அலகு 7 — பயிற்சி வினாக்கள்
வழிகாட்டுதல்
ஒவ்வொரு வினாவையும் படித்து பதில் யோசித்த பிறகு "விடை காட்டு" என்பதை அழுத்தி விடை மற்றும் விளக்கத்தைக் காணவும்.
பகுதி அ — பல்லுரு வினாக்கள் (MCQ)
வினா 1
DNA இன் இரட்டை விரிபரப்புச்சுருள் மாதிரியை (Double Helix Model) 1953 இல் யார் முன்வைத்தனர்?
- A. மென்டல் மற்றும் மார்கன்
- B. ஃபிராங்க்ளின் மட்டும்
- C. வாட்சன் மற்றும் கிரிக்
- D. சாங்கர் மற்றும் மெஸல்சன்
- E. விர்க்கோ மற்றும் ஃபிஷர்
விடை காட்டு
விடை: C — வாட்சன் மற்றும் கிரிக்
ஜேம்ஸ் வாட்சன் மற்றும் ஃபிரான்சிஸ் கிரிக் ரோசலிண்ட் ஃபிராங்க்ளின் செய்த ஓ-கதிர்ப்பளிங்கியல் (X-ray crystallography) தரவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு இரட்டை விரிபரப்புச்சுருள் மாதிரியை முன்வைத்தனர். ஃபிராங்க்ளினின் Photo 51 இந்த மாதிரிக்கு முக்கிய ஆதாரமாக இருந்தது.
ஜேம்ஸ் வாட்சன் மற்றும் ஃபிரான்சிஸ் கிரிக் ரோசலிண்ட் ஃபிராங்க்ளின் செய்த ஓ-கதிர்ப்பளிங்கியல் (X-ray crystallography) தரவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு இரட்டை விரிபரப்புச்சுருள் மாதிரியை முன்வைத்தனர். ஃபிராங்க்ளினின் Photo 51 இந்த மாதிரிக்கு முக்கிய ஆதாரமாக இருந்தது.
வினா 2
DNA பிரதிபிறப்பு (DNA Replication) எந்த முறையில் நடைபெறுகின்றது?
- A. முழுமையான பாதுகாப்பு (Conservative)
- B. எதிர்க்காப்பு (Semiconservative)
- C. சிதறல் (Dispersive)
- D. ஒற்றைப் பட்டிகை நகலெடுப்பு
- E. மீளப்பிரதி (Replicative)
விடை காட்டு
விடை: B — எதிர்க்காப்பு (Semiconservative)
மெஸல்சன்-ஸ்டால் பரிசோதனை (1958) நைதரசன் ஐசோடோப்புகள் (¹⁵N, ¹⁴N) மூலம் இதை நிரூபித்தது. ஒவ்வொரு மகட் DNA யிலும் ஒரு பழைய (பெற்றோர்) பட்டிகை + ஒரு புதிதாக தொகுக்கப்பட்ட பட்டிகை காணப்படும்.
மெஸல்சன்-ஸ்டால் பரிசோதனை (1958) நைதரசன் ஐசோடோப்புகள் (¹⁵N, ¹⁴N) மூலம் இதை நிரூபித்தது. ஒவ்வொரு மகட் DNA யிலும் ஒரு பழைய (பெற்றோர்) பட்டிகை + ஒரு புதிதாக தொகுக்கப்பட்ட பட்டிகை காணப்படும்.
வினா 3
DNA பிரதிபிறப்பில் ஒகசாகி துண்டுகள் (Okazaki fragments) எந்த பட்டிகையில் உருவாகும்?
- A. முன்செல்லும் பட்டிகை (Leading strand)
- B. பின்தங்கிய பட்டிகை (Lagging strand)
- C. இரு பட்டிகைகளிலும்
- D. படித்தகட்டு பட்டிகை மட்டும்
- E. புதிதாக தொகுக்கப்படும் பட்டிகை மட்டும்
விடை காட்டு
விடை: B — பின்தங்கிய பட்டிகை (Lagging strand)
DNA பாலிமரேஸ் 5'→3' திசையில் மட்டும் தொகுக்கும். பின்தங்கிய பட்டிகையில் இந்த திசை பிரதிபிறப்பு கவை திசைக்கு எதிராக இருப்பதால், தனித்தனி குறுகிய ஒகசாகி துண்டுகளாக தொகுக்கப்படுகின்றன; DNA லிகேஸ் இந்தத் துண்டுகளை இணைக்கும்.
DNA பாலிமரேஸ் 5'→3' திசையில் மட்டும் தொகுக்கும். பின்தங்கிய பட்டிகையில் இந்த திசை பிரதிபிறப்பு கவை திசைக்கு எதிராக இருப்பதால், தனித்தனி குறுகிய ஒகசாகி துண்டுகளாக தொகுக்கப்படுகின்றன; DNA லிகேஸ் இந்தத் துண்டுகளை இணைக்கும்.
வினா 4
மரபணுக் குறியீட்டு முறையில் (Genetic Code) தொடக்கக் குறிமுகம் (Start Codon) எது?
- A. UAA
- B. UAG
- C. UGA
- D. AUG
- E. GUG
விடை காட்டு
விடை: D — AUG
AUG என்பது மெத்தியோனீன் (Methionine) என்ற அமினோ அமிலத்தை குறிக்கும் — அனைத்து புரத தொகுப்பும் AUG இல் தொடங்கும். UAA, UAG, UGA ஆகியவை மூன்று நிறுத்தக் குறிமுகங்கள் — அமினோ அமிலத்தை குறிக்காது.
AUG என்பது மெத்தியோனீன் (Methionine) என்ற அமினோ அமிலத்தை குறிக்கும் — அனைத்து புரத தொகுப்பும் AUG இல் தொடங்கும். UAA, UAG, UGA ஆகியவை மூன்று நிறுத்தக் குறிமுகங்கள் — அமினோ அமிலத்தை குறிக்காது.
வினா 5
ய+கரியோட்டிக் கலங்களில் pre-mRNA இல் நடைபெறும் செயலாக்கங்களில் சரியானது எது?
- A. 3' தொப்பி + பாலி-A வால் + Exon நீக்கம்
- B. 5' தொப்பி + பாலி-T வால் + Intron நீக்கம்
- C. 5' தொப்பி + பாலி-A வால் + Intron நீக்கம்
- D. 5' தொப்பி மட்டும்
- E. புரோகரியோட்டுகளிலும் இதே செயலாக்கம் நடக்கும்
விடை காட்டு
விடை: C — 5' தொப்பி + பாலி-A வால் + Intron நீக்கம்
5' தொப்பி (மாற்றப்பட்ட குவோனீன்) — ரைபோசோம் பிணைப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு; பாலி-A வால் (~200 A) — mRNA நிலைத்தன்மை; RNA இணைப்பு (splicing) — இன்ட்ரான்கள் நீக்கப்படுகின்றன, எக்சான்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன. புரோகரியோட்டுகளில் இந்த செயலாக்கம் நடைபெறாது.
5' தொப்பி (மாற்றப்பட்ட குவோனீன்) — ரைபோசோம் பிணைப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு; பாலி-A வால் (~200 A) — mRNA நிலைத்தன்மை; RNA இணைப்பு (splicing) — இன்ட்ரான்கள் நீக்கப்படுகின்றன, எக்சான்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன. புரோகரியோட்டுகளில் இந்த செயலாக்கம் நடைபெறாது.
வினா 6
மொழிபெயர்ப்பில் (Translation) A-இடம் (A-site) என்பது எதைக் குறிக்கிறது?
- A. வெளியேறும் இடம் (Exit site)
- B. வளரும் பெப்டைட் சங்கிலி கொண்ட tRNA இடம்
- C. புதிய சார்ஜ் செய்யப்பட்ட tRNA நுழையும் இடம்
- D. mRNA தொடக்க இடம்
- E. பெப்டைட் பிணைப்பு நொதி இடம்
விடை காட்டு
விடை: C — புதிய சார்ஜ் செய்யப்பட்ட tRNA நுழையும் இடம்
ரைபோசோமில் மூன்று tRNA இடங்கள்: E (Exit — வெளியேறும் tRNA), P (Peptidyl — வளரும் பெப்டைட் கொண்ட tRNA), A (Aminoacyl — புதிய அமினோ-அமில tRNA நுழையும்). பெப்டைட் பிணைப்பு P இல் உள்ள பெப்டைட்டை A இல் உள்ள அமினோ அமிலத்திற்கு மாற்றும்.
ரைபோசோமில் மூன்று tRNA இடங்கள்: E (Exit — வெளியேறும் tRNA), P (Peptidyl — வளரும் பெப்டைட் கொண்ட tRNA), A (Aminoacyl — புதிய அமினோ-அமில tRNA நுழையும்). பெப்டைட் பிணைப்பு P இல் உள்ள பெப்டைட்டை A இல் உள்ள அமினோ அமிலத்திற்கு மாற்றும்.
வினா 7
E. coli இல் லாக் ஆபரான் (Lac Operon) மரபணுக்கள் எப்போது வெளிப்படும்?
- A. குளுக்கோஸ் கிடைக்கும் போது மட்டும்
- B. ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியில் பிணைந்திருக்கும் போது
- C. லாக்டோஸ் கிடைக்கும் போது ஒடுக்குப்பொருள் செயலிழக்கும்
- D. RNA பாலிமரேஸ் இல்லாத நிலையில்
- E. எப்போதும் தொடர்ச்சியாக வெளிப்படும்
விடை காட்டு
விடை: C
லாக்டோஸ் அல்லோலாக்டோஸாக மாறி ஒடுக்குப்பொருளுடன் பிணைகின்றது — ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியிலிருந்து விலகும். RNA பாலிமரேஸ் தடையின்றி மரபணுக்களை வெளிப்படுத்தும். லாக்டோஸ் இல்லாத போது ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியில் பிணைந்து மரபணு வெளிப்பாட்டை தடுக்கும் — சக்தி சேமிப்பு.
லாக்டோஸ் அல்லோலாக்டோஸாக மாறி ஒடுக்குப்பொருளுடன் பிணைகின்றது — ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியிலிருந்து விலகும். RNA பாலிமரேஸ் தடையின்றி மரபணுக்களை வெளிப்படுத்தும். லாக்டோஸ் இல்லாத போது ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியில் பிணைந்து மரபணு வெளிப்பாட்டை தடுக்கும் — சக்தி சேமிப்பு.
வினா 8
EcoRI கட்டுப்பாட்டு நொதியம் (Restriction Enzyme) எந்த DNA தொடரியை அங்கீகரிக்கும்?
- A. 5'-AAGCTT-3'
- B. 5'-GGATCC-3'
- C. 5'-GAATTC-3'
- D. 5'-CTCGAG-3'
- E. 5'-TCTAGA-3'
விடை காட்டு
விடை: C — 5'-GAATTC-3'
EcoRI என்பது Escherichia coli இலிருந்து பெறப்பட்டது. 5'-GAATTC-3' என்ற பாலிந்ரோமிக் தொடரியை அங்கீகரித்து G|AATTC என வெட்டும் — 5'-AATT-3' ஒட்டுமுனைகள் (sticky ends) உருவாகும். HindIII = AAGCTT; BamHI = GGATCC.
EcoRI என்பது Escherichia coli இலிருந்து பெறப்பட்டது. 5'-GAATTC-3' என்ற பாலிந்ரோமிக் தொடரியை அங்கீகரித்து G|AATTC என வெட்டும் — 5'-AATT-3' ஒட்டுமுனைகள் (sticky ends) உருவாகும். HindIII = AAGCTT; BamHI = GGATCC.
வினா 9
PCR (Polymerase Chain Reaction) இல் Taq DNA பாலிமரேஸ் ஏன் பயன்படுத்தப்படுகிறது?
- A. இது DNA ஐ வெட்டும் திறன் கொண்டது
- B. இது RNA ஐ DNA ஆக மாற்றும்
- C. இது 95°C வெப்பத்தில் செயல்பாட்டை இழக்காது — வெப்பத்தாங்கும்
- D. இது பிழை திருத்தும் திறன் கொண்டது
- E. இது ரைபோநியூக்கிளியோரைட்டுகளை சேர்க்கும்
விடை காட்டு
விடை: C — வெப்பத்தாங்கும்
Taq DNA பாலிமரேஸ் Thermus aquaticus என்ற வெப்ப நீரூற்று பாக்டீரியாவிலிருந்து பெறப்பட்டது. இது 95°C வெப்பத்தில் செயல்பாட்டை இழக்காது — எனவே ஒவ்வொரு PCR சுழற்சியிலும் DNA குலைவு (denaturation) நிலையில் பயன்படுகிறது. வழக்கமான E. coli DNA பாலிமரேஸ் இந்த வெப்பத்தில் நிரந்தரமாக செயலிழந்துவிடும்.
Taq DNA பாலிமரேஸ் Thermus aquaticus என்ற வெப்ப நீரூற்று பாக்டீரியாவிலிருந்து பெறப்பட்டது. இது 95°C வெப்பத்தில் செயல்பாட்டை இழக்காது — எனவே ஒவ்வொரு PCR சுழற்சியிலும் DNA குலைவு (denaturation) நிலையில் பயன்படுகிறது. வழக்கமான E. coli DNA பாலிமரேஸ் இந்த வெப்பத்தில் நிரந்தரமாக செயலிழந்துவிடும்.
வினா 10
PCR இன் ஒரு சுழற்சியில் நிலைகளின் சரியான வரிசை எது?
- A. நீட்சி → இணைதல் → இயல்புமாற்றம்
- B. இணைதல் → இயல்புமாற்றம் → நீட்சி
- C. இயல்புமாற்றம் → இணைதல் → நீட்சி
- D. இயல்புமாற்றம் → நீட்சி → இணைதல்
- E. நீட்சி → இயல்புமாற்றம் → இணைதல்
விடை காட்டு
விடை: C
1. இயல்புமாற்றம் (94–95°C) — இரட்டைப் பட்டிகை பிரிக்கப்படும். 2. இணைதல் (50–65°C) — பிறைமர்கள் படித்தகட்டுடன் சோடியாகும். 3. நீட்சி (72°C) — Taq பாலிமரேஸ் புதிய DNA தொகுக்கும். 35 சுழற்சிகளில் 2³⁵ ≈ 34 பில்லியன் நகல்கள்.
1. இயல்புமாற்றம் (94–95°C) — இரட்டைப் பட்டிகை பிரிக்கப்படும். 2. இணைதல் (50–65°C) — பிறைமர்கள் படித்தகட்டுடன் சோடியாகும். 3. நீட்சி (72°C) — Taq பாலிமரேஸ் புதிய DNA தொகுக்கும். 35 சுழற்சிகளில் 2³⁵ ≈ 34 பில்லியன் நகல்கள்.
வினா 11
அகாரோஸ் ஜெல் மின்பிரிப்பில் (Agarose Gel Electrophoresis) சிறிய DNA துண்டுகள் எந்த திசையில் நகரும்?
- A. எதிர் முனை (cathode) நோக்கி நகரும்
- B. நகர்வதே இல்லை
- C. நேர் முனை (anode) நோக்கி விரைவாக நகரும்
- D. நேர் முனை நோக்கி மெதுவாக நகரும்
- E. பெரிய துண்டுகளை விட வேகமில்லாமல் நகரும்
விடை காட்டு
விடை: C — நேர் முனை நோக்கி விரைவாக நகரும்
DNA பாஸ்பேற்று குழுக்களால் எதிர்மின்னேற்றம் கொண்டது — எனவே நேர் முனை (anode) நோக்கி நகர்கிறது. சிறிய துண்டுகள் அகாரோஸ் ஜெல் வழித்துளைகளில் (pores) எளிதாக நகர்வதால் அதிவேகமாக நகரும். பெரிய துண்டுகள் மெதுவாக நகர்வதால் ஜெல்லில் சேர்ந்தே இருக்கும்.
DNA பாஸ்பேற்று குழுக்களால் எதிர்மின்னேற்றம் கொண்டது — எனவே நேர் முனை (anode) நோக்கி நகர்கிறது. சிறிய துண்டுகள் அகாரோஸ் ஜெல் வழித்துளைகளில் (pores) எளிதாக நகர்வதால் அதிவேகமாக நகரும். பெரிய துண்டுகள் மெதுவாக நகர்வதால் ஜெல்லில் சேர்ந்தே இருக்கும்.
வினா 12
மரபணு நகலாக்கத்தில் (Gene Cloning) பிளாஸ்மிட் கடத்தியில் (Plasmid Vector) கட்டாயம் இருக்க வேண்டிய அங்கம் எது?
- A. பிரதிபிறப்பு தொடக்கத்தானம் (Ori)
- B. நுண்ணுயிர்க்கொல்லி எதிர்ப்பு மரபணு
- C. பல்வெட்டிட தளம் (MCS)
- D. நிறமூர்த்தம் இணைவு தளம் (Centromere)
- E. A, B, C மூன்றும்
விடை காட்டு
விடை: D — நிறமூர்த்தம் இணைவு தளம் (Centromere)
பிளாஸ்மிட் கடத்திக்கு மூன்று அவசியமான அங்கங்கள்: Ori (சுயமாக பிரதிபிறப்பு), MCS (மரபணு செருக), தேர்வு குறியீடு மரபணு (மாற்றப்பட்ட கலங்களை அடையாளம் காண). YAC (Yeast Artificial Chromosome) போன்ற கடத்திகளுக்கு மட்டுமே சென்ட்ரோமியர் தேவை — வழக்கமான பிளாஸ்மிட் கடத்திகளுக்கு இல்லை.
பிளாஸ்மிட் கடத்திக்கு மூன்று அவசியமான அங்கங்கள்: Ori (சுயமாக பிரதிபிறப்பு), MCS (மரபணு செருக), தேர்வு குறியீடு மரபணு (மாற்றப்பட்ட கலங்களை அடையாளம் காண). YAC (Yeast Artificial Chromosome) போன்ற கடத்திகளுக்கு மட்டுமே சென்ட்ரோமியர் தேவை — வழக்கமான பிளாஸ்மிட் கடத்திகளுக்கு இல்லை.
வினா 13
தாவர மரபணு மாற்றத்தில் Agrobacterium tumefaciens பயன்படுவது ஏன்?
- A. இது DNA ஐ நேரடியாக வெட்டி ஒட்டும்
- B. இது பாக்டீரியாக்களில் மட்டும் செயல்படும்
- C. Ti பிளாஸ்மிட் வழியாக T-DNA இயல்பாகவே தாவர கலங்களில் ஒருங்கிணைக்கும்
- D. இது DNA விரல்நிரல்பதிவில் பயன்படும்
- E. இது PCR க்கு தேவையான நொதியங்களை தயாரிக்கும்
விடை காட்டு
விடை: C
Agrobacterium tumefaciens இயல்பிலேயே Ti (Tumor-inducing) பிளாஸ்மிட் கொண்டது. T-DNA என்ற பகுதி தாவர செல் நிறமூர்த்தத்தில் ஒருங்கிணைக்கும். வீரியத்தன்மை (virulence) மரபணுக்கள் நீக்கப்பட்டு ("disarmed"), நோக்கமரபணு T-DNA எல்லைகளுக்கு இடையில் செருகப்பட்டு தாவர செல்லுக்கு கடத்தப்படும். இது ஈரிதழ்த் தாவரங்களுக்கு (dicots) மிகவும் பயனுள்ளது.
Agrobacterium tumefaciens இயல்பிலேயே Ti (Tumor-inducing) பிளாஸ்மிட் கொண்டது. T-DNA என்ற பகுதி தாவர செல் நிறமூர்த்தத்தில் ஒருங்கிணைக்கும். வீரியத்தன்மை (virulence) மரபணுக்கள் நீக்கப்பட்டு ("disarmed"), நோக்கமரபணு T-DNA எல்லைகளுக்கு இடையில் செருகப்பட்டு தாவர செல்லுக்கு கடத்தப்படும். இது ஈரிதழ்த் தாவரங்களுக்கு (dicots) மிகவும் பயனுள்ளது.
வினா 14
மீள்சேர்க்கை DNA தொழில்நுட்பம் மூலம் E. coli இல் உற்பத்தி செய்யப்படும் மனித புரதம் எது?
- A. ஹீமோகுளோபின்
- B. B வகை மஞ்சள்காமாலை தடுப்பூசி (Hepatitis B vaccine antigen)
- C. இன்சுலின் (Insulin)
- D. வளர்ச்சி ஹார்மோன் (Growth hormone)
- E. எரித்ரோபொய்டின் (Erythropoietin)
விடை காட்டு
விடை: C — இன்சுலின்
ஹியுமுலின் (Humulin) என்ற மீள்சேர்க்கை மனித இன்சுலின் 1982 இல் முதன்முதலில் வணிக அளவில் கிடைத்தது. இன்சுலின் A மற்றும் B சங்கிலிகளுக்கான மரபணுக்கள் E. coli இல் செருகப்பட்டு தனித்தனியாக உற்பத்தி செய்யப்பட்டு இணைக்கப்பட்டன. முன்பு பன்றி/மாட்டு இன்சுலின் பயன்படுத்தப்பட்டது — இப்போது மனிதனின் சரியான இன்சுலின்.
ஹியுமுலின் (Humulin) என்ற மீள்சேர்க்கை மனித இன்சுலின் 1982 இல் முதன்முதலில் வணிக அளவில் கிடைத்தது. இன்சுலின் A மற்றும் B சங்கிலிகளுக்கான மரபணுக்கள் E. coli இல் செருகப்பட்டு தனித்தனியாக உற்பத்தி செய்யப்பட்டு இணைக்கப்பட்டன. முன்பு பன்றி/மாட்டு இன்சுலின் பயன்படுத்தப்பட்டது — இப்போது மனிதனின் சரியான இன்சுலின்.
வினா 15
Bt பயிர்கள் (Bt crops) எந்த நுண்ணுயிரியிலிருந்து மரபணு பெற்றவை?
- A. Agrobacterium tumefaciens
- B. Thermus aquaticus
- C. Bacillus thuringiensis
- D. Escherichia coli
- E. Rhizobium leguminosarum
விடை காட்டு
விடை: C — Bacillus thuringiensis
Bt toxin (Cry proteins) என்ற படிக புரதம் பூச்சி குடல் அமிலமற்ற சூழலில் கரைந்து குடல் சவ்வை துளைக்கும் — பூச்சியை கொல்லும். பாலூட்டிகளுக்கு தீங்கில்லை (வேறு pH கொண்ட குடல்). Bt பருத்தி, Bt மக்காச்சோளம் உலகளாவிய அளவில் வணிக ரீதியாக வளர்க்கப்படுகின்றன.
Bt toxin (Cry proteins) என்ற படிக புரதம் பூச்சி குடல் அமிலமற்ற சூழலில் கரைந்து குடல் சவ்வை துளைக்கும் — பூச்சியை கொல்லும். பாலூட்டிகளுக்கு தீங்கில்லை (வேறு pH கொண்ட குடல்). Bt பருத்தி, Bt மக்காச்சோளம் உலகளாவிய அளவில் வணிக ரீதியாக வளர்க்கப்படுகின்றன.
வினா 16
கார்டஹீனா நெறிமுறை (Cartagena Protocol on Biosafety) எப்போது நடைமுறைக்கு வந்தது?
- A. 2000 மே 15
- B. 1992 ஜூன் (Rio Convention)
- C. 2003 செப்டம்பர் 11
- D. 2004 ஜூலை (இலங்கையில்)
- E. 2005 (NBFSL)
விடை காட்டு
விடை: C — 2003 செப்டம்பர் 11
கார்டஹீனா நெறிமுறை 2000 மே 15 ல் கையொப்பமிடப்பட்டது (அதில் இலங்கையும் கையொப்பமிட்டது); சர்வதேச அளவில் 2003 செப்டம்பர் 11 ல் நடைமுறைக்கு வந்தது. இலங்கையில் 2004 ஜூலையில் நடைமுறை. NBFSL 2005 — இலங்கையின் தேசிய உயிர்பாதுகாப்பு கட்டமைப்பு.
கார்டஹீனா நெறிமுறை 2000 மே 15 ல் கையொப்பமிடப்பட்டது (அதில் இலங்கையும் கையொப்பமிட்டது); சர்வதேச அளவில் 2003 செப்டம்பர் 11 ல் நடைமுறைக்கு வந்தது. இலங்கையில் 2004 ஜூலையில் நடைமுறை. NBFSL 2005 — இலங்கையின் தேசிய உயிர்பாதுகாப்பு கட்டமைப்பு.
வினா 17
DNA விரல்நிரல்பதிவில் (DNA Fingerprinting) பயன்படுத்தப்படும் குறியீடுகள் எவை?
- A. EcoRI தொடரிகள்
- B. Bt toxin மரபணுக்கள்
- C. STR — Short Tandem Repeats (குறு மீள் தொடர் மீள்வரவுகள்)
- D. Sanger sequencing துண்டுகள்
- E. ஒட்டுமுனைகள் (Sticky ends)
விடை காட்டு
விடை: C — STR (Short Tandem Repeats)
STR என்பது 2–6 மூல ஜோடிகளின் குறும்பகுதி மீண்டும் மீண்டும் தொடரும் DNA தொடரிகள். இந்த மீள்வரவுகளின் எண்ணிக்கை தனிநபர்களுக்கிடையில் மிகவும் வேறுபடும் — இதுவே DNA விரல்நிரல் உருவாக்கத்தின் அடிப்படை. 13+ STR குறியீடுகள் 10 டிரில்லியனில் 1 பொருத்தத்திற்குக் குறைவான சாத்தியம் கொடுக்கும்.
STR என்பது 2–6 மூல ஜோடிகளின் குறும்பகுதி மீண்டும் மீண்டும் தொடரும் DNA தொடரிகள். இந்த மீள்வரவுகளின் எண்ணிக்கை தனிநபர்களுக்கிடையில் மிகவும் வேறுபடும் — இதுவே DNA விரல்நிரல் உருவாக்கத்தின் அடிப்படை. 13+ STR குறியீடுகள் 10 டிரில்லியனில் 1 பொருத்தத்திற்குக் குறைவான சாத்தியம் கொடுக்கும்.
வினா 18
மரபணுக் குறியீட்டு முறையின் (Genetic Code) "சுருக்கமான" (Degenerate) என்ற இயல்பு எதை குறிக்கிறது?
- A. மரபணுக் குறியீட்டு முறை வெவ்வேறு உயிரினங்களில் வேறுபடும்
- B. ஒரு குறிமுகம் பல அமினோ அமிலங்களை குறிக்கும்
- C. ஒரு அமினோ அமிலம் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட குறிமுகங்களால் குறிக்கப்படலாம்
- D. குறிமுகங்கள் படிக்கப்படும்போது ஒன்றன் மீது ஒன்று படியும்
- E. நிறுத்தக் குறிமுகங்கள் அமினோ அமிலங்களை குறிக்கும்
விடை காட்டு
விடை: C
61 குறிமுகங்கள் 20 அமினோ அமிலங்களை மட்டுமே குறிக்கும் — சராசரியாக ஒவ்வொரு அமினோ அமிலத்திற்கும் 3 குறிமுகங்கள் உள்ளன. எ.கா., லியூசின் (Leucine) 6 குறிமுகங்களால் குறிக்கப்படும். மூன்றாம் நிலையில் "wobble" காரணமாக பலவிதமான குறிமுகங்கள் ஒரே அமினோ அமிலத்தை குறிக்கும். இது அமைதியான மாற்றங்களுக்கு (silent mutations) வழிவகுக்கும்.
61 குறிமுகங்கள் 20 அமினோ அமிலங்களை மட்டுமே குறிக்கும் — சராசரியாக ஒவ்வொரு அமினோ அமிலத்திற்கும் 3 குறிமுகங்கள் உள்ளன. எ.கா., லியூசின் (Leucine) 6 குறிமுகங்களால் குறிக்கப்படும். மூன்றாம் நிலையில் "wobble" காரணமாக பலவிதமான குறிமுகங்கள் ஒரே அமினோ அமிலத்தை குறிக்கும். இது அமைதியான மாற்றங்களுக்கு (silent mutations) வழிவகுக்கும்.
பகுதி ஆ — கட்டமைக்கப்பட்ட வினாக்கள்
கட்டமைக்கப்பட்ட வினா 1
DNA பிரதிபிறப்பு நொதியங்கள் (Enzymes of DNA Replication)
பின்வரும் நொதியங்களின் தொழில்களை விளக்குக: (அ) ஹெலிகேஸ் (ஆ) பிறைமேஸ் (இ) DNA பாலிமரேஸ் (ஈ) DNA லிகேஸ்.
பின்வரும் நொதியங்களின் தொழில்களை விளக்குக: (அ) ஹெலிகேஸ் (ஆ) பிறைமேஸ் (இ) DNA பாலிமரேஸ் (ஈ) DNA லிகேஸ்.
விடை காட்டு
விடை:
(அ) ஹெலிகேஸ்: ATP ஆற்றல் மூலம் DNA இரட்டை விரிபரப்புச்சுருளை குலைக்கும்; ஐதரசன் பிணைப்புகளை உடைக்கும்; பிரதிபிறப்பு கவையில் செயல்படும்.
(ஆ) பிறைமேஸ்: குறுகிய RNA பிறைமர்களை (primer) தொகுக்கும் — DNA பாலிமரேஸ் DNA தொகுக்கத் தொடங்க ஒரு 3'-OH முனை தேவை; அதை RNA பிறைமர் கொடுக்கும்.
(இ) DNA பாலிமரேஸ்: 5'→3' திசையில் மட்டும் புதிய டீஒட்சிறைபோநியூக்கிளியோரைட்டுகளை சேர்க்கும்; பிழை திருத்தும் 3'→5' exonuclease செயல்பாடு கொண்டது.
(ஈ) DNA லிகேஸ்: ஒகசாகி துண்டுகளுக்கிடையிலான இடைவெளிகளை பாஸ்போடையஸ்டர் பிணைப்பு மூலம் மூடும்; DNA சங்கிலி தொடர்ச்சி உறுதி செய்யும்.
(அ) ஹெலிகேஸ்: ATP ஆற்றல் மூலம் DNA இரட்டை விரிபரப்புச்சுருளை குலைக்கும்; ஐதரசன் பிணைப்புகளை உடைக்கும்; பிரதிபிறப்பு கவையில் செயல்படும்.
(ஆ) பிறைமேஸ்: குறுகிய RNA பிறைமர்களை (primer) தொகுக்கும் — DNA பாலிமரேஸ் DNA தொகுக்கத் தொடங்க ஒரு 3'-OH முனை தேவை; அதை RNA பிறைமர் கொடுக்கும்.
(இ) DNA பாலிமரேஸ்: 5'→3' திசையில் மட்டும் புதிய டீஒட்சிறைபோநியூக்கிளியோரைட்டுகளை சேர்க்கும்; பிழை திருத்தும் 3'→5' exonuclease செயல்பாடு கொண்டது.
(ஈ) DNA லிகேஸ்: ஒகசாகி துண்டுகளுக்கிடையிலான இடைவெளிகளை பாஸ்போடையஸ்டர் பிணைப்பு மூலம் மூடும்; DNA சங்கிலி தொடர்ச்சி உறுதி செய்யும்.
கட்டமைக்கப்பட்ட வினா 2
மரபணு எழுத்தாக்கம் மற்றும் மொழிபெயர்ப்பு
DNA → mRNA → புரதம் என்ற மாற்றத்தை வரிசையாக விளக்குக. ய+கரியோட்டுகளில் pre-mRNA செயலாக்கத்தின் மூன்று முக்கிய நிலைகளை கூறுக.
DNA → mRNA → புரதம் என்ற மாற்றத்தை வரிசையாக விளக்குக. ய+கரியோட்டுகளில் pre-mRNA செயலாக்கத்தின் மூன்று முக்கிய நிலைகளை கூறுக.
விடை காட்டு
விடை:
மரபணு எழுத்தாக்கம் (Transcription): RNA பாலிமரேஸ் தூண்டி (Promoter) பகுதியில் பிணைந்து DNA ஐ குலைக்கும். படித்தகட்டு பட்டிகையை 3'→5' திசையில் படிக்கும்; நிரப்பு ரைபோநியூக்கிளியோரைட்டுகளை 5'→3' திசையில் சேர்த்து pre-mRNA தொகுக்கும்.
RNA செயலாக்கம் (RNA Processing — ய+கரியோட்டுகளில்):
1. 5' தொப்பி (5' Cap) — மாற்றப்பட்ட குவோனீன்; ரைபோசோம் அடையாளம், பாதுகாப்பு.
2. பாலி-A வால் (Poly-A Tail) — ~200 A; mRNA நிலைத்தன்மை, கரு வெளியேறல் உதவி.
3. RNA இணைப்பு (Splicing) — spliceosome மூலம் introns நீக்கம்; exons இணைப்பு.
மொழிபெயர்ப்பு (Translation): முதிர்ந்த mRNA ரைபோசோமில் AUG இல் தொடங்கும். tRNA எதிர்க்குறிமுகம் (anticodon) mRNA குறிமுகத்துடன் சோடியாகும். rRNA (peptidyl transferase) பெப்டைட் பிணைப்பை உருவாக்கும். நிறுத்தக் குறிமுகம் வரும்போது புரதம் விடுவிக்கப்படும்.
மரபணு எழுத்தாக்கம் (Transcription): RNA பாலிமரேஸ் தூண்டி (Promoter) பகுதியில் பிணைந்து DNA ஐ குலைக்கும். படித்தகட்டு பட்டிகையை 3'→5' திசையில் படிக்கும்; நிரப்பு ரைபோநியூக்கிளியோரைட்டுகளை 5'→3' திசையில் சேர்த்து pre-mRNA தொகுக்கும்.
RNA செயலாக்கம் (RNA Processing — ய+கரியோட்டுகளில்):
1. 5' தொப்பி (5' Cap) — மாற்றப்பட்ட குவோனீன்; ரைபோசோம் அடையாளம், பாதுகாப்பு.
2. பாலி-A வால் (Poly-A Tail) — ~200 A; mRNA நிலைத்தன்மை, கரு வெளியேறல் உதவி.
3. RNA இணைப்பு (Splicing) — spliceosome மூலம் introns நீக்கம்; exons இணைப்பு.
மொழிபெயர்ப்பு (Translation): முதிர்ந்த mRNA ரைபோசோமில் AUG இல் தொடங்கும். tRNA எதிர்க்குறிமுகம் (anticodon) mRNA குறிமுகத்துடன் சோடியாகும். rRNA (peptidyl transferase) பெப்டைட் பிணைப்பை உருவாக்கும். நிறுத்தக் குறிமுகம் வரும்போது புரதம் விடுவிக்கப்படும்.
கட்டமைக்கப்பட்ட வினா 3
மரபணு நகலாக்கம் — படிப்படியான விளக்கம்
EcoRI கட்டுப்பாட்டு நொதியம் மற்றும் T4 DNA லிகேஸ் பயன்படுத்தி மனித இன்சுலின் மரபணுவை E. coli பிளாஸ்மிட்டில் நகலாக்கும் படிகளை வரிசையாக விளக்குக.
EcoRI கட்டுப்பாட்டு நொதியம் மற்றும் T4 DNA லிகேஸ் பயன்படுத்தி மனித இன்சுலின் மரபணுவை E. coli பிளாஸ்மிட்டில் நகலாக்கும் படிகளை வரிசையாக விளக்குக.
விடை காட்டு
விடை (6 படிகள்):
1. DNA தனிமைப்படுத்தல்: மனித கணைய (pancreatic) கலங்களிலிருந்து இன்சுலின் mRNA தனிமைப்படுத்தல்; Reverse Transcriptase மூலம் cDNA தொகுக்கல்.
2. EcoRI வெட்டல்: மனித இன்சுலின் cDNA மற்றும் பிளாஸ்மிட் (MCS இல்) இரண்டையும் EcoRI கொண்டு வெட்டுதல் — இரண்டிலும் 5'-AATT-3' ஒட்டுமுனைகள் உருவாகும்.
3. லிகேஸ் மூலம் இணைப்பு: மனித cDNA + பிளாஸ்மிட் கலைத்து T4 DNA லிகேஸ் சேர்க்கல் → ஒட்டுமுனைகள் சோடியாகி பாஸ்போடையஸ்டர் பிணைப்பு உருவாகும் → மீள்சேர்க்கை பிளாஸ்மிட்.
4. மாற்றுதல் (Transformation): திறனுடைய E. coli கலங்களுடன் மீள்சேர்க்கை பிளாஸ்மிட்டை கலைத்தல்; CaCl₂ + வெப்பத்துடிப்பு (heat shock) — கலச்சவ்வு தற்காலிகமாக உட்கொள்ளும்.
5. தேர்வு (Selection): ஆம்பிசிலின் நுண்ணுயிர்க்கொல்லி வளர்ப்பு ஊடகத்தில் வளர்க்கல் — பிளாஸ்மிட் இல்லா கலங்கள் இறக்கும்.
6. திரையிடல் (Screening): PCR / நீல-வெள்ளை திரையிடல் (blue-white screening) / குறிப்பிட்ட DNA கண்டுபிடிப்பான் மூலம் சரியான செருகல் கொண்ட குழி கண்டறிதல்; வளர்க்கல் → மனித இன்சுலின் உற்பத்தி.
1. DNA தனிமைப்படுத்தல்: மனித கணைய (pancreatic) கலங்களிலிருந்து இன்சுலின் mRNA தனிமைப்படுத்தல்; Reverse Transcriptase மூலம் cDNA தொகுக்கல்.
2. EcoRI வெட்டல்: மனித இன்சுலின் cDNA மற்றும் பிளாஸ்மிட் (MCS இல்) இரண்டையும் EcoRI கொண்டு வெட்டுதல் — இரண்டிலும் 5'-AATT-3' ஒட்டுமுனைகள் உருவாகும்.
3. லிகேஸ் மூலம் இணைப்பு: மனித cDNA + பிளாஸ்மிட் கலைத்து T4 DNA லிகேஸ் சேர்க்கல் → ஒட்டுமுனைகள் சோடியாகி பாஸ்போடையஸ்டர் பிணைப்பு உருவாகும் → மீள்சேர்க்கை பிளாஸ்மிட்.
4. மாற்றுதல் (Transformation): திறனுடைய E. coli கலங்களுடன் மீள்சேர்க்கை பிளாஸ்மிட்டை கலைத்தல்; CaCl₂ + வெப்பத்துடிப்பு (heat shock) — கலச்சவ்வு தற்காலிகமாக உட்கொள்ளும்.
5. தேர்வு (Selection): ஆம்பிசிலின் நுண்ணுயிர்க்கொல்லி வளர்ப்பு ஊடகத்தில் வளர்க்கல் — பிளாஸ்மிட் இல்லா கலங்கள் இறக்கும்.
6. திரையிடல் (Screening): PCR / நீல-வெள்ளை திரையிடல் (blue-white screening) / குறிப்பிட்ட DNA கண்டுபிடிப்பான் மூலம் சரியான செருகல் கொண்ட குழி கண்டறிதல்; வளர்க்கல் → மனித இன்சுலின் உற்பத்தி.
கட்டமைக்கப்பட்ட வினா 4
PCR — தொழில்நுட்பமும் பயன்களும்
PCR இல் 30 சுழற்சிகளில் ஒரு ஒற்றை DNA மூலக்கூறிலிருந்து எத்தனை நகல்கள் கிடைக்கும் என கணக்கிடுக. PCR இன் மூன்று முக்கிய பயன்களையும் இலங்கை சூழலில் விளக்குக.
PCR இல் 30 சுழற்சிகளில் ஒரு ஒற்றை DNA மூலக்கூறிலிருந்து எத்தனை நகல்கள் கிடைக்கும் என கணக்கிடுக. PCR இன் மூன்று முக்கிய பயன்களையும் இலங்கை சூழலில் விளக்குக.
விடை காட்டு
விடை:
கணக்கீடு: 30 சுழற்சிகளில் 2³⁰ = 1,073,741,824 ≈ 10⁹ (ஒரு பில்லியன்) நகல்கள். ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் DNA இரட்டிக்கிறது.
பயன்கள் (இலங்கை சூழல்):
1. தொற்று நோய் கண்டறிதல்: COVID-19 (SARS-CoV-2), மலேரியா, டெங்கு, B வகை மஞ்சள்காமாலை கண்டறிதல் — RT-PCR மூலம் விரைவான, துல்லியமான கண்டறிதல். இலங்கையில் கொவிட் காலத்தில் PCR சோதனைகள் அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்பட்டன.
2. DNA விரல்நிரல்பதிவு (தடயவியல்): குற்றவியல் விசாரணைகளில் குற்றவாளியை அடையாளம் காண; தந்தை உரிமை சோதனை; போர்க்கால காணாமல் போனோர் அடையாளம் (இலங்கையில் ICMP சோதனைகளில் பயன்பட்டது).
3. மரபணு நோய் கண்டறிதல்: தலசீமியா (Thalassaemia), சிக்கிள் செல் நோய் கண்டறிதல் — இலங்கையில் மாதிரி பிறப்பு சோதனை நிரல்களில் பயன்படும்.
கணக்கீடு: 30 சுழற்சிகளில் 2³⁰ = 1,073,741,824 ≈ 10⁹ (ஒரு பில்லியன்) நகல்கள். ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் DNA இரட்டிக்கிறது.
பயன்கள் (இலங்கை சூழல்):
1. தொற்று நோய் கண்டறிதல்: COVID-19 (SARS-CoV-2), மலேரியா, டெங்கு, B வகை மஞ்சள்காமாலை கண்டறிதல் — RT-PCR மூலம் விரைவான, துல்லியமான கண்டறிதல். இலங்கையில் கொவிட் காலத்தில் PCR சோதனைகள் அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்பட்டன.
2. DNA விரல்நிரல்பதிவு (தடயவியல்): குற்றவியல் விசாரணைகளில் குற்றவாளியை அடையாளம் காண; தந்தை உரிமை சோதனை; போர்க்கால காணாமல் போனோர் அடையாளம் (இலங்கையில் ICMP சோதனைகளில் பயன்பட்டது).
3. மரபணு நோய் கண்டறிதல்: தலசீமியா (Thalassaemia), சிக்கிள் செல் நோய் கண்டறிதல் — இலங்கையில் மாதிரி பிறப்பு சோதனை நிரல்களில் பயன்படும்.
கட்டமைக்கப்பட்ட வினா 5
ஆபரான் கருத்து (Operon Concept)
E. coli இல் லாக் ஆபரான் (Lac Operon) கட்டமைப்பை விவரித்து, லாக்டோஸ் கிடைக்கும் போதும் இல்லாத போதும் மரபணு வெளிப்பாடு எவ்வாறு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது என விளக்குக.
E. coli இல் லாக் ஆபரான் (Lac Operon) கட்டமைப்பை விவரித்து, லாக்டோஸ் கிடைக்கும் போதும் இல்லாத போதும் மரபணு வெளிப்பாடு எவ்வாறு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது என விளக்குக.
விடை காட்டு
விடை:
லாக் ஆபரான் கட்டமைப்பு:
• lacI மரபணு — ஒடுக்குப்பொருளை (Repressor) குறிக்கும்; ஆபரானுக்கு வெளியே.
• தூண்டி (Promoter) — RNA பாலிமரேஸ் பிணையும் இடம்.
• இயக்கி (Operator) — ஒடுக்குப்பொருள் பிணையும் DNA தொடரி; தூண்டிக்கு கீழே.
• கட்டமைப்பு மரபணுக்கள்: lacZ (β-galactosidase), lacY (Permease), lacA (Transacetylase).
லாக்டோஸ் இல்லாத போது (Repressed): ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியில் பிணைந்திருக்கும் → RNA பாலிமரேஸ் கடந்து செல்ல முடியாது → மரபணு வெளிப்பாடு இல்லை. சக்தி சேமிப்பு.
லாக்டோஸ் கிடைக்கும் போது (Induced): லாக்டோஸ் அல்லோலாக்டோஸாக மாறும் (β-galactosidase மூலம் சிறிய அளவு). அல்லோலாக்டோஸ் ஒடுக்குப்பொருளுடன் பிணைந்து அதன் வடிவமைப்பை மாற்றும் → ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியிலிருந்து விலகும் → RNA பாலிமரேஸ் தடையின்றி மரபணுக்களை வெளிப்படுத்தும் → β-galactosidase, Permease உற்பத்தி → லாக்டோஸ் செரிமானம்.
லாக் ஆபரான் கட்டமைப்பு:
• lacI மரபணு — ஒடுக்குப்பொருளை (Repressor) குறிக்கும்; ஆபரானுக்கு வெளியே.
• தூண்டி (Promoter) — RNA பாலிமரேஸ் பிணையும் இடம்.
• இயக்கி (Operator) — ஒடுக்குப்பொருள் பிணையும் DNA தொடரி; தூண்டிக்கு கீழே.
• கட்டமைப்பு மரபணுக்கள்: lacZ (β-galactosidase), lacY (Permease), lacA (Transacetylase).
லாக்டோஸ் இல்லாத போது (Repressed): ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியில் பிணைந்திருக்கும் → RNA பாலிமரேஸ் கடந்து செல்ல முடியாது → மரபணு வெளிப்பாடு இல்லை. சக்தி சேமிப்பு.
லாக்டோஸ் கிடைக்கும் போது (Induced): லாக்டோஸ் அல்லோலாக்டோஸாக மாறும் (β-galactosidase மூலம் சிறிய அளவு). அல்லோலாக்டோஸ் ஒடுக்குப்பொருளுடன் பிணைந்து அதன் வடிவமைப்பை மாற்றும் → ஒடுக்குப்பொருள் இயக்கியிலிருந்து விலகும் → RNA பாலிமரேஸ் தடையின்றி மரபணுக்களை வெளிப்படுத்தும் → β-galactosidase, Permease உற்பத்தி → லாக்டோஸ் செரிமானம்.
கட்டமைக்கப்பட்ட வினா 6
கார்டஹீனா நெறிமுறை மற்றும் இலங்கை உயிர்பாதுகாப்பு
கார்டஹீனா நெறிமுறையின் (Cartagena Protocol on Biosafety) முக்கிய நோக்கங்களையும், இலங்கை இதை எவ்வாறு நடைமுறைப்படுத்தியது என்பதையும் விவரிக்குக.
கார்டஹீனா நெறிமுறையின் (Cartagena Protocol on Biosafety) முக்கிய நோக்கங்களையும், இலங்கை இதை எவ்வாறு நடைமுறைப்படுத்தியது என்பதையும் விவரிக்குக.
விடை காட்டு
விடை:
கார்டஹீனா நெறிமுறையின் நோக்கங்கள்:
• உயிரிப் பல்வகைமை ஒப்பந்தம் (CBD) அடிப்படையில் — உயிரிகளுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் ஆபத்து குறைத்தல்.
• LMOs (Living Modified Organisms) இன் நாடுகடந்த நகர்வை கட்டுப்படுத்தல்.
• முன்னெச்சரிக்கை கோட்பாடு (Precautionary Principle) — அறிவியல் நிச்சயமின்மை இருக்கும் போதும் முன்னெச்சரிக்கை நடவடிக்கை எடுக்கலாம்.
• BCH (Biosafety Clearing House) — தகவல் பகிர்வு மையம்.
• முன்அறிவிப்பு இணக்கம் (Advanced Informed Agreement / AIA) — LMO இறக்குமதிக்கு முன் இறக்குமதி நாட்டின் ஒப்புதல்.
இலங்கையின் நடவடிக்கைகள்:
• 2000 மே — கார்டஹீனா நெறிமுறை கையொப்பம்; 2004 ஜூலை — நடைமுறை.
• 2005 — தேசிய உயிர்பாதுகாப்பு கட்டமைப்பு (NBFSL) — சுற்றுச்சூழல் இயற்கை வள அமைச்சு.
• தேசிய உயிர்பாதுகாப்பு கொள்கை 2005 — GMO அபாய மதிப்பீடு, கட்டுப்பாடு.
• தேசிய உயிர்பல்வகைமை மூலோபாய செயல் திட்டம் 2016–2022 — இலக்கு 12: 2022 ஆல் உயிர்பாதுகாப்பு உறுதி.
கார்டஹீனா நெறிமுறையின் நோக்கங்கள்:
• உயிரிப் பல்வகைமை ஒப்பந்தம் (CBD) அடிப்படையில் — உயிரிகளுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் ஆபத்து குறைத்தல்.
• LMOs (Living Modified Organisms) இன் நாடுகடந்த நகர்வை கட்டுப்படுத்தல்.
• முன்னெச்சரிக்கை கோட்பாடு (Precautionary Principle) — அறிவியல் நிச்சயமின்மை இருக்கும் போதும் முன்னெச்சரிக்கை நடவடிக்கை எடுக்கலாம்.
• BCH (Biosafety Clearing House) — தகவல் பகிர்வு மையம்.
• முன்அறிவிப்பு இணக்கம் (Advanced Informed Agreement / AIA) — LMO இறக்குமதிக்கு முன் இறக்குமதி நாட்டின் ஒப்புதல்.
இலங்கையின் நடவடிக்கைகள்:
• 2000 மே — கார்டஹீனா நெறிமுறை கையொப்பம்; 2004 ஜூலை — நடைமுறை.
• 2005 — தேசிய உயிர்பாதுகாப்பு கட்டமைப்பு (NBFSL) — சுற்றுச்சூழல் இயற்கை வள அமைச்சு.
• தேசிய உயிர்பாதுகாப்பு கொள்கை 2005 — GMO அபாய மதிப்பீடு, கட்டுப்பாடு.
• தேசிய உயிர்பல்வகைமை மூலோபாய செயல் திட்டம் 2016–2022 — இலக்கு 12: 2022 ஆல் உயிர்பாதுகாப்பு உறுதி.
பகுதி இ — கட்டுரை வினாக்கள்
கட்டுரை வினா 1
DNA பிரதிபிறப்பு — விரிவான ஆய்வு
(அ) DNA பிரதிபிறப்பின் "எதிர்க்காப்பு" (semiconservative) என்ற கருத்தை மெஸல்சன்-ஸ்டால் பரிசோதனையுடன் விளக்குக.
(ஆ) முன்செல்லும் பட்டிகை மற்றும் பின்தங்கிய பட்டிகையில் DNA தொகுப்பு வேறுபடுவதை விளக்குக.
(இ) ய+கரியோட்டுகளில் பிரதிபிறப்பு புரோகரியோட்டுகளிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது என கூறுக.
(அ) DNA பிரதிபிறப்பின் "எதிர்க்காப்பு" (semiconservative) என்ற கருத்தை மெஸல்சன்-ஸ்டால் பரிசோதனையுடன் விளக்குக.
(ஆ) முன்செல்லும் பட்டிகை மற்றும் பின்தங்கிய பட்டிகையில் DNA தொகுப்பு வேறுபடுவதை விளக்குக.
(இ) ய+கரியோட்டுகளில் பிரதிபிறப்பு புரோகரியோட்டுகளிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது என கூறுக.
விடை காட்டு
விடை:
(அ) மெஸல்சன்-ஸ்டால் பரிசோதனை (1958):
E. coli ஐ ¹⁵N (கனமான நைதரசன்) கொண்ட வளர்ப்பு ஊடகத்தில் பல தலைமுறைகள் வளர்த்தனர் → அனைத்து DNA ம் ¹⁵N கொண்டதாக ஆனது. பின்பு ¹⁴N (இயல்பான) ஊடகத்திற்கு மாற்றப்பட்டு ஒரு தலைமுறை வளர்க்கப்பட்டது. CsCl தொடர்ச்சி வண்ட கழிவு (density gradient centrifugation) மூலம்: DNA ஒரே நடுத்தர அடர்த்தி பட்டையில் (hybrid — ¹⁵N/¹⁴N) காணப்பட்டது. இரு தலைமுறைகளுக்குப் பிறகு: 50% நடுத்தர, 50% இலேசான (¹⁴N/¹⁴N) பட்டைகள். இது எதிர்க்காப்பு பிரதிபிறப்பை நிரூபிக்கிறது — ஒவ்வொரு மகட் DNA யிலும் ஒரு பெற்றோர் + ஒரு புதிய பட்டிகை.
(ஆ) முன்செல்லும் vs பின்தங்கிய பட்டிகை:
முன்செல்லும் (Leading): DNA பாலிமரேஸ் பிரதிபிறப்பு கவை திசையில் 5'→3' திசையில் தொடர்ச்சியாக தொகுக்கும்; ஒரே RNA பிறைமர் போதும்.
பின்தங்கிய (Lagging): பிரதிபிறப்பு கவைக்கு எதிர் திசையில் வேலை செய்யவேண்டும்; பல RNA பிறைமர்கள் தேவை; ஒகசாகி துண்டுகளாக (100–200 மூல ஜோடிகள் — ய+கரியோட்டு) தொகுக்கப்படும்; DNA லிகேஸ் இணைக்கும்.
(இ) புரோகரியோட்டு vs ய+கரியோட்டு வேறுபாடுகள்:
1. Ori: புரோகரியோட்டு = 1 (OriC); ய+கரியோட்டு = பல ஆயிரங்கள் — பெரிய நிறமூர்த்தங்கள் விரைவாக நகலெடுக்க.
2. கலச்சுழற்சி: புரோகரியோட்டு = எப்போதும்; ய+கரியோட்டு = S-நிலையில் மட்டும்.
3. DNA பாலிமரேஸ்: புரோகரியோட்டு = Pol I, II, III; ய+கரியோட்டு = α, β, δ, ε, γ — வேறு வகைகள்.
(அ) மெஸல்சன்-ஸ்டால் பரிசோதனை (1958):
E. coli ஐ ¹⁵N (கனமான நைதரசன்) கொண்ட வளர்ப்பு ஊடகத்தில் பல தலைமுறைகள் வளர்த்தனர் → அனைத்து DNA ம் ¹⁵N கொண்டதாக ஆனது. பின்பு ¹⁴N (இயல்பான) ஊடகத்திற்கு மாற்றப்பட்டு ஒரு தலைமுறை வளர்க்கப்பட்டது. CsCl தொடர்ச்சி வண்ட கழிவு (density gradient centrifugation) மூலம்: DNA ஒரே நடுத்தர அடர்த்தி பட்டையில் (hybrid — ¹⁵N/¹⁴N) காணப்பட்டது. இரு தலைமுறைகளுக்குப் பிறகு: 50% நடுத்தர, 50% இலேசான (¹⁴N/¹⁴N) பட்டைகள். இது எதிர்க்காப்பு பிரதிபிறப்பை நிரூபிக்கிறது — ஒவ்வொரு மகட் DNA யிலும் ஒரு பெற்றோர் + ஒரு புதிய பட்டிகை.
(ஆ) முன்செல்லும் vs பின்தங்கிய பட்டிகை:
முன்செல்லும் (Leading): DNA பாலிமரேஸ் பிரதிபிறப்பு கவை திசையில் 5'→3' திசையில் தொடர்ச்சியாக தொகுக்கும்; ஒரே RNA பிறைமர் போதும்.
பின்தங்கிய (Lagging): பிரதிபிறப்பு கவைக்கு எதிர் திசையில் வேலை செய்யவேண்டும்; பல RNA பிறைமர்கள் தேவை; ஒகசாகி துண்டுகளாக (100–200 மூல ஜோடிகள் — ய+கரியோட்டு) தொகுக்கப்படும்; DNA லிகேஸ் இணைக்கும்.
(இ) புரோகரியோட்டு vs ய+கரியோட்டு வேறுபாடுகள்:
1. Ori: புரோகரியோட்டு = 1 (OriC); ய+கரியோட்டு = பல ஆயிரங்கள் — பெரிய நிறமூர்த்தங்கள் விரைவாக நகலெடுக்க.
2. கலச்சுழற்சி: புரோகரியோட்டு = எப்போதும்; ய+கரியோட்டு = S-நிலையில் மட்டும்.
3. DNA பாலிமரேஸ்: புரோகரியோட்டு = Pol I, II, III; ய+கரியோட்டு = α, β, δ, ε, γ — வேறு வகைகள்.
கட்டுரை வினா 2
மீள்சேர்க்கை DNA தொழில்நுட்பம் — கருவிகளும் பயன்களும்
கட்டுப்பாட்டு நொதிகள், DNA லிகேஸ், PCR மற்றும் ஜெல் மின்பிரிப்பு ஆகிய கருவிகளின் தொழில்களை விளக்கி, மருத்துவம், வேளாண்மை மற்றும் தடயவியல் துறைகளில் மீள்சேர்க்கை DNA தொழில்நுட்பம் எவ்வாறு பயன்படுகிறது என்று விரிவாக எழுதுக.
கட்டுப்பாட்டு நொதிகள், DNA லிகேஸ், PCR மற்றும் ஜெல் மின்பிரிப்பு ஆகிய கருவிகளின் தொழில்களை விளக்கி, மருத்துவம், வேளாண்மை மற்றும் தடயவியல் துறைகளில் மீள்சேர்க்கை DNA தொழில்நுட்பம் எவ்வாறு பயன்படுகிறது என்று விரிவாக எழுதுக.
விடை காட்டு
விடை (கோடிட்ட வடிவம்):
கருவிகள்:
• கட்டுப்பாட்டு நொதிகள் (EcoRI, HindIII, BamHI) — palindromic தொடரிகளை அங்கீகரித்து ஒட்டுமுனைகள் உருவாக்கும் "மூலக்கூற்று கத்தரிக்கோல்".
• DNA லிகேஸ் (T4) — ஒட்டுமுனைகளை பாஸ்போடையஸ்டர் பிணைப்பால் மூடும் "மூலக்கூற்று தையல்".
• PCR — குறிப்பிட்ட DNA பகுதியை ~10⁹ நகல்களாக அதிகரிக்கும்; Taq பாலிமரேஸ் கட்டாயம்.
• ஜெல் மின்பிரிப்பு — DNA துண்டுகளை அளவின்படி பிரிக்கும்; EtBr/UV மூலம் காட்சிப்படுத்தல்.
பயன்கள்:
1. மருத்துவம் — மனித இன்சுலின்: நன்மை: மலிவு, தூய்மை, மனிதனுக்கு சரியான வடிவம். கவலை: ஒவ்வாமை (அரிது), முன்னிலை உற்பத்தியாளர்களுக்கு ஆதிக்கம்.
2. வேளாண்மை — Bt பருத்தி: நன்மை: பூச்சிக்கொல்லி அளவு குறைவு, மகசூல் அதிகரிப்பு. கவலை: மரபணு மாசு, "சூப்பர்பூச்சிகள்" உருவாகலாம்.
3. தடயவியல் — DNA விரல்நிரல்பதிவு: நன்மை: குற்றவாளி அடையாளம், அப்பாவி விடுவிப்பு. கவலை: தனியுரிமை, DNA தரவு தவறாகப் பயன்படுத்தல்.
கருவிகள்:
• கட்டுப்பாட்டு நொதிகள் (EcoRI, HindIII, BamHI) — palindromic தொடரிகளை அங்கீகரித்து ஒட்டுமுனைகள் உருவாக்கும் "மூலக்கூற்று கத்தரிக்கோல்".
• DNA லிகேஸ் (T4) — ஒட்டுமுனைகளை பாஸ்போடையஸ்டர் பிணைப்பால் மூடும் "மூலக்கூற்று தையல்".
• PCR — குறிப்பிட்ட DNA பகுதியை ~10⁹ நகல்களாக அதிகரிக்கும்; Taq பாலிமரேஸ் கட்டாயம்.
• ஜெல் மின்பிரிப்பு — DNA துண்டுகளை அளவின்படி பிரிக்கும்; EtBr/UV மூலம் காட்சிப்படுத்தல்.
பயன்கள்:
1. மருத்துவம் — மனித இன்சுலின்: நன்மை: மலிவு, தூய்மை, மனிதனுக்கு சரியான வடிவம். கவலை: ஒவ்வாமை (அரிது), முன்னிலை உற்பத்தியாளர்களுக்கு ஆதிக்கம்.
2. வேளாண்மை — Bt பருத்தி: நன்மை: பூச்சிக்கொல்லி அளவு குறைவு, மகசூல் அதிகரிப்பு. கவலை: மரபணு மாசு, "சூப்பர்பூச்சிகள்" உருவாகலாம்.
3. தடயவியல் — DNA விரல்நிரல்பதிவு: நன்மை: குற்றவாளி அடையாளம், அப்பாவி விடுவிப்பு. கவலை: தனியுரிமை, DNA தரவு தவறாகப் பயன்படுத்தல்.
கட்டுரை வினா 3
மரபணு பொறியியல் — நெறிமுறை மற்றும் சட்டகட்டமைப்பு
மரபணு மாற்றப்பட்ட உயிரினங்கள் (GMOs) தொடர்பான சுகாதார, சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சமூக-பொருளாதார சிக்கல்களை ஆராய்க. கார்டஹீனா நெறிமுறையின் முன்னெச்சரிக்கை கோட்பாடு (Precautionary Principle) இந்த சிக்கல்களை எவ்வாறு நிவர்த்தி செய்கிறது என்று கலந்துரையாடுக. உங்கள் கருத்தை நியாயப்படுத்துக.
மரபணு மாற்றப்பட்ட உயிரினங்கள் (GMOs) தொடர்பான சுகாதார, சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சமூக-பொருளாதார சிக்கல்களை ஆராய்க. கார்டஹீனா நெறிமுறையின் முன்னெச்சரிக்கை கோட்பாடு (Precautionary Principle) இந்த சிக்கல்களை எவ்வாறு நிவர்த்தி செய்கிறது என்று கலந்துரையாடுக. உங்கள் கருத்தை நியாயப்படுத்துக.
விடை காட்டு
விடை (கோடிட்ட வடிவம் — தேர்வில் 4–5 பக்கங்கள் எழுதவும்):
சுகாதார சிக்கல்கள்: சாத்தியமான அலர்ஜி (StarlinkMaize உதாரணம்); நுண்ணுயிர்க்கொல்லி எதிர்ப்பு மரபணு கிடைமட்ட மாற்றம் (குடல் நுண்ணுயிரி கோளம்); நீண்டகால ஆய்வுகள் தேவை — இப்போது வரை அங்கீகரிக்கப்பட்ட GM உணவுகளில் ஆரோக்கிய கேடு நிரூபிக்கப்படவில்லை.
சுற்றுச்சூழல் சிக்கல்கள்: மரபணு மாசு (Mexico corn controversy); மகரந்தம் மூலம் காட்டு தாவர உறவினர்களுக்கு transgene பரவல்; Bt எதிர்ப்பு பூச்சிகள் (HYB corn rootworm); பயிர் பல்வகைமை குறைவு.
சமூக-பொருளாதார சிக்கல்கள்: மரபணு காப்புரிமை (Monsanto vs Saskatchewan farmer Percy Schmeiser உதாரணம்); உயிரிக் கொள்ளை (Neem patent controversy); விவசாயி சுதந்திரம் குறைவு; ஏழை நாடுகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுகல்.
முன்னெச்சரிக்கை கோட்பாடு: "அறிவியல் நிச்சயமின்மை GMO கட்டுப்பாட்டுக்கு தடையாக இருக்கக்கூடாது" — கார்டஹீனா நெறிமுறை. BCH மூலம் தகவல் வெளிப்படைத்தன்மை; AIA மூலம் இறக்குமதி நாட்டின் ஒப்பந்தம்.
இலங்கை சூழலில் கருத்து: "ஆதரவு" கருத்து: வரட்சி/வெள்ளம் தாங்கும் GM பயிர்கள் காலநிலை மாற்றத்தில் பயனுள்ளவை; "எதிர்ப்பு" கருத்து: இலங்கையின் தனிப்பட்ட தாவர இனப்பரம்பரையை பாதுகாக்க வேண்டும்; இரண்டு கருத்துக்கும் அறிவியல் ஆதாரங்கள் தேவை. (தேர்வர் தம் கருத்தை நியாயப்படுத்தலாம்.)
சுகாதார சிக்கல்கள்: சாத்தியமான அலர்ஜி (StarlinkMaize உதாரணம்); நுண்ணுயிர்க்கொல்லி எதிர்ப்பு மரபணு கிடைமட்ட மாற்றம் (குடல் நுண்ணுயிரி கோளம்); நீண்டகால ஆய்வுகள் தேவை — இப்போது வரை அங்கீகரிக்கப்பட்ட GM உணவுகளில் ஆரோக்கிய கேடு நிரூபிக்கப்படவில்லை.
சுற்றுச்சூழல் சிக்கல்கள்: மரபணு மாசு (Mexico corn controversy); மகரந்தம் மூலம் காட்டு தாவர உறவினர்களுக்கு transgene பரவல்; Bt எதிர்ப்பு பூச்சிகள் (HYB corn rootworm); பயிர் பல்வகைமை குறைவு.
சமூக-பொருளாதார சிக்கல்கள்: மரபணு காப்புரிமை (Monsanto vs Saskatchewan farmer Percy Schmeiser உதாரணம்); உயிரிக் கொள்ளை (Neem patent controversy); விவசாயி சுதந்திரம் குறைவு; ஏழை நாடுகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுகல்.
முன்னெச்சரிக்கை கோட்பாடு: "அறிவியல் நிச்சயமின்மை GMO கட்டுப்பாட்டுக்கு தடையாக இருக்கக்கூடாது" — கார்டஹீனா நெறிமுறை. BCH மூலம் தகவல் வெளிப்படைத்தன்மை; AIA மூலம் இறக்குமதி நாட்டின் ஒப்பந்தம்.
இலங்கை சூழலில் கருத்து: "ஆதரவு" கருத்து: வரட்சி/வெள்ளம் தாங்கும் GM பயிர்கள் காலநிலை மாற்றத்தில் பயனுள்ளவை; "எதிர்ப்பு" கருத்து: இலங்கையின் தனிப்பட்ட தாவர இனப்பரம்பரையை பாதுகாக்க வேண்டும்; இரண்டு கருத்துக்கும் அறிவியல் ஆதாரங்கள் தேவை. (தேர்வர் தம் கருத்தை நியாயப்படுத்தலாம்.)