Tools of recombinant DNA technology Questions in Hindi

(B) जीन गन विधि,जिसे बायोलिस्टिक्स (biolistics) या माइक्रोप्रोजेक्टाइल बॉम्बार्डमेंट के रूप में भी जाना जाता है,एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग मेजबान कोशिकाओं में विदेशी $DNA$ को पेश करने के लिए किया जाता है। इस विधि में,$Gold$ (सोना) या $Tungsten$ (टंगस्टन) जैसी भारी धातुओं से बने सूक्ष्म कणों पर लक्षित $DNA$ की परत चढ़ाई जाती है। फिर इन कणों को उच्च वेग के साथ लक्षित कोशिकाओं पर बमबारी की जाती है। यह विधि विशेष रूप से पादप कोशिकाओं के लिए प्रभावी है जहाँ कोशिका भित्ति एक बाधा के रूप में कार्य करती है।

(A) आनुवंशिक इंजीनियरिंग में,$Escherichia$ $coli$ $(E. coli)$ का उपयोग क्लोनिंग होस्ट के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि इसकी आनुवंशिकी अच्छी तरह से समझी गई है और यह तेजी से विकसित होता है।
$Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक मृदा बैक्टीरिया है जो स्वाभाविक रूप से अपने $DNA$ $(T-DNA)$ के एक खंड को पादप कोशिकाओं में स्थानांतरित करता है,जो इसे पादप आनुवंशिक इंजीनियरिंग और ट्रांसजेनिक पौधों के निर्माण के लिए एक आवश्यक उपकरण बनाता है।
इसलिए,इन दो बैक्टीरिया को आनुवंशिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में सबसे उपयोगी माना जाता है।

(D) प्रतिबंधन एंजाइमों (restriction enzymes) को आणविक कैंची के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों (recognition sequences) पर काटते हैं।
$EcoRI$,$HindIII$ और $BamHI$ सभी प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज के उदाहरण हैं।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(A) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक मृदा जीवाणु है जिसका उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में पादप रूपांतरण के लिए एक प्राकृतिक वाहक के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है। इसमें एक $Ti$ (ट्यूमर-प्रेरक) प्लाज्मिड होता है,जिसका उपयोग यह अपने $DNA$ के एक विशिष्ट खंड,जिसे $T-DNA$ के रूप में जाना जाता है,को मेजबान पादप जीनोम में स्थानांतरित करने के लिए करता है। यह क्षमता इसे ट्रांसजेनिक पौधों के निर्माण के लिए एक आवश्यक उपकरण बनाती है।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के नामकरण में, नाम का पहला अक्षर जीनस (genus) से और अगले दो अक्षर उस प्रोकैरियोटिक कोशिका की प्रजाति (species) से आते हैं जिससे उन्हें अलग किया गया था。
$EcoRI$ के लिए, नाम $Escherichia$ $coli$ $RY13$ से लिया गया है。
- $E$ का अर्थ $Escherichia$ जीनस है。
- $co$ का अर्थ $coli$ प्रजाति है。
- $R$ का अर्थ $RY13$ स्ट्रेन है。
- $I$ उस क्रम को इंगित करता है जिसमें एंजाइम को उस स्ट्रेन से अलग किया गया था。
इसलिए, "co" भाग $coli$ को दर्शाता है。

(B) जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस एक प्रयोगशाला तकनीक है जिसका उपयोग $DNA$,$RNA$ या प्रोटीन के मिश्रण को उनके आणविक आकार के आधार पर अलग करने के लिए किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,अणुओं को एक विद्युत क्षेत्र द्वारा जेल के माध्यम से धकेला जाता है जिसमें छोटे छिद्र होते हैं।
$DNA$ के टुकड़े ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं,इसलिए वे धनात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) की ओर बढ़ते हैं।
छोटे टुकड़े जेल मैट्रिक्स के माध्यम से बड़े टुकड़ों की तुलना में तेजी से चलते हैं,जिससे आकार के आधार पर उनका पृथक्करण संभव हो जाता है।

(C) सर्वप्रथम रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम की खोज $Werner \text{ } Arber$, $Hamilton \text{ } Smith$ और $Daniel \text{ } Nathans$ द्वारा की गई थी।
$Hamilton \text{ } Smith$ और $Daniel \text{ } Nathans$ को विशेष रूप से $1970$ में पहले रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $HindII$ को अलग करने और उसका लक्षण वर्णन करने का श्रेय दिया जाता है।
अतः, सही विकल्प $C$ है।

(B) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम,जिन्हें अक्सर 'आणविक कैंची' (molecular scissors) कहा जाता है,का उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों (recognition sequences) पर काटने के लिए किया जाता है। वेक्टर $DNA$ और विदेशी $DNA$ को एक ही रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के साथ काटकर,पूरक चिपचिपे सिरे (sticky ends) उत्पन्न किए जाते हैं। इन सिरों को $DNA$ लाइगेज का उपयोग करके जोड़कर पुनः संयोजक $DNA$ अणु बनाए जा सकते हैं। इसलिए,वे पुनः संयोजक $DNA$ बनाने के लिए आवश्यक उपकरण हैं।

(B) जैव प्रौद्योगिकी में,मेजबान कोशिकाओं में विदेशी जीन को पहुंचाने के लिए संवाहकों (vectors) का उपयोग किया जाता है। उच्च श्रेणी के जीवों (जानवरों सहित) के लिए,रेट्रोवायरस का उपयोग संवाहक के रूप में किया जाता है क्योंकि उनमें मेजबान कोशिकाओं को संक्रमित करने और अपनी आनुवंशिक सामग्री को मेजबान जीनोम में एकीकृत करने की प्राकृतिक क्षमता होती है। इन वायरस के रोगजनक जीन को हटाकर उन्हें संशोधित किया जाता है,जिससे वे जीन स्थानांतरण के लिए सुरक्षित और प्रभावी उपकरण बन जाते हैं।

(B) आनुवंशिक इंजीनियरिंग में,$Plasmids$ (प्लाज्मिड) छोटे,गोलाकार,दोहरे फंसे हुए $DNA$ अणु होते हैं जो कोशिका के गुणसूत्र $DNA$ से अलग होते हैं। इनका उपयोग वाहक (vector) के रूप में किया जाता है ताकि बाहरी आनुवंशिक सामग्री को दूसरी कोशिका में ले जाया जा सके,जो इन्हें पुनः संयोजक $DNA$ (recombinant $DNA$) तकनीक का एक मूलभूत उपकरण बनाता है।

(B) $Taq$ पॉलीमरेज़ ($Thermus$ $aquaticus$ से प्राप्त) और $Pfu$ पॉलीमरेज़ ($Pyrococcus$ $furiosus$ से प्राप्त) ताप-स्थिर $DNA$ पॉलीमरेज़ एंजाइम हैं।
ये एंजाइम पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ तकनीक में अनिवार्य हैं क्योंकि ये $DNA$ स्ट्रैंड्स के विकृतीकरण (denaturation) के लिए आवश्यक उच्च तापमान को सहन कर सकते हैं और स्वयं निष्क्रिय नहीं होते हैं।

(D) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक मृदा-जनित रोगजनक है जो प्राकृतिक रूप से द्विबीजपत्री पौधों में अपने $DNA$ के एक खंड (जिसे $T-DNA$ कहा जाता है) को मेजबान पौधे के जीनोम में स्थानांतरित करके संक्रमित करता है।
जैव प्रौद्योगिकी में,इस प्राकृतिक जीन स्थानांतरण तंत्र का उपयोग पौधों में विदेशी जीन को प्रवेश कराने के लिए किया जाता है।
यद्यपि $Agrobacterium$ द्विबीजपत्री पौधों के लिए अत्यधिक प्रभावी है,यह अनाज जैसे एकबीजपत्री पौधों के लिए कम कुशल है।
फिर भी,पादप आनुवंशिक इंजीनियरिंग में रूपांतरण के लिए यह सबसे सामान्य जैविक संवाहक (vector) के रूप में उपयोग किया जाता है।

(A) प्लाज्मिड बैक्टीरिया में पाए जाने वाले अतिरिक्त,स्व-प्रतिकृति (self-replicating),गोलाकार $DNA$ अणु होते हैं।
ये मुख्य गुणसूत्र का हिस्सा नहीं होते हैं।
आनुवंशिक इंजीनियरिंग में,प्लाज्मिड का उपयोग 'वेक्टर' (वाहक) के रूप में किया जाता है,जिसका उपयोग वांछित जीन को मेजबान कोशिका में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
अतः,विकल्प $A$ सही है।

(C) पुनःसंयोजित $DNA$ तकनीक में,वाहक (Vector) एक ऐसा $DNA$ अणु है जिसका उपयोग बाहरी आनुवंशिक सामग्री को कृत्रिम रूप से दूसरी कोशिका में ले जाने के लिए एक वाहन के रूप में किया जाता है,जहाँ इसकी प्रतिकृति बन सके या इसे अभिव्यक्त किया जा सके।
प्लाज्मिड सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले वाहक हैं क्योंकि वे छोटे,गोलाकार,गुणसूत्र-बाह्य $DNA$ अणु होते हैं जो परपोषी कोशिका के भीतर स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति बना सकते हैं।
इसलिए,एक वाहक परपोषी कोशिका में $DNA$ को स्थानांतरित करने के लिए एक वाहन के रूप में कार्य करता है।

(B) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइमों का एक वर्ग है जो $DNA$ अणु में विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों को पहचानते हैं,जिन्हें रिकग्निशन सीक्वेंस या पैलिंड्रोमिक सीक्वेंस के रूप में जाना जाता है।
वे $DNA$ को इन विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं,यही कारण है कि उन्हें अक्सर 'आणविक कैंची' (molecular scissors) कहा जाता है।
यह गुण रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के लिए मौलिक है,क्योंकि यह वैक्टर में डालने के लिए $DNA$ के टुकड़ों को सटीक रूप से काटने की अनुमति देता है।

(D) पुनर्योगज $DNA$ तकनीक में,प्लाज्मिड वाहक में मौजूद एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीन एक चयन योग्य मार्कर (selectable marker) के रूप में कार्य करता है।
जब विदेशी $DNA$ को प्लाज्मिड में डाला जाता है,तो यह अक्सर एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीन को बाधित कर देता है (इन्सर्शनल इनएक्टिवेशन)।
$1$. रूपांतरित वे कोशिकाएं हैं जिन्होंने प्लाज्मिड को ग्रहण किया है (चाहे वह पुनर्योगज हो या अपुनर्योगज)।
$2$. अपुनर्योगज में मूल प्लाज्मिड होता है जिसमें एक कार्यात्मक एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीन होता है और वे एंटीबायोटिक युक्त माध्यम पर विकसित हो सकते हैं।
$3$. पुनर्योगज में विदेशी $DNA$ वाला प्लाज्मिड होता है,जो प्रतिरोधी जीन को बाधित कर देता है,जिससे वे एंटीबायोटिक के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं।
अतः,एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीन का उपयोग रूपांतरित कोशिकाओं को अलग करने और विशेष रूप से पुनर्योगज कोशिकाओं की पहचान करने के लिए किया जाता है।

(D) ऐसे प्रश्नों में दिया गया अनुक्रम आमतौर पर एक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम का प्रतिनिधित्व करता है,जो क्षार युग्मों का एक ऐसा अनुक्रम है जिसे $DNA$ के दोनों रज्जुओं पर आगे और पीछे से पढ़ने पर समान होता है (उदाहरण के लिए,$5'-GAATTC-3'$ और $3'-CTTAAG-5'$)। यह जैव प्रौद्योगिकी में रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों द्वारा पहचानी जाने वाली एक विशिष्ट विशेषता है।

(B) $pBR-322$ जैव प्रौद्योगिकी में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले क्लोनिंग संवाहकों में से एक है।
यह एक प्राकृतिक प्लाज्मिड नहीं है,बल्कि $1977$ में बोलिवर और रोड्रिगेज द्वारा $E. coli$ प्लाज्मिड से निर्मित एक इंजीनियर (कृत्रिम) प्लाज्मिड है।
इसमें विशिष्ट रिस्ट्रिक्शन साइट्स,एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन ($amp^R$ और $tet^R$) और प्रतिकृति की उत्पत्ति $(ori)$ होती है,जो इसे जीन क्लोनिंग के लिए एक आदर्श उपकरण बनाती है।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों (recognition sequences) पर काटते हैं। ये प्राकृतिक रूप से बैक्टीरिया द्वारा उनकी रक्षात्मक प्रक्रिया के एक भाग के रूप में उत्पन्न किए जाते हैं ताकि कोशिका में प्रवेश करने वाले बाहरी $DNA$ (जैसे वायरस का $DNA$) को नष्ट किया जा सके। इस प्रक्रिया को रिस्ट्रिक्शन-मॉडिफिकेशन सिस्टम के रूप में जाना जाता है। इसलिए,विकल्प $A$ सही कथन है।

(D) क्लोनिंग संवाहक $DNA$ का एक छोटा टुकड़ा है जिसे किसी जीव में स्थायी रूप से बनाए रखा जा सकता है और जिसमें क्लोनिंग उद्देश्यों के लिए विदेशी $DNA$ खंड को डाला जा सकता है।
संवाहक के कार्य करने के लिए,इसमें $ori$ ($Origin$ of replication) अनुक्रम का होना आवश्यक है।
यह अनुक्रम मेजबान कोशिका के भीतर प्रतिकृति शुरू करने के लिए जिम्मेदार है।
$ori$ साइट के बिना,संवाहक प्रतिकृति नहीं कर सकता है और इससे जुड़ा विदेशी $DNA$ गुणा नहीं हो पाएगा।

(D) $DNA$ या $RNA$ का अणु जो एकल-रज्जुक (single-stranded) होता है और रेडियोएक्टिव अणु से टैग किया जाता है,उसे $Probe$ (प्रोब) कहा जाता है।
इन प्रोब का उपयोग आणविक जीवविज्ञान (molecular biology) में संकरण (hybridization) के माध्यम से नमूने में पूरक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
ये $Southern$ $blotting$ और $Northern$ $blotting$ जैसी तकनीकों में विशिष्ट जीन अनुक्रमों की पहचान करने के लिए आवश्यक उपकरण हैं।

(A) $Ti$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक प्लाज्मिड) प्राकृतिक रूप से मृदा बैक्टीरिया $Agrobacterium$ $tumefaciens$ में पाया जाता है।
इस बैक्टीरिया में अपने $DNA$ के एक हिस्से,जिसे $T-DNA$ कहा जाता है,को संक्रमित पादप कोशिकाओं के जीनोम में स्थानांतरित करने की प्राकृतिक क्षमता होती है,जिससे पौधों में ट्यूमर (क्राउन गॉल) बन जाते हैं।
जैव प्रौद्योगिकी में,वैज्ञानिकों ने इस $Ti$ प्लाज्मिड को संशोधित करके ट्यूमर पैदा करने वाले जीन को हटा दिया है,जबकि $T-DNA$ की सीमा अनुक्रमों को बनाए रखा है।
इस संशोधित प्लाज्मिड का उपयोग क्लोनिंग संवाहक के रूप में पौधों की कोशिकाओं में वांछित जीन को प्रवेश कराने के लिए किया जाता है,जो पादप आनुवंशिक इंजीनियरिंग के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है।

(A) $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ एक मृदा जीवाणु है जो प्राकृतिक रूप से पौधों को संक्रमित करता है।
इसमें एक बड़ा अतिरिक्त गुणसूत्रीय गोलाकार $DNA$ अणु होता है जिसे $Ti$-प्लाज्मिड (Tumor-inducing plasmid) कहा जाता है।
यह प्लाज्मिड $T-DNA$ (ट्रांसफर $DNA$) क्षेत्र को वहन करता है, जो मेजबान पौधे के जीनोम में एकीकृत हो जाता है, जिससे क्राउन गॉल (crown gall) ट्यूमर का निर्माण होता है।
अतः, सही उत्तर $Ti$-प्लाज्मिड है।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम न्यूक्लिएज नामक एंजाइमों के एक बड़े वर्ग से संबंधित हैं। ये दो प्रकार के होते हैं: एक्सोन्यूक्लिएज और एंडोन्यूक्लिएज। एक्सोन्यूक्लिएज $DNA$ अणु के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाते हैं,जबकि एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ के भीतर विशिष्ट स्थानों पर कट लगाते हैं। इन विशिष्ट स्थानों को पहचान अनुक्रम (recognition sequences) या रिस्ट्रिक्शन साइट्स के रूप में जाना जाता है। इसलिए,रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ के विशिष्ट टुकड़े बनाने के लिए रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में आवश्यक उपकरण हैं।

(B) चिपचिपे सिरे (sticky ends) $DNA$ अणुओं पर रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज़ की क्रिया द्वारा उत्पन्न छोटे,एकल-रज्जुक (single-stranded) सिरे होते हैं।
ये चिपचिपे सिरे दूसरे $DNA$ खंड पर पूरक अनुक्रमों के साथ हाइड्रोजन बंध बनाते हैं।
हालाँकि,दो $DNA$ खंडों की शर्करा-फॉस्फेट रीढ़ (sugar-phosphate backbone) को स्थायी रूप से जोड़ने के लिए,$DNA$ लाइगेज़ एंजाइम की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$DNA$ लाइगेज़ उन $DNA$ खंडों के सहसंयोजक जुड़ाव को सुगम बनाता है जिन्हें उनके चिपचिपे सिरों के बेस पेयरिंग द्वारा एक साथ लाया गया है।

(B) प्रतिबंधन एंजाइम $EcoRI$ को $Escherichia$ $coli$ $RY13$ से प्राप्त किया जाता है।
यह $DNA$ में एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानता है।
$EcoRI$ के लिए विशिष्ट पहचान अनुक्रम $5'-GAATTC-3'$ और $3'-CTTAAG-5'$ है।
यह इस विशिष्ट पहचान स्थल के भीतर $G$ और $A$ क्षार के बीच $DNA$ रज्जुक को काटता है।
अतः,सही अनुक्रम $GAATTC$ है।

(B) एफिनिटी क्रोमैटोग्राफी एक विशेष तकनीक है जिसका उपयोग अणुओं की उनकी अत्यधिक विशिष्ट जैविक अंतःक्रियाओं के आधार पर शुद्धिकरण के लिए किया जाता है।
यह लक्ष्य अणु (जैसे कि इम्युनोग्लोबुलिन,एंजाइम या $m-RNA$) और ठोस आधार मैट्रिक्स पर स्थिर एक विशिष्ट लिगैंड के बीच प्रतिवर्ती अंतःक्रिया पर निर्भर करती है।
इस उच्च विशिष्टता के कारण,यह जटिल मिश्रणों से प्रोटीन,एंजाइम और न्यूक्लिक एसिड को अलग करने के लिए पसंदीदा विधि है।

(B) जीवाणु कोशिकाओं में मुख्य $DNA$ (न्यूक्लियोइड) के अलावा छोटे, गोलाकार, द्वि-रज्जुक, गुणसूत्र-बाह्य $DNA$ अणु मौजूद होते हैं।
इन अणुओं को $\text{प्लास्मिड}$ (Plasmid) कहा जाता है।
$\text{प्लास्मिड}$ गुणसूत्रीय $DNA$ से स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति (replicate) करते हैं और अक्सर इनमें ऐसे जीन होते हैं जो एंटीबायोटिक प्रतिरोध जैसे लाभ प्रदान करते हैं।

(D) दिया गया $DNA$ अनुक्रम $5'-GAATTC-3'$ और $3'-CTTAAG-5'$ एक पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का उदाहरण है।
पैलिंड्रोमिक अनुक्रम वह अनुक्रम होता है जिसे दोनों दिशाओं ($5'$ से $3'$ दिशा) में पढ़ने पर समान पढ़ा जाता है।
इस प्रकार के अनुक्रमों को आमतौर पर रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइमों द्वारा पहचाना जाता है और वहां से $DNA$ को काटा जाता है।

(C) : $DNA$ अणु में पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम बेस के वे समूह होते हैं जो आगे और पीछे दोनों दिशाओं में पढ़ने पर समान अनुक्रम बनाते हैं।
दिए गए प्रश्न में,केवल विकल्प $(c)$ एक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम का प्रतिनिधित्व करता है,जो रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $EcoRI$ के लिए पहचान स्थल है।
यह दोनों स्ट्रैंड्स पर $5' \rightarrow 3'$ दिशा में $GAATTC$ पढ़ा जाता है,जिससे इसे एंजाइम द्वारा मध्य से काटा जा सकता है।

(D) : प्रत्यक्ष जीन स्थानांतरण पादप कोशिकाओं में नग्न $DNA$ का स्थानांतरण है। चूंकि कठोर पादप कोशिका भित्ति $DNA$ के प्रवेश में बाधा के रूप में कार्य करती है,इसलिए प्रोटोप्लास्ट इस प्रक्रिया के लिए पसंदीदा लक्ष्य हैं। पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल $(PEG)$ मध्यस्थता द्वारा $DNA$ का प्रवेश एक प्रत्यक्ष जीन स्थानांतरण विधि है,जो $PEG$,नग्न $DNA$,लवणों और प्रोटोप्लास्ट झिल्ली के बीच परस्पर क्रिया का उपयोग करके $DNA$ को कोशिका द्रव्य में स्थानांतरित करने में मदद करती है।

(C) : मृदा जीवाणु $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ से प्राप्त $Ti$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक) का उपयोग पादप कोशिकाओं में जीन स्थानांतरण के लिए एक संवाहक (vector) के रूप में प्रभावी ढंग से किया जाता है।
$Ti$ प्लाज्मिड का वह भाग जो पादप कोशिका के $DNA$ में स्थानांतरित होता है, उसे $T-DNA$ कहा जाता है।
इस $T-DNA$ में वांछित $DNA$ को जोड़कर इसे मेजबान पादप के गुणसूत्रों में प्रविष्ट कराया जाता है।
यह मेजबान जीनोम में एकीकृत हो जाता है, जिससे बाहरी जीन पूरे नए पादप में अभिव्यक्त हो सकता है।
ऐसी रूपांतरित पादप कोशिकाओं को संवर्धित किया जाता है और पादपलेट्स बनाने के लिए प्रेरित किया जाता है, जो बाद में परिपक्व ट्रांसजेनिक पादपों के रूप में विकसित होते हैं।

(C) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज को आणविक कैंची के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों (recognition sequences) पर काटते हैं।
वे एक विशिष्ट बेस पेयर अनुक्रम को पहचानते हैं और $DNA$ अणु के फॉस्फोडिएस्टर बैकबोन को काटते हैं।
यह गुण रीकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में वांछित जीन को अलग करने और सम्मिलित करने के लिए मौलिक है।

(A) $Taq$ पॉलीमरेज़ एक ऊष्मा-स्थिर (thermostable) एंजाइम है जिसे $Thermus$ $aquaticus$ नामक तापरागी (thermophilic) जीवाणु से अलग किया जाता है।
इस एंजाइम का उपयोग पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ तकनीक में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि यह $DNA$ स्ट्रैंड्स के विकृतिकरण (denaturation) के लिए आवश्यक उच्च तापमान को सहन कर सकता है और स्वयं विकृत नहीं होता है।

(D) सबसे पहले खोजा और अलग किया गया रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $Hind II$ है।
इसे $1970$ में हैमिल्टन स्मिथ और उनके सहयोगियों द्वारा अलग किया गया था।
$Hind II$ हमेशा $6$ बेस पेयर के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचान कर $DNA$ अणुओं को एक निश्चित बिंदु पर काटता है,जिसे रिकग्निशन सीक्वेंस (recognition sequence) के रूप में जाना जाता है।

(D) $1$. $Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक पादप रोगजनक है जिसका उपयोग पौधों के लिए संवाहक (vector) के रूप में किया जाता है,न कि जंतुओं के लिए।
$2$. $Bam$ $HI$ एक रिस्ट्रिक्शन एंजाइम है; यह जीन नहीं है।
$3$. $Pst$ $I$ एक रिस्ट्रिक्शन एंजाइम है; यह जीन नहीं है।
$4$. एगारोज़ एक प्राकृतिक बहुलक (polymer) है जिसे समुद्री शैवाल (जैसे $Gelidium$ और $Gracilaria$ जैसी लाल शैवाल) से निकाला जाता है,जिसका उपयोग जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस के लिए जेल मैट्रिक्स बनाने में किया जाता है। इसलिए,'Agarose gel - Seaweeds' का युग्म सही है।

(C) विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से $DNA$ को अलग करने के लिए,कोशिका भित्ति या झिल्ली को तोड़ने के लिए विशिष्ट एंजाइमों का उपयोग किया जाता है:
$1$. जीवाणु कोशिकाओं की कोशिका भित्ति को $Lysozyme$ $(1-r)$ द्वारा तोड़ा जा सकता है।
$2$. पादप कोशिकाओं की कोशिका भित्ति सेल्युलोज से बनी होती है,जिसे $Cellulase$ $(2-s)$ द्वारा तोड़ा जाता है।
$3$. कवक कोशिकाओं की कोशिका भित्ति काइटिन से बनी होती है,जिसे $Chitinase$ $(3-p)$ द्वारा तोड़ा जाता है।
$4$. $RNA$ अणुओं को $Ribonuclease$ $(4-q)$ एंजाइम का उपयोग करके हटाया जाता है।
अतः,सही मिलान $(1-r), (2-s), (3-p), (4-q)$ है।

(B) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम,जिन्हें आणविक कैंची (molecular scissors) के रूप में भी जाना जाता है,वे एंजाइम हैं जो $DNA$ अणुओं को विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों पर काटते हैं जिन्हें पहचान स्थल (recognition sites) कहा जाता है।
ये एंजाइम आनुवंशिक इंजीनियरिंग में आवश्यक उपकरण हैं क्योंकि ये वैज्ञानिकों को क्लोनिंग या आगे के विश्लेषण के लिए विशिष्ट जीन या $DNA$ के टुकड़ों को अलग करने की अनुमति देते हैं।
लाइगेज के विपरीत,जो $DNA$ के टुकड़ों को जोड़ते हैं,रिस्ट्रिक्शन एंजाइम विशेष रूप से $DNA$ के फॉस्फोडिएस्टर बैकबोन को सटीक स्थानों पर काटते हैं।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $Hind-II$ सबसे पहले अलग किया गया रिस्ट्रिक्शन एंजाइम था।
यह हमेशा $6$ बेस पेयर के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचान कर $DNA$ अणु को एक विशेष बिंदु पर काटता है।
इस विशिष्ट बेस अनुक्रम को पहचान अनुक्रम (recognition sequence) के रूप में जाना जाता है।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के नामकरण की पद्धति विशिष्ट नियमों का पालन करती है:
$1$. नाम का पहला अक्षर जीनस $(Escherichia)$ से आता है।
$2$. अगले दो अक्षर प्रजाति $(coli)$ से आते हैं।
$3$. चौथा अक्षर बैक्टीरिया के स्ट्रेन ($RY\, 13$ स्ट्रेन के लिए $R$) से आता है।
$4$. रोमन अंक $(I)$ यह दर्शाता है कि उस स्ट्रेन से एंजाइम को किस क्रम में अलग किया गया था।
इसलिए,$EcoRI$ को Escherichia coli $RY\, 13$ से प्राप्त किया जाता है।

(C) $Restriction$ $Endonuclease$ एंजाइमों का नामकरण एक विशिष्ट परंपरा का पालन करता है।
$1$. पहला अक्षर जीनस का नाम दर्शाता है (जैसे,$Escherichia$ के लिए $E$)।
$2$. अगले दो अक्षर प्रजाति का नाम दर्शाते हैं (जैसे,$coli$ के लिए $co$)।
$3$. चौथा अक्षर जीव के स्ट्रेन को दर्शाता है (जैसे,$RY13$ के लिए $R$)।
$4$. रोमन अंक उस क्रम को दर्शाता है जिसमें एंजाइमों को स्रोत जीव के उस विशिष्ट स्ट्रेन से अलग किया गया था।
उदाहरण के लिए,$EcoRI$ में,रोमन अंक $I$ यह दर्शाता है कि यह $Escherichia$ $coli$ के $RY13$ स्ट्रेन से अलग किया गया पहला एंजाइम था।

(B) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज ऐसे एंजाइम हैं जो $DNA$ में विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों को पहचानते हैं और इन विशिष्ट स्थानों पर कट लगाते हैं,जिन्हें रिकग्निशन साइट्स (recognition sites) के रूप में जाना जाता है।
ये एंजाइम रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में $DNA$ के टुकड़े बनाने के लिए आवश्यक उपकरण हैं।
$DNA$ लाइगेज का उपयोग $DNA$ के टुकड़ों को जोड़ने के लिए किया जाता है।
$DNA$ पॉलीमरेज का उपयोग $DNA$ प्रतिकृति (replication) के लिए किया जाता है।
रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज का उपयोग $RNA$ से $cDNA$ को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $EcoRI$ को $Escherichia$ $coli$ $RY13$ जीवाणु से प्राप्त किया जाता है।
यह $DNA$ में एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानता है।
$EcoRI$ के लिए विशिष्ट पहचान अनुक्रम $5'-GAATTC-3'$ है।
यह इस अनुक्रम के भीतर $G$ और $A$ क्षारकों के बीच $DNA$ रज्जुक को काटता है।
अतः,सही अनुक्रम $GAATTC$ है।

(C) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में, विदेशी $DNA$ के टुकड़ों को प्लाज्मिड जैसे वेक्टर के साथ जोड़ने के लिए $DNA$ लाइगेज़ एंजाइम का उपयोग किया जाता है।
$DNA$ लाइगेज़ एक 'आणविक गोंद' (molecular glue) के रूप में कार्य करता है, जो एक न्यूक्लियोटाइड के $3'-OH$ सिरे और दूसरे न्यूक्लियोटाइड के $5'-\text{फॉस्फेट}$ सिरे के बीच फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड के निर्माण को उत्प्रेरित करता है।
यह प्रक्रिया रिकॉम्बिनेंट $DNA$ अणुओं के निर्माण के लिए आवश्यक है।

(A) एगारोज़ एक रैखिक पॉलीसेकेराइड है जिसे $Gelidium$ और $Gracilaria$ जैसे समुद्री लाल शैवाल (समुद्री घास) से निकाला जाता है।
इसका उपयोग जैव प्रौद्योगिकी में जेल वैद्युतकणसंचलन (gel electrophoresis) के लिए व्यापक रूप से किया जाता है,ताकि $DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार के आधार पर अलग किया जा सके।
अतः,एगारोज़ का सही स्रोत समुद्री घास है।

(B) एगारोज एक प्राकृतिक बहुलक (polymer) है जिसे समुद्री खरपतवार (जैसे जेलिडियम और ग्रेसिलेरिया जैसी समुद्री लाल शैवाल) से निष्कर्षित किया जाता है।
इसका उपयोग जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस में $DNA$ खंडों को उनके आकार के आधार पर अलग करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,$DNA$ खंड विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में एगारोज जेल मैट्रिक्स के माध्यम से एनोड की ओर गति करते हैं,जो एक आणविक छलनी (molecular sieve) के रूप में कार्य करता है।

(D) जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस में, $DNA$ खंडों को उनके आकार के आधार पर जेल मैट्रिक्स (आमतौर पर एगरोज़) के माध्यम से अलग किया जाता है।
चूंकि $DNA$ रंगहीन होता है, इसलिए इसे सीधे नहीं देखा जा सकता है।
पृथक $DNA$ खंडों को देखने के लिए, जेल को $Ethidium bromide$ $(EtBr)$ नामक एक फ्लोरोसेंट डाई (अभिरंजक) से रंगा जाता है।
अभिरंजन के बाद, जब जेल को $UV$ विकिरण के संपर्क में लाया जाता है, तो $DNA$ बैंड चमकीले नारंगी रंग के बैंड के रूप में दिखाई देते हैं।

(B) $pBR322$ एक प्रसिद्ध कृत्रिम क्लोनिंग वेक्टर है जिसे $E. coli$ प्लाज्मिड से बनाया गया है।
इसमें कई रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के लिए विशिष्ट पहचान स्थल,प्रतिकृति की उत्पत्ति $(ori)$ और दो एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन ($amp^R$ और $tet^R$) होते हैं।
Cla $I$,Hind $III$ और BamH $I$ रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के नाम हैं,न कि क्लोनिंग वेक्टर के।

(C) पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ एक तकनीक है जिसका उपयोग $DNA$ के एक विशिष्ट खंड को प्रवर्धित (amplify) करने के लिए किया जाता है।
इस प्रक्रिया के लिए एक ताप-स्थिर (heat-stable) $DNA$ पॉलीमरेज़ एंजाइम की आवश्यकता होती है जो अभिक्रिया के विकृतीकरण (denaturation) चरण के दौरान उच्च तापमान को सहन कर सके।
$Taq$ पॉलीमरेज़ को $Thermus$ $aquaticus$ नामक तापरागी (thermophilic) जीवाणु से अलग किया जाता है।
यह उच्च तापमान पर भी सक्रिय रहता है और $PCR$ के विस्तार (extension) चरण के लिए आवश्यक है।

(C) सही युग्म $C$ (प्लाज्मिड $DNA$ - संवाहक) है।
$A$ गलत है क्योंकि बायोलिस्टिक्स (जीन गन) प्रत्यक्ष जीन स्थानांतरण की एक विधि है,बायोरिएक्टर नहीं।
$B$ गलत है क्योंकि $Thermus$ $aquaticus$ $Taq$ पॉलीमरेज़ का स्रोत है,$T-DNA$ का नहीं।
$C$ सही है क्योंकि प्लाज्मिड छोटे,गोलाकार,अतिरिक्त-गुणसूत्रीय $DNA$ अणु होते हैं जिनका उपयोग मेजबान कोशिकाओं में विदेशी $DNA$ ले जाने के लिए संवाहक के रूप में किया जाता है।
$D$ गलत है क्योंकि $EcoRI$ एक रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज है,एक्सोन्यूक्लिएज नहीं।