Biotechnology Principles And Processes Class 12 One Shot 🔥 | NCERT + PYQs | Biology Chapter 11

NCERT Wallah

6 chapters7 takeaways15 key terms5 questions

Overview

यह वीडियो बायोटेक्नोलॉजी के सिद्धांतों और प्रक्रियाओं का एक विस्तृत अवलोकन प्रदान करता है, जो क्लास 12 के छात्रों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है। इसमें बायोटेक्नोलॉजी की परिभाषा, इसके पुराने और नए प्रकार, और रिकॉम्बिनेंट डीएनए तकनीक के लिए आवश्यक उपकरणों जैसे रिस्ट्रिक्शन एंजाइम, लाइगेज, वेक्टर और होस्ट की व्याख्या की गई है। वीडियो में डीएनए को आइसोलेट करने, फ्रेगमेंट करने, जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस द्वारा अलग करने, पीसीआर द्वारा गुणा करने, वेक्टर से जोड़ने और होस्ट में डालने की प्रक्रिया को विस्तार से समझाया गया है। अंत में, बायोरिएक्टर में होस्ट को कल्चर करने और उत्पाद प्राप्त करने की विधि पर भी चर्चा की गई है।

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Chapters

बायोटेक्नोलॉजी जीवित जीवों या उनके भागों का उपयोग करके मानव उपयोग के लिए उत्पाद और सेवाएं बनाने की तकनीक है।
यूरोपियन फेडरेशन ऑफ बायोटेक्नोलॉजी (EFB) के अनुसार, यह जीवों, कोशिकाओं, उनके भागों और आणविक एनालॉग्स का एकीकरण है।
बायोटेक्नोलॉजी के दो प्रकार हैं: पुरानी (पारंपरिक) जिसमें पूरे जीव का उपयोग होता है, और नई (आधुनिक) जिसमें आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों (GMOs) का उपयोग होता है।

यह अध्याय बायोटेक्नोलॉजी की मूल परिभाषा और इसके दो मुख्य प्रकारों को समझने में मदद करता है, जो आगे की अवधारणाओं के लिए आधार तैयार करता है।

पुरानी बायोटेक्नोलॉजी के उदाहरणों में दही, ब्रेड और शराब बनाना शामिल है, जबकि आधुनिक बायोटेक्नोलॉजी में वैक्सीन और आईवीएफ शामिल हैं।

रिस्ट्रिक्शन एंजाइम (आणविक कैंची) डीएनए को विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं।
डीएनए लाइगेज (आणविक गोंद) कटे हुए डीएनए खंडों को जोड़ता है।
वेक्टर (जैसे प्लाज्मिड) जीन ऑफ इंटरेस्ट को होस्ट कोशिका में ले जाने वाले वाहन के रूप में कार्य करते हैं।
होस्ट कोशिका वह जीव है जिसमें रिकॉम्बिनेंट डीएनए डाला जाता है और उसे गुणा किया जाता है।

इन उपकरणों को समझना रिकॉम्बिनेंट डीएनए तकनीक के काम करने के तरीके को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि ये तकनीक के मुख्य बिल्डिंग ब्लॉक्स हैं।

प्लाज्मिड, जैसे कि PBR322, एक सामान्य वेक्टर है जिसका उपयोग बायोटेक्नोलॉजी में किया जाता है।

रिकॉम्बिनेंट डीएनए बनाने के लिए, जीन ऑफ इंटरेस्ट को वेक्टर के साथ जोड़ा जाता है।
यह प्रक्रिया रिस्ट्रिक्शन एंजाइम द्वारा वेक्टर को काटने और डीएनए लाइगेज द्वारा जीन ऑफ इंटरेस्ट को वेक्टर में जोड़ने से पूरी होती है।
पहला रिकॉम्बिनेंट डीएनए 1972 में स्टैनली कोहेन और हर्बर्ट बॉयर द्वारा बनाया गया था, जिसमें एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीन को सैल्मोनेला टाइफिम्यूरियम के प्लाज्मिड से जोड़ा गया था।

यह अध्याय बताता है कि कैसे वांछित जीन को एक वेक्टर में एकीकृत किया जाता है, जो आनुवंशिक इंजीनियरिंग का एक मूलभूत कदम है।

एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीन को एक प्लाज्मिड वेक्टर से जोड़ना।

डीएनए आइसोलेशन में कोशिका से डीएनए को निकालना शामिल है, जिसके लिए सेल वॉल को तोड़ने वाले एंजाइम (जैसे सेल्युलेज, लाइसोज़ाइम, काइटिनेज़) का उपयोग किया जाता है।
डीएनए फ्रेगमेंटेशन रिस्ट्रिक्शन एंजाइम का उपयोग करके डीएनए को छोटे टुकड़ों में काटना है।
जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस डीएनए खंडों को उनके आकार और वजन के आधार पर अलग करने की एक तकनीक है, जिसमें डीएनए कैथोड से एनोड की ओर बढ़ता है।

यह खंड बताता है कि कैसे वांछित डीएनए को निकाला जाता है और फिर उसे आगे की प्रक्रियाओं के लिए अलग किया जाता है, जो आनुवंशिक सामग्री को संभालने के लिए आवश्यक हैं।

प्लांट सेल से डीएनए निकालने के लिए सेल्युलेज एंजाइम का उपयोग करना और फिर जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस द्वारा डीएनए खंडों को अलग करना।

पीसीआर (पॉलीमरेज चेन रिएक्शन) तकनीक का उपयोग करके जीन ऑफ इंटरेस्ट की लाखों प्रतियां बनाई जाती हैं।
पीसीआर में तीन मुख्य चरण होते हैं: डिनेचुरेशन (डीएनए को अलग करना), एनिलिंग (प्राइमर जोड़ना), और एक्सटेंशन (टैक पॉलीमरेज द्वारा डीएनए का विस्तार)।
वेक्टर का चयन करते समय ओरिजिन ऑफ रेप्लिकेशन (ORI), क्लोनिंग साइट (रिकॉग्निशन साइट), और सेलेक्टेबल मार्कर (जैसे एंटीबायोटिक प्रतिरोध) जैसे गुणों पर विचार किया जाता है।

यह अध्याय बताता है कि कैसे पीसीआर का उपयोग करके जीन की पर्याप्त मात्रा प्राप्त की जाती है और कैसे एक उपयुक्त वेक्टर का चयन किया जाता है, जो रिकॉम्बिनेंट डीएनए बनाने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

टैक पॉलीमरेज एंजाइम का उपयोग करके पीसीआर में डीएनए की कई प्रतियां बनाना।

रिकॉम्बिनेंट डीएनए को होस्ट कोशिका में स्थानांतरित करने के लिए हीट शॉक, जीन गन (बायोलिस्टिक्स), या माइक्रो इंजेक्शन जैसी विधियों का उपयोग किया जाता है।
एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमिफिकेंस (पौधों के लिए) और रेट्रोवायरस (जानवरों के लिए) जैसे डिसआर्म्ड वेक्टर्स का भी उपयोग किया जाता है।
होस्ट कोशिकाओं को बड़े पैमाने पर बायोरिएक्टर में संवर्धित किया जाता है ताकि उत्पाद की अधिक मात्रा प्राप्त की जा सके।

यह खंड रिकॉम्बिनेंट डीएनए को होस्ट में सफलतापूर्वक डालने और फिर बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उन्हें विकसित करने की प्रक्रिया को स्पष्ट करता है।

पौधों में जीन डालने के लिए एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमिफिकेंस का उपयोग करना या हीट शॉक विधि द्वारा ई. कोलाई में रिकॉम्बिनेंट डीएनए डालना।

Key takeaways

1बायोटेक्नोलॉजी जीवित जीवों का उपयोग करके उपयोगी उत्पाद बनाने का एक शक्तिशाली क्षेत्र है।
2रिकॉम्बिनेंट डीएनए तकनीक में डीएनए को काटना, जोड़ना और स्थानांतरित करना शामिल है, जिसके लिए विशिष्ट एंजाइम और उपकरण आवश्यक हैं।
3रिस्ट्रिक्शन एंजाइम और लाइगेज डीएनए को हेरफेर करने के लिए महत्वपूर्ण उपकरण हैं।
4वेक्टर जीन को कोशिकाओं में ले जाने के लिए आवश्यक हैं, और उनके चयन में ORI, क्लोनिंग साइट और सेलेक्टेबल मार्कर महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
5जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस और पीसीआर डीएनए खंडों को अलग करने और उनकी प्रतियां बनाने के लिए आवश्यक तकनीकें हैं।
6ट्रांसफॉर्मेशन विधियाँ रिकॉम्बिनेंट डीएनए को होस्ट कोशिकाओं में डालने में मदद करती हैं।
7बायोरिएक्टर बड़े पैमाने पर बायोटेक्नोलॉजिकल उत्पादों के उत्पादन को सक्षम बनाते हैं।

Key terms

बायोटेक्नोलॉजीरिकॉम्बिनेंट डीएनए (rDNA)रिस्ट्रिक्शन एंजाइमडीएनए लाइगेजप्लाज्मिडवेक्टरहोस्टजीन क्लोनिंगजेल इलेक्ट्रोफोरेसिसपीसीआर (पॉलीमरेज चेन रिएक्शन)टैक पॉलीमरेजसेलेक्टेबल मार्करओरिजिन ऑफ रेप्लिकेशन (ORI)जीएमओ (जेनेटिकली मॉडिफाइड ऑर्गेनिज्म)बायोरिएक्टर

Test your understanding

1बायोटेक्नोलॉजी को EFB की परिभाषा के अनुसार समझाएं और इसके दो मुख्य प्रकारों के उदाहरण दें।
2रिकॉम्बिनेंट डीएनए तकनीक में रिस्ट्रिक्शन एंजाइम और डीएनए लाइगेज की भूमिका क्या है?
3जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस डीएनए खंडों को उनके आकार के आधार पर कैसे अलग करता है?
4पीसीआर तकनीक के तीन मुख्य चरण क्या हैं और प्रत्येक चरण में क्या होता है?
5एक प्रभावी वेक्टर के लिए आवश्यक तीन मुख्य गुण क्या हैं और वे क्यों महत्वपूर्ण हैं?