Tools of recombinant DNA technology Questions in Gujarati

(D) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) માં વપરાતા $DNA$ પોલિમરેઝને $Taq$ પોલિમરેઝ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેને $Thermus$ $aquaticus$ નામના ઉષ્માપ્રેમી બેક્ટેરિયામાંથી અલગ કરવામાં આવે છે.
કારણ કે $PCR$ માં ઊંચા તાપમાને વિકૃતિકરણ (denaturation) ના તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે,તેથી ઉત્સેચક આ તાપમાનને સહન કરવા સક્ષમ હોવો જોઈએ.
તેથી,તે એક ઉષ્માસ્થાયી ઉત્સેચક છે.

(D) રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકો એ ઉત્સેચકોનો એક વર્ગ છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ પર કાપે છે। $DNA$ અણુઓને ચોકસાઈપૂર્વક કાપવાની આ ક્ષમતાને કારણે, તેમને સામાન્ય રીતે molecular scissors (આણ્વિય કાતર) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે। તેઓ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં વૈજ્ઞાનિકોને ચોક્કસ જનીનો અથવા $DNA$ ના ટુકડાઓને અલગ કરવામાં મદદ કરીને મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે।

(B) $Taq$ પોલિમરેઝ એ એક ઉષ્મા-સ્થાયી $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક છે,જેનું નામ $Thermus$ $aquaticus$ નામના થર્મોફિલિક (ગરમી સહન કરતા) બેક્ટેરિયા પરથી રાખવામાં આવ્યું છે,જેમાંથી તેને મૂળભૂત રીતે અલગ કરવામાં આવ્યું હતું.
આ બેક્ટેરિયા ગરમ પાણીના ઝરા અને હાઇડ્રોથર્મલ વેન્ટ્સમાં જોવા મળે છે,જે આ ઉત્સેચકને પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ ના ડિનેચ્યુરેશન તબક્કા દરમિયાન જરૂરી ઊંચા તાપમાને સ્થિર રહેવા દે છે.

(C) પ્લાઝમિડ $pBR322$ એ બાયોટેકનોલોજીમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું ક્લોનિંગ વેક્ટર છે.
તેમાં એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધક જનીનો ($amp^R$ અને $tet^R$) અને પ્રતિકૃતિનું ઉદગમ સ્થાન $(ori)$ સહિત ઘણા મહત્વપૂર્ણ જનીનિક માર્કર્સ હોય છે.
$Rop$ જનીનનો અર્થ 'Repressor of Primer' થાય છે.
તે પ્લાઝમિડની પ્રતિકૃતિ પ્રક્રિયાના નિયમનમાં સામેલ પ્રોટીન માટે કોડ કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,$Pvu II$,$Cla I$,અને $Pst I$ એ પ્લાઝમિડમાં આવેલા ચોક્કસ રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ ઓળખ સ્થાનો છે,જે પ્રતિકૃતિ પ્રોટીન માટે કોડ કરતા જનીનો નથી.

(B) $pBR322$ ક્લોનિંગ વેક્ટરમાં,ટેટ્રાસાયક્લિન પ્રતિરોધક જનીન $(tet^R)$ માં રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકો $BamH I$ અને $Sal I$ માટે ચોક્કસ ઓળખ સ્થાનો આવેલા હોય છે.
આ સ્થાનો પર વિદેશી $DNA$ ના પ્રવેશથી $tet^R$ જનીન નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે,જેનો ઉપયોગ પુનઃસંયોજિત (recombinants) ની પસંદગી માટે થાય છે.
$Pst I$ અને $Pvu I$ સ્થાનો એમ્પીસિલિન પ્રતિરોધક જનીન $(amp^R)$ ની અંદર આવેલા હોય છે.

(B) ચોક્કસ $DNA$ ક્રમ જ્યાંથી પ્રતિકૃતિની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે તેને પ્રતિકૃતિનું ઉદગમ સ્થાન $(ori)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ ક્રમ યજમાન કોષમાં જોડાયેલા $DNA$ ની નકલ સંખ્યા (copy number) ને નિયંત્રિત કરવા માટે જવાબદાર છે.
પ્રતિકૃતિના ઉદગમ સ્થાન વગર,$DNA$ યજમાન સજીવમાં પ્રતિકૃતિ પામી શકતું નથી.

(A) ક્લોનિંગ વાહક $pBR322$ માં,$amp^R$ (એમ્પીસિલિન પ્રતિરોધક) જનીન $Pst I$ અને $Pvu I$ માટે ઓળખ સ્થાન ધરાવે છે.
તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે.
$tet^R$ (ટેટ્રાસાયક્લિન પ્રતિરોધક) જનીન $BamHI$ અને $Sal I$ માટે ઓળખ સ્થાન ધરાવે છે,પરંતુ તેમાં $Hind III$ માટે કોઈ ઓળખ સ્થાન નથી.
તેથી,વિધાન $R$ પણ સાચું છે.
આમ,બંને વિધાનો સાચા છે.

$(A)$ સાચું છે કારણ કે ક્લોનિંગ વેક્ટર્સ એ $DNA$ અણુઓ છે જેનો ઉપયોગ યજમાન કોષમાં ચોક્કસ $DNA$ ખંડને લઈ જવા માટે વાહક તરીકે થાય છે.
$R$ સાચું છે કારણ કે એગ્રોબેક્ટેરિયમ ટ્યુમેફેસિયન્સ એ જમીનનું બેક્ટેરિયમ છે જે અનેક દ્વિદળી વનસ્પતિઓને ચેપ લગાડીને અને તેના $T-DNA$ ને યજમાનના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરીને કુદરતી જિનેટિક એન્જિનિયર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી, બંને વિધાનો સાચા છે.

(D) બાયોલિસ્ટિક્સ અથવા જીન ગન પદ્ધતિમાં,યજમાન કોષોમાં વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવા માટે ભારે ધાતુઓના સૂક્ષ્મ કણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
આ સૂક્ષ્મ કણો પર ઇચ્છિત $DNA$ નું આવરણ ચડાવવામાં આવે છે.
આ હેતુ માટે સામાન્ય રીતે $Gold$ અથવા $Tungsten$ ધાતુઓનો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે નિષ્ક્રિય છે અને જૈવિક પેશીઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતી નથી.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Tungsten$ એ પાર્ટિકલ બોમ્બાર્ડમેન્ટમાં વપરાતી સાચી ધાતુ છે.

(C) સ્ટીકી એન્ડ્સ એ $DNA$ ના ટૂંકા,એકલ-શૃંખલામય ક્રમ છે જે રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચક દ્વારા $DNA$ અણુને ચોક્કસ સ્થાનેથી કાપ્યા પછી બાકી રહે છે.
આ છેડાઓને 'સ્ટીકી' (ચીકણા) કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ સમાન ઉત્સેચક દ્વારા કાપવામાં આવેલા અન્ય $DNA$ અણુ પરના પૂરક એકલ-શૃંખલામય ક્રમ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકે છે.
આ ગુણધર્મ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીની પ્રક્રિયા માટે આવશ્યક છે,કારણ કે તે વિવિધ સ્ત્રોતોમાંથી $DNA$ ના ટુકડાઓને સરળતાથી જોડવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,સ્ટીકી એન્ડ્સને $DNA$ ના બહાર નીકળતા એકલ-શૃંખલામય ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(A) પેલિન્ડ્રોમિક $DNA$ ક્રમ એ બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ માં બેઝ જોડીનો એવો ક્રમ છે જે એક શૃંખલા પર $5' \rightarrow 3'$ દિશામાં વાંચતા અને પૂરક શૃંખલા પર $5' \rightarrow 3'$ દિશામાં વાંચતા સમાન જણાય છે.
વિકલ્પ $A$ $(GAATTC / CTTAAG)$ એ રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચક $EcoRI$ દ્વારા ઓળખાતા પેલિન્ડ્રોમિક ક્રમનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
વિકલ્પ $B$ $(GGATCC / CCTAGG)$ એ રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચક $BamHI$ દ્વારા ઓળખાતો પેલિન્ડ્રોમિક ક્રમ છે.
આમ,વિકલ્પ $A$ અને $B$ બંને પેલિન્ડ્રોમિક ક્રમ છે.

(B) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં,વેક્ટર (વાહક) એ એક એવું $DNA$ અણુ છે જેનો ઉપયોગ વિદેશી જનીનિક દ્રવ્યને બીજા કોષમાં કૃત્રિમ રીતે લઈ જવા માટેના વાહન તરીકે થાય છે,જ્યાં તેનું સ્વયંજનન થઈ શકે અથવા તે અભિવ્યક્ત થઈ શકે.
પ્લાઝમિડ એ જનીનિક ઇજનેરીમાં સૌથી વધુ વપરાતા વાહકો છે કારણ કે તે નાના,ગોળાકાર,રંગસૂત્ર બહારના $DNA$ અણુઓ છે જે યજમાન કોષમાં સ્વતંત્ર રીતે સ્વયંજનન કરી શકે છે.
તેથી,'વેક્ટર' શબ્દ એવા પ્લાઝમિડ માટે વપરાય છે જે $DNA$ ને જીવંત કોષમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.

(B) જનીન ઇજનેરી વિદ્યામાં,$Plasmids$ (પ્લાઝમિડ) નો ઉપયોગ યજમાન કોષોમાં વિદેશી $DNA$ ને લઈ જવા માટે વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
$Plasmids$ એ નાના,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલાવાળા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
તેઓ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે અને યજમાન કોષની અંદર સ્વતંત્ર રીતે સ્વયંજનન (replicate) કરી શકે છે.
વિદેશી જનીનોને વહન કરવાની અને સ્વયંજનન કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે,તેઓ ક્લોનિંગ અને જનીન સ્થાનાંતરણ માટે આવશ્યક સાધનો તરીકે સેવા આપે છે.

(C) વાહક (vector) એ એક $DNA$ અણુ છે જેનો ઉપયોગ કૃત્રિમ રીતે વિદેશી આનુવંશિક પદાર્થને બીજા કોષમાં લઈ જવા માટે થાય છે.
પ્લાઝમિડ એ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતા નાના,ગોળાકાર,રંગસૂત્ર બહારના $DNA$ અણુઓ છે.
પ્લાઝમિડને આદર્શ વાહક બનાવતું મુખ્ય પરિબળ તેની યજમાન કોષની અંદર સ્વતંત્ર રીતે પ્રતિકૃતિ (replication) બનાવવાની ક્ષમતા અને યજમાન સજીવમાં વિદેશી જનીન (ઇચ્છિત જનીન) ને વહન કરવાની ક્ષમતા છે.
જોકે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધક જનીનોનો ઉપયોગ ઘણીવાર પ્લાઝમિડમાં પસંદગીના માર્કર (selectable markers) તરીકે થાય છે,પરંતુ વાહક તરીકેની તેની ભૂમિકા નક્કી કરતો મૂળભૂત ગુણધર્મ વિદેશી $DNA$ માટે વાહક તરીકે કાર્ય કરવાની તેની ક્ષમતા છે.

(C) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે કુદરતી રીતે દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં ચેપ લગાડે છે.
તેમાં $Ti$ (ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ) પ્લાઝમિડ નામનું મોટું પ્લાઝમિડ હોય છે.
ચેપ દરમિયાન,આ પ્લાઝમિડનો એક વિશિષ્ટ ભાગ,જેને $T-DNA$ (ટ્રાન્સફર $DNA$) કહેવાય છે,તે યજમાન વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં દાખલ થાય છે.
વૈજ્ઞાનિકોએ આ કુદરતી પદ્ધતિમાં ફેરફાર કરીને $Agrobacterium$ નો ઉપયોગ પાક છોડમાં ઇચ્છિત વિદેશી જનીનો પહોંચાડવા માટે વાહક તરીકે કર્યો છે,જે તેને વનસ્પતિ બાયોટેકનોલોજીમાં એક પાયાનું સાધન બનાવે છે.

(A) $pBR322$ એ $E. coli$ ના પ્લાઝમિડમાંથી મેળવેલ એક જાણીતું ક્લોનિંગ વાહક (cloning vector) છે. તે બાયોટેકનોલોજીમાં ક્લોનિંગના હેતુ માટે ઉપયોગમાં લેવાતું એન્જિનિયર્ડ પ્લાઝમિડ છે.
$BamHI$,$SalI$ અને $EcoRI$ એ રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચકો છે,જેનો ઉપયોગ $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપવા માટે થાય છે.

(C) વિધાન $I$ સાચું છે: ઓરિજિન ઓફ રેપ્લિકેશન $(Ori)$ એ $DNA$ માં એક વિશિષ્ટ ક્રમ છે જ્યાં પ્રતિકૃતિ શરૂ થાય છે. તે યજમાન કોષમાં જોડાયેલ $DNA$ ની નકલ સંખ્યાને નિયંત્રિત કરવા માટે પણ જવાબદાર છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: વેક્ટર $pBR322$ માં,$BamHI$ રિસ્ટ્રિક્શન સાઇટ ટેટ્રાસાયક્લિન પ્રતિરોધક જનીન $(tet^R)$ ની અંદર આવેલી છે. જો કોઈ વિદેશી $DNA$ ટુકડો આ સાઇટ પર જોડવામાં આવે,તો તે જનીનનું ઇન્સર્શનલ ઇનએક્ટિવેશન (insertional inactivation) કરે છે,જેના પરિણામે રીકોમ્બિનન્ટ પ્લાઝમિડમાં ટેટ્રાસાયક્લિન પ્રતિરોધકતા ગુમાવાય છે.

(A) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ નું $Ti$ પ્લાઝમિડ (ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ પ્લાઝમિડ) એ કુદરતી રીતે જોવા મળતું પ્લાઝમિડ છે,જે યજમાન વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં $T-DNA$ તરીકે ઓળખાતા $DNA$ ના ટુકડાને સ્થાનાંતરિત કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે,જેના કારણે ગાંઠો (ક્રાઉન ગૉલ્સ) બને છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં,વૈજ્ઞાનિકોએ આ $Ti$ પ્લાઝમિડમાં ફેરફાર કરીને તેના રોગકારક (ગાંઠ ઉત્પન્ન કરતા) ગુણધર્મો દૂર કર્યા છે,જ્યારે તેની વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં વિદેશી $DNA$ ને દાખલ કરવાની ક્ષમતા જાળવી રાખી છે.
તેથી,તેનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓના જનીનિક રૂપાંતરણ માટે ક્લોનિંગ વેક્ટર તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
આમ,આ વિધાન સાચું છે.

(D) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં જનીનિક દ્રવ્યના હેરફેર માટે ઘણા આવશ્યક સાધનોનો ઉપયોગ થાય છે.
$1$. $Restriction$ $enzymes$ (રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકો) નો ઉપયોગ $DNA$ ને ચોક્કસ સ્થાનેથી કાપવા માટે થાય છે.
$2$. $Polymerase$ $enzymes$ (પોલિમરેઝ ઉત્સેચકો) નો ઉપયોગ $DNA$ ની નવી શૃંખલાઓના સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
$3$. $Ligases$ (લાઈગેઝ) નો ઉપયોગ $DNA$ ના ટુકડાઓને જોડવા માટે થાય છે.
$4$. $Vectors$ (વાહકો) નો ઉપયોગ વિદેશી $DNA$ ને યજમાન કોષમાં દાખલ કરવા માટે થાય છે.
$5$. $Host$ $organisms$ (યજમાન સજીવો) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુના સ્વયંજનન માટે જરૂરી છે.
આમ,પાંચેય ઘટકો ($I, II, III, IV,$ અને $V$) રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીના પાયાના સાધનો છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) સાચું છે કારણ કે રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ પર કાપે છે,જે આણ્વિક કાતર તરીકે કાર્ય કરે છે.
$R$ સાચું છે કારણ કે જ્યારે વેક્ટર અને વિદેશી $DNA$ બંને પર સમાન રિસ્ટ્રિક્શન એન્ઝાઇમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ પૂરક સ્ટીકી એન્ડ્સ (ઓવરહેંગિંગ સિક્વન્સ) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પૂરક સ્ટીકી એન્ડ્સ એકબીજા સાથે હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે,જેનાથી $DNA$ ના ટુકડાઓ $DNA$ લિગેઝની મદદથી એકબીજા સાથે જોડાઈ શકે છે.

(B) રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચક $Eco RI$ નું નામકરણ નીચે મુજબ છે:
$1$. પ્રથમ અક્ષર '$E$' એ પ્રજાતિ (genus) નું નામ દર્શાવે છે,જે $Escherichia$ છે.
$2$. પછીના બે અક્ષરો '$co$' એ જાતિ (species) નું નામ દર્શાવે છે,જે $coli$ છે.
$3$. અક્ષર '$R$' એ બેક્ટેરિયાની સ્ટ્રેન (strain) દર્શાવે છે,જે $RY13$ છે.
$4$. રોમન અંક '$I$' એ ક્રમ દર્શાવે છે જેમાં ઉત્સેચકને બેક્ટેરિયાની સ્ટ્રેનમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યો હતો.
તેથી,સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(A) E - (2)$ પ્રજાતિનું નામ
$(B) co - (3)$ જાતિનું નામ
$(C) R - (4)$ સ્ટ્રેનનું નામ
$(D) I - (1)$ ઓળખના ક્રમમાં પ્રથમ
આમ,સાચો ક્રમ $A-2, B-3, C-4, D-1$ છે.

(A) પ્લાઝમિડ એ એક નાનો,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલા ધરાવતો $DNA$ અણુ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
પ્લાઝમિડ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયલ કોષોમાં અને કેટલાક સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળે છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં,પ્લાઝમિડનો ઉપયોગ વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે,જે વિદેશી જનીનિક દ્રવ્યને બીજા કોષમાં લઈ જાય છે,જ્યાં તેનું સ્વયંજનન અથવા અભિવ્યક્તિ થઈ શકે છે.

(A) જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં,$Plasmids$ એ નાના,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે. તે કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે અને તેનો ઉપયોગ યજમાન કોષમાં વિદેશી જનીનિક દ્રવ્યને દાખલ કરવા માટે વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે. તેથી,$Plasmids$ એ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ સાથે સંકળાયેલ આવશ્યક કોષીય ઘટકો છે.

(D) $DNA$ લાઈગેઝ એ ઉત્સેચક છે જે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ બનાવીને $DNA$ ની બે શૃંખલાઓના છેડાઓને જોડવા માટે જવાબદાર છે. તે $DNA$ પ્રતિકૃતિ અને સમારકામની પ્રક્રિયાઓમાં શર્કરા-ફોસ્ફેટ બેકબોનમાં રહેલી તિરાડોને સીલ કરવા માટે 'આણ્વિય ગુંદર' તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલામાં ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધનું વિભાજન કરતા ઉત્સેચકોને ન્યુક્લિએઝ કહેવામાં આવે છે.
ન્યુક્લિએઝને તેમની કાર્ય કરવાની જગ્યાના આધારે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. એક્સોન્યુક્લિએઝ: આ ઉત્સેચકો $DNA$ અણુના છેડાઓ (કાં તો $5'$ અથવા $3'$) પરથી ન્યુક્લિઓટાઈડ્સને દૂર કરે છે.
$2$. એન્ડોન્યુક્લિએઝ: આ ઉત્સેચકો $DNA$ અણુની અંદર ચોક્કસ સ્થાનો પર કાપ મૂકે છે,એટલે કે,તેઓ આંતરિક ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધનું વિભાજન કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $C$ (એન્ડોન્યુક્લિએઝ) છે.

(C) $Endonuclease$ (એન્ડોન્યુક્લિએઝ) એ એક એવો ઉત્સેચક છે જે પોલીન્યુક્લિઓટાઇડ શૃંખલાની અંદર રહેલા ફૉસ્ફોડાયેસ્ટર બંધને તોડે છે.
$Exonucleases$ (એક્સોન્યુક્લિએઝ) થી વિપરીત,જે શૃંખલાના છેડાઓ પરથી એક પછી એક ન્યુક્લિઓટાઇડ દૂર કરે છે,$Endonucleases$ આંતરિક સ્થાનો પર કાર્ય કરે છે.
$Lipases$ (લાયપેઝ) લિપિડ્સના જળવિભાજનમાં સામેલ છે,અને $Proteases$ (પ્રોટીએઝ) પ્રોટીનના જળવિભાજનમાં સામેલ છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
$A$. સોમેટિક સંકરણમાં બે ભિન્ન વનસ્પતિ પ્રજાતિઓના પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ કરીને સંકર બનાવવામાં આવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$B$. વાહક $DNA$ એ એક એવું $DNA$ અણુ છે જેનો ઉપયોગ વિદેશી જનીનિક દ્રવ્યને બીજા કોષમાં દાખલ કરવા માટે વાહન તરીકે થાય છે. તે $t-RNA$ સંશ્લેષણ માટેનું સ્થાન નથી; $t-RNA$ નું સંશ્લેષણ કોષકેન્દ્રમાં $DNA$ ટેમ્પલેટ પરથી થાય છે. તેથી,આ જોડકું ખોટું છે.
$C$. માઈક્રોપ્રોપેગેશન એ આધુનિક પેશી સંવર્ધન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને મોટી સંખ્યામાં વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયા છે. આ વિધાન સાચું છે.
$D$. કેલસ એ પેશી સંવર્ધન દરમિયાન એક્સપ્લાન્ટમાંથી વિકસતો પેરેન્કાઈમા કોષોનો અવ્યવસ્થિત જથ્થો છે. આ વિધાન સાચું છે.

(B) જનીન ઈજનેરી વિદ્યા (Genetic Engineering) માં,$Escherichia \ coli$ $(E. \ coli)$ નો ઉપયોગ ક્લોનિંગ અને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ના અભિવ્યક્તિ માટે યજમાન સજીવ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે,કારણ કે તેનું જનીન બંધારણ સુસ્પષ્ટ છે અને તે ઝડપથી વૃદ્ધિ પામે છે. $Agrobacterium \ tumefaciens$ નો ઉપયોગ વનસ્પતિઓમાં કુદરતી જનીન ઈજનેર તરીકે કરવામાં આવે છે,કારણ કે તે તેનું $T-DNA$ યજમાન વનસ્પતિના જનીન બંધારણમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે,જે ક્રાઉન ગૉલ રોગ પ્રેરે છે. આ $T-DNA$ માં ફેરફાર કરીને,વૈજ્ઞાનિકો તેનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓમાં ઇચ્છિત જનીનો દાખલ કરવા માટે વાહક (vector) તરીકે કરે છે. તેથી,સાચો જવાબ $Escherichia$ અને $Agrobacterium$ છે.

(D) જનીન ઈજનેરી અથવા પુનઃસંયોજિત $DNA$ ટેકનોલોજી એ $DNA$ અણુઓને મેનીપ્યુલેટ કરવાની ક્ષમતા પર આધારિત છે.
રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપીને 'આણ્વિક કાતર' (molecular scissors) તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ ઉત્સેચકો મૂળભૂત રીતે બૅક્ટરિયામાં શોધાયા હતા,જ્યાં તેઓ બૅક્ટેરિયોફેજ સામે રક્ષણાત્મક તંત્ર તરીકે કાર્ય કરે છે.
બૅક્ટરિયામાંથી આ ઉત્સેચકોને શુદ્ધ કરીને,વૈજ્ઞાનિકો તેનો પ્રયોગશાળામાં $DNA$ ને ચોક્કસ સ્થાને કાપવા માટે ઉપયોગ કરી શકે છે,જે પુનઃસંયોજિત $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટેનું પાયાનું પગલું છે.

(D) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે.
આ ઉત્સેચકો પુનઃસંયોજિત $DNA$ ટેકનોલોજીમાં આવશ્યક સાધનો છે કારણ કે તે $DNA$ અણુઓને ચોકસાઈપૂર્વક કાપીને એવા ટુકડાઓ બનાવે છે જેને વાહક (vector) સાથે જોડી શકાય છે.
પ્રાઈમેઝ $DNA$ ના પ્રતિકૃતિ (replication) માં સામેલ છે,એક્સોન્યુક્લિએઝ $DNA$ ના છેડા પરથી ન્યુક્લિઓટાઈડ્સ દૂર કરે છે,અને લિગેઝ $DNA$ ના ટુકડાઓને જોડે છે.
તેથી,$DNA$ ને કાપવા માટેનો સાચો ઉત્સેચક રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ છે.

(B) જનીન ઇજનેરીવિદ્યામાં સજીવના લક્ષણો બદલવા માટે $DNA$ માં ફેરફાર કરવામાં આવે છે.
પ્લાઝમિડ એ નાના,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
તેનો ઉપયોગ જનીન ઇજનેરીવિદ્યામાં વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે,જે ક્લોનિંગ અથવા અભિવ્યક્તિ માટે વિદેશી જનીનોને યજમાન કોષમાં લઈ જાય છે.
તેથી,પ્લાઝમિડ એ જનીન ઇજનેરીવિદ્યાના પાયાના સાધનો છે.

(C) પ્લાસ્મિડ $DNA$ માં સ્વયંજનનની શરૂઆત સ્વયંજનન ઉદભવસ્થાન $(ori)$ પરથી થાય છે.
જોકે,સ્વયંજનનની પ્રક્રિયાનું નિયમન,જેમ કે કોપી નંબરનું નિયંત્રણ,પ્લાસ્મિડમાં રહેલા જનીનો દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ જનીનો એવા પ્રોટીનનું સંકેતન કરે છે જે $ori$ સ્થાન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને નક્કી કરે છે કે યજમાન કોષમાં પ્લાસ્મિડ કેટલી વાર સ્વયંજનન પામશે.
તેથી,આ નિયમન પ્લાસ્મિડ જનીન દ્વારા થાય છે.

(B) પ્લાસ્મિડ એ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતા રંગસૂત્ર બહારના,સ્વયંજનન પામતા,ગોળાકાર $DNA$ અણુઓ છે.
જનીન ક્લોનિંગમાં વાહક તરીકે કાર્ય કરવા માટે,અણુ યજમાન કોષમાં સ્વતંત્ર રીતે સ્વયંજનન પામવા માટે સક્ષમ હોવું જોઈએ.
આ ક્ષમતા 'સ્વયંજનન સ્થાન' $(ori)$ ની હાજરી દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે.
જોકે પ્લાસ્મિડ ઘણીવાર એન્ટિબાયોટિક અવરોધક જનીનો ધરાવે છે (જે પસંદગીમાન દર્શક તરીકે કાર્ય કરે છે),પરંતુ તે યોગ્ય વાહક હોવાનું મૂળભૂત કારણ $ori$ ક્રમની હાજરીને કારણે તેમની સ્વાયત્ત રીતે સ્વયંજનન પામવાની ક્ષમતા છે.

(A) પ્લાસ્મિડ એ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતો રંગસૂત્ર સિવાયનો,વર્તુળાકાર,બેવડી શૃંખલા ધરાવતો $DNA$ અણુ છે.
તે યજમાન કોષમાં સ્વતંત્ર રીતે પ્રતિકૃતિ (replication) પામવા માટે સક્ષમ છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં,પ્લાસ્મિડનો ઉપયોગ ક્લોનિંગ અથવા અભિવ્યક્તિ માટે વિદેશી $DNA$ ના ટુકડાઓને યજમાન કોષમાં લઈ જવા માટે વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.

(A) પ્લાસ્મિડ એ નાના,ગોળાકાર,બેવડી શૃંખલા ધરાવતા $DNA$ અણુઓ છે જે કોષના રંગસૂત્રીય $DNA$ થી અલગ હોય છે.
તેઓ બૅક્ટરિયા અને અન્ય કેટલાક સૂક્ષ્મજીવોમાં જોવા મળે છે.
આ અણુઓ બાહ્ય રંગસૂત્રીય (extrachromosomal) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ મુખ્ય બૅક્ટેરિયલ રંગસૂત્રની બહાર અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
પ્લાસ્મિડ ઘણીવાર એવા જનીનો ધરાવે છે જે બૅક્ટરિયાને ફાયદો આપે છે,જેમ કે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધકતા.

(A) રિસ્ટ્રીક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝની શોધ,જેને ઘણીવાર 'આણ્વિક કાતર' (molecular scissors) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેના કારણે $DNA$ ને ચોક્કસ સ્થાનો પર કાપવાનું શક્ય બન્યું છે.
આ ઉત્સેચકો ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ ઓળખે છે અને $DNA$ ની શૃંખલાને તોડે છે,જે રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનું એક પાયાનું પગલું છે.
$DNA$ લિગેઝનો ઉપયોગ $DNA$ ના ટુકડાઓને જોડવા માટે થાય છે,પરંતુ જનીનોના પ્રાથમિક ફેરફાર અને અલગીકરણ માટે રિસ્ટ્રીક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ પર આધાર રાખવો પડે છે.

(D) રિસ્ટ્રીક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એ ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે.
આ ઉત્સેચકો કુદરતી રીતે બૅક્ટરિયા દ્વારા તેમની રક્ષણાત્મક ક્રિયાવિધિ તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે,જે વાયરલ $DNA$ ને કાપીને તેમને બૅક્ટેરિયોફેજ (bacteriophage) ના ચેપથી બચાવે છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં,તેઓ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટે આવશ્યક સાધનો છે.

(A) $DNA$ લિગેઝ ઉત્સેચક $DNA$ ના ટુકડાઓને એકબીજા સાથે જોડવા માટે જવાબદાર છે,જે એક ન્યુક્લિઓટાઈડના $3'$-હાઈડ્રોક્સિલ છેડા અને બીજા ન્યુક્લિઓટાઈડના $5'$-ફોસ્ફેટ છેડા વચ્ચે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ બનાવીને કાર્ય કરે છે. રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં,$DNA$ લિગેઝનો ઉપયોગ ઈચ્છિત જનીન (જેમ કે ઍન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધી જનીન) ને પ્લાસ્મિડ વાહકમાં જોડવા માટે થાય છે જેથી રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ અણુ બનાવી શકાય.

(A) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ માં ચોક્કસ પેલિન્ડ્રોમિક ન્યુક્લિઓટાઇડ ક્રમને ઓળખે છે અને $DNA$ ના બેવડા કુંતલને ચોક્કસ સ્થાનો પર કાપે છે,જે સામાન્ય રીતે ઓળખ સ્થાનની અંદર અથવા તેની નજીક હોય છે. આ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં આવશ્યક સાધનો છે,જેને ઘણીવાર 'આણ્વિક કાતર' (molecular scissors) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) બાયોટેકનોલોજીમાં,યજમાન કોષોમાં વિદેશી જનીનો દાખલ કરવા માટે વાહકો (vectors) નો ઉપયોગ થાય છે.
પ્રાણીઓ સહિતના ઉચ્ચ સજીવો માટે,રીટ્રોવાઇરસને હાનિકારક બનાવીને તેનો ઉપયોગ પ્રાણી કોષોમાં ઇચ્છિત જનીનો દાખલ કરવા માટે વાહક તરીકે કરવામાં આવે છે.
આ રીટ્રોવાઇરસ સામાન્ય કોષોને કેન્સરગ્રસ્ત કોષોમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે અથવા યજમાન જનીનસમૂહમાં રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ દાખલ કરવા માટે વાહન તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,ઉચ્ચ સજીવોમાં જનીન ક્લોનિંગ માટે રીટ્રોવાઇરસ એ પ્રમાણભૂત પસંદગી છે.

(D) એગેરોઝ એ સી વીડ્સ (જેમ કે જેલિડિયમ અને ગ્રાસિલેરિયા જેવા લાલ લીલ) માંથી મેળવવામાં આવતું કુદરતી પોલિમર છે.
તેનો ઉપયોગ પ્રયોગશાળામાં જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ તરીકે ઓળખાતી તકનીકમાં વ્યાપકપણે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એગેરોઝ જેલ વિદ્યુત ક્ષેત્ર હેઠળ $DNA$ ના ટુકડાઓને તેમના કદના આધારે અલગ કરવા માટે મોલેક્યુલર સીવ (આણ્વિય ચાળણી) તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકોના નામકરણ માટે એક ચોક્કસ પદ્ધતિ અનુસરવામાં આવે છે.
$Eco RI$ માં,પ્રથમ અક્ષર '$E$' એ પ્રજાતિના નામ $Escherichia$ પરથી લેવામાં આવ્યો છે.
ત્યારબાદના બે અક્ષરો '$co$' એ જાતિના નામ $coli$ પરથી લેવામાં આવ્યા છે.
અક્ષર '$R$' એ સ્ટ્રેઈન (વિકૃતિ) $RY13$ પરથી લેવામાં આવ્યો છે.
રોમન આંકડો '$I$' એ દર્શાવે છે કે આ ઉત્સેચકને બેક્ટેરિયાની તે સ્ટ્રેઈનમાંથી કયા ક્રમમાં અલગ કરવામાં આવ્યો હતો.
તેથી,'$co$' એ $coli$ માટે વપરાયો છે.

(D) જીન ગન પદ્ધતિ,જેને બાયોલિસ્ટિક્સ (biolistics) અથવા માઇક્રોપ્રોજેક્ટાઇલ બોમ્બાર્ડમેન્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે યજમાન કોષોમાં વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવા માટેની એક તકનીક છે. આ પ્રક્રિયામાં,ભારે ધાતુઓના સૂક્ષ્મકણો પર લક્ષિત $DNA$ નું આવરણ ચડાવવામાં આવે છે. ત્યારબાદ આ કણોને કોષદીવાલ અને કોષરસપટલને ભેદવા માટે ઉચ્ચ વેગ સાથે છોડવામાં આવે છે. આ હેતુ માટે વપરાતા સૂક્ષ્મકણો સામાન્ય રીતે $Gold$ (સોનું) અથવા $Tungsten$ (ટંગસ્ટન) ના બનેલા હોય છે કારણ કે તે નિષ્ક્રિય,ઘન અને કોષો માટે બિન-ઝેરી હોય છે.

(D) $PCR$ માં વપરાતા $DNA$ પોલીમરેઝને $Taq$ પોલીમરેઝ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે $Thermus$ $aquaticus$ નામના ઉષ્માપ્રિય બેક્ટેરિયામાંથી અલગ કરવામાં આવે છે.
$PCR$ માં $DNA$ શૃંખલાઓને અલગ કરવા માટે વારંવાર ગરમ કરવાની (ડીનેચ્યુરેશન) પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે,તેથી ઉત્સેચક ઉષ્માસ્થાયી હોવો જરૂરી છે.
આથી,$Taq$ પોલીમરેઝ ઊંચા તાપમાને પણ સક્રિય રહે છે,જે દરેક ચક્રમાં નવો ઉત્સેચક ઉમેર્યા વગર પ્રવર્ધન (amplification) પ્રક્રિયાને ચાલુ રાખવા દે છે.