Tools of recombinant DNA technology Questions in Hindi

(D) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम एंडोन्यूक्लिएज होते हैं जो $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों पर काटते हैं। $ClaI$,$Pvu \, II$,और $Bam \, HI$ सभी बैक्टीरिया से प्राप्त रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के उदाहरण हैं। $pBR322$ आनुवंशिक इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाने वाला एक प्रसिद्ध कृत्रिम क्लोनिंग वेक्टर (प्लाज्मिड) है,न कि कोई एंजाइम।

(D) क्लोनिंग संवाहक $pBR322$ सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले $E. coli$ क्लोनिंग संवाहकों में से एक है।
इसमें कई रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के लिए अद्वितीय पहचान स्थल होते हैं,जिनमें $EcoRI$,$BamHI$,$HindIII$,$PstI$,$SalI$,$PvuI$,$PvuII$ और $ClaI$ शामिल हैं।
इन विशिष्ट स्थलों की गणना करने पर,$pBR322$ प्लाज्मिड में कुल $8$ अलग-अलग रिस्ट्रिक्शन साइट्स मौजूद होती हैं।
अतः,सही उत्तर $8$ है।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $EcoRI$ $5'-GAATTC-3'$ पैलिंड्रोमिक अनुक्रम को पहचानता है।
यह विशेष रूप से दोनों स्ट्रैंड्स पर $G$ (गुआनिन) और $A$ (एडेनिन) न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड को काटता है।
इस कटान के परिणामस्वरूप स्टिकी एंड्स (चिपचिपे सिरे) बनते हैं।
अतः,कट लगाने का सही स्थान $G$ और $A$ के बीच है।

(C) $pBR322$ जैव प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक क्लोनिंग संवाहक है। इसे बोलिवर और रोड्रिग्ज द्वारा निर्मित किया गया था। इसमें दो विशिष्ट प्रतिजैविक प्रतिरोधी जीन होते हैं जो चयन योग्य मार्कर (selectable markers) के रूप में कार्य करते हैं: एम्पिसिलिन प्रतिरोधी जीन $(amp^R)$ और टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधी जीन $(tet^R)$। ये जीन रूपांतरित कोशिकाओं की पहचान और चयन करने में सहायक होते हैं।

(A) क्लोनिंग संवाहक $pBR322$ आनुवंशिक इंजीनियरिंग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्लाज्मिड संवाहक है।
क्लोनिंग प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए,यह आवश्यक है कि संवाहक में विभिन्न रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के लिए अद्वितीय (unique) पहचान साइटें हों।
यदि किसी रिस्ट्रिक्शन एंजाइम की संवाहक के भीतर एक से अधिक पहचान साइटें होती हैं,तो पाचन (digestion) के दौरान प्लाज्मिड कई टुकड़ों में विभाजित हो जाएगा,जिससे विदेशी $DNA$ खंड का सम्मिलन असंभव या अत्यधिक अक्षम हो जाएगा।
इसलिए,$pBR322$ को इस तरह से इंजीनियर किया गया है कि इसमें क्लोनिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रत्येक विशिष्ट रिस्ट्रिक्शन एंजाइम (जैसे $EcoRI$,$BamHI$,$HindIII$ आदि) के लिए केवल $1$ (एक) अद्वितीय पहचान साइट होती है।

(A) $pBR322$ प्लाज्मिड जैव प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक क्लोनिंग संवाहक है।
इसमें दो एंटीबायोटिक प्रतिरोधक जीन होते हैं: एम्पिसिलिन प्रतिरोधक जीन $(amp^R)$ और टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधक जीन $(tet^R)$।
एम्पिसिलिन प्रतिरोधक जीन $(amp^R)$ में दो रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के लिए पहचान स्थल होते हैं: $PstI$ और $PvuI$।
टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधक जीन $(tet^R)$ में दो रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के लिए पहचान स्थल होते हैं: $BamHI$ और $SalI$।
अतः,एम्पिसिलिन और टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधक जीन के लिए रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों की संख्या क्रमशः $2$ और $2$ है।

(D) प्लाज्मिड $pBR322$ में दो एंटीबायोटिक प्रतिरोधक जीन होते हैं: $amp^R$ (एम्पिसिलिन प्रतिरोधक) और $tet^R$ (टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधक)।
$BamHI$ रिस्ट्रिक्शन साइट $tet^R$ जीन के भीतर स्थित होती है।
जब एक विदेशी $DNA$ खंड को $BamHI$ साइट में डाला जाता है,तो यह $tet^R$ जीन का निवेशन निष्क्रियकरण (insertional inactivation) कर देता है।
परिणामस्वरूप,पुनर्संयोजित $DNA$ अणु टेट्रासाइक्लिन के प्रति अपना प्रतिरोध खो देता है।
इसलिए,पुनर्संयोजक टेट्रासाइक्लिन एंटीबायोटिक युक्त माध्यम में वृद्धि नहीं करेंगे।

(B) $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ जीवाणु कई द्विबीजपत्री पौधों का रोगजनक है। यह '$T-DNA$' (ट्रांसफर $DNA$) नामक $DNA$ के एक टुकड़े को मेजबान पादप कोशिकाओं में पहुंचाने में सक्षम है। यह $T-DNA$ मेजबान के जीनोम में एकीकृत हो जाता है और सामान्य पादप कोशिकाओं को ट्यूमर में बदल देता है, जो रोगजनक के लिए आवश्यक रसायनों का उत्पादन करता है। इसलिए, $T-DNA$ सही उत्तर है।

(C) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक मृदा जीवाणु है जो एक प्राकृतिक आनुवंशिक इंजीनियर के रूप में कार्य करता है।
इसमें $Ti-plasmid$ ($Tumor$ $inducing$ $plasmid$) नामक एक बड़ा प्लाज्मिड होता है।
इस प्लाज्मिड का उपयोग जैव प्रौद्योगिकी में मेजबान पादप कोशिकाओं में विदेशी जीन को स्थानांतरित करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है,क्योंकि यह स्वाभाविक रूप से अपने $DNA$ के एक हिस्से $(T-DNA)$ को पादप जीनोम में एकीकृत कर देता है।

(C) $Ti$ प्लाज्मिड का अर्थ $Tumor$ $Inducing$ (ट्यूमर प्रेरित करने वाला) प्लाज्मिड है। यह मृदा बैक्टीरिया $Agrobacterium$ $tumefaciens$ में पाया जाता है। इस बैक्टीरिया का उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में एक वाहक (vector) के रूप में किया जाता है क्योंकि इसमें प्राकृतिक रूप से अपने $DNA$ के एक हिस्से (जिसे $T-DNA$ के रूप में जाना जाता है) को मेजबान पौधे के जीनोम में स्थानांतरित करने की क्षमता होती है,जिससे क्राउन गॉल (ट्यूमर) रोग होता है।

(C) जीन गन विधि,जिसे बायोलिस्टिक्स (biolistics) या माइक्रोप्रोजेक्टाइल बॉम्बार्डमेंट के रूप में भी जाना जाता है,कोशिकाओं में विदेशी $DNA$ को प्रवेश कराने की एक तकनीक है।
इस प्रक्रिया में,सोने या टंगस्टन के सूक्ष्म कणों पर वांछित $DNA$ की कोटिंग की जाती है।
इसके बाद इन कणों को उच्च वेग के साथ लक्ष्य कोशिकाओं पर बमबारी की जाती है।
अतः,$DNA$ को लेपित करने के लिए उपयोग की जाने वाली सही सामग्री सोना या टंगस्टन है।

(C) प्लाज्मिड $pBR322$ जैव प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला क्लोनिंग संवाहक है।
इसमें दो एंटीबायोटिक प्रतिरोधक जीन होते हैं: एम्पिसिलिन प्रतिरोधक जीन $(amp^R)$ और टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधक जीन $(tet^R)$।
एम्पिसिलिन प्रतिरोधक जीन $(amp^R)$ में $Pvu \,I$ और $Pst \,I$ रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के लिए विशिष्ट पहचान स्थल होते हैं।
टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधक जीन $(tet^R)$ में $BamH \,I$ और $Sal \,I$ के लिए पहचान स्थल होते हैं।
अतः,सही विकल्प $Pvu \,I$ और $Pst \,I$ है।

$(A)$ $Ti$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-इंड्यूसिंग प्लाज्मिड) मृदा बैक्टीरिया $Agrobacterium$ $tumefaciens$ में पाया जाता है।
इसका उपयोग पादपों में जीन स्थानांतरण के लिए क्लोनिंग संवाहक के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि इसमें प्राकृतिक रूप से $T-DNA$ नामक $DNA$ के एक विशिष्ट खंड को पादप जीनोम में स्थानांतरित करने की क्षमता होती है, जिससे क्राउन गॉल रोग होता है।
वैज्ञानिकों ने इस प्लाज्मिड को संशोधित करके इसके रोगजनक गुणों को हटा दिया है, जबकि पादप कोशिकाओं में विदेशी जीन को स्थानांतरित करने की इसकी क्षमता को बनाए रखा है।

(D) कवक कोशिकाओं से $DNA$ को अलग करने की प्रक्रिया में,आनुवंशिक सामग्री को मुक्त करने के लिए कोशिका भित्ति को तोड़ना आवश्यक होता है।
कवक की कोशिका भित्ति मुख्य रूप से काइटिन (chitin) से बनी होती है।
इसलिए,कवक की कोशिका भित्ति को पचाने और तोड़ने के लिए विशेष रूप से $Chitinase$ (काइटिनेज) एंजाइम का उपयोग किया जाता है।
$Lysozyme$ का उपयोग जीवाणु कोशिकाओं के लिए,$Cellulase$ का उपयोग पादप कोशिकाओं के लिए और $Restriction$ एंजाइमों का उपयोग $DNA$ को विशिष्ट स्थानों पर काटने के लिए किया जाता है।

(B) बैक्टीरियल कोशिका से $DNA$ को अलग करने के लिए,कोशिका भित्ति को तोड़ना आवश्यक है।
चूंकि बैक्टीरियल कोशिका भित्ति मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकन से बनी होती है,इसलिए लाइसोजाइम $(Lysozyme)$ एंजाइम का उपयोग कोशिका भित्ति को पचाने और $DNA$ सहित कोशिकीय घटकों को मुक्त करने के लिए किया जाता है।
$DNase$ एक एंजाइम है जो $DNA$ को नष्ट करता है,पेक्टिनेज का उपयोग पादप कोशिका भित्ति के लिए किया जाता है,और लाइपेज का उपयोग लिपिड को तोड़ने के लिए किया जाता है।

(B) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक की प्रक्रिया में, आनुवंशिक सामग्री का पृथक्करण पहला चरण है।
पादप कोशिकाओं में एक कठोर कोशिका भित्ति होती है जो मुख्य रूप से सेलुलोज से बनी होती है।
कोशिका से $DNA$ को मुक्त करने के लिए, कोशिका भित्ति को तोड़ना आवश्यक है।
$\text{सेल्युलेज}$ एंजाइम का उपयोग विशेष रूप से पादप कोशिका भित्ति में मौजूद सेलुलोज को विघटित करने के लिए किया जाता है।
$\text{काइटिनेज}$ का उपयोग कवक कोशिकाओं के लिए, $\text{लाइसोजाइम}$ का जीवाणु कोशिकाओं के लिए और $\text{लाइपेज}$ का उपयोग लिपिड को तोड़ने के लिए किया जाता है।

(D) $PCR$ $(Polymerase Chain Reaction)$ तकनीक के लिए एक ताप-स्थिर $DNA$ पॉलीमरेज़ एंजाइम की आवश्यकता होती है,जो प्रक्रिया के विकृतीकरण $(denaturation)$ चरण के दौरान उच्च तापमान को सहन कर सके।
इस एंजाइम को $Taq$ पॉलीमरेज़ के रूप में जाना जाता है।
$Taq$ पॉलीमरेज़ को $Thermus aquaticus$ नामक थर्मोफिलिक (गर्म झरनों में रहने वाले) बैक्टीरिया से अलग किया जाता है।
इसलिए,$PCR$ के लिए $Thermus aquaticus$ सूक्ष्मजीव उपयोगी है।

(B) पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ के लिए एक ताप-स्थिर (heat-stable) $DNA$ पॉलीमरेज़ एंजाइम की आवश्यकता होती है जो विकृतीकरण (denaturation) चरण के दौरान उच्च तापमान को सहन कर सके।
$Thermus\ aquaticus$ एक तापरागी (thermophilic) जीवाणु है जिससे $Taq\ DNA$ पॉलीमरेज़ एंजाइम को अलग किया जाता है।
यह एंजाइम उच्च तापमान पर भी सक्रिय रहता है,जो इसे $PCR$ में $DNA$ खंडों के प्रवर्धन (amplification) के लिए आदर्श बनाता है।

(A) $Taq$ पॉलीमरेज़ एक एंजाइम है जिसे $Thermus$ $aquaticus$ नामक थर्मोफिलिक बैक्टीरिया से अलग किया गया है।
इसका उपयोग पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ तकनीक में किया जाता है।
यह एंजाइम $DNA$-निर्भर $DNA$ पॉलीमरेज़ के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह $DNA$ की नई श्रृंखला को संश्लेषित करने के लिए $DNA$ टेम्पलेट का उपयोग करता है।
यह अत्यधिक ऊष्मा-स्थिर (thermostable) है,जिसका अर्थ है कि यह $PCR$ के विकृतीकरण (denaturation) चरण के लिए आवश्यक उच्च तापमान को सहन कर सकता है।

(B) सही मिलान इस प्रकार है:
$(a) \ Cla \ I$ एक प्रतिबंधन एंजाइम (restriction enzyme) है, जो $(3)$ से मेल खाता है।
$(b) \ pBR322$ एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला क्लोनिंग वेक्टर है, जो एक प्लाज्मिड है, जो $(4)$ से मेल खाता है।
$(c) \ tet^R$ टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध को दर्शाता है, जो एक प्रतिजैविक प्रतिरोधी जीन है, जो $(1)$ से मेल खाता है।
$(d) \ ori$ प्रतिकृति की उत्पत्ति (origin of replication) है, जहाँ से प्रतिकृति शुरू होती है, जो $(2)$ से मेल खाता है।
अतः, सही क्रम $a-3, b-4, c-1, d-2$ है।

(C) प्लाज्मिड छोटे,गोलाकार,दोहरे फंसे हुए (double-stranded) $DNA$ अणु होते हैं जो कोशिका के गुणसूत्रीय $DNA$ से भिन्न होते हैं।
वे एक उपयुक्त मेजबान के भीतर स्वायत्त रूप से प्रतिकृति बनाने में सक्षम हैं।
हालांकि वे कई बैक्टीरिया और कुछ यूकेरियोट्स (जैसे यीस्ट) में पाए जाते हैं,लेकिन वे हर प्रोकैरियोट में मौजूद नहीं होते हैं।
इसलिए,यह कथन कि प्लाज्मिड प्रत्येक प्रोकैरियोट में मौजूद होते हैं,गलत है।

(B) $1$. प्रतिकृति की उत्पत्ति $(ori)$ $DNA$ में एक विशिष्ट अनुक्रम है जहाँ प्रतिकृति शुरू होती है और यह जुड़े हुए $DNA$ की प्रतियों की संख्या को भी नियंत्रित करती है। अतः,कथन $A$ सही है।
$2$. $tet^R$ जीन टेट्रासाइक्लिन एंटीबायोटिक के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है; यह स्वयं एंटीबायोटिक का उत्पादन नहीं करता है। अतः,कथन $B$ गलत है।
$3$. एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमेफेशियन्स का $Ti$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक प्लाज्मिड) पौधों में जीन पहुंचाने के लिए क्लोनिंग वाहक के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अतः,कथन $C$ सही है।
$4$. एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमेफेशियन्स कई द्विबीजपत्री पौधों का एक प्राकृतिक रोगजनक है,क्योंकि यह सामान्य पादप कोशिकाओं को ट्यूमर में बदलने के लिए '$T-DNA$' नामक $DNA$ के एक टुकड़े को स्थानांतरित कर सकता है। अतः,कथन $D$ सही है।

(C) यह चित्र वेक्टर $DNA$ और विदेशी $DNA$ दोनों पर रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज की क्रिया को दर्शाता है,जिससे पूरक स्टिकी सिरे (sticky ends) उत्पन्न होते हैं।
विशेष रूप से,एंजाइम के लिए दिखाया गया पहचान अनुक्रम $5'-GAATTC-3'$ और $3'-CTTAAG-5'$ है,जो रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $EcoR\,I$ के लिए विशिष्ट पहचान स्थल है।
$EcoR\,I$ $DNA$ को $G$ और $A$ क्षार के बीच से काटता है,जिसके परिणामस्वरूप स्टिकी सिरे बनते हैं जो विदेशी $DNA$ को वेक्टर $DNA$ में जोड़ने में सहायता करते हैं।

(C) $DNA$ लाइगेज एक एंजाइम है जो 'आणविक गोंद' (molecular glue) के रूप में कार्य करता है।
यह एक $DNA$ खंड के $3'-OH$ सिरे और दूसरे $DNA$ खंड के $5'-PO_4$ सिरे के बीच फॉस्फोडाइएस्टर बंध के निर्माण को उत्प्रेरित करता है।
यह प्रक्रिया रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के दौरान $DNA$ की शर्करा-फॉस्फेट रीढ़ (sugar-phosphate backbone) में मौजूद दरारों को सील करने के लिए आवश्यक है,जिससे विदेशी $DNA$ इंसर्ट को प्लाज्मिड वेक्टर के साथ जोड़ा जाता है।

(C) क्लोनिंग संवाहक $pBR322$ जैव प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक कृत्रिम प्लाज्मिड है।
प्लाज्मिड के नामकरण में,'$p$' अक्षर 'प्लाज्मिड' (plasmid) के लिए प्रयुक्त होता है।
'$BR$' उन वैज्ञानिकों,बोलिवर और रोड्रिगेज (Bolivar and Rodriguez) को दर्शाता है जिन्होंने इस संवाहक का निर्माण किया था,और '$322$' वह संख्या है जो इसे उसी प्रयोगशाला में विकसित अन्य प्लाज्मिड से अलग करने के लिए दी गई है।

(D) किसी परपोषी कोशिका के भीतर विदेशी $DNA$ के गुणन के लिए,इसे एक ऐसे वाहक (vector) में एकीकृत किया जाना चाहिए जिसमें प्रतिकृति की उत्पत्ति $(ori)$ हो।
प्लाज्मिड बैक्टीरिया में पाए जाने वाले अतिरिक्त-गुणसूत्रीय,स्व-प्रतिकृति वाले गोलाकार $DNA$ अणु होते हैं।
बैक्टीरियोफेज ऐसे वायरस हैं जो बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं और परपोषी कोशिका के भीतर इनकी संख्या बहुत अधिक होती है।
फेजमिड संकर वाहक हैं जिनमें प्लाज्मिड और बैक्टीरियोफेज दोनों की विशेषताएं होती हैं।
चूंकि इन सभी वाहकों में प्रतिकृति की उत्पत्ति होती है,इसलिए वे इनसे जुड़े विदेशी $DNA$ के गुणन में सहायता कर सकते हैं।

(B) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइमों को मुख्य रूप से तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: टाइप $I$,टाइप $II$ और टाइप $III$।
$EcoR\,I$ बैक्टीरिया $Escherichia\,coli$ से प्राप्त एक प्रसिद्ध रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम है।
यह टाइप $II$ रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज श्रेणी में आता है क्योंकि यह विशिष्ट पैलिंड्रोमिक $DNA$ अनुक्रमों को पहचानता है और उस अनुक्रम के भीतर या उसके पास एक सटीक स्थान पर $DNA$ को काटता है,जो जेनेटिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

(A) एगेरोज समुद्री शैवाल (जैसे जेलिडियम और ग्रेसिलेरिया जैसे लाल शैवाल) से निकाला गया एक प्राकृतिक बहुलक (polymer) है।
रासायनिक रूप से,यह एगारोबायोस ($D$-गैलेक्टोज और $3,6-$एनहाइड्रो-$L$-गैलेक्टोपायरानोस का एक डाइसैकेराइड) की पुनरावृत्ति इकाइयों से बना एक रैखिक पॉलीसैकेराइड है।
जैव प्रौद्योगिकी में,इसका उपयोग जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस में $DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार के आधार पर अलग करने के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

(D) $M13$ एक तंतुमय बैक्टीरियोफेज है जो $E. coli$ को संक्रमित करता है। जैव प्रौद्योगिकी में इसका व्यापक रूप से क्लोनिंग वेक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है क्योंकि इसका उपयोग एकल-रज्जुक (single-stranded) $DNA$ बनाने के लिए किया जा सकता है,जो $DNA$ अनुक्रमण (sequencing) और साइट-निर्देशित उत्परिवर्तन (site-directed mutagenesis) के लिए आवश्यक है।

(C) रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों को उनके द्वारा $DNA$ को काटने के बाद उत्पन्न सिरों के प्रकार के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
$EcoR\,I$,$Bam\,HI$,और $Hind\,III$ उन एंजाइमों के उदाहरण हैं जो 'चिपचिपे' (sticky) या 'संसंजक' (cohesive) सिरे उत्पन्न करते हैं क्योंकि वे पहचान अनुक्रम के भीतर अलग-अलग स्थानों पर $DNA$ रज्जुक को काटते हैं।
$Alu\,I$ एक ऐसा रिस्ट्रिक्शन एंजाइम है जो $5'-AGCT-3'$ अनुक्रम को पहचानता है और $G$ तथा $C$ के ठीक बीच में काटता है,जिसके परिणामस्वरूप 'कुंठित' (blunt) सिरे उत्पन्न होते हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $Hind\, III$ एक प्रकार-$II$ का रिस्ट्रिक्शन एंजाइम है जिसे $Haemophilus\, influenzae$ से अलग किया गया है।
यह एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक $DNA$ अनुक्रम को पहचानता है।
$Hind\, III$ के लिए पहचान अनुक्रम $5'-AAGCTT-3'$ है।
यह अनुक्रम $6$ नाइट्रोजन बेस पेयर से बना होता है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(C) $Agrobacterium$ $\text{tumefaciens}$, जो कई द्विबीजपत्री पादपों का रोगजनक है, '$T-DNA$' नामक $DNA$ के एक टुकड़े को सामान्य पादप कोशिकाओं में स्थानांतरित करके उन्हें ट्यूमर में बदलने और इन ट्यूमर कोशिकाओं को रोगजनक के लिए आवश्यक रसायनों का उत्पादन करने के लिए निर्देशित करने में सक्षम है। $Agrobacterium$ की जीन स्थानांतरित करने की इस प्राकृतिक क्षमता का उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में परपोषी पादपों में रुचि के विशिष्ट जीन को प्रविष्ट कराने के लिए किया जाता है।

(A) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ $(RDT)$ तकनीक में,एंटीबायोटिक्स मुख्य रूप से दो उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं:
$1$. ये चयनात्मक मार्कर (selectable markers) के रूप में कार्य करते हैं,जो नॉन-ट्रांसफॉर्मेंट्स की पहचान करने और उन्हें हटाने में मदद करते हैं,जिससे केवल ट्रांसफॉर्मेंट्स की वृद्धि हो सके।
$2$. संवर्धन माध्यम को अवांछित बैक्टीरिया के संदूषण से मुक्त रखने के लिए भी इनका उपयोग किया जाता है।
क्लोनिंग वैक्टर में इनकी मुख्य भूमिका चयनात्मक मार्कर के रूप में होती है। $NCERT$ पाठ्यक्रम के अनुसार,एंटीबायोटिक्स का उपयोग मुख्य रूप से चयनात्मक मार्कर के रूप में किया जाता है,इसलिए विकल्प $A$ सबसे सटीक उत्तर है।

(A) सबसे पहले खोजा गया रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज Hind $II$ है।
इसे Haemophilus influenzae बैक्टीरिया से अलग किया गया था और यह छह बेस पेयर के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचानकर $DNA$ अणुओं को एक विशेष बिंदु पर काटता है।
EcoR $I$ एक रिस्ट्रिक्शन एंजाइम है जिसे Escherichia coli Ry$13$ से प्राप्त किया जाता है।
थर्मोस्टेबल $DNA$ पॉलीमरेज,जैसे कि Taq पॉलीमरेज,का उपयोग पॉलीमरेज चेन रिएक्शन $(PCR)$ में किया जाता है।
एडेनोसिन डीएमिनेज $(ADA)$ प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य करने के लिए एक महत्वपूर्ण एंजाइम है; इसकी कमी से सीवियर कंबाइंड इम्यूनोडेफिशिएंसी $(SCID)$ होती है।

(D) $Ti$-प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक प्लाज्मिड) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ में पाया जाता है।
बैक्टीरिया इसका उपयोग अपने आनुवंशिक पदार्थ को मेजबान पौधे में स्थानांतरित करने के लिए करते हैं, जिससे पौधों में ट्यूमर (गांठ) हो जाती है।
जब इस प्लाज्मिड को आनुवंशिक इंजीनियरिंग में क्लोनिंग वेक्टर के रूप में उपयोग करने के लिए संशोधित किया जाता है, तो ट्यूमर पैदा करने के लिए जिम्मेदार जीन (ऑन्कोजीन, विशेष रूप से ऑक्सिन और साइटोकाइनिन उत्पादन के लिए जिम्मेदार जीन) को हटा दिया जाता है।
यह प्लाज्मिड को 'निशस्त्र' (disarmed) बना देता है, जिससे यह बीमारी पैदा किए बिना वांछित जीन को पौधे में ले जाने में सक्षम हो जाता है।

(B) प्लाज्मिड एक अतिरिक्त गुणसूत्रीय,स्व-प्रतिकृति बनाने वाला गोलाकार $DNA$ अणु है जो जीवाणुओं में पाया जाता है।
$1972$ में,स्टेनली कोहेन और हर्बर्ट बॉयर ने पहला रिकॉम्बिनेंट $DNA$ अणु बनाया था।
उन्होंने यह उपलब्धि $Salmonella typhimurium$ जीवाणु से अलग किए गए प्लाज्मिड के साथ एक एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन को जोड़कर प्राप्त की थी।

(D) जीन लाइब्रेरी या $DNA$ लाइब्रेरी क्लोन किए गए $DNA$ टुकड़ों का एक संग्रह है जो किसी विशेष जीव के संपूर्ण जीनोम का प्रतिनिधित्व करता है। इसमें उस विशिष्ट जीव के सभी संभावित जीन शामिल होते हैं,जिन्हें आगे के अध्ययन और विश्लेषण के लिए एक वेक्टर में संग्रहीत किया जाता है।

(D) $Plasmid$ बैक्टीरिया में पाया जाने वाला एक अतिरिक्त-गुणसूत्रीय,गोलाकार,द्वि-रज्जुक $DNA$ अणु है जो स्वायत्त रूप से स्व-प्रतिकृति (self-replication) करने में सक्षम है।
इन गुणों के कारण,प्लाज्मिड का उपयोग जैव प्रौद्योगिकी में वाहक $(vector)$ के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है ताकि बाहरी जीन को मेजबान कोशिकाओं में ले जाया और स्थानांतरित किया जा सके,जिससे यह आनुवंशिक इंजीनियरिंग में एक मौलिक उपकरण बन गया है।

(B) $DNA$ माइक्रोएरे (जिसे $DNA$ चिप या बायोचिप के रूप में भी जाना जाता है) कांच की स्लाइड जैसी ठोस सतह पर लगे सूक्ष्म $DNA$ स्पॉट का एक संग्रह है।
इन स्पॉट में विशिष्ट जीन अनुक्रम या $cDNA$ प्रोब होते हैं।
इनका उपयोग एक साथ बड़ी संख्या में जीनों के अभिव्यक्ति स्तर को मापने या जीनोम के कई क्षेत्रों के जीनोटाइपिंग के लिए किया जाता है।
इसलिए,वर्णित तकनीक को $DNA$ माइक्रोएरे कहा जाता है।

(C) एगारोज़ समुद्री खरपतवार (जैसे Gelidium और Gracilaria) से निष्कर्षित एक प्राकृतिक बहुलक (polymer) है।
इसका उपयोग प्रयोगशाला तकनीक 'जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस' में $DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार के आधार पर अलग करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,एगारोज़ एक मैट्रिक्स (जेल) बनाता है जो एक आणविक छलनी के रूप में कार्य करता है,जिससे विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में छोटे $DNA$ के टुकड़े बड़े टुकड़ों की तुलना में तेजी से गति कर सकते हैं।

(C) $Taq$ पॉलीमरेज़ एक ऊष्मा-स्थिर (thermostable) एंजाइम है जिसे $Thermus \; aquaticus$ नामक थर्मोफिलिक जीवाणु से अलग किया जाता है।
यह एंजाइम $PCR$ (पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन) प्रक्रिया के लिए आवश्यक है क्योंकि यह $DNA$ स्ट्रैंड्स के विकृतीकरण (denaturation) के लिए आवश्यक उच्च तापमान को सहन कर सकता है और स्वयं निष्क्रिय नहीं होता है।
इसी प्रकार,$Vent$ पॉलीमरेज़ एक अन्य ऊष्मा-स्थिर एंजाइम है जिसे थर्मोफिलिक जीवाणु $Thermococcus \; litoralis$ से अलग किया जाता है।

(B) $Exonucleases$ वे एंजाइम हैं जो $DNA$ अणुओं के अंतिम सिरों (या तो $5^{\prime}$ या $3^{\prime}$) से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाते हैं। इसके विपरीत,$Endonucleases$ $DNA$ अनुक्रम के भीतर विशिष्ट स्थानों पर कट लगाते हैं।

(D) सही उत्तर $D$ है। पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग वांछित जीन या $DNA$ की कई प्रतियां इन-विट्रो (in vitro) बनाने के लिए किया जाता है। $PCR$ की बुनियादी आवश्यकताएं $DNA$ टेम्पलेट,दो न्यूक्लियोटाइड प्राइमर्स और एंजाइम ($DNA$ पॉलीमरेज़) हैं।

(B) $PCR$ (पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन) तकनीक का आविष्कार $1983$ में कैरी मुलिस द्वारा किया गया था। यह तकनीक $in vitro$ स्थिति में $DNA$ के एक विशिष्ट खंड के प्रवर्धन (amplification) की अनुमति देती है। $E. coli$ में एंटीबायोटिक प्रतिरोध मार्करों के बारे में दी गई जानकारी क्लोनिंग वैक्टर से संबंधित है, लेकिन यह $PCR$ के आविष्कार से संबंधित नहीं है।

(A) एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ अणुओं में आंतरिक कट लगाते हैं। एंडोन्यूक्लिएज का एक विशिष्ट वर्ग $DNA$ को केवल उन स्थलों के भीतर या निकट काटता है जिनमें विशिष्ट क्षार अनुक्रम होते हैं; ऐसे एंडोन्यूक्लिएज को रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज के रूप में जाना जाता है और उनके द्वारा पहचाने जाने वाले स्थलों को रिकग्निशन साइट्स (पहचान स्थल) कहा जाता है। रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज जेनेटिक इंजीनियरिंग में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं क्योंकि वे रिकॉम्बिनेंट अणु बनाने के लिए $DNA$ को सटीक रूप से काटने की अनुमति देते हैं।

(D) बैक्टीरिया में,एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन आमतौर पर प्लाज्मिड पर पाए जाते हैं।
प्लाज्मिड छोटे,गोलाकार,दोहरे फंसे हुए $DNA$ अणु होते हैं जो कोशिका के गुणसूत्रीय $DNA$ से अलग होते हैं।
ये अतिरिक्त गुणसूत्रीय तत्व स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति बना सकते हैं और अक्सर ऐसे जीन ले जाते हैं जो बैक्टीरिया को जीवित रहने का लाभ प्रदान करते हैं,जैसे कि एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोध।
बैक्टीरिया में माइटोकॉन्ड्रिया नहीं होते हैं,और हालांकि गुणसूत्रीय $DNA$ में आवश्यक जीन होते हैं,विशिष्ट प्रतिरोध कारक सबसे अधिक प्लाज्मिड से जुड़े होते हैं।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम एंजाइमों का एक वर्ग है जो $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों पर काटते हैं। ये एंजाइम प्राकृतिक रूप से बैक्टीरिया द्वारा बैक्टीरियोफेज (बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस) के खिलाफ रक्षा तंत्र के रूप में उत्पन्न किए जाते हैं। चूंकि बैक्टीरिया $Prokaryotes$ होते हैं,इसलिए रिस्ट्रिक्शन एंजाइम मुख्य रूप से उन्हीं से अलग किए जाते हैं। अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) प्लाज्मिड से $DNA$ के एक विशिष्ट टुकड़े को काटने की प्रक्रिया रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों की मदद से की जाती है। इन एंजाइमों को आमतौर पर 'मॉलिक्यूलर सीजर्स' (आणविक कैंची) कहा जाता है क्योंकि वे $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों (recognition sequences) पर काटते हैं।

(D) $PCR$ में उपयोग किया जाने वाला $DNA$ पॉलीमरेज़ उच्च तापमान पर सक्रिय रहता है। आमतौर पर,$Taq$ $DNA$ पॉलीमरेज़,जिसे $Thermus$ $aquaticus$ नामक थर्मोफिलिक बैक्टीरिया से अलग किया जाता है,का उपयोग अधिकांश मामलों में किया जाता है क्योंकि यह $PCR$ के विकृतीकरण (denaturation) चरण के दौरान उच्च तापमान को सहन कर सकता है और निष्क्रिय नहीं होता है।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज के नामकरण की पद्धति उस प्रोकैरियोटिक कोशिका के वंश (genus) और जाति (species) पर आधारित होती है जिससे उन्हें अलग किया जाता है。
$Eco RI$ नाम में:
$E$ का अर्थ वंश $Escherichia$ है。
$co$ का अर्थ जाति $coli$ है。
$R$ का अर्थ स्ट्रेन $RY13$ है。
$I$ उस क्रम को दर्शाता है जिसमें एंजाइम को उस स्ट्रेन से अलग किया गया था。
इसलिए, "co" का अर्थ $coli$ है。