பிளாஸ்மிட் கடத்திகளும் மரபணு நகலாக்கமும் (Plasmid Vectors & Gene Cloning)
ஏன் இது முக்கியம்? ஒரு மரபணுவை வெட்டினாலும் போதாது — அதை உயிரோடிருக்கும் உயிரணுவிற்குள் கடத்த ஒரு திசையன் (vector) வேண்டும். பிளாஸ்மிட்கள், பாக்டீரியோஃபேஜ்கள் இந்த "கப்பல்" வேலை செய்கின்றன.
சிறந்த திசையனுக்கு மூன்று தேவைகள்: ori (நகல் ஆக்க தொடக்கம்), நுண்ணுயிர் தடுப்பு மரபணு (தேர்வுக்கு), MCS (செருகல் தளங்கள்) — இவற்றை நினைவில் வையுங்கள்.
- மீளச்சேர்க்கை னுNயு தொழினுட்பத்தை (recombinant DNA technology) விளக்கி, னுNயு முளைவகைப்பெருக்கத்தின் (DNA cloning) தேவையை விபரித்தல்.
- முளைவகைப்பெருக்கக் காவியொன்றின் (cloning vector) அத்தியாவசிய கூறுகளையும் (Ori, MCS, தேர்வுக்குரிய குறியீட்டுப் பரம்பரையலகு) காவி வகைகளையும் ஒப்பிடுதல்.
- பிளாஸ்மிட் காவியைப் பயன்படுத்தி பரம்பரையலகு முளைவகைப்பெருக்கத்தின் (gene cloning) படிமுறைகளையும், னுNயு நூலகங்களையும் (DNA libraries) விளக்குதல்.
1. மீளச்சேர்க்கை னுNயு தொழினுட்பம் (Recombinant DNA Technology)
Gene cloning overview
Wikipedia → · CC
பூமியில் உள்ள எல்லா உயிரினங்களும் ஒரு பொதுமூதாதையில் இருந்து பரிணமித்தவை. வேதியியல் மட்டத்தில் னுNயு எல்லா உயிரினங்களிலும் ஒன்றேயாகும்; எல்லாமே ஒரே பரம்பரைக் குறியீட்டையே (genetic code) பயன்படுத்துகின்றன. ஆகவே ஒரு பரம்பரையலகு பற்றீரியாவில், தாவரத்தில் அல்லது விலங்கில் வெளிப்படுத்தப்பட்டாலும் அதே பெப்டைட்டே குறியீடாக்கப்படும். இதுவே மீளச்சேர்க்கை னுNயு தொழினுட்பத்தின் (recombinant DNA technology) அடிப்படையாகும்; இங்கு இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வேறுபட்ட இனங்களின் னுNயு ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டு, ஒரு விருந்துவழங்கியினுள் (host) புகுத்தப்பட்டு, விஞ்ஞானம், மருத்துவம், விவசாயம், தொழில்துறை மற்றும் சுற்றாடல் பயன்பாடுகளுக்கு மதிப்புள்ள புதிய பரம்பரைச் சேர்க்கை பெறப்படுகிறது.
ஒரு மீளச்சேர்க்கை னுNயு மூலக்கூற்றை (rDNA) உருவாக்க தேவையான படிமுறைகள்:
- வேறுபட்ட மூலங்களில் இருந்து னுNயு ஐத் தனிமைப்படுத்தல்.
- தனிமைப்படுத்தப்பட்ட னுNயு ஐ மட்டுப்படுத்தல் நொதியங்களால் (restriction enzymes) நறுக்கல் செரித்தல் (restriction digestion).
- செலின் மின்னியக்கப் பிரிகை (gel electrophoresis) மூலம் னுNயு துண்டங்களைப் பிரித்தல்.
- வேண்டிய நியூக்கிளியோட்டைட் தொடரிகளைக் கொண்ட சரியான துண்டங்களை ஆய்வுக்கருவிகளால் (probes) இனங்காணல்.
- பல மூலங்களின் னுNயு துண்டங்களை னுNயு இலிகேஸ் (DNA ligase) மூலம் இணைத்தல்.
2. னுNயு முளைவகைப்பெருக்கமும் காவிகளும் (DNA Cloning & Vectors)
Plasmid — circular DNA vector
Wikipedia → · CC
னுNயு முளைவகைப்பெருக்கத்தில், வேண்டிய னுNயு ஐப் பிரதிசெய்ய ஒரு விருந்துவழங்கிக் கலத்தின் னுNயு பின்புறமடிதல் பொறியம் (replication machinery) பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனினும், ஒரு னுNயு துண்டத்தை விருந்துவழங்கிக் கலத்தினுள் செலுத்தினாலும், அதில் பின்புறமடிதலின் தோற்றத்தானம் (origin of replication — Ori) இல்லாவிடின் அது பிரதிபண்ணப்படாது. நிறமூர்த்தத்திற்குரிய னுNயு ஒரு கலப்பிரிவின்போது ஒருமுறை மட்டுமே பின்புறமடிவடைகிறது; ஆகவே வேண்டிய னுNயு ஐ நிறமூர்த்த னுNயு இலிருந்து சுயாதீனமாகப் பிரதிபண்ண, அதனை Ori கொண்ட னுNயு உடன் இணைக்க வேண்டும். பற்றீரிய விருந்துவழங்கியில் பிளாஸ்மிட்டுகளின் பல பிரதிகள் உள்ளன; பற்றீரியம்விழுங்கியால் (bacteriophage) தொற்றப்படும்போது வைரசு னுNயு இன் பெரும் எண்ணிக்கையிலான பிரதிகளும் காணப்படும். இத்தகைய தானான பின்புறமடிவடையும் அலகுகள் காவிகள் (vectors) எனப்படும்.
காவிகள் (Vectors): வேண்டிய னுNயு ஐ விருந்துவழங்கியினுள் கொண்டுசெல்லும் ஊடகங்களே காவிகள் ஆகும். னுNயு முளைவகைப்பெருக்கத்தில் பயன்படும் காவிகள் முளைவகைப்பெருக்கக் காவிகள் (cloning vectors) எனப்படும். ஒரு காவி வெளியீட்டு (foreign) னுNயு ஐக் காவும்போது அது மீளச்சேர்ந்த காவி (recombinant vector) எனப்படும்.
மீளச்சேர்ந்த காவியை உருவாக்க, வேண்டிய பரம்பரையலகும் காவியும் (பிளாஸ்மிட் அல்லது வைரசு னுNயு) அதே மட்டுப்படுத்தல் நொதியத்தால் வெட்டப்படுகின்றன; இவை இரண்டும் கலக்கப்பட்டு, ஒருங்கிணைய விடப்பட்டு, னுNயு இலிகேஸால் இணைக்கப்படுகின்றன. காவியில் முளைவகைப்பெருக்கம் செய்யப்படும் னுNயு இணைக்கப்படும் தானம் முளைவகைப்பெருக்கத் தானம் (cloning site) ஆகும். பல மட்டுப்படுத்தல் நொதியங்களைப் பயன்படுத்த முடியுமாறு, இத்தானம் பல நொதியத் தானங்களைக் கொண்ட தொடரியைக் கொண்டிருப்பதால் இது மடங்கு முளைவகைப்பெருக்கத் தானம் (Multiple Cloning Site — MCS) எனப்படும். வழமையாகப் பற்றீரிய விருந்துவழங்கி ஒன்று மீளச்சேர்ந்த காவியால் மாற்றப்படும் (transformed); பின்னர் அது வேண்டிய னுNயு ஐக் காவும் பிளாஸ்மிட்டைப் பிரதிபண்ணும். சமுதாயத்தின் ஒவ்வொரு வழித்தோன்றல் கலமும் ஒரு தொகை மீளச்சேர்ந்த பிளாஸ்மிட்டுகளைக் கொண்டிருக்கும்.
3. பரம்பரையலகு முளைவகைப்பெருக்கப் படிமுறைகள் (Steps of Gene Cloning)
பிளாஸ்மிட் காவியும் E. coli பற்றீரிய விருந்துவழங்கியும் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பொதுவான முளைவகைப்பெருக்கம் (உரு 7.30):
- தானக (donor) உயிரியில் இருந்து மொத்த ஜீனோமிக் னுNயு ஐத் தனிமைப்படுத்துதல்.
- தான னுNயு ஐயும் பிளாஸ்மிட் காவியையும் அதே மட்டுப்படுத்தல் நொதியத்தால் வெட்டுதல் — பொருந்தும் ஒட்டுமுனைகள் (compatible sticky ends) உருவாதல்.
- இரண்டையும் கலந்து னுNயு இலிகேஸால் இணைத்து மீளச்சேர்ந்த பிளாஸ்மிட் உருவாக்குதல்.
- தகுதிபெற்ற (competent) E. coli விருந்துவழங்கிக் கலங்களை மீளச்சேர்ந்த பிளாஸ்மிட்டால் மாற்றுதல் (transformation).
- தேர்வுக்குரிய நுண்ணுயிர்க்கொல்லி (antibiotic) கொண்ட ஊடகத்தில் வளர்த்தல் — மாற்றப்பட்ட கலங்கள் மட்டுமே வாழும்.
- சரியான புகுத்தலைக் (insert) கொண்ட சமுதாயங்களை இரண்டாவது குறியீட்டுப் பரம்பரையலகின் மூலம் வேறுபடுத்தித் திரையிடல் (screening).
- நேர்க்குறிச் (positive) சமுதாயங்களை வளர்த்தல் — ஒவ்வொரு பற்றீரியமும் மீளச்சேர்ந்த பிளாஸ்மிட்டின் பல பிரதிகளைக் கொண்டிருக்கும்.
முளைவகைப்பெருக்கம் செய்யப்பட்ட னுNயு இன் பிரதிகள் — விருந்துவழங்கிக் கலங்களைச் சேகரித்து, பகுப்பினால் (lysis) காவிகளை விடுவித்து, காவிகளைத் தனிமைப்படுத்தி, முதலில் பயன்படுத்திய அதே மட்டுப்படுத்தல் நொதியத்தால் வெட்டி, அகரோஸ் செலில் மின்னியக்கப் பிரிகையால் பிரித்து — மீட்கப்படுகின்றன.
4. குறியீட்டுப் பரம்பரையலகுகளின் பயன்பாடு (Use of Marker Genes)
விருந்துவழங்கிக் கலங்களின் மாற்றத்தின் வினைத்திறன் (transformation efficiency) மிகக் குறைவு — ஒரு மாற்றப்பட்ட கலத்திற்கு மில்லியன் அல்லது பில்லியன் கணக்கான மாற்றப்படாத கலங்கள் இருக்கும். மாற்றப்பட்ட, மாற்றப்படாத இரு கலங்களும் சமுதாயங்களை (colonies) உருவாக்கும்; ஆனால் இவற்றை வேறுபடுத்த முடியாது. ஆகவே ஒரு குறியீட்டுப் பரம்பரையலகு (marker gene) காவியில் பொறியமைக்கப்பட வேண்டும்.
மிகப் பொதுவான குறியீடுகள் நுண்ணுயிர்க்கொல்லி எதிர்ப்புப் பரம்பரையலகுகள் (antibiotic resistance genes) ஆகும். விருந்துவழங்கிக் கலம் அந்த நுண்ணுயிர்க்கொல்லிக்கு உணர்வுள்ளது; ஆகவே அதைக் கொண்ட ஊடகத்தில் வளராது. காவி எதிர்ப்புப் பரம்பரையலகைக் காவுவதால் மாற்றப்பட்ட கலங்கள் மட்டுமே வளரும். மாற்றப்பட்ட கலங்களை மட்டுமே வளர அனுமதிப்பதால் இவை தேர்வுக்குரிய குறியீடுகள் (selectable markers) எனப்படும்.
5. காவி வகைகளும் வேறுபாடுகளும் (Types of Vectors)
T4 Bacteriophage (vector type)
Wikipedia → · CC
குறிப்பிட்ட விருந்துவழங்கிக் கலத்தில் தானாகவே பின்புறமடிவடையும் எந்த அலகும் காவியாகப் பயன்படலாம். பற்றீரியாவில் பிளாஸ்மிட்டுகளும் பற்றீரியம்விழுங்கிகளும் காவிகளாகும். மதுவக் (yeast) கலங்களிலும் பிளாஸ்மிட்டுகள் உள்ளன; இவற்றின் காவிகள் மதுவ செயற்கை நிறமூர்த்தங்கள் (Yeast Artificial Chromosomes — YACs) எனப்படும். இவை பிளாஸ்மிட்டுகளே ஆயினும் மையப்பாத்துத் தொடரிகளைக் (centromere sequences) காவுவதால் நிறமூர்த்தங்கள் எனப்படும்; நேரியதாக்கப்பட்டால் நிறமூர்த்தங்களாகச் செயலாற்றும். இவை தன்னாட்சியாகப் பின்புறமடியும் தொடரிகளையும் (ARS) கொண்டிருப்பதால் கலப்பிரிவைச் சாராமல் பின்புறமடிவடைகின்றன.
| காவி வகை | Vector Type | சிறப்பியல்பு / சிறந்த பயன்பாடு |
|---|---|---|
| பிளாஸ்மிட் | Plasmid | பற்றீரியாவில்; சிறிய வட்ட னுNயு; அதிக பிரதி எண்ணிக்கை; சிறிய துண்டுகள் முளைவகைப்பெருக்கம் |
| பற்றீரியம்விழுங்கி | Bacteriophage | தொற்றுகை வழியே வினைத்திறன் உள்ள உட்செலுத்தல்; மாற்றத்தின் குறைந்த திறன் சிக்கலைத் தீர்க்கும் |
| மதுவ செயற்கை நிறமூர்த்தம் | YAC | பெரிய னுNயு துண்டுகள்; ய+கரியோட்டிக் தொகுதியில் செயலாற்றும் |
முளைவகைக் காவியின் பிரதான நோக்கம் உயிருடலினுள் (in vivo) னுNயு ஐப் பிரதிசெய்தலே; ஆகவே ஒரு விருந்துவழங்கியில் உயர்ந்த பிரதி எண்ணிக்கை தேவை — இதை பற்றீரிய பிளாஸ்மிட்டுகள், பற்றீரியம்விழுங்கிகள், YAC கள் நிறைவேற்றுகின்றன.
6. னுNயு நூலகங்கள் (DNA Libraries)
ஒரு ஜீனோம் இயந்திரவிசையால் (shearing) அல்லது மட்டுப்படுத்தல் நொதியங்களால் சீரற்ற துண்டுகளாக வெட்டப்படும்போது மிக அதிக எண்ணிக்கையிலான வேறுபட்ட தொடரிகள் உருவாகின்றன. இவை அனைத்தும் காவிகளில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, மீளச்சேர்ந்த காவிகள் பற்றீரிய விருந்துவழங்கிகளை மாற்ற பயன்படுகின்றன. ஒவ்வொரு புகுத்தல் கொண்ட கலமும் ஜீனோமின் வேறுபட்ட துண்டைக் காவலாம். இந்தச் சமுதாயங்கள் தனித்தனியே தனிமைப்படுத்தி வளர்க்கப்படும்போது, அவற்றின் தொகுப்பு ஜீனோமிக் னுNயு நூலகம் (genomic DNA library) எனப்படும் (உரு 7.32). னுNயு நூலகம் என்பது ஒரு மொத்த ஜீனோமின் வேறுபட்ட துண்டங்களை ஒத்த காவிகளில் முளைவகைப்பெருக்கிய நுண்ணுயிர் வளர்ப்புகளின் தொகுப்பாகும். ஒவ்வொரு சமுதாயத்தின் புகுத்தலையும் தனித் தொடரிப்படுத்தலால் முழு ஜீனோமின் தொடரியைப் பெறலாம் — மனித ஜீனோம் திட்டம் (Human Genome Project) இவ்வாறே தொடங்கியது.
மற்றொரு வகை உனுNயு நூலகம் (cDNA library) — கலம்/இழையம்வில் இருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட mRNA களின் தலைகீழ் படியெழுத்தலால் (reverse transcription) பெறப்படும் நிரப்பு னுNயு ஐக் கொண்டது. ஒரு கலத்தின் mRNA தொகுப்பு படியெழுத்தியம் (transcriptome) எனப்படும். mRNA தனிமைப்படுத்தப்பட்டு, தலைகீழ் படியெழுத்தி (reverse transcriptase) நொதியத்தால் நிரப்பு னுNயு இழையாக்கப்படுகிறது; னுNயு பொலிமரேஸால் இரண்டாவது இழை தொகுக்கப்பட்டு இருஇழை உனுNயு பெறப்படுகிறது. னுNயு நூலகங்கள் தொடரிப்படுத்தலுக்கான னுNயு துண்ட மூலங்களாகப் பயன்படுகின்றன; உனுNயு நூலகங்கள் பரம்பரையலகு வெளிப்பாட்டுப் பாணியையும் பிரதிபலிக்கின்றன.
DNA Cloning and Recombinant DNA
Khan Academy
- ஒவ்வோர் இனமும் வேறுபட்ட பரம்பரைக் குறியீட்டைப் பயன்படுத்துகிறது / Each species uses a different genetic code
- எல்லா உயிரினங்களும் ஒரே பரம்பரைக் குறியீட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன / All organisms share the same genetic code
- னுNயு ஒவ்வொரு இனத்திலும் வேறுபட்ட வேதியியல் கொண்டது / DNA is chemically different in each species
- னுNயு புரதத்தால் ஆனது / DNA is made of protein
- விலங்குகளில் மட்டும் னுNயு உள்ளது / Only animals have DNA
பதில் / Answer
- மட்டுப்படுத்தல் நறுக்கல் / Restriction digestion
- மீளச்சேர்க்கை னுNயு தொழினுட்பம் (rDNA) / Recombinant DNA technology
- செலின் மின்னியக்கப் பிரிகை / Gel electrophoresis
- தொடரிப்படுத்தல் / Sequencing
- ஆய்வுக்கருவித் திரையிடல் / Probe screening
பதில் / Answer
- காவியின் சொந்த நொதியங்கள் மட்டும் / Only the vector's own enzymes
- விருந்துவழங்கிக் கலத்தின் னுNயு பின்புறமடிதல் பொறியம் / The host cell's replication machinery
- தலைகீழ் படியெழுத்தி / Reverse transcriptase
- ஆர்.என்.ஏ. பொலிமரேஸ் / RNA polymerase
- லைகேஸ் மட்டும் / Ligase alone
பதில் / Answer
- தேர்வுக்குரிய குறியீடு / A selectable marker
- பின்புறமடிதலின் தோற்றத்தானம் (Ori) / An origin of replication (Ori)
- மையப்பாம் / A centromere
- ஆய்வுக்கருவி / A probe
- ஒட்டுமுனைகள் / Sticky ends
பதில் / Answer
- காவி (vector) / Vector
- ஆய்வுக்கருவி / Probe
- மட்டுப்படுத்தல் நொதியம் / Restriction enzyme
- ஒட்டுமுனை / Sticky end
- தொடக்கி / Primer
பதில் / Answer
- தேர்வுக்குரிய காவி / Selectable vector
- மீளச்சேர்ந்த காவி (recombinant vector) / Recombinant vector
- வெற்றுக் காவி / Empty vector
- நேரிய காவி / Linear vector
- ஆய்வுக் காவி / Probe vector
பதில் / Answer
- வெவ்வேறு மட்டுப்படுத்தல் நொதியங்களால் / Different restriction enzymes
- அதே மட்டுப்படுத்தல் நொதியத்தால் / The same restriction enzyme
- னுNயு பொலிமரேஸால் / DNA polymerase
- தலைகீழ் படியெழுத்தியால் / Reverse transcriptase
- லைசோசைமால் / Lysozyme
பதில் / Answer
- மட்டுப்படுத்தல் நொதியம் / Restriction enzyme
- னுNயு இலிகேஸ் / DNA ligase
- னுNயு பொலிமரேஸ் / DNA polymerase
- ஹெலிகேஸ் / Helicase
- தலைகீழ் படியெழுத்தி / Reverse transcriptase
பதில் / Answer
- பின்புறமடிதலின் தோற்றத்தானம் (Ori) / Ori
- மடங்கு முளைவகைப்பெருக்கத் தானம் (MCS) / Multiple Cloning Site
- மையப்பாம் / Centromere
- தேர்வுக்குரிய குறியீடு / Selectable marker
- படியெழுத்தியம் / Transcriptome
பதில் / Answer
- மாற்றம் (transformation) / Transformation
- தொடரிப்படுத்தல் / Sequencing
- நறுக்கல் செரித்தல் / Restriction digestion
- தலைகீழ் படியெழுத்தல் / Reverse transcription
- மின்னியக்கப் பிரிகை / Electrophoresis
பதில் / Answer
- நுண்ணுயிர்க்கொல்லி ஊடகத்தில் வளர்த்தல் / Plating on antibiotic medium
- தான உயிரியில் இருந்து ஜீனோமிக் னுNயு ஐத் தனிமைப்படுத்துதல் / Isolating genomic DNA from the donor
- னுNயு இலிகேஸால் இணைத்தல் / Ligating with DNA ligase
- சமுதாயங்களைத் திரையிடல் / Screening colonies
- மாற்றம் செய்தல் / Transformation
பதில் / Answer
- மழுங்கிய முனைகள் மட்டும் / Only blunt ends
- பொருந்தும் ஒட்டுமுனைகள் (compatible sticky ends) / Compatible sticky ends
- ஒற்றை இழை வளையம் / Single-strand loop
- மீள் தொடக்கி / A re-primer
- நிறமூர்த்தம் / A chromosome
பதில் / Answer
- தகுதிபெற்ற (competent) கலம் / Competent cell
- மீளச்சேர்ந்த கலம் / Recombinant cell
- தான கலம் / Donor cell
- தேர்வுக்குரிய கலம் / Selectable cell
- நேரிய கலம் / Linear cell
பதில் / Answer
- மிக உயர்வு / Very high
- மிகக் குறைவு / Very low
- 100% / 100%
- மாறாதது / Constant
- பூச்சியம் / Zero
பதில் / Answer
- தேர்வுக்குரிய குறியீடு (selectable marker) / Selectable marker
- மையப்பாம் / Centromere
- ஆய்வுக்கருவி / Probe
- தொடக்கி / Primer
- படியெழுத்தியம் / Transcriptome
பதில் / Answer
- ஒளிச்சேர்க்கைப் பரம்பரையலகு / Photosynthesis gene
- நுண்ணுயிர்க்கொல்லி எதிர்ப்புப் பரம்பரையலகு / Antibiotic resistance gene
- மையப்பாத் தொடரி / Centromere sequence
- தலைகீழ் படியெழுத்தி / Reverse transcriptase
- ஹீமோகுளோபின் பரம்பரையலகு / Haemoglobin gene
பதில் / Answer
- இது செயல்மிகுந்ததாகிறது / It becomes more active
- இது செயலிழக்கிறது (inactivated) / It is inactivated
- இது இரட்டிப்பாகிறது / It is duplicated
- இது அகற்றப்படுகிறது / It is deleted from the genome
- மாற்றமின்றி இருக்கும் / It stays unchanged
பதில் / Answer
- தைலகாய்டு, ஸ்ட்ரோமா, கிரானம் / Thylakoid, stroma, granum
- Ori, MCS, தேர்வுக்குரிய குறியீடுகள் / Ori, MCS, selectable markers
- மையப்பாம், கதிர், கருவுறை / Centromere, spindle, nuclear envelope
- ரைபோசோம், லைசோசோம் / Ribosome, lysosome
- ஹீமோகுளோபின், மயோகுளோபின் / Haemoglobin, myoglobin
பதில் / Answer
- பிளாஸ்மிட்டுகளும் பற்றீரியம்விழுங்கிகளும் / Plasmids and bacteriophages
- மதுவ நிறமூர்த்தங்கள் மட்டும் / Only yeast chromosomes
- ரைபோசோம்கள் / Ribosomes
- லைசோசோம்கள் / Lysosomes
- இழைமணிகள் / Mitochondria
பதில் / Answer
- பிளாஸ்மிட் (pBR322) / Plasmid (pBR322)
- மதுவ செயற்கை நிறமூர்த்தம் (YAC) / Yeast Artificial Chromosome
- பற்றீரியம்விழுங்கி / Bacteriophage
- Ti பிளாஸ்மிட் / Ti plasmid
- உனுNயு / cDNA
பதில் / Answer
- இது புரதத்தால் ஆனது / It is made of protein
- இது மையப்பாத்துத் தொடரிகளைக் காவுகிறது / It carries centromere sequences
- இது வட்டமானது / It is circular
- இது மிகச் சிறியது / It is very small
- இது வெளியீட்டு னுNயு இல்லை / It has no foreign DNA
பதில் / Answer
- MCS
- தன்னாட்சியாகப் பின்புறமடியும் தொடரி (ARS) / Autonomously replicating sequence (ARS)
- ஒட்டுமுனை / Sticky end
- தொடக்கி / Primer
- ஆய்வுக்கருவி / Probe
பதில் / Answer
- பிளாஸ்மிட் / Plasmid
- பற்றீரியம்விழுங்கி (தொற்றுகை மூலம்) / Bacteriophage (by infection)
- YAC
- Ti பிளாஸ்மிட் / Ti plasmid
- உனுNயு / cDNA
பதில் / Answer
- மிகச் சிறிய துண்டுகளை மட்டும் காவும் / Carries only very small inserts
- பெரிய னுNயு துண்டுகளைக் காவும், ய+கரியோட்டிக் தொகுதியில் செயலாற்றும் / Carries large inserts and works in a eukaryotic system
- Ori தேவையில்லை / Needs no Ori
- தேர்வுக்குரிய குறியீடு தேவையில்லை / Needs no selectable marker
- னுNயு இலிகேஸ் தேவையில்லை / Needs no DNA ligase
பதில் / Answer
- உனுNயு நூலகம் / cDNA library
- ஜீனோமிக் னுNயு நூலகம் / Genomic DNA library
- படியெழுத்தியம் / Transcriptome
- மீளச்சேர்ந்த காவி / Recombinant vector
- மட்டுப்படுத்தல் வரைபடம் / Restriction map
பதில் / Answer
- மனித ஜீனோம் திட்டம் (Human Genome Project) / Human Genome Project
- மனிதன் சந்திரப் பயணம் / Apollo Moon mission
- பசுமைப் புரட்சி / Green Revolution
- பேக்டீரிய தடுப்பூசித் திட்டம் / Bacterial vaccine project
- தாவர வரிசையாக்கம் / Plant barcoding
பதில் / Answer
- ஜீனோமிக் னுNயு / Genomic DNA
- தலைகீழ் படியெழுத்தப்பட்ட mRNA / Reverse-transcribed mRNA
- மட்டுப்படுத்தல் துண்டுகள் / Restriction fragments
- புரதம் / Protein
- ரைபோசோமல் ஆர்.என்.ஏ. / rRNA
பதில் / Answer
- னுNயு பொலிமரேஸ் / DNA polymerase
- தலைகீழ் படியெழுத்தி (reverse transcriptase) / Reverse transcriptase
- மட்டுப்படுத்தல் நொதியம் / Restriction enzyme
- னுNயு இலிகேஸ் / DNA ligase
- ஹெலிகேஸ் / Helicase
பதில் / Answer
- ஜீனோம் / Genome
- படியெழுத்தியம் (transcriptome) / Transcriptome
- புரதவியம் / Proteome
- உனுNயு நூலகம் / cDNA library
- மட்டுப்படுத்தல் வரைபடம் / Restriction map
பதில் / Answer
- எந்த நொதியத்தாலும் / Any enzyme
- முதலில் பயன்படுத்திய அதே மட்டுப்படுத்தல் நொதியத்தால் / The same restriction enzyme used originally
- தலைகீழ் படியெழுத்தியால் / Reverse transcriptase
- னுNயு பொலிமரேஸால் / DNA polymerase
- லைசோசைமால் / Lysozyme
பதில் / Answer
- வேற்றினப் பரம்பரையலகுகளை இணைக்கலாம் / Genes from different species can be joined
- மருத்துவம், விவசாயப் பயன்பாடுகள் உள்ளன / It has medical and agricultural uses
- Ori இல்லாத துண்டமும் விருந்துவழங்கியில் தானாகப் பிரதிபண்ணப்படும் / A fragment without Ori still replicates on its own in the host
- மட்டுப்படுத்தல் நொதியங்களும் லிகேஸும் தேவை / Restriction enzymes and ligase are needed
- குறியீட்டுப் பரம்பரையலகுகள் தேர்வுக்கு உதவும் / Marker genes assist selection
பதில் / Answer
- ஒரு முளைவகைப்பெருக்கக் காவியில் இருக்க வேண்டிய மூன்று அத்தியாவசிய கூறுகளைக் கூறி, ஒவ்வொன்றின் பணியையும் விளக்குக. / Name three essential features of a cloning vector and state the role of each. (3)
- பரம்பரையலகும் காவியும் ஏன் அதே மட்டுப்படுத்தல் நொதியத்தால் வெட்டப்பட வேண்டும்? / Why must the gene and vector be cut with the same restriction enzyme? (2)
- தேர்வுக்குரிய குறியீடு எவ்வாறு மாற்றப்பட்ட கலங்களை வேறுபடுத்துகிறது என விளக்குக. / Explain how a selectable marker distinguishes transformed cells. (3)
- ஜீனோமிக் னுNயு நூலகத்துக்கும் உனுNயு நூலகத்துக்கும் இடையேயான ஒரு வேறுபாட்டைக் கூறுக. / Give one difference between a genomic DNA library and a cDNA library. (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) அதே நொதியம் இரண்டிலும் பொருந்தும் ஒட்டுமுனைகளை உருவாக்குகிறது; இவை நிரப்பு அடியிணைப்பு செய்து லிகேஸால் எளிதில் இணைக்கப்படுகின்றன. (2)
(இ) குறியீடு பெரும்பாலும் நுண்ணுயிர்க்கொல்லி எதிர்ப்புப் பரம்பரையலகு; விருந்துவழங்கி அந்நுண்ணுயிர்க்கொல்லிக்கு உணர்வுள்ளது; காவியைப் பெற்ற (மாற்றப்பட்ட) கலங்கள் மட்டுமே நுண்ணுயிர்க்கொல்லி ஊடகத்தில் வளர்வதால் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. (3)
(ஈ) ஜீனோமிக் நூலகம் — மொத்த ஜீனோமின் (வெளிப்படாதவை உட்பட) துண்டுகள்; உனுNயு நூலகம் — mRNA இன் தலைகீழ் படியெழுத்தலால் வெளிப்படும் பரம்பரையலகுகள் மட்டும். (2)
பிளாஸ்மிட் காவியையும் பற்றீரிய விருந்துவழங்கியையும் பயன்படுத்தி ஒரு பரம்பரையலகை முளைவகைப்பெருக்கம் செய்யும் படிமுறைகளை விபரித்து, மாற்றப்பட்ட கலங்களைத் தேர்ந்தெடுத்துத் திரையிடும் முறையையும் விளக்குக. / Describe the steps of cloning a gene using a plasmid vector and a bacterial host, and explain how transformed cells are selected and screened.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• னுNயு + பிளாஸ்மிட்டை அதே மட்டுப்படுத்தல் நொதியத்தால் வெட்டுதல் → ஒட்டுமுனைகள்.
• னுNயு இலிகேஸால் இணைத்தல் → மீளச்சேர்ந்த பிளாஸ்மிட்.
• தகுதிபெற்ற E. coli ஐ மாற்றுதல் (transformation).
• நுண்ணுயிர்க்கொல்லி ஊடகத்தில் வளர்த்தல் — தேர்வுக்குரிய குறியீடு வழியே மாற்றப்பட்ட கலங்கள் மட்டும் வாழ்தல்.
• இரண்டாவது குறியீட்டின் செயலிழப்பால் புகுத்தல் கொண்ட சமுதாயங்களைத் திரையிடல்.
• நேர்க்குறிச் சமுதாயங்களை வளர்த்து பல பிரதிகள் பெறுதல்; பகுப்பு + அதே நொதிய வெட்டால் னுNயு ஐ மீட்டல்.
பதில் / Show answer
- பிளாஸ்மிட் = சிறிய வட்ட DNA கடத்தி.
- மறுசேர்க்கை DNA → பாக்டீரியாவில் உருமாற்றம்.
- தேர்வுக் குறிப்பான் (எ.கா. நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு) மூலம் தெரிவு.