સ્વયંજનનમાં સામેલ છે,$DNA$ લાયગેઝ $DNA$ ના ટુકડાઓને જોડવા માટે આણ્વિક ગુંદર તરીકે કાર્ય કરે છે,અને $DNA$ ગાયરેઝ $DNA$ ના સ્વયંજનન દરમિયાન સુપરકોઇલિંગ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

(D) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ સ્થાનો પર કાપવા માટે વિશિષ્ટ છે,જે પેલિન્ડ્રોમિક ક્રમ ધરાવતા વિસ્તારોમાં હોય છે. આ ઉત્સેચકો રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટે આણ્વિક કાતર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) સાચો જવાબ $(c)$ છે.
એન્ડોન્યુક્લિએઝ (Endonucleases) એ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઇચ્છિત સ્થાનેથી કાપે છે.
તેઓ $DNA$ ના અણુને કાપવા માટે આણ્વિક કાતર તરીકે કાર્ય કરતા હોવાથી,તેમને $DNA$ ની રાસાયણિક છરીઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે.
તેઓ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયા દ્વારા બેક્ટેરિયોફેજ સામે રક્ષણ મેળવવા માટે ઉત્પન્ન થાય છે.
બાયોટેકનોલોજીના ક્ષેત્રમાં,તેઓ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં $DNA$ ને ચોક્કસ સ્થાનો પર કાપીને રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટેના આવશ્યક સાધનો છે.

(B) રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચક $Eco\ RI$ એ $DNA$ માં એક ચોક્કસ પેલિન્ડ્રોમિક ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમને ઓળખે છે અને તેને કાપે છે.
$Eco\ RI$ માટે ઓળખ ક્રમ એક શૃંખલા પર $5'-GAATTC-3'$ અને પૂરક શૃંખલા પર $3'-CTTAAG-5'$ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$\mathop {{\text{GAATTC}}}\limits_{{\text{CTTAAG}}} $

(C) $c-DNA$ (કોમ્પ્લીમેન્ટરી $DNA$) $mRNA$ ટેમ્પલેટમાંથી સંશ્લેષિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયાને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર ઉત્સેચક રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ છે,જેને $RNA$ આધારિત $DNA$ પોલિમરેઝ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ એવા ઉત્સેચકો છે જે પોલિન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલાની અંદરના ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધને તોડે છે.
એક્સોન્યુક્લિએઝથી વિપરીત,જે શૃંખલાના છેડા પરથી ન્યુક્લિઓટાઈડ્સ દૂર કરે છે,એન્ડોન્યુક્લિએઝ આંતરિક સ્થાનો પર કાર્ય કરે છે.
રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ એન્ડોન્યુક્લિએઝનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ આંતરિક ક્રમ પર ઓળખે છે અને કાપે છે.

(D) $Taq$ પોલિમરેઝનો ઉપયોગ પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ દ્વારા ઈચ્છિત $DNA$ ખંડની અસંખ્ય સમાન નકલો બનાવવા માટે થાય છે.
તે $Thermus$ $aquaticus$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી મેળવવામાં આવતો ઉષ્મા-સ્થાયી (thermostable) ઉત્સેચક છે, જે $PCR$ દરમિયાન $90^{\circ}C$ કે તેથી વધુ તાપમાન સહન કરી શકે છે.

(D) ટ્રાન્સડ્યુસિંગ ફેજ એ બેક્ટેરિયોફેજ છે જે ટ્રાન્સડક્શનની પ્રક્રિયા દરમિયાન એક બેક્ટેરિયામાંથી બીજા બેક્ટેરિયામાં બેક્ટેરિયલ $DNA$ વહન કરે છે.
મોટાભાગના બેક્ટેરિયોફેજ,જેમાં સામાન્ય અને વિશિષ્ટ ટ્રાન્સડક્શનમાં સામેલ ફેજ (જેમ કે $T4$ અથવા $Lambda$ ફેજ) નો સમાવેશ થાય છે,તેમાં દ્વિ-શૃંખલિત $DNA$ $(dsDNA)$ જિનોમ હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ દ્વિ-શૃંખલિત $DNA$ છે.

(D) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ અને વનસ્પતિઓ વચ્ચેની આંતરક્રિયા એ સૌથી વધુ ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરવામાં આવેલી બેક્ટેરિયા-વનસ્પતિ આંતરક્રિયા છે। $Agrobacterium$ $tumefaciens$ એ જમીનજન્ય રોગકારક છે જે ઘણી દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં ક્રાઉન ગૉલ (Crown gall) રોગ પ્રેરે છે। તેનો ઉપયોગ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં જનીન સ્થાનાંતરણ માટે કુદરતી વાહક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે, કારણ કે તે તેના $Ti$ પ્લાઝમિડમાંથી $T-DNA$ તરીકે ઓળખાતા $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડને યજમાન વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે।

(C) $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ એ જમીનમાં રહેતું બેક્ટેરિયા છે જે કુદરતી રીતે દ્વિદળી વનસ્પતિઓને ચેપ લગાડે છે।
તેમાં $Ti$ (ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ) પ્લાઝમિડ હોય છે, જેનો ઉપયોગ તે $T-DNA$ તરીકે ઓળખાતા $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડને યજમાન વનસ્પતિના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે કરે છે।
પોતાના જનીનોને કુદરતી રીતે યજમાન વનસ્પતિના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરવાની અને જોડવાની આ અનોખી ક્ષમતાને કારણે, તેને બાયોટેકનોલોજીના ક્ષેત્રમાં 'કુદરતી જિનેટિક એન્જિનિયર' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે।

(C) પ્લાઝમિડ એ નાના,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
તેઓ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે અને જનીન ઇજનેરી વિદ્યામાં ક્લોનિંગ વાહક તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તેઓ યજમાન કોષની અંદર સ્વતંત્ર રીતે પ્રતિકૃતિ બનાવી શકે છે અને વિદેશી $DNA$ ટુકડાઓનું વહન કરી શકે છે.

(A) જનીન ઇજનેરી વિદ્યામાં,વિદેશી $DNA$ અને પ્લાઝમિડ $DNA$ ને $DNA$ લિગેઝ ઉત્સેચકની મદદથી જોડવામાં આવે છે,જેનાથી પુનઃસંયોજિત (recombinant) $DNA$ બને છે. આ ઉત્સેચક આણ્વિક ગુંદર તરીકે કાર્ય કરે છે,જે પુનઃસંયોજિત $DNA$ અણુઓના નિર્માણ માટે અનિવાર્ય છે.

(B) $R$-ફેક્ટર (રેઝિસ્ટન્સ ફેક્ટર) એ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતું એક પ્રકારનું પ્લાઝમિડ છે જે એન્ટિબાયોટિક્સ અથવા અન્ય ઝેરી પદાર્થો સામે પ્રતિકાર માટે જવાબદાર જનીનો ધરાવે છે.
તેને ઘણીવાર રેઝિસ્ટન્સ ટ્રાન્સફર ફેક્ટર $(RTF)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે સામાન્ય રીતે સંયુગ્મન (conjugation) ની પ્રક્રિયા દ્વારા બેક્ટેરિયલ કોષો વચ્ચે સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે,જેનાથી વસ્તીમાં એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર ફેલાય છે.

(A) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે.
$DNA$ અણુઓને કાપવાની આ ક્ષમતાને કારણે,તેમને સામાન્ય રીતે 'મોલેક્યુલર સીઝર્સ' અથવા 'બાયોસીઝર્સ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) પ્લાઝમિડ એ નાના,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
તેઓ મુખ્યત્વે બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતા કોષકેન્દ્રની બહારના આનુવંશિક તત્વો છે.
આ પ્લાઝમિડ ઘણીવાર એવા જનીનો ધરાવે છે જે બેક્ટેરિયાને ફાયદો આપે છે,જેમ કે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધકતા.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચકની શોધ $1970$ ના દાયકાની શરૂઆતમાં $Hamilton \ Smith$ અને $Daniel \ Nathans$ દ્વારા કરવામાં આવી હતી.
આ ઉત્સેચકોને આણ્વિય કાતર (molecular scissors) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે.
તેઓ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ અને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(B) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં આવશ્યક સાધનો છે,જેને ઘણીવાર 'મોલેક્યુલર કાતર' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેઓ $DNA$ અણુઓમાં ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ ઓળખે છે અને આ ચોક્કસ સ્થાનો પર $DNA$ ને કાપે છે.
આ ગુણધર્મ વૈજ્ઞાનિકોને રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટે ચોક્કસ જનીનો અથવા $DNA$ ટુકડાઓને અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે,જે જિનેટિક એન્જિનિયરિંગનો મૂળભૂત આધાર છે.

(A) $Ti-$ પ્લાઝમિડ (ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ પ્લાઝમિડ) કુદરતી રીતે $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ નામના જમીનમાં રહેતા બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે.
આ બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે,કારણ કે તે વનસ્પતિના કોષોને કુદરતી રીતે સંક્રમિત કરી શકે છે અને તેના $T-DNA$ ને વનસ્પતિના જિનોમમાં દાખલ કરી શકે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
$Escherichia coli$ $(E. coli)$ નો ઉપયોગ જનીન ઇજનેરીમાં ક્લોનિંગ અને ઇન્સ્યુલિન (હ્યુમ્યુલિન) તથા વૃદ્ધિ અંતઃસ્ત્રાવો જેવા પુનઃસંયોજિત પ્રોટીનના ઉત્પાદન માટે યજમાન સજીવ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
$Agrobacterium tumefaciens$ એ જમીનમાં જોવા મળતા બેક્ટેરિયા છે,જેમાં $Ti$ (ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ) પ્લાઝમિડ હોય છે,જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓમાં જનીન સ્થાનાંતરણ માટે વાહક તરીકે મોટા પાયે કરવામાં આવે છે.

(D) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે.
તેઓ $DNA$ અણુઓને ચોક્કસ સ્થાને કાપવા માટે કાતરની જેમ કામ કરતા હોવાથી, તેમને જનીન ઇજનેરી વિદ્યામાં "આણ્વિક કાતર" અથવા "જૈવિક કાતર" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ માં ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમ ઓળખે છે અને આ ઓળખ સ્થાનો પર અથવા તેની નજીક $DNA$ અણુની બંને શૃંખલાઓને કાપે છે. તેઓ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં આવશ્યક સાધનો છે.

(C) જનીન ઇજનેરી વિદ્યા,જેને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમાં આનુવંશિક દ્રવ્યના નવા સંયોજનો બનાવવા માટે $DNA$ માં ફેરફાર કરવામાં આવે છે. $Plasmid$ એ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતો એક નાનો,ગોળાકાર,રંગસૂત્ર બહારનો $DNA$ અણુ છે,જેનો ઉપયોગ યજમાન કોષમાં વિદેશી $DNA$ ને લઈ જવા માટે વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે. તેથી,તે જનીન ઇજનેરી વિદ્યામાં એક આવશ્યક સાધન છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
$Agrobacterium$ $tumefaciens$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે કુદરતી જનીનિક ઇજનેર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓમાં જનીન સ્થાનાંતરણ માટે વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તેમાં $Ti$ (ટ્યુમર ઇન્ડ્યુસિંગ) પ્લાઝમિડ હોય છે.
આ પ્લાઝમિડ તેના પોતાના $DNA$ નો એક ટુકડો,જેને $T-DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેને યજમાન વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં દાખલ કરી શકે છે,જેનાથી ક્રાઉન ગૉલ ગાંઠોનું નિર્માણ થાય છે.
વૈજ્ઞાનિકોએ આ $Ti$ પ્લાઝમિડમાં ફેરફાર કરીને તેને વનસ્પતિ કોષોમાં ઇચ્છિત જનીનો પહોંચાડવા માટે વાહક (vector) તરીકે ઉપયોગમાં લીધું છે.

(B) જનીનિક દ્રવ્ય $(DNA)$ ને ચોક્કસ સ્થાનો પરથી અલગ કરવા અથવા કાપવા માટે વપરાતા ઉત્સેચકને રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ કહેવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચકોને ઘણીવાર 'આણ્વિય કાતર' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમ ઓળખે છે અને $DNA$ ની શૃંખલાને કાપે છે.

(D) જનીનિક ઇજનેરીમાં ચોક્કસ ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને સજીવના જનીનિક દ્રવ્યમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે.
રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ પર કાપે છે.
આ ઉત્સેચકો બેક્ટેરિયામાં શોધાયા હતા,જ્યાં તેઓ વાયરલ ચેપ સામે રક્ષણ આપવાની પદ્ધતિ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ ઉત્સેચકોને શુદ્ધ કરીને,વૈજ્ઞાનિકો તેનો ઉપયોગ ઇન-વિટ્રોમાં $DNA$ ના ટુકડાઓને કાપવા અને જોડવા માટે કરી શકે છે,જે રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનો પાયો છે.
$Nathans$ અને $Smith$ $(1970)$ એ પ્રથમ રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ અલગ તારવ્યું હતું.
$Jackson$,$Symons$ અને $Paul$ $Berg$ $(1972)$ એ સફળતાપૂર્વક ઇન-વિટ્રોમાં રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુઓ બનાવ્યા હતા.

(B) ક્રાઉન ગૉલ રોગ એ જમીનજન્ય બેક્ટેરિયા $Agrobacterium \text{ tumefaciens}$ દ્વારા થતો વનસ્પતિનો રોગ છે.
આ બેક્ટેરિયા તેના $DNA$ નો એક ટુકડો, જેને $T-DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેને વનસ્પતિ કોષમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, જે વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં ભળી જાય છે અને ગાંઠ અથવા ગૉલનું નિર્માણ કરે છે.
તેથી, $Agrobacterium$ એ સાચો જવાબ છે.

(D) પ્લાઝમિડ્સ એ મોટાભાગના આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળતા રંગસૂત્ર બહારના,સહસંયોજક રીતે બંધ,વર્તુળાકાર,બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ અણુઓ છે.
તેમની સ્વતંત્ર રીતે સ્વયંજનન પામવાની ક્ષમતાને કારણે,તેનો ઉપયોગ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં યજમાન કોષોમાં વિદેશી જનીનોના સ્થળાંતર માટે વાહક (vector) તરીકે કરવામાં આવે છે.

(A) Restriction endonuclease એ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે. તે રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં આવશ્યક સાધનો છે,જે જિનેટિક એન્જિનિયરિંગનો મુખ્ય ભાગ છે. આ ઉત્સેચકો વૈજ્ઞાનિકોને ચોક્કસ જનીનોને અલગ કરવા અને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટે તેમને વેક્ટર્સમાં દાખલ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

(B) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ પર કાપે છે.
તેઓ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયા દ્વારા સંરક્ષણ પ્રણાલી તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે,જેથી તેઓ આક્રમણ કરતા વાયરલ $DNA$ (બેક્ટેરિયોફેજ) સામે પોતાનું રક્ષણ કરી શકે.
ઉદાહરણ તરીકે,રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ $EcoRI$ એ $Escherichia$ $coli$ સ્ટ્રેન $RY13$ બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ માં ચોક્કસ ન્યુક્લિઓટાઇડ ક્રમ ઓળખે છે અને દ્વિ-શૃંખલામય $DNA$ અણુમાં ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધને તોડે છે.
આ ઉત્સેચકો 'આણ્વિક કાતર' તરીકે કાર્ય કરે છે અને જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટેના આવશ્યક સાધનો છે.
તેઓ સામાન્ય રીતે $DNA$ ના દ્વિ-કુંડલને ચોક્કસ ઓળખ સ્થાનો પર કાપે છે,જેના પરિણામે ઘણીવાર એક-શૃંખલામય મુક્ત છેડાઓ મળે છે જેને 'સ્ટીકી એન્ડ્સ' (ચીપકું છેડા) અથવા ક્યારેક 'બ્લન્ટ એન્ડ્સ' કહેવામાં આવે છે.

(D) $pBR 322$ એ બાયોટેકનોલોજીમાં ક્લોનિંગ વાહક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતું એક જાણીતું એન્જિનિયર્ડ પ્લાઝમિડ છે.
$Alu I$,$Hind III$,અને $Eco RI$ એ બધા રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ (ઉત્સેચકો) છે,પ્લાઝમિડ નથી.

(B) $RNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $DNA$ સંશ્લેષણ કરવાની પ્રક્રિયાને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર ઉત્સેચક રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ છે. પ્રયોગશાળામાં $mRNA$ ને ટેમ્પલેટ તરીકે અને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરીને $cDNA$ (કોમ્પ્લીમેન્ટરી $DNA$) નું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) રિકોમ્બિનેશન વેક્ટર એ $DNA$ અણુ છે જેનો ઉપયોગ અન્ય કોષમાં વિદેશી જનીન સામગ્રીને કૃત્રિમ રીતે દાખલ કરવા માટે વાહક તરીકે થાય છે,જ્યાં તેનું પ્રતિકૃતિ અને/અથવા અભિવ્યક્તિ થઈ શકે છે.
$Agrobacterium$ $tumefaciens$ એ જમીનનું બેક્ટેરિયમ છે જે કુદરતી રીતે તેના $DNA$ નો એક ભાગ,જેને $T$-$DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેને વનસ્પતિના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં,$Agrobacterium$ $tumefaciens$ ના Ti પ્લાઝમિડને વનસ્પતિઓમાં ઇચ્છિત જનીનો પહોંચાડવા માટે ક્લોનિંગ વેક્ટર તરીકે કાર્ય કરવા માટે સુધારવામાં આવે છે.

(A) વનસ્પતિઓમાં ક્રાઉન ગૉલ રોગ $Agrobacterium$ $tumefaciens$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
આ બેક્ટેરિયામાં એક વિશિષ્ટ પ્લાઝમિડ હોય છે જેને ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ અથવા $Ti-$ પ્લાઝમિડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Ti-$ પ્લાઝમિડ $T-DNA$ તરીકે ઓળખાતા $DNA$ ના એક ખંડને વનસ્પતિના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર છે, જે ક્રાઉન ગૉલ (ગાંઠો) ના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.

(A) $E. coli$ (Escherichia coli) એ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં સૌથી વધુ વપરાતા બેક્ટેરિયા છે.
તેનો ઉપયોગ રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ના ક્લોનિંગ અને અભિવ્યક્તિ માટે યજમાન સજીવ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તેનું જિનોમ સારી રીતે સમજાયેલું છે,તે ઝડપથી વૃદ્ધિ પામે છે અને પ્રયોગશાળામાં તેને હેન્ડલ કરવું સરળ છે.
$Diplococcus$,$Rhizobium$ અને $Spirillum$ જેવા અન્ય વિકલ્પો $E. coli$ ની સરખામણીમાં સામાન્ય જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ પ્રક્રિયાઓ માટે પ્રમાણભૂત મોડેલ સજીવો નથી.