UPSC MainsBOTANY-PAPER-II202010 Marks
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Q1.

सदर्न शोषण में संपरीक्षकों का अनुप्रयोग ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'सदर्न शोषण' (Southern Blotting) की प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से समझाना आवश्यक है। फिर, संपरीक्षकों (Probes) की भूमिका और उनके अनुप्रयोगों पर विस्तार से चर्चा करनी चाहिए। उत्तर में, संपरीक्षकों के प्रकार, उनकी तैयारी, और सदर्न ब्लॉटिंग में उनके उपयोग के चरणों को शामिल करना चाहिए। साथ ही, इस तकनीक के महत्व और सीमाओं को भी बताना महत्वपूर्ण है। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिचय, सदर्न ब्लॉटिंग की प्रक्रिया, संपरीक्षकों की भूमिका और प्रकार, अनुप्रयोग, और निष्कर्ष।

Model Answer

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Introduction

सदर्न ब्लॉटिंग (Southern blotting) एक आणविक जीव विज्ञान तकनीक है जिसका उपयोग डीएनए अनुक्रमों का पता लगाने के लिए किया जाता है। इसका नाम एडविन सदर्न के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1975 में इस तकनीक का आविष्कार किया था। यह तकनीक डीएनए के विशिष्ट खंडों की पहचान करने और उनकी मात्रा निर्धारित करने में मदद करती है। सदर्न ब्लॉटिंग में, डीएनए को एंजाइमों से काटा जाता है, फिर आकार के अनुसार अलग किया जाता है, और अंत में एक झिल्ली पर स्थानांतरित किया जाता है। इसके बाद, डीएनए के विशिष्ट अनुक्रमों का पता लगाने के लिए संपरीक्षकों (Probes) का उपयोग किया जाता है। यह तकनीक आनुवंशिक रोगों के निदान, डीएनए फिंगरप्रिंटिंग और जीन मैपिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

सदर्न ब्लॉटिंग: एक विस्तृत विवरण

सदर्न ब्लॉटिंग एक प्रयोगशाला तकनीक है जिसका उपयोग डीएनए के विशिष्ट अनुक्रमों की पहचान करने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

  • डीएनए का पाचन: डीएनए को प्रतिबंध एंजाइमों (Restriction enzymes) का उपयोग करके छोटे टुकड़ों में काटा जाता है।
  • आकार के अनुसार पृथक्करण: डीएनए के टुकड़ों को आकार के अनुसार जेल वैद्युतकणसंचलन (Gel electrophoresis) द्वारा अलग किया जाता है।
  • झिल्ली पर स्थानांतरण: जेल से डीएनए को एक ठोस झिल्ली (जैसे नाइट्रोसेलुलोज या नायलोन) पर स्थानांतरित किया जाता है।
  • संपरीक्षण (Probe) हाइब्रिडाइजेशन: झिल्ली पर डीएनए के साथ एक विशिष्ट संपरीक्षक (Probe) का हाइब्रिडाइजेशन किया जाता है।
  • पता लगाना: संपरीक्षक का पता लगाने के लिए रेडियोधर्मी लेबल या अन्य डिटेक्शन विधियों का उपयोग किया जाता है।

संपरीक्षकों की भूमिका और प्रकार

संपरीक्षक (Probe) डीएनए या आरएनए का एक छोटा खंड होता है जिसका उपयोग एक विशिष्ट अनुक्रम का पता लगाने के लिए किया जाता है। सदर्न ब्लॉटिंग में, संपरीक्षक डीएनए का एक एकल-फंसे हुए खंड होता है जो लक्ष्य डीएनए अनुक्रम के साथ पूरक होता है। संपरीक्षकों के विभिन्न प्रकार हैं:

  • डीएनए संपरीक्षक: ये सबसे आम प्रकार के संपरीक्षक हैं और डीएनए अनुक्रमों का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
  • आरएनए संपरीक्षक: इनका उपयोग आरएनए अनुक्रमों का पता लगाने के लिए किया जाता है।
  • ओलिगोन्यूक्लियोटाइड संपरीक्षक: ये छोटे, सिंथेटिक डीएनए या आरएनए खंड होते हैं।

संपरीक्षकों की तैयारी

संपरीक्षकों को विभिन्न तरीकों से तैयार किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

  • पीसीआर (PCR): विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों को प्रवर्धित करने के लिए।
  • डीएनए क्लोनिंग: डीएनए के विशिष्ट खंडों को वेक्टर में क्लोन करने के लिए।
  • रासायनिक संश्लेषण: ओलिगोन्यूक्लियोटाइड संपरीक्षकों को संश्लेषित करने के लिए।

सदर्न ब्लॉटिंग में संपरीक्षकों का अनुप्रयोग

सदर्न ब्लॉटिंग में संपरीक्षकों का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

  • आनुवंशिक रोगों का निदान: विशिष्ट जीन में उत्परिवर्तन का पता लगाने के लिए।
  • डीएनए फिंगरप्रिंटिंग: व्यक्तियों की पहचान करने के लिए।
  • जीन मैपिंग: जीनों के स्थान का निर्धारण करने के लिए।
  • ट्रांसजीनिक जीवों का पता लगाना: फसलों या जानवरों में विदेशी जीन की उपस्थिति का पता लगाने के लिए।

सदर्न ब्लॉटिंग की सीमाएं

सदर्न ब्लॉटिंग एक शक्तिशाली तकनीक है, लेकिन इसकी कुछ सीमाएं भी हैं:

  • समय लेने वाली प्रक्रिया: सदर्न ब्लॉटिंग में कई चरण शामिल होते हैं और इसमें कई घंटे लग सकते हैं।
  • कम संवेदनशीलता: अन्य तकनीकों की तुलना में इसकी संवेदनशीलता कम होती है।
  • रेडियोधर्मी सामग्री का उपयोग: कुछ संपरीक्षकों में रेडियोधर्मी सामग्री का उपयोग किया जाता है, जिसके लिए विशेष सुरक्षा सावधानियों की आवश्यकता होती है।

Conclusion

संक्षेप में, सदर्न ब्लॉटिंग डीएनए अनुक्रमों का पता लगाने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है। संपरीक्षकों की भूमिका इस प्रक्रिया में केंद्रीय है, क्योंकि वे विशिष्ट अनुक्रमों को लक्षित करने और उनकी पहचान करने में मदद करते हैं। हालांकि इस तकनीक की कुछ सीमाएं हैं, लेकिन यह आनुवंशिक अनुसंधान और निदान में एक मूल्यवान उपकरण बनी हुई है। भविष्य में, अधिक संवेदनशील और तेज तकनीकों के विकास के साथ, सदर्न ब्लॉटिंग का उपयोग और भी व्यापक हो सकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

प्रतिबंध एंजाइम (Restriction Enzyme)
प्रतिबंध एंजाइम ऐसे एंजाइम होते हैं जो डीएनए अणु में विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों पर काटते हैं। ये एंजाइम डीएनए को छोटे टुकड़ों में तोड़ने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जो सदर्न ब्लॉटिंग जैसी तकनीकों में महत्वपूर्ण हैं।
हाइब्रिडाइजेशन (Hybridization)
हाइब्रिडाइजेशन एक प्रक्रिया है जिसमें दो एकल-फंसे हुए न्यूक्लिक एसिड अणु (डीएनए या आरएनए) पूरक अनुक्रमों के माध्यम से एक साथ जुड़ते हैं। यह सदर्न ब्लॉटिंग में संपरीक्षकों और लक्ष्य डीएनए के बीच बंधन बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।

Key Statistics

2022 में, वैश्विक आणविक निदान बाजार का आकार 11.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर था और 2028 तक 21.7 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 10.1% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) दर्शाता है।

Source: Grand View Research, 2023

आनुवंशिक परीक्षण बाजार 2023 में 25.6 बिलियन अमेरिकी डॉलर का था और 2032 तक 54.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 8.6% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) दर्शाता है।

Source: Fortune Business Insights, 2024

Examples

सिस्टिक फाइब्रोसिस का निदान

सदर्न ब्लॉटिंग का उपयोग सिस्टिक फाइब्रोसिस (Cystic Fibrosis) जैसे आनुवंशिक रोगों के निदान में किया जा सकता है। इस तकनीक का उपयोग CFTR जीन में विशिष्ट उत्परिवर्तन का पता लगाने के लिए किया जाता है, जो इस बीमारी का कारण बनता है।

Frequently Asked Questions

सदर्न ब्लॉटिंग और नॉर्दर्न ब्लॉटिंग में क्या अंतर है?

सदर्न ब्लॉटिंग डीएनए का पता लगाने के लिए उपयोग की जाती है, जबकि नॉर्दर्न ब्लॉटिंग आरएनए का पता लगाने के लिए उपयोग की जाती है। दोनों तकनीकों में समान सिद्धांत शामिल हैं, लेकिन वे अलग-अलग प्रकार के न्यूक्लिक एसिड का विश्लेषण करते हैं।

Topics Covered

BotanyPlant PhysiologyWinter AdaptationPlant StressCryoprotection