Tools of recombinant DNA technology Questions in Hindi

(D) सबसे पहले पृथक और अभिलक्षित किया गया रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम $Hind \;II$ था।
इसकी खोज $1960$ के दशक के अंत में वर्नर आर्बर,हैमिल्टन स्मिथ और डैनियल नाथन्स द्वारा की गई थी।
यह एंजाइम $6$ बेस पेयर के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचान कर हमेशा $DNA$ अणुओं को एक निश्चित बिंदु पर काटता है,जिसे पहचान अनुक्रम (recognition sequence) कहा जाता है।

(C) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $EcoRI$ $DNA$ में विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रम $5'-GAATTC-3'$ को पहचानता है।
यह अनुक्रम पूरक रज्जुओं (complementary strands) पर $5' \rightarrow 3'$ और $3' \rightarrow 5'$ दोनों दिशाओं में समान पढ़ा जाता है।
इस द्वि-रज्जुक $DNA$ अनुक्रम का सही निरूपण इस प्रकार है:
$5'-GAATTC-3'$
$3'-CTTAAG-5'$
$EcoRI$ दोनों रज्जुओं पर $G$ और $A$ क्षारकों के बीच से $DNA$ को काटता है,जिससे स्टिकी एंड्स (चिपचिपे सिरे) उत्पन्न होते हैं।

(D) $1$. $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ का $Ti$ प्लाज्मिड: $A. \text{ } tumefaciens$ एक रोगजनक है जो 'T-DNA' नामक $DNA$ के एक टुकड़े को स्थानांतरित करके सामान्य पादप कोशिकाओं को ट्यूमर में बदलने में सक्षम है।
$2$. रेट्रोवायरस: इन वायरस में सामान्य कोशिकाओं को कैंसरग्रस्त कोशिकाओं में बदलने की क्षमता होती है।
$3$. अतः, $Ti$ प्लाज्मिड और रेट्रोवायरस दोनों में सामान्य कोशिकाओं को कैंसरग्रस्त/ट्यूमर कोशिकाओं में बदलने की क्षमता होती है।

(C) 'Restriction' (प्रतिबंध) शब्द इन एंजाइमों के जैविक कार्य को संदर्भित करता है,जो मेजबान बैक्टीरिया के भीतर बैक्टीरियोफेज जैसे विदेशी $DNA$ के प्रसार को प्रतिबंधित या रोकने का कार्य करते हैं। ये एंजाइम वायरल संक्रमण के खिलाफ बैक्टीरिया के लिए एक रक्षा तंत्र के रूप में कार्य करते हैं।

(B) एगारोज़ जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस में,$DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार के आधार पर अलग किया जाता है।
चूंकि $DNA$ अणु ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं,इसलिए वे विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में एनोड की ओर गति करते हैं।
एगारोज़ जेल एक आणविक छलनी के रूप में कार्य करता है।
बड़े $DNA$ टुकड़े जेल मैट्रिक्स में अधिक प्रतिरोध का सामना करते हैं और धीरे गति करते हैं,जबकि छोटे $DNA$ टुकड़े छिद्रों से अधिक आसानी से गुजरते हैं और तेजी से गति करते हैं।
इसलिए,पृथक्करण मुख्य रूप से $DNA$ अणुओं के आकार द्वारा निर्धारित होता है।

(D) बैक्टीरियल कोशिकाओं से $DNA$ को अलग करने के लिए,कोशिका भित्ति को तोड़ना आवश्यक है और $RNA$ तथा प्रोटीन जैसे अन्य मैक्रोमोलेक्यूल्स को हटाना आवश्यक है।
$1$. लाइसोजाइम का उपयोग बैक्टीरियल कोशिका भित्ति को तोड़ने के लिए किया जाता है।
$2$. राइबोन्यूक्लिएज का उपयोग $RNA$ के क्षरण के लिए किया जाता है।
$3$. प्रोटीएज का उपयोग प्रोटीन के क्षरण के लिए किया जाता है।
$4$. डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिएज $(DNase)$ एक ऐसा एंजाइम है जो $DNA$ को तोड़ता है। यदि अलगाव प्रक्रिया के दौरान $DNase$ मिलाया जाता है,तो यह उस $DNA$ को ही नष्ट कर देगा जिसे हम निकालना चाहते हैं। इसलिए,इसका उपयोग नहीं किया जाता है।

(B) कैरी मुलिस एक अमेरिकी जैव रसायनज्ञ (biochemist) थे,जिन्हें पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ तकनीक के आविष्कार के लिए $1993$ में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।
यह तकनीक $DNA$ के विशिष्ट खंडों के प्रवर्धन (amplification) की अनुमति देती है,जिसने आणविक जीव विज्ञान (molecular biology) में क्रांति ला दी है।

(C) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइमों का एक वर्ग है जो $DNA$ को विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं। ये प्राकृतिक रूप से बैक्टीरिया में पाए जाते हैं,जहाँ ये वायरल $DNA$ को काटकर आक्रमणकारी वायरस (बैक्टीरियोफेज) के खिलाफ रक्षा तंत्र के रूप में कार्य करते हैं। इन्हें बैक्टीरियोफेज से अलग नहीं किया जाता है। इसलिए,यह कथन कि इन्हें बैक्टीरियोफेज से अलग किया जाता है,गलत है। रिस्ट्रिक्शन एंजाइम विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों को पहचानते हैं और स्टिकी या ब्लंट सिरे उत्पन्न करने के लिए एंडोन्यूक्लिएज के रूप में कार्य करते हैं।

(A) $pBR322$ प्लाज्मिड में दो एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन होते हैं: $amp^R$ (एम्पिसिलिन प्रतिरोध) और $tet^R$ (टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध)।
जब रुचि के जीन को $Sal I$ रिस्ट्रिक्शन साइट पर डाला (क्लोन) जाता है,तो यह $tet^R$ जीन को बाधित कर देता है।
इस प्रक्रिया को इंसर्शनल इनएक्टिवेशन (insertional inactivation) कहा जाता है।
परिणामस्वरूप,पुनर्संयोजित प्लाज्मिड टेट्रासाइक्लिन के प्रति अपना प्रतिरोध खो देता है और उसके प्रति संवेदनशील हो जाता है,जबकि यह एम्पिसिलिन के प्रति प्रतिरोधी बना रहता है।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों का नामकरण एक विशिष्ट पद्धति का पालन करता है। नाम का पहला अक्षर वंश (Genus) से आता है और अगले दो अक्षर उस प्रोकैरियोटिक कोशिका की जाति (Species) से आते हैं जिससे उन्हें अलग किया गया था। उदाहरण के लिए,$BamHI$ में,$B$ Bacillus से और $am$ amyloliquefaciens से आता है। तीसरा अक्षर $H$ बैक्टीरिया के प्रभेद (Strain) को दर्शाता है (जैसे,प्रभेद $H$ के लिए $H$)। नाम के बाद आने वाला रोमन अंक $I$ उस क्रम को दर्शाता है जिसमें एंजाइम को बैक्टीरिया के उस प्रभेद से अलग किया गया था।

(B) 'ori' साइट का अर्थ है 'ओरिजिन ऑफ रेप्लिकेशन' (प्रतिकृति का उद्गम स्थल)।
यह वेक्टर के भीतर एक विशिष्ट $DNA$ अनुक्रम है जहाँ से प्रतिकृति की प्रक्रिया शुरू होती है।
इस अनुक्रम से जुड़े $DNA$ के किसी भी टुकड़े को मेजबान कोशिकाओं के भीतर प्रतिकृति करने के लिए सक्षम बनाया जा सकता है।

(D) सामान्य $E.$ coli कोशिकाएं वाइल्ड-टाइप बैक्टीरिया होती हैं और इनमें प्राकृतिक रूप से एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन वाले प्लाज्मिड नहीं होते हैं। इसलिए,वे क्लोरैम्फेनिकॉल,एम्पिसिलिन या टेट्रासाइक्लिन जैसी सामान्य एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोध नहीं दर्शाती हैं। ये प्रतिरोध जीन आमतौर पर क्लोनिंग वैक्टर का उपयोग करके रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के माध्यम से कृत्रिम रूप से $E.$ coli में डाले जाते हैं।

(B) काइमेरिक $DNA$ एक पुनर्संयोजित $DNA$ अणु है।
यह एक विदेशी $DNA$ खंड (जैसे $c-DNA$) को एक वेक्टर $DNA$ (जैसे प्लाज्मिड) के साथ रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज और $DNA$ लाइगेज जैसे एंजाइमों का उपयोग करके जोड़कर बनाया जाता है।
यह प्रक्रिया दो अलग-अलग स्रोतों से आनुवंशिक सामग्री युक्त एक हाइब्रिड या काइमेरिक अणु बनाती है।

(B) प्लाज्मिड एक अतिरिक्त-गुणसूत्रीय,गोलाकार,द्वि-रज्जुक $DNA$ अणु है जो कई बैक्टीरिया में पाया जाता है।
इसमें गुणसूत्र $DNA$ प्रतिकृति नियंत्रण से स्वतंत्र रूप से बैक्टीरिया कोशिका के भीतर स्वायत्त रूप से प्रतिकृति बनाने की क्षमता होती है।
हालाँकि प्लाज्मिड में अक्सर ऐसे जीन होते हैं जो लाभ प्रदान करते हैं (जैसे एंटीबायोटिक प्रतिरोध),लेकिन इनमें कोशिका की बुनियादी महत्वपूर्ण गतिविधियों के लिए आवश्यक जीन नहीं होते हैं,जो मुख्य गुणसूत्र $DNA$ पर स्थित होते हैं।

(C) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो आणविक कैंची के रूप में कार्य करते हैं।
वे $DNA$ में विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों को पहचानते हैं।
विशिष्ट अनुक्रम को पहचानने के बाद,वे $DNA$ के द्विकुंडलित (डबल हेलिक्स) की दोनों रज्जुओं (स्ट्रैंड्स) के शर्करा-फॉस्फेट बैकबोन में फॉस्फोडिएस्टर बंधों को काटते हैं।
यह कटान अक्सर एकल-रज्जुक ओवरहैंग्स के निर्माण का कारण बनता है जिन्हें स्टिकी सिरे (sticky ends) या ब्लंट सिरे कहा जाता है,जो उपयोग किए गए एंजाइम पर निर्भर करता है।

(C) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में,यदि वेक्टर $DNA$ अणुओं के $5'$ सिरों पर फॉस्फेट समूह मौजूद हों,तो वे सेल्फ-लाइगेशन (स्व-जुड़ाव) कर सकते हैं।
अल्कलाइन फॉस्फेटेज़ एक ऐसा एंजाइम है जो $DNA$ अणुओं के $5'$ सिरों से फॉस्फेट समूहों को हटा देता है।
इन फॉस्फेट समूहों को हटाकर,एंजाइम वेक्टर को वापस जुड़ने या सेल्फ-लाइगेट होने से रोकता है,जिससे यह सुनिश्चित होता है कि केवल वांछित इंसर्ट $DNA$ ही वेक्टर में लाइगेट हो सके।

(A) जीन लाइब्रेरी (या जीनोमिक लाइब्रेरी) $DNA$ के टुकड़ों का एक संग्रह है जिन्हें प्लाज्मिड या फेज जैसे वाहकों में क्लोन किया गया है,जो एक जीव की संपूर्ण आनुवंशिक सामग्री का प्रतिनिधित्व करते हैं।
जीन पूल का तात्पर्य अंतःप्रजनन करने वाली आबादी में मौजूद विभिन्न जीनों के कुल योग से है।
जीनोफोर प्रोकैरियोट के गुणसूत्रीय $DNA$ के लिए उपयोग किया जाने वाला शब्द है।
जीनोम का तात्पर्य युग्मक या जीव में गुणसूत्रों के पूर्ण अगुणित सेट से है।

(B) प्लाज्मिड का उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि वे गुणसूत्र $DNA$ से स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति (replicate) कर सकते हैं।
प्लास्टिड पौधों और शैवाल की कोशिकाओं में पाई जाने वाली दोहरी झिल्ली वाली कोशिकांग है,जो मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषण और भंडारण में शामिल होती है।
माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका का पावरहाउस है और राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण का स्थल हैं,लेकिन इनमें से किसी का भी उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में वाहक (vector) के रूप में नहीं किया जाता है।

(A) एगारोज़ समुद्री खरपतवार (लाल शैवाल) से निष्कर्षित एक प्राकृतिक बहुलक (polymer) है।
इसका उपयोग मुख्य रूप से $Gel\; electrophoresis$ में $DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार के आधार पर अलग करने के लिए किया जाता है।
एगारोज़ जेल एक विशिष्ट छिद्र आकार वाला मैट्रिक्स प्रदान करता है जो विद्युत क्षेत्र के तहत $DNA$ अणुओं को गति करने की अनुमति देता है।
$Spectrophotometry$ का उपयोग प्रकाश अवशोषण को मापने के लिए किया जाता है,$Tissue\; culture$ में कृत्रिम माध्यम में कोशिकाओं का संवर्धन किया जाता है,और $PCR$ का उपयोग $DNA$ प्रवर्धन (amplification) के लिए किया जाता है,जिनमें से किसी में भी एगारोज़ का उपयोग मुख्य रूप से पृथक्करण मैट्रिक्स के रूप में नहीं किया जाता है।

(A) गुणसूत्रीय $DNA$ और प्लाज्मिड $DNA$ के बीच अंतर के मुख्य बिंदु इस प्रकार हैं:
$1$. हिस्टोन की उपस्थिति: सुकेंद्रकी (eukaryotes) में गुणसूत्रीय $DNA$ हिस्टोन प्रोटीन के साथ जुड़ा होता है,जबकि प्लाज्मिड (जो बैक्टीरिया में पाए जाते हैं) में हिस्टोन नहीं होते हैं।
$2$. हिस्टोन की प्रकृति: चूंकि प्लाज्मिड में हिस्टोन नहीं होते हैं,इसलिए यह अंतर का एक आधार है।
$3$. न्यूक्लियोटाइड की प्रकृति: गुणसूत्रीय $DNA$ और प्लाज्मिड $DNA$ दोनों समान चार न्यूक्लियोटाइड $(A, T, G, C)$ से बने होते हैं। इसलिए,न्यूक्लियोटाइड की प्रकृति अंतर का आधार नहीं है।
$4$. आनुवंशिक सामग्री का रैखिक रूप: सुकेंद्रकी में गुणसूत्रीय $DNA$ रैखिक होता है,जबकि प्लाज्मिड आमतौर पर गोलाकार होते हैं। अतः,यह भी अंतर का एक आधार है।
प्रश्न के अनुसार,जो अंतर का आधार नहीं है वह 'न्यूक्लियोटाइड की प्रकृति' $(c)$ है।

(B) प्लाज्मिड छोटे,गोलाकार,दोहरे फंसे हुए $DNA$ अणु होते हैं जो कोशिका के गुणसूत्रीय $DNA$ से अलग होते हैं।
ये अतिरिक्त गुणसूत्रीय (extrachromosomal) होते हैं और स्वायत्त (स्वयं) प्रतिकृति बनाने में सक्षम होते हैं।
इनमें बैक्टीरिया के बुनियादी अस्तित्व के लिए आवश्यक जीन नहीं होते हैं; इसके बजाय,वे अक्सर ऐसे जीन ले जाते हैं जो एंटीबायोटिक प्रतिरोध जैसे लाभ प्रदान करते हैं।
प्लाज्मिड सभी बैक्टीरिया में मौजूद नहीं होते हैं।
इसलिए,वे विशेषताएं जो प्लाज्मिड पर लागू नहीं होती हैं,वे हैं: $(b)$ रैखिक $DNA$,$(c)$ सभी बैक्टीरिया में मौजूद,और $(d)$ आवश्यक जीन होते हैं।
अतः,सही विकल्प केवल $b, c$ और $d$ है।

(A) जेनेटिक इंजीनियरिंग में,'डिसार्म्ड' वेक्टर का अर्थ एक ऐसे वेक्टर से है जिसे उसकी रोगजनक या हानिकारक विशेषताओं को हटाने के लिए संशोधित किया गया है,जबकि वह मेजबान कोशिका में $DNA$ स्थानांतरित करने की अपनी क्षमता बनाए रखता है।
विशेष रूप से,$Agrobacterium$ $tumefaciens$ के $Ti$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-इंड्यूसिंग प्लाज्मिड) के मामले में,ट्यूमर बनाने के लिए जिम्मेदार जीन (रोगजनकता) को हटा दिया जाता है या उनकी जगह वांछित जीन को डाल दिया जाता है।
इसलिए,'डिसार्म्ड' का अर्थ $Ti$ प्लाज्मिड से रोगजनक $T-DNA$ क्षेत्र को हटाना है,जिससे यह क्लोनिंग वेक्टर के रूप में उपयोग के लिए सुरक्षित हो जाता है।

(A) $DNA$ लाइगेज एक एंजाइम है जो एक न्यूक्लियोटाइड के $3'$-हाइड्रॉक्सिल सिरे और दूसरे के $5'$-फॉस्फेट सिरे के बीच फॉस्फोडिएस्टर बंधन बनाकर 'आणविक गोंद' (molecular glue) के रूप में कार्य करता है।
पुनर्संयोजक $DNA$ तकनीक में,यह एंजाइम विदेशी $DNA$ खंड (वांछित जीन) को क्लोनिंग वेक्टर (जैसे प्लाज्मिड) के साथ जोड़ने के लिए आवश्यक है।
एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन प्लाज्मिड वैक्टर में उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य मार्कर है। पुनर्संयोजक प्लाज्मिड बनाने के लिए,वांछित जीन और वेक्टर को एक ही रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के साथ काटा जाता है,और फिर $DNA$ लाइगेज का उपयोग करके उन्हें सहसंयोजक रूप से जोड़ा जाता है।
इसलिए,अभिकथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण इस तकनीक में $DNA$ लाइगेज के महत्व के लिए एक वैध व्याख्या प्रदान करता है।

(A) $1$. रिस्ट्रिक्शन एंजाइम ऐसे एंजाइम हैं जो $DNA$ को विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं। वे न्यूक्लिएज नामक एंजाइमों के एक बड़े वर्ग से संबंधित हैं।
$2$. न्यूक्लिएज को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: एक्सोन्यूक्लिएज (जो $DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड को हटाते हैं) और एंडोन्यूक्लिएज (जो $DNA$ के भीतर विशिष्ट स्थितियों पर कट लगाते हैं)।
$3$. रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज,एंडोन्यूक्लिएज का एक विशिष्ट प्रकार है जो $DNA$ में एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानता है और उस स्थान पर $DNA$ को काटता है।
$4$. इसलिए,अभिकथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण अभिकथन की सही व्याख्या प्रदान करता है।

(A) $DNA$ अणुओं में शर्करा-फॉस्फेट बैकबोन होती है जिसमें फॉस्फेट समूह ऋणात्मक आवेश वहन करते हैं।
इस ऋणात्मक आवेश के कारण,जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस के दौरान जब विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है,तो $DNA$ के टुकड़े धनात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रोड यानी एनोड की ओर गति करते हैं।
अतः,अभिकथन और तर्क दोनों सही हैं और तर्क,अभिकथन की सही व्याख्या है।

(A) $Ti$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक प्लाज्मिड) प्राकृतिक रूप से $Agrobacterium$ $tumefaciens$ में पाया जाता है।
ट्यूमर पैदा करने वाले जीन को हटाकर,यह 'निशस्त्र' (disarmed) $Ti$ प्लाज्मिड बन जाता है।
शटल वेक्टर एक ऐसा वेक्टर है जो दो अलग-अलग मेजबान जीवों (जैसे $E. coli$ जैसे प्रोकैरियोट्स और पौधों जैसे यूकेरियोट्स) में प्रतिकृति बना सकता है।
चूंकि निशस्त्र $Ti$ प्लाज्मिड को $E. coli$ (प्रोकैरियोट) में बनाए रखा जा सकता है और पादप कोशिकाओं (यूकेरियोट) को रूपांतरित करने के लिए भी उपयोग किया जाता है,इसलिए यह एक शटल वेक्टर के रूप में कार्य करता है।
अतः,अभिकथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,अभिकथन की सही व्याख्या है।

(A) $Pst I$ एक रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम है जो $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों पर काटता है,जिससे 'स्टिकी एंड्स' (sticky ends) के रूप में जाने जाने वाले सिंगल-स्ट्रैंडेड ओवरहैंगिंग स्ट्रेच उत्पन्न होते हैं।
ये स्टिकी एंड्स लाइगेशन प्रक्रिया को सुगम बनाते हैं क्योंकि वे किसी अन्य $DNA$ खंड पर अपने पूरक समकक्षों के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं।
एक बार हाइड्रोजन बॉन्ड बन जाने के बाद,$DNA$ लाइगेज एंजाइम फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड बनाकर निक्स (nicks) को सील कर देता है,जिसके परिणामस्वरूप एक निरंतर रिकॉम्बिनेंट $DNA$ अणु बनता है।

(A) इथिडियम ब्रोमाइड $(EtBr)$ एक फ्लोरोसेंट डाई है जिसका उपयोग एगरोज जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस में $DNA$ के टुकड़ों को अभिरंजित करने के लिए किया जाता है।
जब $UV$ प्रकाश के संपर्क में लाया जाता है,तो $EtBr$ से अभिरंजित $DNA$ बैंड चमकीले नारंगी बैंड के रूप में चमकते हैं।
यह इसलिए होता है क्योंकि $EtBr$ एक इंटरकेलेटिंग एजेंट है जो $DNA$ के डबल हेलिक्स के बेस पेयर्स के बीच जुड़ जाता है।
यह $UV$ रेंज में,विशेष रूप से $260-330 \; nm$ के बीच प्रकाश को अवशोषित करता है और दृश्य स्पेक्ट्रम (नारंगी) में प्रकाश उत्सर्जित करता है।
इसलिए,अभिकथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण यह सही व्याख्या प्रदान करता है कि $DNA$ को $UV$ प्रकाश के तहत क्यों देखा जा सकता है।

(A) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक मृदा जीवाणु है जो प्राकृतिक रूप से पौधों को संक्रमित करता है।
इसके $Ti$-प्लाज्मिड $(Tumor$ $inducing$ $plasmid)$ का उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में उच्च पादपों के जीनोम में विदेशी $DNA$ को स्थानांतरित करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
अतः, यह जीन स्थानांतरण के लिए एक प्राकृतिक संवाहक (vector) के रूप में कार्य करता है।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वह एंजाइम है जो $DNA$ के एक विशिष्ट क्षार अनुक्रम को पहचानता है और $DNA$ के दोनों रज्जुक (strands) को एक विशेष स्थान पर काटता है,जिसे रिस्ट्रिक्शन साइट कहा जाता है,जिसमें आमतौर पर एक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम होता है।
चूंकि ये एंजाइम $DNA$ को विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं,इसलिए इन्हें आणविक कैंची (Molecular scissors) कहा जाता है।

(D) $Ti-$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक प्लाज्मिड) $Agrobacterium \; tumefaciens$ में पाया जाता है,जो बड़ी संख्या में द्विबीजपत्री प्रजातियों में क्राउन गॉल (ट्यूमर) उत्पन्न करता है।
$Agrobacterium \; tumefaciens$ एक ग्राम-नेगेटिव मृदा जीवाणु है जो पौधों की एक विस्तृत श्रृंखला को संक्रमित करता है और क्राउन गॉल का कारण बनता है।

(C) $T_{i}$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक प्लाज्मिड) मृदा जीवाणु $Agrobacterium$ $tumefaciens$ में पाया जाने वाला एक गोलाकार $DNA$ अणु है।
इसका उपयोग पादप आनुवंशिक इंजीनियरिंग में क्लोनिंग संवाहक (vector) के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि इसमें अपने $DNA$ के एक विशिष्ट खंड, जिसे $T$-$DNA$ कहा जाता है, को मेजबान पौधों के जीनोम में स्थानांतरित करने की प्राकृतिक क्षमता होती है।
इस गुण का उपयोग द्विबीजपत्री पौधों में बाहरी जीन को प्रविष्ट कराने के लिए किया जाता है।

(A) पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ एक ऐसी तकनीक है जिसके द्वारा $DNA$ के छोटे नमूनों को तेजी से प्रवर्धित (amplify) किया जा सकता है।
यह बार-बार होने वाला प्रवर्धन एक थर्मोस्टेबल $DNA$ पॉलीमरेज़ के उपयोग से प्राप्त होता है,जिसे $Taq$ पॉलीमरेज़ कहा जाता है।
$Taq$ पॉलीमरेज़ को $Thermus$ $aquaticus$ नामक जीवाणु से अलग किया जाता है।
यह $PCR$ चक्र के दौरान डबल-स्ट्रैंडेड $DNA$ के उच्च तापमान से प्रेरित विकृतीकरण (denaturation) के दौरान सक्रिय रहता है।

(C) $T-DNA$ (ट्रांसफर $DNA$) मृदा जीवाणु $Agrobacterium$ $tumefaciens$ के $Ti$ (ट्यूमर-प्रेरक) प्लाज्मिड में पाया जाने वाला $DNA$ का एक खंड है।
यह जीवाणु प्राकृतिक रूप से पौधों को संक्रमित करता है और अपने $T-DNA$ को मेजबान पौधे के जीनोम में स्थानांतरित कर देता है, जिससे क्राउन गॉल रोग होता है।
जैव प्रौद्योगिकी में, वैज्ञानिकों ने रोग पैदा करने वाले जीन को हटाकर और उनकी जगह वांछित जीन डालकर इस प्रणाली को संशोधित किया है, जिससे $Agrobacterium$ $tumefaciens$ पादप आनुवंशिक इंजीनियरिंग के लिए एक उत्कृष्ट संवाहक बन गया है।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ में विशिष्ट क्षार अनुक्रमों को पहचानते हैं और $DNA$ को विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं। ये एंजाइम बैक्टीरिया द्वारा उनकी रक्षा प्रणाली के हिस्से के रूप में निर्मित किए जाते हैं,जो उन्हें बाहरी $DNA$ के आक्रमण से बचाते हैं,जैसे कि बैक्टीरियोफेज (बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस) से आने वाला $DNA$।

(C) आणविक प्रोब (Molecular probe) $DNA$ या $RNA$ का एक एकल-श्रृंखला वाला टुकड़ा होता है जिसे $P^{32}$ जैसे रेडियो-आइसोटोप के साथ लेबल किया जाता है।
इन प्रोब का उपयोग न्यूक्लिक एसिड के विशिष्ट अनुक्रमों को उनकी पूरक श्रृंखलाओं के साथ हाइब्रिडाइज करके पता लगाने के लिए किया जाता है।
आणविक प्रोब का उपयोग डचेन मस्कुलर डिस्ट्रोफी,सिस्टिक फाइब्रोसिस और टे-सैक्स रोग सहित विभिन्न आनुवंशिक विकारों के निदान में व्यापक रूप से किया जाता है।

(C) जेनेटिक इंजीनियरिंग में प्लाज्मिड,कॉस्मिड या बैक्टीरियोफेज का उपयोग संवाहक के रूप में किया जा सकता है।
प्लाज्मिड जीवाणु कोशिकाओं में पाए जाने वाले सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले गोलाकार,अतिरिक्त गुणसूत्रीय $DNA$ खंड हैं।
इन्हें संवाहक के रूप में उपयोग करने का मुख्य कारण इनकी विदेशी जीन या वांछित जीन को मेजबान जीव में ले जाने की क्षमता है।
प्लाज्मिड का आकार $1 \times 10^{6}$ से $200 \times 10^{6}$ डाल्टन तक होता है।
संवाहक प्लाज्मिड के सामान्य उदाहरणों में $pBR322$,$pUC$ श्रृंखला के प्लाज्मिड और $Agrobacterium$ के $Ti$ और $Ri$ प्लाज्मिड शामिल हैं।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ के एक विशिष्ट बेस अनुक्रम को पहचानते हैं,जिसे रिकग्निशन साइट या रिस्ट्रिक्शन साइट कहा जाता है,जिसमें आमतौर पर एक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम होता है।
ये एंजाइम $DNA$ अणु की दोनों श्रृंखलाओं को इन विशिष्ट स्थानों पर या उनके पास से काटते हैं।
यह प्रक्रिया रिस्ट्रिक्शन टुकड़ों के निर्माण का कारण बनती है,जिनमें ओवरहैंगिंग सिरे (स्टिकी एंड्स) या ब्लंट सिरे हो सकते हैं।

(D) प्लाज्मिड एक अतिरिक्त-गुणसूत्रीय,स्व-प्रतिकृति बनाने वाला,गोलाकार $DNA$ अणु है जो बैक्टीरिया और कुछ यूकेरियोट्स में पाया जाता है।
यह गुणसूत्रीय $DNA$ का हिस्सा नहीं है और इसमें मेजबान की महत्वपूर्ण जीवित गतिविधियों के लिए आवश्यक जीन नहीं होते हैं।
स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति बनाने और विदेशी जीन को ले जाने की अपनी क्षमता के कारण,इसका उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग और जीन स्थानांतरण प्रयोगों में एक वाहक (vector) के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

(D) प्लाज्मिड $DNA$ के एक्स्ट्राक्रोमोसोमल अणु होते हैं जो बैक्टीरियल गुणसूत्रों से स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति (replicate) करते हैं।
ये आमतौर पर बंद,गोलाकार और सुपरकोइल्ड संरचनाएं होती हैं।
स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति करने और विदेशी जीन को ले जाने की अपनी क्षमता के कारण,इनका उपयोग क्लोनिंग और जेनेटिक इंजीनियरिंग में वाहक के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

(A) $DNA$ लाइगेज एक एंजाइम है जो फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड के निर्माण को उत्प्रेरित करके $DNA$ स्ट्रैंड्स को एक साथ जोड़ने की सुविधा प्रदान करता है।
यह प्रतिकृति,मरम्मत और रीकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के दौरान $DNA$ के टुकड़ों को जोड़ने के लिए आणविक गोंद (molecular glue) के रूप में कार्य करता है।
लाइगेज एंजाइम इस जुड़ने की प्रक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने हेतु $ATP$ या अन्य समान ट्राइफॉस्फेट्स के संघनन को उत्प्रेरित करते हैं।

(A) नायथन्स और स्मिथ $(1970)$ द्वारा रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज के अलगाव ने $DNA$ को विशिष्ट स्थलों पर काटना संभव बना दिया।
जब कोशिका में विदेशी न्यूक्लियोटाइड पेश किए जाते हैं तो रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $DNA$ के दोनों स्ट्रैंड्स को काट सकते हैं।
वे $DNA$ को काटकर $5'$ फॉस्फोरिल और $3'$ हाइड्रॉक्सिल टर्मिनस वाला निक (nick) उत्पन्न करते हैं,जो रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक का मूलभूत चरण है।

(C) प्रोब एक एकल-रज्जुक (single-stranded) $DNA$ या $RNA$ अणु होता है जिसे रेडियोधर्मी समस्थानिक या फ्लोरोसेंट मार्कर के साथ टैग किया जाता है।
इसका उपयोग नमूने में अपने पूरक $DNA$ या $RNA$ रज्जुक के साथ संकरण (hybridization) करके विशिष्ट अनुक्रमों की पहचान करने के लिए किया जाता है।
चूंकि प्रयोगात्मक आवश्यकता के आधार पर $DNA$ और $RNA$ दोनों प्रोब के रूप में कार्य कर सकते हैं,इसलिए सही उत्तर यह है कि प्रोब $RNA$ या $DNA$ दोनों में से कोई भी हो सकता है।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज Eco $RI$ को जीवाणु Escherichia coli $RY13$ से प्राप्त किया जाता है।
यह $5'-GAATTC-3'$ के विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानता है और दोनों रज्जुक (strands) में $G$ और $A$ के बीच कट लगाता है।
अतः,$GAATTC$ एंजाइम Eco $RI$ के लिए पहचान स्थल है।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ अणुओं को विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों पर काटते हैं जिन्हें रिस्ट्रिक्शन साइट्स कहा जाता है।
$DNA$ लाइगेज एक एंजाइम है जो $DNA$ के टुकड़ों को जोड़ने के लिए 'आणविक गोंद' (molecular glue) के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,यह कथन कि $DNA$ लाइगेज का उपयोग $DNA$ अणु को काटने के लिए किया जाता है,गलत है।

(D) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ अणुओं को विशिष्ट पहचान स्थलों पर काटते हैं,जिनमें विशिष्ट क्षार अनुक्रम होते हैं। उदाहरणों में Hae $III$,Eco $RI$,Bam $HI$,Hind $II$,और Pst $I$ शामिल हैं।
$DNAse$ $I$ एक डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिएज एंजाइम है जो फॉस्फोडिएस्टर बंधों को तोड़कर $DNA$ को विघटित करता है,लेकिन यह एक रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज नहीं है।
अतः,$DNAse$ $I$ सही उत्तर है।

(A) $Escherichia$ $coli$ और $Agrobacterium$ $tumefaciens$ आनुवंशिक इंजीनियरिंग में बहुत उपयोगी पाए जाने वाले सूक्ष्मजीव हैं।
$E.$ $coli$ एक गतिशील,ग्राम-नेगेटिव,छड़ के आकार का बैक्टीरिया है जो मानव कोलन (बड़ी आंत) का सामान्य निवासी है। इसका उपयोग बैक्टीरियल जेनेटिक्स और आणविक जीव विज्ञान में सबसे व्यापक रूप से किया जाता है।
$Agrobacterium$ $tumefaciens$ एक मृदा बैक्टीरिया है। इसमें $T_{i}$ प्लाज्मिड (ट्यूमर-प्रेरक प्लाज्मिड) होता है,जिसका उपयोग द्विबीजपत्री पौधों में वांछित जीन के स्थानांतरण के लिए एक वाहक (vector) के रूप में किया जाता है।

(C) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ में विशिष्ट बेस पेयर अनुक्रमों को पहचानते हैं और उन स्थानों पर $DNA$ को काटते हैं।
इन विशिष्ट अनुक्रमों को पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के रूप में जाना जाता है।
$DNA$ में एक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम बेस पेयर का वह अनुक्रम है जो दोनों स्ट्रैंड्स पर एक ही तरह से पढ़ा जाता है,यदि पढ़ने की दिशा समान रखी जाए (उदाहरण के लिए,$5' - GAATTC - 3'$ और $3' - CTTAAG - 5'$)।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $DNA$ में विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों को पहचान कर उन्हें काटते हैं।
$DNA$ में पैलिंड्रोमिक अनुक्रम बेस जोड़ों का वह अनुक्रम है जो दोनों स्ट्रैंड्स पर एक ही दिशा (जैसे $5' \rightarrow 3'$) में पढ़ने पर समान रहता है।
विकल्प $A$ $(5'-GAATTC-3'; 3'-CTTAAG-5')$ रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $EcoRI$ के लिए पहचान स्थल (recognition site) है।
यह अनुक्रम एक पूर्ण पैलिंड्रोम है क्योंकि एक स्ट्रैंड पर $5' \rightarrow 3'$ दिशा में पढ़ने पर प्राप्त $GAATTC$ अनुक्रम,पूरक स्ट्रैंड पर भी $5' \rightarrow 3'$ दिशा में पढ़ने पर समान ही मिलता है।
विकल्प $B$,$C$,और $D$ सामान्य रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों द्वारा पहचाने जाने वाले मानक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम नहीं हैं।

(D) कथन $I$ सही है: रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ अणु में विशिष्ट पहचान अनुक्रमों को स्कैन करते हैं,जो पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होते हैं (ऐसे अनुक्रम जो दोनों रज्जुक पर आगे और पीछे से समान पढ़े जाते हैं)।
कथन $II$ सही है: अधिकांश रिस्ट्रिक्शन एंजाइम पैलिंड्रोमिक स्थल के बिल्कुल बीच में नहीं काटते हैं; इसके बजाय,वे $DNA$ रज्जुक को केंद्र से थोड़ा दूर से काटते हैं,जो अक्सर विपरीत रज्जुक पर समान दो क्षारों के बीच होता है,जिससे सिरों पर एकल-रज्जुक भाग रह जाते हैं जिन्हें स्टिकी एंड्स (चिपचिपे सिरे) कहा जाता है।