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संभावित प्रश्न एवं आदर्श उत्तर
Q1 (5 अंक — 50 शब्द): CRISPR-Cas9 क्या है? इसे किसने विकसित किया और इसका पहला स्वीकृत चिकित्सीय अनुप्रयोग क्या है?
मॉडल उत्तर:
CRISPR-Cas9 एक बैक्टीरियल प्रतिरक्षा प्रणाली से व्युत्पन्न जीन संपादन प्रौद्योगिकी है। एक guide RNA, Cas9 प्रोटीन को एक सटीक लक्ष्य अनुक्रम पर DNA काटने के लिए निर्देशित करता है, जिससे जीन सम्मिलन, विलोपन, या प्रतिस्थापन संभव होता है। Jennifer Doudna और Emmanuelle Charpentier द्वारा विकसित (Nobel Prize Chemistry, 2020)। पहला स्वीकृत चिकित्सीय अनुप्रयोग: CASGEVY (CTX001) — दिसंबर 2023 में FDA द्वारा सिकल सेल रोग और बीटा-थैलेसीमिया के लिए स्वीकृत। भारत के FelUDA ने COVID-19 निदान के लिए CRISPR का उपयोग किया (DCGI स्वीकृत, 2021)।
Q2 (5 अंक — 50 शब्द): mRNA टीके कैसे काम करते हैं? ये पारंपरिक टीकों से कैसे भिन्न हैं?
मॉडल उत्तर:
mRNA टीके एक रोगजनक प्रतिजन (जैसे COVID-19 स्पाइक प्रोटीन) एन्कोडिंग लिपिड नैनोपार्टिकल-लिपटी mRNA इंजेक्ट करते हैं। होस्ट कोशिका राइबोसोम mRNA का अनुवाद → प्रतिजन प्रोटीन उत्पन्न → प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया सक्रिय → स्मृति कोशिकाएँ बनती हैं। mRNA कभी केंद्रक में प्रवेश नहीं करती और DNA में एकीकृत नहीं हो सकती; दिनों में क्षरित। पारंपरिक टीके मृत/कमज़ोर रोगजनकों या प्रोटीनों का उपयोग करते हैं। लाभ: जीनोम अनुक्रमित होते ही सप्ताहों में डिज़ाइन; कोई जीवित रोगजनक नहीं चाहिए। Karikó और Weissman को mRNA टीका प्रौद्योगिकी सक्षम करने के लिए Physiology 2023 Nobel Prize दिया गया।
Q3 (5 अंक — 50 शब्द): किण्वन क्या है? उदाहरण सहित अल्कोहलिक और लैक्टिक एसिड किण्वन में अंतर बताएँ।
मॉडल उत्तर:
किण्वन कार्बनिक यौगिकों (शर्करा) का सूक्ष्मजीवों द्वारा सरल अणुओं में अवायवीय टूटना है, जिसमें ATP उत्पन्न होती है। अल्कोहलिक किण्वन (Saccharomyces यीस्ट): C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ — बियर, वाइन, बायोएथेनॉल उत्पादन और ब्रेड खमीर में (CO₂ ब्रेड फुलाती है)। लैक्टिक एसिड किण्वन (Lactobacillus बैक्टीरिया): ग्लूकोज → लैक्टिक अम्ल — दही/योगर्ट, पनीर, साइलेज में। औद्योगिक स्तर पर: पेनिसिलिन, साइट्रिक अम्ल, पुनर्संयोजक इंसुलिन सभी बायोरिएक्टर में किण्वन द्वारा उत्पादित।
Q4 (5 अंक — 50 शब्द): Bt कपास क्या है? भारत में GMO फसलों से संबंधित एक लाभ और एक विवाद बताएँ।
मॉडल उत्तर:
Bt कपास भारत की एकमात्र व्यावसायिक रूप से स्वीकृत GM फसल है (2002 से), जिसमें Bacillus thuringiensis से Cry प्रोटीन जीन है — बॉलवर्म कीड़ों के लिए विषाक्त लेकिन मनुष्यों के लिए सुरक्षित। लाभ: बॉलवर्म क्षति में कमी → कीटनाशक उपयोग ~40% घटा; कपास उत्पादन बढ़ा → भारत दुनिया का सबसे बड़ा कपास उत्पादक बना। विवाद: Bt बैंगन — GEAC ने 2010 में स्वीकृति दी लेकिन पर्यावरण मंत्री Jairam Ramesh ने अपर्याप्त सुरक्षा परीक्षण, जैव विविधता चिंताओं और किसानों के अधिकारों का हवाला देते हुए रोक लगाई; रोक अभी भी लागू।
Q5 (5 अंक — 50 शब्द): जयपुर फुट क्या है? बायोमेडिकल प्रौद्योगिकी में इसका महत्व क्या है?
मॉडल उत्तर:
जयपुर फुट राजस्थान में हड्डी रोग विशेषज्ञ Dr. P.K. Sethi और शिल्पकार Ramchandra Sharma Vishwakarma द्वारा 1968 में विकसित एक कम लागत, उच्च टिकाऊपन वाला कृत्रिम अंग है। भारत के ग्रामीण भूभाग के लिए डिज़ाइन किया गया — बैठने, असमान जमीन पर चलने और जूते पहनने की सुविधा देता है। वल्कनाइज्ड रबर और लकड़ी से बना; लागत ~₹45,000 (आयातित प्रोस्थेटिक्स के ₹10 लाख की तुलना में)। 26 देशों में 13 लाख+ अपंग व्यक्ति उपयोग करते हैं। Time पत्रिका ने 20वीं सदी के सर्वश्रेष्ठ आविष्कारों में शामिल किया।
Q6 (5 अंक — 50 शब्द): जन्मजात और अनुकूलित प्रतिरक्षा में अंतर करें। टीकाकरण में स्मृति कोशिकाओं की क्या भूमिका है?
मॉडल उत्तर:
जन्मजात प्रतिरक्षा अविशिष्ट, तत्काल, जन्मजात है — त्वचा अवरोध, फैगोसाइट्स (न्यूट्रोफिल, मैक्रोफेज), सूजन, बुखार। अनुकूलित प्रतिरक्षा विशिष्ट, धीमी (दिन), संपर्क से बेहतर होती है — B कोशिकाएँ प्रतिजन-विशिष्ट प्रतिरक्षी बनाती हैं (ह्यूमोरल); T कोशिकाएँ संक्रमित कोशिकाओं पर हमला करती हैं (कोशिका-मध्यस्थ)। स्मृति कोशिकाएँ (पहले संपर्क के बाद बनी दीर्घकालिक B और T कोशिकाएँ) उसी रोगजनक के पुनः संपर्क पर त्वरित, व्यापक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया सक्षम करती हैं। टीके रोग उत्पन्न किए बिना स्मृति कोशिकाएँ बनाने के लिए प्राकृतिक संक्रमण की नकल करते हैं — वास्तविक रोगजनक प्रवेश पर, स्मृति कोशिकाएँ बीमारी विकसित होने से पहले सुरक्षा करती हैं।