अध्याय 12 जैव प्रौद्योगिकी और इसके अनुप्रयोग
बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)
1. Bt कपास नहीं है
(a) एक जीएम पौधा
(b) कीट प्रतिरोधी
(c) एक जीवाणु जीन अभिव्यक्ति प्रणाली
(d) सभी कीटनाशकों के प्रति प्रतिरोधी
Show Answer
उत्तर
(d) Bt कपास एक आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधा है जिसके जीनों को हेरफेर करके इसे कीट प्रतिरोधी बनाने के लिए Bt विष जीन के परिचय के माध्यम से बदला गया है।
Bt विष एक जीवाणु Bacillus thuringiensis (Bt) द्वारा उत्पादित होता है। Bt विष जीन को जीवाणु से क्लोन किया गया है जो पौधों में अभिव्यक्त होता है ताकि कीटों से प्रतिरोध प्रदान किया जा सके।
Bacillus thuringiensis के कुछ उपभेद प्रोटीन उत्पादित करते हैं जो कुछ विशिष्ट कीटों जैसे लेपिडोप्टेरन्स (तंबाकु बडवर्म, आर्मीवर्म), कोलियोप्टेरन्स (भृंग) और डिप्टेरन्स (मक्खियां, मच्छरों) को मारते हैं।
Bt कपास को केवल कुछ विशिष्ट वर्गों के कीटों के प्रति प्रतिरोधी बनाया गया है (जैसा ऊपर उल्लेखित है)। यह संभावना है कि भविष्य में कोई अन्य कीट इन Bt कपास पौधों को संक्रमित कर सकता है।
2. मानव इंसुलिन का C-पेप्टाइड है
(a) परिपक्व इंसुलिन अणु का एक भाग
(b) डाइसल्फाइड सेतुओं के निर्माण के लिए उत्तरदायी
(c) प्रो-इंसुलिन से इंसुलिन के परिपक्व होने के दौरान हटाया जाता है
(d) इसकी जैविक गतिविधि के लिए उत्तरदायी
Show Answer
सोचने की प्रक्रिया
परिपक्व कार्यात्मक इंसुलिन प्रो-हार्मोन के प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसमें अतिरिक्त पेप्टाइड C-पेप्टाइड होता है।
उत्तर
(c) संयोजी पेप्टाइड या C-पेप्टाइड एक छोटा प्रोटीन है जिसमें 31 अमीनो अम्ल होते हैं। यह प्रोइंसुलिन अणु की A और B श्रृंखला को जोड़ता है। प्रोइंसुलिन अणु के प्रसंस्करण के बाद, C-पेप्टाइड को हटा दिया जाता है और A और B श्रृंखलाएं पीछे रह जाती हैं जो डाइसल्फाइड बंधों द्वारा एक साथ बंधकर एक इंसुलिन अणु बनाती हैं।
3. GEAC का पूर्ण रूप है
(a) Genome Engineering Action Committee
(b) Ground Environment Action Committee
(c) Genetic Engineering Approval Committee
(d) Genetic and Environment Approval Committee
Show Answer
उत्तर
(c) GEAC का पूर्ण रूप Genetic Engineering Approval Committee है। भारत सरकार ने GM अनुसंधान की वैधता और GM-जीवों को सार्वजनिक सेवाओं में पेश करने की सुरक्षा के बारे में निर्णय लेने के लिए इस संगठन की स्थापना की है।
4. एंटीट्रिप्सिन है
(a) एक एंटासिड
(b) एक एंजाइम
(c) आर्थराइटिस के इलाज के लिए प्रयुक्त
(d) एम्फिसेमा के इलाज के लिए प्रयुक्त
Show Answer
उत्तर
(d) α-एंटीट्रिप्सिन एक प्रोटेज अवरोधक है जो विशिष्ट DNA अनुक्रम (या जीन) के परिचय द्वारा उत्पादित किया जाता है जो ट्रांसजेनिक जानवरों में विशिष्ट उत्पाद के लिए कोड करता है। यह एम्फिसेमा के इलाज के लिए प्रयुक्त होता है क्योंकि यह सूजन कोशिकाओं के एंजाइमों को रोकता है जो श्वसन जटिलताओं में योगदान देते हैं।
5. एक प्रोब जो DNA या RNA अणुओं के मिश्रण में विशिष्ट अनुक्रमों का पता लगाने के लिए प्रयुक्त अणु हो सकता है, वह हो सकता है
(a) एकल श्रृंखला RNA
(b) एकल श्रृंखला DNA
(c) या तो RNA या DNA
(d) ss DNA हो सकता है लेकिन ss RNA नहीं
Show Answer
उत्तर
(c) प्रोब एक एकल स्ट्रैंड DNA या RNA होता है जिसे रेडियोधर्मी अणु से टैग किया जाता है। इसे हाइब्रिडाइज़ेशन तकनीकों द्वारा पूरक अनुक्रमों का पता लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है।
6. रेट्रोवायरस के संबंध में सही विकल्प चुनें।
(a) एक RNA वायरस जो संक्रमण के दौरान DNA संश्लेषित कर सकता है
(b) एक DNA वायरस जो संक्रमण के दौरान RNA संश्लेषित कर सकता है
(c) एक ssDNA वायरस
(d) एक dsRNA वायरस
Show Answer
सोचने की प्रक्रिया
HIV रेट्रोवायरस का सबसे सामान्य उदाहरण है।
उत्तर
(a) रेट्रोवायरस एक एकल स्ट्रैंड RNA वायरस होता है जो अपना न्यूक्लिक अम्ल mRNA जीनोम के रूप में संग्रहित करता है (5’ कैप और 3’ पॉली A टेल)।
अधिकांश वायरसों में, DNA से RNA ट्रांसक्राइब किया जाता है और फिर RNA से प्रोटीन ट्रांसलेट होता है। हालांकि, रेट्रोवायरसों में उनका RNA रिवर्स-ट्रांसक्राइब होकर DNA में बदल जाता है, जो होस्ट सेल के जीनोम में सम्मिलित हो जाता है (जब यह प्रोवायरस बन जाता है) और फिर सामान्य ट्रांसक्रिप्शन और ट्रांसलेशन प्रक्रिया से गुजरता है ताकि वायरस द्वारा लाए गए जीन व्यक्त हों, अर्थात्
RNA $\rightarrow$ DNA $\rightarrow$ RNA $\rightarrow$ पॉलीपेप्टाइड।
7. शरीर में ADA उत्पादन का स्थान है
(a) एरिथ्रोसाइट्स
(b) लिम्फोसाइट्स
(c) रक्त प्लाज्मा
(d) ऑस्टियोसाइट्स
Show Answer
उत्तर
(b) ADA जीन एडेनोसीन डिएमिनेज़ नामक एंजाइम उत्पन्न करने के लिए उत्तरदायी होता है, जो मुख्यतः प्रतिरक्षा प्रणाली के विकास और रखरखाव में शामिल होता है।
यह सभी कोशिकाओं में उत्पादित होता है, लेकिन एडेनोसीन डिएमिनेज़ का सबसे उच्च स्तर प्रतिरक्षा तंत्र की कोशिकाओं, लिंफोसाइट्स में पाया जाता है, जो लिंफॉइड ऊतकों में विकसित होते हैं। ADA डीऑक्सीएडेनोसीन (लिंफोसाइट्स के लिए विषैला) को डीऑक्सीइनोसीन (अविषैला रूप) में बदलता है।
8 $\mathrm{~A}$ प्रोटॉक्सिन है
(a) एक आदिम विष
(b) एक विकृत विष
(c) प्रोटोजोआ द्वारा उत्पादित विष
(d) निष्क्रिय विष
Show Answer
उत्तर
(d) एक प्रोटॉक्सिन एक निष्क्रिय विष होता है। ‘pro’ शब्द प्रोटॉक्सिन में ‘निष्क्रिय रूप’ को दर्शाता है। B. thuringiensis प्रोटीन क्रिस्टल बनाता है जिसमें एक विषैला कीटनाशक प्रोटीन (Bt विष) होता है।
Bt विष प्रारंभ में निष्क्रिय प्रोटॉक्सिन होते हैं, लेकिन एक बार कीट द्वारा निगल लिए जाने पर, कीट के आंत की क्षारीय $\mathrm{pH}$ के कारण निष्क्रिय विष सक्रिय रूप में बदल जाता है, जो क्रिस्टल को विलेय बना देता है।
9. रोगक्रियाविज्ञान है
(a) रोगजनक की शरीरक्रिया का अध्ययन
(b) मेज़बान की सामान्य शरीरक्रिया का अध्ययन
(c) मेज़बान की परिवर्तित शरीरक्रिया का अध्ययन
(d) इनमें से कोई नहीं
Show Answer
उत्तर
(c) रोगक्रियाविज्ञान मेज़बान के शरीर में किसी भी रोग या चोट के प्रतिसाद में होने वाले कार्यात्मक परिवर्तनों का अध्ययन है।
उदाहरण के लिए, यदि कोई विष निगल लेता है, तो इससे पेट की अस्तर में सूजन जैसे विभिन्न शारीरिक परिवर्तन हो सकते हैं।
10. Bacillus thuringiensis के विष के सक्रिय होने का ट्रिगर है
(a) पेट की अम्लीय $\mathrm{pH}$
(b) उच्च तापमान
(c) आंत की क्षारीय $\mathrm{pH}$
(घ) कीट के आंत में यांत्रिक क्रिया
Show Answer
उत्तर
(स) Bt विष प्रारंभ में निष्क्रिय प्रोटॉक्सिन होते हैं, लेकिन कीट द्वारा निगलने के बाद आंत की क्षारीय $\mathrm{pH}$ के कारण ये निष्क्रिय विष सक्रिय हो जाते हैं जो क्रिस्टल को विलेय बनाते हैं। इसलिए, Bt विष को सक्रिय बनाने के लिए उच्च $\mathrm{pH}$ मान की आवश्यकता होती है। उच्च तापमान और अम्लीय $\mathrm{pH}$ के तहत, $\mathrm{Bt}$ विष अविलेय और निष्क्रिय रहते हैं।
11. गोल्डन राइस है
(क) चीन के पीले नदी के किनारे उगाई जाने वाली चावल की एक किस्म
(ख) लंबे समय से संग्रहीत पीले रंग की टिंट वाला चावल
(ग) $\beta$-कैरोटीन के लिए जीन वाला एक ट्रांसजेनिक चावल
(घ) पीले रंग के दानों वाला चावल की जंगली किस्म
Show Answer
उत्तर
(ग) गोल्डन राइस एक आनुवंशिक रूप से संशोधित फसल है जिसमें पोषण मूल्य बढ़ाया गया है। यह विटामिन-A और $\beta$-कैरोटीन से भरपूर है और स्विस संघीय प्रौद्योगिकी संस्थान में विकसित किया गया था। इसमें डैफोडिल पौधे से ‘$\beta$ कैरोटीन’ जीन और कुछ बैक्टीरिया से जीन होते हैं। गोल्डन राइस बच्चों की अंधता को रोकता है जो विटामिन-A की कमी के कारण होती है।
12. RNAi में, जीनों को निष्क्रिय किया जाता है उपयोग करके
(क) SS DNA
(ख) $d s$ DNA
(ग) $d s$ RNA
(घ) SS RNA
Show Answer
सोचने की प्रक्रिया
RNA हस्तक्षेप (RNAi) प्रक्रिया का उपयोग कीट प्रतिरोधी पौधे उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
उत्तर
(c) एक नेमाटोड Meloidegyne incognitia तंबाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है जिससे तंबाकू का उत्पादन घट जाता है। इसे RNA हस्तक्षेप प्रक्रिया का उपयोग करके रोका जा सकता है, जिसमें एक पूरक dsRNA के कारण विशिष्ट mRNA की चुप्पी की जांच की जाती है। dsRNA बंधन बनाता है और $m$ RNA के अनुवाद को रोकता है (चुप्पी)।
13. पहला नैदानिक जीन थेरेपी किसके उपचार के लिए किया गया था
(a) एड्स
(b) कैंसर
(c) सिस्टिक फाइब्रोसिस
(d) SCID (सीवियर कंबाइंड इम्यूनो डेफिशिएंसी) जो ADA की कमी के कारण होता है
Show Answer
उत्तर
(d) पहला नैदानिक जीन थेरेपी SCID (सीवियर कंबाइंड इम्यूनो डेफिशिएंसी) के उपचार के लिए किया गया था जो ADA की कमी के कारण होता है।
SCID रोगी में एंजाइम एडेनोसीन डिएमिनेज (ADA) के लिए एक दोषयुक्त जीन होता है जिसके कारण उसमें कार्यात्मक T-लिम्फोसाइट्स की कमी होती है और इसलिए वह संक्रमित रोगजनकों से लड़ने में असफल रहता है।
14. ADA एक एंजाइम है जो एक जननिक विकार SCID में कमी होता है। ADA का पूर्ण रूप क्या है?
(a) एडेनोसीन डीऑक्सी अमिनेज
(b) एडेनोसीन डिएमिनेज
(c) एस्पार्टेट डिएमिनेज
(d) आर्जिनीन डिएमिनेज
Show Answer
उत्तर
(b) ADA एक एंजाइम है जो एक जननिक विकार SCID में कमी होता है। ADA का अर्थ है एडेनोसीन डिएमिनेज। यह एंजाइम प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य करने के लिए महत्वपूर्ण है।
15. एक जीन की चुप्पी निम्नलिखित के उपयोग से प्राप्त की जा सकती है
(a) केवल लघु हस्तक्षेप RNA (RNAi)
(b) केवल प्रतिपूरक RNA
(c) RNAi और प्रतिपूरक RNA दोनों
(द) इनमें से कोई नहीं
Show Answer
सोचने की प्रक्रिया
जीन साइलेंसिंग एक आणविक प्रक्रिया है जो विशिष्ट जीनों के नियंत्रित नीचले स्तर को शामिल करती है और इसे वायरस तथा अन्य जीवों के खिलाफ एक आनुवंशिक रक्षा प्रणाली के रूप में प्रयोग किया जाता है।
उत्तर
(c) जीन साइलेंसिंग विभिन्न मार्गों से प्राप्त की जा सकती है जिनमें RNAi, एंटीसेंस RNA, राइबोज़ाइम आदि का उपयोग शामिल है। ये सभी तंत्र ट्रांसक्रिप्शनल या ट्रांसलेशनल स्तर पर जीन अभिव्यक्ति को बाधित या दबाते हैं।
बहुत ही लघु उत्तर प्रकार के प्रश्न
1. वर्तमान खाद्य संकट को देखते हुए यह कहा जाता है कि हमें एक और हरित क्रांति की आवश्यकता है। पूर्ववर्ती हरित क्रांति की प्रमुख सीमाओं को उजागर कीजिए।
Show Answer
उत्तर
पूर्ववर्ती हरित क्रांति की प्रमुख सीमाएँ निम्नलिखित हैं
(i) सामान्यतः वांछित लक्षणों के साथ-साथ अवांछित लक्षण भी प्रजनन में आ जाते हैं।
(ii) उर्वरकों के नियमित उपयोग ने मिट्टी की उर्वरता और गुणवत्ता दोनों को प्रभावित किया।
(iii) कीटनाशकों/पीड़कनाशकों/खरपतवारनाशकों के व्यापक उपयोग से पारिस्थितिक तंत्र के प्राकृतिक घटकों पर हानिकारक प्रभाव पड़े।
इसलिए, एक और हरित क्रांति जो इन समस्याओं को नियंत्रित कर सीमित भूमि संसाधनों में गुणवत्तापूर्ण खाद्य उत्पादन को बढ़ा सके, निश्चित रूप से आवश्यक है।
2. GMO का विस्तार कीजिए। यह संकर से किस प्रकार भिन्न है?
Show Answer
उत्तर
GMO का अर्थ Genetically Modified Organism है जिसमें एक या अधिक जीन पूरी तरह से भिन्न प्रजाति से लिए गए होते हैं और इसे आण्विक आनुवंशिकी जैसे जीन क्लोनिंग, प्रोटीन इंजीनियरिंग आदि के दौरान आनुवंशिक रूप से बदला गया होता है।
दूसरी ओर, हाइब्रिड्स में एक ही प्रजाति की जनसंख्या में मौजूद विभिन्न एलीलों का पुनःसंयोजी जीनोम होता है,
3. निदान (diagnostics) और चिकित्सा (therapeutics) के बीच अंतर बताएं। प्रत्येक श्रेणी के लिए एक उदाहरण दें।
Show Answer
उत्तर
एक निदान तकनीक हमें रोग की पहचान करने में मदद करती है। उदा., HIV के लिए ELISA। एक चिकित्सीय एजेंट दूसरी ओर रोग के उपचार में मदद करता है। उदा., जीवाणु संक्रमण के लिए एंटीबायोटिक्स
4. ELISA का पूर्ण रूप बताएं। इसका उपयोग कर कौन-सा रोग पहचाना जा सकता है? परीक्षण के अंतर्गत सिद्धांत की चर्चा करें।
Show Answer
उत्तर
ELISA का पूर्ण रूप Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay है। इसका उपयोग (HIV) AIDS रोग की पहचान के लिए किया जाता है।
ELISA एंटीजन-एंटीबॉडी अन्योन्यक्रिया के सिद्धांत पर आधारित है। रोगजनक के संक्रमण को एंटीजन (प्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन आदि) की उपस्थिति से पहचाना जा सकता है या फिर रोगजनक के विरुद्ध मेजबान द्वारा बनाए गए एंटीबॉडीज का पता लगाकर।
5. क्या कोई रोग उसके लक्षण प्रकट होने से पहले पहचाना जा सकता है? संलग्न सिद्धांत की व्याख्या करें।
Show Answer
उत्तर
जब रोग के लक्षण अभी दिखाई नहीं देते हैं, तो रोगजनक की सांद्रता बहुत कम होती है, इसलिए पारंपरिक नैदानिक परीक्षणों द्वारा इसका पता लगाना बहुत कठिन होता है।
हालांकि, लक्षणों के प्रकट होने से पहले रोग का पता पीसीआर द्वारा पीड़ित के न्यूक्लिक अम्ल को प्रवर्धित करके लगाया जा सकता है।
यहाँ शामिल सिद्धांत यह है कि एक एकल डीएनए अणु को प्राइमर, डीएनए पॉलिमरेज एंजाइम और मुक्त न्यूक्लियोटाइड्स का उपयोग करके टेस्ट ट्यूब में अनंत रूप से प्रतिलिपि बनाया जा सकता है। वांछित रोगजनक डीएनए को सीमित मात्रा में डीएनए टेम्पलेट से पीसीआर द्वारा प्रवर्धित किया जाता है।
6. विकासशील देशों द्वारा विकसित देशों के शोषण को उजागर करते हुए जैविक चोरी पर एक संक्षिप्त टिप्पणी लिखें।
Show Answer
उत्तर
जैविक चोरी वह शब्द है जिसका उपयोग बहुराष्ट्रीय कंपनियों और अन्य संगठनों द्वारा संबंधित देशों और लोगों से उचित अधिकृत अनुमति के बिना और बिना क्षतिपूर्ति भुगतान के जैव संसाधनों के उपयोग को संदर्भित करने के लिए किया जाता है।
अधिकांश औद्योगिक राष्ट्र वित्तीय रूप से समृद्ध होते हैं लेकिन जैव विविधता और पारंपरिक ज्ञान में गरीब होते हैं। इसके विपरीत, विकासशील और अविकसित विश्व जैव विविधता और जैव संसाधनों से संबंधित पारंपरिक ज्ञान में समृद्ध होते हैं।
इसलिए, कभी-कभी औद्योगिक राष्ट्र अपने लाभ के लिए विकासशील राष्ट्रों के संसाधनों या जैव विविधता का शोषण करते हैं।
७. कई प्रोटीन निष्क्रिय रूप में स्रावित होते हैं। यह बात सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित कई विषैले प्रोटीनों के लिए भी सच है। समझाइए कि यह तंत्र विष उत्पन्न करने वाले जीव के लिए किस प्रकार उपयोगी है?
Show Answer
उत्तर
कई प्रोटीनों में कुछ विष भी शामिल हैं, निष्क्रिय रूप में स्रावित होते हैं। वे केवल किसी विशिष्ट ट्रिगर (pH, तापमान आदि) के संपर्क में आने पर सक्रिय होते हैं। यह तंत्र उस जीव (जैसे बैक्टीरिया) के लिए लाभकारी होता है जो विष उत्पन्न करता है, क्योंकि बैक्टीरिया विष में मौजूद प्रोटीनों की क्रिया से नहीं मरता।
८. जब आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव बनाए जाते हैं, तो आनुवंशिक बाधाओं का सम्मान नहीं किया जाता। यह दीर्घकाल में किस प्रकार खतरनाक हो सकता है?
Show Answer
उत्तर
जीवों का आनुवंशिक संशोधन अप्रत्याशित परिणाम दे सकता है जब ऐसे जीव पारिस्थितिक तंत्र में प्रस्तुत किए जाते हैं। क्योंकि जीन हेरफेर के वास्तविक प्रभाव केवल तभी दिखाई देते हैं जब ऐसे जीव पारिस्थितिक तंत्र के अन्य घटकों और जीवों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।
९. भारतीय संसद ने देश के पेटेंट विधेयक में दूसरा संशोधन क्यों पारित किया?
Show Answer
उत्तर
पेटेंट विधेयक में संशोधनों ने भारत को अपने जैव-संसाधनों और पारंपरिक ज्ञान के अनधिकृत शोषण को अन्य देशों द्वारा रोकने की शक्ति दी है। यह विधेयक पेटेंट की अवधि को भी ध्यान में रखता है और इस क्षेत्र में अनुसंधान विकास को प्रारंभ करता है।
10. बासमती का पेटेंट किसी अमेरिकी कंपनी को नहीं मिलना चाहिए था, ऐसे कोई दो कारण दीजिए।
Show Answer
उत्तर
बासमती का पेटेंट किसी अमेरिकी कंपनी को नहीं मिलना चाहिए था, निम्नलिखित कारणों से
(i) बासमती चावल की किस्म भारत में अति प्राचीन काल से उगाई जा रही है। परंपरागत रूप से यह भारत की है।
(ii) बासमती की नई किस्म, जिसका पेटेंट अधिकार किसी अमेरिकी कंपनी को मिला, वास्तव में ‘भारतीय किसानों की किस्म’ से व्युत्पन्न है।
11. $r$ DNA तकनीक के आगमन से पहले इंसुलिन कैसे प्राप्त किया जाता था? किन समस्याओं का सामना करना पड़ता था?
Show Answer
उत्तर
इंसुलिन का उपयोग मधुमेह के उपचार के लिए किया जाता है और पहले इसे वध किए गए मवेशियों और सूअरों के अग्नाशय से निकाला जाता था।
इस इंसुलिन के कारण कुछ रोगियों को विदेशी प्रोटीन से एलर्जी या अन्य प्रकार की प्रतिक्रियाएँ होती थीं।
12. रोगों की समझ के संदर्भ में, ट्रांसजेनिक पशु मॉडलों के महत्व की चर्चा कीजिए।
Show Answer
उत्तर
ट्रांसजेनिक पशु निम्नलिखित क्षेत्रों में महत्वपूर्ण हैं
(i) इनका उपयोग आधारभूत विज्ञान अनुसंधान में किया जा रहा है ताकि कैंसर, सिस्टिक फाइब्रोसिस, रूमेटॉयड आर्थराइटिस और अल्जाइमर जैसे रोगों में जीन की भूमिका को स्पष्ट किया जा सके।
(ii) ये औषधि विकास प्रक्रिया में मूल्यवान उपकरण हैं।
(iii) ये बड़ी मात्रा में औषधियाँ या मानव प्रोटीन (इंसुलिन, वृद्धि हार्मोन आदि) उत्पन्न कर सकते हैं।
(iv) ट्रांसजेनिक्स प्रत्यारोपण अंगों का स्रोत भी हो सकते हैं।
13. पहली ट्रांसजेनिक गाय का नाम बताइए। इस गाय में कौन-सा जीन प्रस्तुत किया गया था?
Show Answer
उत्तर
Rosie पहली ट्रांसजेनिक गाय का नाम था। इसके जीनों में मानव अल्फा-लैक्टल्ब्यूमिन के लिए जीन प्रस्तुत किया गया, जिससे इसका दूध सामान्य गाय के दूध की तुलना में पोषणतः अधिक संतुलित हो गया।
14. PCR एक संक्रामक रोग की प्रारंभिक निदान के लिए उपयोगी उपकरण है। विस्तार से समझाइए।
Show Answer
उत्तर
PCR एक अत्यंत संवेदनशील तकनीक है जो सीमित मात्रा के DNA टेम्पलेट से वांछित DNA को प्रवर्धित करने में सक्षम बनाती है।
इसलिए यह संक्रमित रोगी में संक्रमण के प्रारंभिक चरण में (यहाँ तक कि संक्रामक जीव के बड़ी संख्या में गुणित होने से पहले ही) संक्रामक जीव की उपस्थिति का पता लगा सकती है।
15. GEAC क्या है और इसके उद्देश्य क्या हैं?
Show Answer
उत्तर
GEAC (Genetic Engineering Approval Committee) एक भारतीय सरकारी संगठन है। इसके उद्देश्य इस प्रकार हैं
(i) जीव के आनुवंशिक संशोधन (GM) अनुसंधान की वैधता की जाँच करना।
(ii) जनसेवाओं के लिए GMO को प्रस्तुत करने की सुरक्षा का निरीक्षण करना।
16. किस भारतीय चावल की किस्म के लिए एक अमेरिकी कंपनी द्वारा पेटेंट दायर किया गया था?
Show Answer
उत्तर
भारतीय बासमती चावल को अर्ध-बौनी किस्म से पार किया गया और इसे एक नई किस्म के रूप में दावा किया गया, जिसके लिए एक अमेरिकी कंपनी द्वारा पेटेंट दायर किया गया।
17. GMO के लाभों की चर्चा कीजिए।
Show Answer
उत्तर
GMO के लाभ इस प्रकार हैं
(i) जीएमओ खाद्य फसलों की वृद्धि अवधि कम होती है, कीटों और रोगों के प्रति अधिक प्रतिरोधक क्षमता होती है, उत्पादन अधिक होता है और पोषण मूल्य भी उच्च होता है।
(ii) जीएमओ जानवरों में उत्पादन और पोषण मूल्य में वृद्धि होती है, उदाहरण के लिए, जीएम गायें अधिक दूध दे सकती हैं।
(iii) विश्व स्वास्थ्य संगठन या डब्ल्यूएचओ का दावा है कि जीएमओ पौधों और जानवरों से खाद्य स्रोत अधिक प्रचुर होने पर खाद्य कीमतें घट सकती हैं।
लघु उत्तरीय प्रश्न
1. जीन अभिव्यक्ति को आरएनए की सहायता से नियंत्रित किया जा सकता है। विधि को उदाहरण सहित समझाइए।
Show Answer
उत्तर
आरएनएआई तकनीक का उपयोग कुछ जीनों की अभिव्यक्ति को रोकने के लिए किया जाता है और इसे जीन साइलेंसिंग भी कहा जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, जीन द्वारा बनाए जा रहे mRNA के पूरक आरएनए को कोशिका में प्रवेश कराया जाता है। यह आरएनए mRNA से बंध जाता है और इसे द्वि-श्रृंखला बना देता है, जिससे अनुवाद की प्रक्रिया रुक जाती है।
उदाहरण—एक नेमाटोड Meloidegyne incognitia तम्बाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है जिससे तम्बाकू का उत्पादन घट जाता है।
इसे आरएनए हस्तक्षेप (RNAi) प्रक्रिया द्वारा रोका जा सकता है जिसमें विशिष्ट mRNA की पूरक dsRNA के कारण साइलेंसिंग होती है।
dsRNA mRNA से बंधकर उसका अनुवाद रोकता है (साइलेंसिंग)। Agrobacterium वेक्टरों के माध्यम से, नेमाटोड-विशिष्ट जीनों को मेज़बान पौधों में डाला गया जिससे मेज़बान कोशिकाओं में sense और anti-sense दोनों आरएनए बनते हैं।
ये दोनों RNA एक-दूसरे के पूरक होते हैं और द्वि-श्रृंखला RNA (dsRNA) बनाते हैं जो RNAi प्रारंभ करता है और इस प्रकार नेमाटोड के विशिष्ट mRNA को शांत करता है। परजीवी जीनीय रूपांतरित मेज़बान में जीवित नहीं रह सकता और इसलिए पौधों को कीटों से बचाता है।
2. जैविक पेटेंटिंग के क्षेत्र में हमारी पारंपरिक ज्ञान को नज़रअंदाज़ करना महंगा साबित हो सकता है। औचित्य सिद्ध कीजिए।
Show Answer
उत्तर
मानव समुदायों ने हमेशा ज्ञान उत्पन्न किया है, परिष्कृत किया है और पीढ़ी-दर-पीढ़ी आगे बढ़ाया है। ऐसे ज्ञान को पारंपरिक ज्ञान कहा जाता है और यह प्रायः सांस्कृतिक पहचान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होता है। पारंपरिक ज्ञान से संबंधित कई मामलों ने अंतरराष्ट्रीय ध्यान आकर्षित किया है।
परिणामस्वरूप, पारंपरिक ज्ञान का मुद्दा बौद्धिक संपदा से घिरे व्यापक बहस में लाया गया है। ये मामले उस चीज़ से संबंधित हैं जिसे प्रायः ‘बायोपायरेसी’ कहा जाता है।
हल्दी और नीम (भारतीय पारंपरिक जड़ी-बूटी औषधि) के उदाहरण उन समस्याओं को दर्शाते हैं जो तब उत्पन्न होती हैं जब पारंपरिक ज्ञान से संबंधी आविष्कारों को पेटेंट संरक्षण दिया जाता है जो पहले से ही सार्वजनिक क्षेत्र में है। इन मामलों में अमान्य पेटेंट जारी किए गए क्योंकि पेटेंट परीक्षक संबंधित पारंपरिक ज्ञान से अवगत नहीं थे।
उदाहरण के लिए, भारत चावल की सबसे समृद्ध विविधता वाले देशों में से एक है (2000 किस्में)। बासमती चावल अपनी अनूठी सुगंध और स्वाद के लिए विशिष्ट है और भारत में बासमती की 27 दर्ज किस्में उगाई जाती हैं। प्राचीन ग्रंथों, लोककथाओं और कविताओं में बासमती का उल्लेख मिलता है, क्योंकि इसे सदियों से उगाया जाता रहा है।
1997 में, एक अमेरिकी कंपनी राइस टेक ने यूएस पेटेंट और ट्रेडमार्क ऑफिस के माध्यम से बासमती चावल पर पेटेंट अधिकार प्राप्त कर लिए। इससे कंपनी को यूएस और विदेशों में बासमती की एक ‘नई’ किस्म बेचने की अनुमति मिल गई।
यह ‘नई’ बासमती किस्म वास्तव में भारतीय किसानों की किस्मों से प्राप्त की गई थी। भारतीय बासमती को अर्ध-बौनी किस्मों के साथ क्रॉस किया गया और इसे एक आविष्कार या नवीनता के रूप में दावा किया गया। पेटेंट कार्यात्मक समकक्षों तक विस्तारित होता है, जिसका अर्थ है कि अन्य लोगों द्वारा बासमती चावल बेचने पर पेटेंट द्वारा प्रतिबंध लगाया जा सकता है।
यदि हम सतर्क नहीं रहते और हम इन पेटेंट आवेदनों को तुरंत चुनौती नहीं देते, तो अन्य देश/व्यक्ति हमारी समृद्ध विरासत का लाभ उठा सकते हैं और हम इसके बारे में कुछ नहीं कर पाएंगे।
हालांकि, भारत को बासमती चावल के पेटेंट को चुनौती देने में सफलता मिली क्योंकि सितंबर 2000 में राइस टेक ने भारत द्वारा चुनौती दी गई दावों को वापस ले लिया। इसलिए, जैविक पेटेंटिंg के क्षेत्र में हमारे पारंपरिक ज्ञान को नजरअंदाज करना महंगा साबित हो सकता है।
3. उन चार क्षेत्रों को उजागर करें जहां पौधों के आनुवंशिक संशोधन उपयोगी रहे हैं।
Show Answer
उत्तर
जेनेटिकली मॉडिफाइड प्लांट्स (GMOs) वे पौधे होते हैं, जिनके जीनों को हेरफेर करके बदला गया है।
पौधों का जेनेटिक संशोधन विभिन्न क्षेत्रों में उपयोगी है। निम्नलिखित कारणों से
(a) यह जैव-अजैविक तनावों (सर्दी, सूखा, नमक, गर्मी) के प्रति सहनशीलता बढ़ाता है।
(b) यह रासायनिक कीटनाशकों की निर्भरता को कम करता है (कीट-प्रतिरोधी फसलें)।
(c) यह कटाई के बाद के नुकसान को कम करता है।
(d) यह पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले खनिजों की दक्षता बढ़ाता है (यह मिट्टी की उपजाऊपन की शीघ्र समाप्ति को रोकता है)।
(e) यह भोजन की पोषण संबंधी मूल्य को बढ़ाता है, उदा., विटामिन-A से समृद्ध चावल (गोल्डन राइस)।
(f) यह स्टार्च ईंधन और फार्मास्युटिकल्स जैसे वैकल्पिक संसाधनों की आपूर्ति के लिए टेलर-मेड पौधे बनाता है।
4. रिकॉम्बिनेंट डीएनए वैक्सीन क्या है? दो उदाहरण दीजिए।
Show Answer
उत्तर
रिकॉम्बिनेंट डीएनए वैक्सीन उन जेनेटिकली इंजीनियर्ड प्लाज्मिड्स का उपयोग करके बनाए जाते हैं जिनमें एक पैथोजन के सतह प्रोटीन के जीन सम्मिलित होते हैं। इन सतह प्रोटीनों से पैथोजन के बंधने के बाद एक कमजोर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न होती है, लेकिन इससे संक्रमण नहीं होता।
इन प्लाज्मिड्स को बैक्टीरिया या यीस्ट कोशिकाओं में डाला जाता है जो वायरल प्रोटीन व्यक्त करती हैं, फिर इन्हें वैक्सीन के रूप में मानव मेजबान में इंजेक्ट किया जाता है, जहाँ उन्हें विदेशी माना जाता है और एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न होती है।
रिकॉम्बिनेंट हेपेटाइटिस-बी वैक्सीन और पोलियो वैक्सीन उदाहरण हैं।
5. यह क्यों है कि जननिक रोगों के उपचार की पद्धति संक्रामक रोगों से भिन्न होती है?
Show Answer
उत्तर
जननिक रोगों के उपचार की पद्धति संक्रामक रोगों से इसलिए भिन्न होती है क्योंकि जननिक रोगों का उपचार किसी भी औषधि से नहीं किया जा सकता, केवल लक्षणों और संकेतों की देखभाल की जा सकती है। इनका उपचार केवल जीनों में हेरफेर करके दोषपूर्ण जीनों को सही या प्रतिस्थापित करके ही संभव है।
दूसरी ओर, संक्रामक रोग रोगजनकों के कारण होते हैं और इसलिए इनका उपचार उन पदार्थों द्वारा किया जा सकता है जो रोगजनक को मारते हैं या उसकी वृद्धि में बाधा डालते हैं।
6. संक्षेप में चर्चा कीजिए कि अन्वेषक (probe) का उपयोग आण्विक निदान में कैसे किया जाता है?
Show Answer
सोचने की प्रक्रिया
एकल सूत्री डीएनए या आरएनए जिसे एक रेडियोधर्मी अणु से टैग किया गया हो, अन्वेषक कहलाता है।
उत्तर
किसी रोग की प्रारंभिक पहचान पारंपरिक निदान विधियों द्वारा संभव नहीं होती। इसलिए प्रारंभिक निदान के लिए कुछ तकनीकों को लागू किया गया है जैसे पीसीआर, पुनःसंयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी और एलाइज़ा।
पुनःसंयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी में एक अन्वेषक का उपयोग किया जाता है। इसे कोशिकाओं के क्लोन में अपने पूरक डीएनए से संकरित होने दिया जाता है। फिर कोशिकाओं को ऑटोरेडियोग्राफी द्वारा पहचाना जाता है।
उत्परिवर्तित जीन वाली कोशिका फोटोग्राफिक फिल्म पर दिखाई नहीं देगी क्योंकि अन्वेषक का उत्परिवर्तित जीन के साथ पूरकता नहीं होगी।
7. जीन चिकित्सा से उपचारित पहला रोगी कौन था? दिया गया उपचार प्रकृति में पुनरावर्ती क्यों था?
Show Answer
उत्तर
जीन थेरेपी विधियों का एक समूह है जो किसी बच्चे या भ्रूण में निदान किए गए जीन दोषों को सुधारने की अनुमति देता है। एक जेनेटिक दोष को सुधारने के लिए व्यक्ति या भ्रूण में एक सामान्य जीन डिलीवर किया जाता है ताकि वह गैर-कार्यात्मक जीन का कार्य संभाल सके और उसकी भरपाई कर सके।
पहली नैदानिक जीन थेरेपी 1990 में 4 वर्षीय एक बच्ची को दी गई थी जिसे एडेनोसीन डिएमिनेज (ADA) की कमी थी।
ADA की कमी एडेनोसीन डिएमिनेज के लिए जीन के विलोपन के कारण होती है। इसे अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण या एंजाइम प्रतिस्थापन थेरेपी द्वारा ठीक किया जा सकता है। दोनों तरीकों में यह पूरी तरह से ठीक नहीं होता।
यह पुनरावृत्ति हो सकती है क्योंकि जीन थेरेपी की प्रक्रिया में प्रयुक्त लिम्फोसाइट्स नश्वर प्रकृति के होते हैं और रोगी को ऐसे जेनेटिकली इंजीनियर्ड लिम्फोसाइट्स का आवधिक इन्फ्यूजन आवश्यक होता है।
स्थायी इलाज के लिए, ADA बनाने वाली अस्थि मज्जा कोशिकाओं से अलग किया गया जीन प्रारंभिक भ्रूणीय चरणों में कोशिकाओं में पेश किया जाता है।
8. प्रत्येक श्रेणी के उदाहरण लेते हुए, अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम प्रोसेसिंग पर चर्चा करें।
Show Answer
उत्तर
किण्वन प्रक्रिया कई उद्योगों का आधार है ताकि विविध उत्पाद बनाए जा सकें। किण्वन का अर्थ है एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें बड़े पैमाने पर संवर्धित सूक्ष्मजीव एक सब्सट्रेट को मानव के लिए उपयोगी उत्पाद में बदलते हैं।
किण्वन प्रक्रिया को दो चरणों में बांटा गया है, अर्थात्
अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम प्रोसेसिंग — इन दोनों प्रक्रियाओं की चर्चा सिट्रिक एसिड उत्पादन के उदाहरण से की जा सकती है।
बायोटेक्नोलॉजी में अपस्ट्रीम प्रोसेसिंग में किसी सामग्री की पहचान शामिल होती है। यह किण्वन की प्रारंभिक प्रक्रिया बनाती है। इसमें इनोकुलम तैयार करना, कल्चर मीडिया तैयार करना, पूरी प्रक्रिया का स्केल-अप और इनोकुलेशन शामिल होता है।
जब उत्पादों को पृथक्करण और शुद्धिकरण सहित कई प्रक्रियाओं से गुजारा जाता है, तो इसे सामूहिक रूप से डाउनस्ट्रीम प्रोसेसिंग कहा जाता है। यह पोस्ट-हार्वेस्ट उत्पाद से संबंधित होता है, अर्थात् रिकवरी-क्लैरिफिकेशन, शुद्धिकरण, पॉलिशिंग और फॉर्म्युलेशन से लेकर वांछित उत्पाद की पैकेजिंग तक।
9. एंटीजन और एंटीबॉडी को परिभाषित करें। इनके आधार पर बने किन्हीं दो डायग्नोस्टिक किट्स के नाम बताएं।
Show Answer
उत्तर
एंटीजन एक विदेशी पदार्थ होता है जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है और एंटीबॉडी के निर्माण का कारण बनता है।
एंटीबॉडी एक प्रोटीन होता है जो शरीर द्वारा किसी एंटीजन के प्रतिसाद में संश्लेषित किया जाता है।
एंटीजन और एंटीबॉडी एक-दूसरे से बंधने में उच्च स्तर की विशिष्टता दिखाते हैं।
एंटीजन-एंटीबॉडी अन्योन्यक्रिया पर आधारित दो डायग्नोस्टिक किट्स हैं:
(a) HIV के लिए ELISA।
(b) प्रेग्नेंसी टेस्ट किट्स।
१०. ELISA तकनीक एंटीजन-एंटीबॉडी अंतःक्रिया के सिद्धांतों पर आधारित है। क्या यह तकनीक किसी जेनेटिक विकार, जैसे फेनिलकेटोनूरिया, के आणविक निदान में प्रयोग की जा सकती है?
Show Answer
सोचने की प्रक्रिया
ELISA एंटीजन-एंटीबॉडी अंतःक्रिया के सिद्धांत पर आधारित है। किसी भी रोगजनक के कारण होने वाले संक्रमण की पहचान एंटीजन (प्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन आदि) की उपस्थिति से या रोगजनक के विरुद्ध बनने वाली एंटीबॉडी की पहचान से की जा सकती है।
उत्तर
हाँ, एंजाइम (जो फेनिलएलानीन के चयापचय के लिए उत्तरदायी है) के विरुद्ध एंटीबॉडी का उपयोग करके ELISA आधारित निदान तकनीक विकसित की जा सकती है। रोगी, जिसमें एंजाइम-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स अनुपस्थित है, सामान्य व्यक्ति की तुलना में ELISA में नकारात्मक परिणाम देगा।
११. परिपक्व, कार्यात्मक इंसुलिन हार्मोन अपने प्रो-हार्मोन रूप से किस प्रकार भिन्न होता है?
Show Answer
उत्तर
परिपक्व कार्यात्मक इंसुलिन प्रो-हार्मोन के प्रसंस्करण से प्राप्त होता है जिसमें एक अतिरिक्त पेप्टाइड होता है जिसे C-पेप्टाइड या कनेक्टिंग पेप्टाइड कहा जाता है।
यह प्रोइंसुलिन में A और B श्रृंखलाओं को जोड़ता है। यह C-पेप्टाइड प्रो-इंसुलिन के इंसुलिन में परिपक्व होने के दौरान हटा दिया जाता है और A तथा B श्रृंखलाएँ डाइसल्फाइड लिंकेज द्वारा जुड़ जाती हैं।
मुक्त C-पेप्टाइड
प्रोइंसुलिन का इंसुलिन में परिपक्वन
12. जीन थेरेपी एक आनुवंशिक दोष को सुधारने का प्रयास है जिसमें व्यक्ति में एक सामान्य जीन प्रदान की जाती है। इससे सामान्य कार्य बहाल हो सकता है। एक वैकल्पिक विधि यह होगी कि जीन उत्पाद (प्रोटीन/एंजाइम) प्रदान किया जाए जिसे एंजाइम प्रतिस्थापन थेरेपी कहा जाता है, जो कार्य को भी बहाल करेगी। आपकी राय में कौन-सा विकल्प बेहतर है? अपने उत्तर का कारण दीजिए।
Show Answer
उत्तर
जीन थेरेपी एक बेहतर विकल्प होगा क्योंकि इसमें रोगी को पूरी तरह से ठीक करने की क्षमता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सही जीन एक बार रोगी में प्रवेश करने के बाद सही प्रोटीन एंजाइम बनाती रह सकती है। एंजाइम थेरेपी स्थायी इलाज नहीं देती क्योंकि इसे रोगी को नियमित रूप से देना पड़ता है। यह अधिक महंगी भी होती है।
13. ट्रांसजेनिक जानवर वे जानवर होते हैं जिनमें एक विदेशी जीन व्यक्त की जाती है। ऐसे जानवरों का उपयोग मूलभूत जैविक प्रक्रिया, घटना का अध्ययन करने के साथ-साथ मानव जाति के लिए उपयोगी उत्पाद बनाने के लिए भी किया जा सकता है। प्रत्येक प्रकार के लिए एक उदाहरण दीजिए।
Show Answer
उत्तर
ट्रांसजेनिक जानवर वे जानवर होते हैं जिनमें विदेशी जीन व्यक्त की जाती हैं। ऐसे जानवरों का उपयोग मूलभूत जैविक प्रक्रिया/घटना का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, माउस जैसे मॉडल जीवों का उपयोग करके हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि जीन कैसे नियंत्रित होती हैं (जीन नियमन), वे शरीर के सामान्य कार्यों और इसके विकास को कैसे प्रभावित करती हैं, आदि।
ट्रांसजेनिक जानवरों का उपयोग मानव जाति के लिए उपयोगी उत्पाद बनाने के लिए भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, ट्रांसजेनिक गाय (रोज़ी)। जिसने मानव प्रोटीन से समृद्ध दूध (2.4 g/L) उत्पन्न किया। दूध में मानव अल्फा-लैक्टल्ब्यूमिन था और यह प्राकृतिक गाय के दूध की तुलना में मानव शिशुओं के लिए पोषण की दृष्टि से अधिक संतुलित उत्पाद था।
14. जब एक विदेशी DNA किसी जीव में प्रवेश कराया जाता है, तो यह मेज़बान में कैसे बनाए रखा जाता है और यह जीव की संतति में कैसे स्थानांतरित होता है?
Show Answer
उत्तर
विदेशी जीन को सामान्यतः एक प्लाज़्मिड वेक्टर से जोड़ा जाता है और मेज़बान में प्रवेश कराया जाता है। जैसे ही प्लाज़्मिड प्रतिकृत होता है, और अपनी कई प्रतियाँ बनाता है, वैसे ही विदेशी जीन भी प्रतिकृत होता है और उसकी कई प्रतियाँ बनती हैं। जब मेज़बान जीव विभाजित होता है, तो उसकी संतति को भी प्लाज़्मिड प्राप्त होता है। DNA जिसमें विदेशी जीन होता है
पूरी प्रक्रिया को नीचे दी गई आकृति में देखा जा सकता है
15. Bt कपास कीटों, जैसे लेपिडोप्टेरन, डिप्टेरन और कोलियोप्टेरन, के प्रति प्रतिरोधी है। क्या Bt कपास अन्य कीटों के प्रति भी प्रतिरोधी है?
Show Answer
उत्तर
बीटी कॉटन को कुछ विशिष्ट श्रेणियों के कीटों (लेपिडोप्टेरन, डिप्टेरन और कोलियोप्टेरन) के प्रति प्रतिरोधी बनाया गया है। यह बहुत संभावना है कि भविष्य में कोई अन्य कीट इन बीटी-कॉटन पौधों को संक्रमित कर सकता है। यह छोटी माता के खिलाफ टीकाकरण के समान है जो हैजा, टाइफाइड आदि का कारण बनने वाले अन्य रोगजनकों के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रदान नहीं करता है।
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न
1. एक रोगी ADA की कमी से पीड़ित है। क्या उसे ठीक किया जा सकता है? कैसे?
Show Answer
सोचने की प्रक्रिया
ADA की कमी से पीड़ित रोगी को ‘जीन थेरेपी’ का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है। जीन थेरेपी विधियों का एक समूह है जो किसी बच्चे/भ्रूण में निदान की गई जीन दोष की सुधार की अनुमति देता है।
उत्तर
ADA एंजाइम प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य करने के लिए अत्यंत आवश्यक है। एडेनोसीन डिएमिनेज के लिए जीन के विलोपन से ADA की कमी हो जाती है।
कुछ बच्चों में ADA की कमी को अस्थि-मज्जा प्रत्यारोपण द्वारा ठीक किया जा सकता है, जबकि अन्य में इसे एंजाइम प्रतिस्थापन चिकित्सा द्वारा इलाज किया जा सकता है, जिसमें कार्यात्मक ADA को इंजेक्शन द्वारा रोगी को दिया जाता है। लेकिन इन दोनों दृष्टिकोणों की समस्या यह है कि वे पूरी तरह से उपचारात्मक नहीं हैं।
यह पुनरावृत्ति स्वभाव का हो सकता है क्योंकि जीन थेरेपी की प्रक्रिया में प्रयुक्त लिम्फोसाइट्स अमर प्रकृति के नहीं पाए जाते हैं और रोगी को ऐसे आनुवंशिक रूप से इंजीनियर्ड लिम्फोसाइट्स की आवधिक इन्फ्यूजन की आवश्यकता होती है।
स्थायी उपचार के लिए, ADA उत्पन्न करने वाली अस्थि-मज्जा कोशिकाओं से अलग किया गया जीन प्रारंभिक भ्रूणीय अवस्थाओं में कोशिकाओं में पेश किया जाता है।
२. ट्रांसजेनिक जानवरों को परिभाषित कीजिए। विस्तार से कोई भी चार क्षेत्र बताइए जहाँ इनका उपयोग किया जा सकता है।
Show Answer
उत्तर
वे जानवर जिनके डीएनए में हस्तक्षेप कर उनमें एक अतिरिक्त (विदेशी) जीन को व्यक्त करने की क्षमता पैदा की गई हो, ट्रांसजेनिक जानवर कहलाते हैं।
निम्नलिखित चार प्रमुख क्षेत्र हैं जहाँ इनका उपयोग किया जा सकता है
(i) सामान्य शरीर-क्रिया और विकास का अध्ययन
इन जानवरों का उपयोग यह समझने के लिए किया जा सकता है कि विकास के किस समय कौन-सा कारक/जीन उत्पाद आवश्यक होता है। कुछ जीनों के अभिव्यक्त होने से वैज्ञानिकों को वृद्धि और विकास के विभिन्न चरणों में सामान्य जीन अभिव्यक्ति को समझने में मदद मिलती है।
(ii) रोगों का अध्ययन
ट्रांसजेनिक जानवरों को विभिन्न मानव रोगों के मॉडल के रूप में बनाया जा सकता है। ये कैंसर, पार्किंसंस रोग आदि जैसे रोगों में विभिन्न जीनों की भूमिका को समझने में भी सहायक होते हैं।
(iii) वैक्सीन सुरक्षा
ट्रांसजेनिक जानवरों का उपयोग पोलियो वैक्सीन जैसी वैक्सीनों की जाँच के लिए किया जा सकता है। ट्रांसजेनिक माउस ने इस क्षेत्र में आशाजनक परिणाम दिखाए हैं और आने वाले वर्षों में ये बंदरों पर वैक्सीन परीक्षण को प्रतिस्थापित करेंगे।
(iv) रसायन सुरक्षा परीक्षण
ऐसे ट्रांसजेनिक जानवर बनाए जाते हैं जो कुछ रसायनों/दवाओं के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। इनका उपयोग उस रसायन/दवा की विषाक्तता या दुष्प्रभावों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। इसका लाभ यह है कि परिणाम तेजी से प्राप्त होते हैं।
३. आपने बैक्टीरिया में एक उपयोगी जीन की पहचान की है। इस जीन को पौधे में स्थानांतरित करने के लिए आप जिन चरणों का पालन करेंगे, उनका प्रवाह चित्र बनाइए।
Show Answer
उत्तर
बैक्टीरिया में एक उपयोगी जीन की पहचान करने के बाद, निम्नलिखित चरणों का पालन किया जाना चाहिए
(i) प्रतिबंध एंडोन्यूक्लिएसेज़ का उपयोग करके उपयोगी जीन का पृथक्करण
$\downarrow$
(ii) जीन को एक उपयुक्त वेक्टर में स्थानांतरित करके एक पुनः संयोजक डीएनए अणु बनाना
$\downarrow$
(iii) इन पुनः संयोजक डीएनए अणुओं को लक्ष्य कोशिकाओं में स्थानांतरित करना
$\downarrow$
(iv) रूपांतरण के लिए कोशिकाओं की स्क्रीनिंग
$\downarrow$
(v) रूपांतरित कोशिकाओं का चयन
$\downarrow$
(vi) रूपांतरित कोशिकाओं से पौधों का पुनर्जनन करके ट्रांसजेनिक पौधे प्राप्त करना
4. पाँच क्षेत्रों को उजागर करें जहाँ जैवप्रौद्योगिकी ने हमारे जीवन को प्रभावित किया है।
Show Answer
उत्तर
जैवप्रौद्योगिकी ने निम्नलिखित तरीकों से हमारे जीवन को प्रभावित किया है
(i) इसने हमें बेहतर गुणवत्ता और उच्च पोषण मूल्य वाली आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलें प्रदान की हैं।
(ii) इसने मानव के लिए बेहतर और सुरक्षित पुनः संयोजक टीके उपलब्ध कराए हैं।
(iii) इसने ऐसे ट्रांसजेनिक जानवर विकसित करने में मदद की है जो मानव प्रोटीन उत्पादित कर सकते हैं।
(iv) इसने जीन थेरेपी का उपयोग करके आनुवंशिक रोगों के इलाज को संभव बनाया है।
(v) आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किए गए सूक्ष्मजीवों की मदद से पर्यावरण प्रदूषण पर भी नियंत्रण पाया गया है।
5. फसल की समग्र पैदावार बढ़ाने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधों के उपयोग के विभिन्न लाभ क्या हैं?
Show Answer
उत्तर
आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधे निम्नलिखित तरीकों से उपयोगी सिद्ध हुए हैं
(i) ये पौधे अजैविक तनावों (सर्दी, सूखा, नमक, गर्मी) को अधिक सहन करने में सक्षम होते हैं।
(ii) इन्होंने रासायनिक कीटनाशकों की निर्भरता को कम किया है (कीट-प्रतिरोधी फसलें)।
(iii) इन्होंने फसल के बाद होने वाले नुकसान को कम करने में मदद की है।
(iv) ये पौधों द्वारा खनिजों के उपयोग की दक्षता बढ़ाते हैं (इससे मिट्टी की उपजाऊ शक्ति की शीघ्र समाप्ति रुकती है)।
(v) भोजन की पोषक मूल्य में वृद्धि, उदा., विटामिन-A से समृद्ध चावल।
इन उपयोगों के अतिरिक्त, जीएम पौधों का उपयोग उद्योगों के लिए वैकल्पिक संसाधन—स्टार्च, ईंधन और फार्मास्यूटिकल्स—प्रदान करने वाले अनुकूलित पौधे बनाने में किया गया है।
6. एक उदाहरण की सहायता से समझाइए कि आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधे किस प्रकार
(a) रासायनिक कीटनाशकों के उपयोग को कम कर सकते हैं।
(b) खाद्य फसलों की पोषक मूल्य को बढ़ा सकते हैं।
Show Answer
उत्तर
(a) आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधे कीट-प्रतिरोधी पौधों को पेश करके रासायनिक कीटनाशकों के उपयोग को कम कर सकते हैं।
उदा., कई नेमाटोड ऐसे हैं जो पौधों और जानवरों—मनुष्यों सहित—की विस्तृत विविधता पर परजीविता करते हैं। एक नेमाटोड Meloidogyne incognita तम्बाकू के पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है और उत्पादन में भारी कमी करता है। इस संक्रमण को रोकने के लिए एक नवीन रणनीति अपनाई गई, जो RNA हस्तक्षेप (RNAi) की प्रक्रिया पर आधारित थी।
Agrobacterium वेक्टरों का उपयोग करके, नेमाटोड-विशिष्ट जीनों को मेज़बान पौधे में पेश किया गया। DNA का परिचय इस प्रकार था कि यह मेज़बान कोशिकाओं में दोनों सेंस और एंटीसेंस RNA उत्पन्न करता था।
ये दो RNA एक-दूसरे के पूरक होने के कारण द्वि-स्त्रांदीय RNA बनाते हैं जो RNAi प्रारंभ करता है और इस प्रकार नेमाटोड के विशिष्ट mRNA को शांत कर देता है। परिणाम यह था कि परजीवी उस स्थानांतरित जीन वाले मेज़बान में जीवित नहीं रह सका जो विशिष्ट हस्तक्षेप करने वाले RNA को अभिव्यक्त करता है।
(b) जीन-रूपांतरित पौधे खाद्य फसलों की पोषण मूल्य को बढ़ा सकते हैं।
उदाहरण के लिए, स्विस संघीय प्रौद्योगिकी संस्थान में विकसित ‘गोल्डन चावल’ पोषण रूप से संशोधित फसल का एक उदाहरण है। यह विटामिन-A ($\beta$-कैरोटीन) से भरपूर है। चावल के दाने सुनहरे-पीले रंग के होते हैं। इसमें डैफोडिल पौधे और कुछ जीवाणुओं से लिया गया ‘बीटा-कैरोटीन’ जीन होता है। गोल्डन चावल बच्चों की अंधता को रोक सकता है जो विटामिन-A की कमी के कारण होती है।
7. वध किए गए गायों और सूअरों के अग्न्याशय से प्राप्त इंसुलिन के नुकसानों की सूची बनाएं।
Show Answer
उत्तर
वध किए गए गायों और सूअरों के अग्न्याशय से प्राप्त इंसुलिन के नुकसान हैं
(i) इंसुलिन एक हार्मोन है और शरीर में बहुत कम मात्रा में बनता है। इसलिए छोटी मात्रा में इंसुलिन प्राप्त करने के लिए बड़ी संख्या में जानवरों की बलि देनी पड़ती है। इससे इंसुलिन की लागत बहुत अधिक हो जाती है (मांग आपूर्ति से कई गुना अधिक है)।
(ii) जानवरों की बलि देना नैतिक नहीं है।
(iii) पशुओं से प्राप्त इंसुलिन के खिलाफ मनुष्यों में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की संभावना होती है।
(iv) यह संभावना है कि वध किए गए जानवर किसी संक्रामक सूक्ष्मजीव से संक्रमित हों, जो इंसुलिन को दूषित कर सकता है।
8. पुनः संयोजी इंसुलिन के लाभों की सूची बनाओ।
Show Answer
उत्तर
पुनः संयोजी इंसुलिन के लाभ इस प्रकार हैं
(i) पुनः संयोजी इंसुलिन के उत्पादन के लिए किसी जानवर की बलि देने की आवश्यकता नहीं होती।
(ii) पुनः संयोजी इंसुलिन रोगियों को एलर्जिक नहीं पाया गया, जबकि पशु स्रोत से प्राप्त इंसुलिन से कुछ रोगियों को विदेशी प्रोटीन के प्रति एलर्जी या अन्य प्रकार की प्रतिक्रियाएँ होती थीं।
(iii) पुनः संयोजी इंसुलिन की लागत बहुत अधिक नहीं है। (आपूर्ति मांग से कई गुना अधिक है)।
9. जैव-कीटनाशक शब्द का क्या अर्थ है? एक लोकप्रिय जैव-कीटनाशक का नाम बताओ और इसके क्रियाविधि की व्याख्या करो।
Show Answer
उत्तर
जैव-कीटनाशक एक ऐसा कीटनाशक है जो
(i) रासायनिक प्रकृति का नहीं होता।
(ii) कीट के विरुद्ध अधिक विशिष्ट कार्य करता है।
(iii) रासायनिक कीटनाशकों की तुलना में पर्यावरण के लिए अधिक सुरक्षित होता है।
एक लोकप्रिय जैव-कीटनाशक $B t$ विष है, जो बैसिलस थुरिंजिएंसिस नामक जीवाणु द्वारा उत्पादित किया जाता है। $B t$ विष जीन को इस जीवाणु से क्लोन किया गया है और पौधों में अभिव्यक्त किया गया है। $B t$ विष प्रोटीन जब कीट द्वारा निगल लिया जाता है, तो आंत की क्षारीय $\mathrm{pH}$ के कारण यह अपनी सक्रिय अवस्था में परिवर्तित हो जाता है।
सक्रिय विष मध्य आंत की उपकला कोशिकाओं की सतह से बंधित हो जाता है और छिद्र बना देता है जिससे कोशिका में सूजन और विघटन होता है और अंततः कीट की मृत्यु हो जाती है।
१०. पुनर्संयोजी डीएनए प्रौद्योगिकी के कार्यों को पूरा करने के लिए पाँच प्रमुख उपकरणों के नाम बताइए। प्रत्येक उपकरण के कार्यों का भी उल्लेख कीजिए।
Show Answer
उत्तर
पुनर्संयोजी डीएनए प्रौद्योगिकी के कार्यों को पूरा करने के लिए प्रमुख उपकरण तथा उनके कार्य नीचे दिए गए हैं
(i) प्रतिबंधक एंडोन्यूक्लिएसेज़ इच्छित डीएनए को इच्छित स्थानों पर काटने के लिए।
(ii) जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस इच्छित डीएनए खंडों को पृथक करने के लिए।
(iii) लाइगेज एंजाइम पुनर्संयोजी डीएनए अणु बनाने के लिए।
(iv) डीएनए वितरण प्रणाली जैसे इलेक्ट्रोपोरेशन, सूक्ष्मइंजेक्शन, जीन बंदूक विधि आदि।
(v) सक्षम होस्ट (आमतौर पर जीवाणु/खमीर) पुनर्संयोजी डीएनए को ग्रहण करने के लिए।
BETA
