Answer

Solution

UPSC Prelims

Science Tech Internal Security / विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी तथा आंतरिक सुरक्षा

Theme:

Biotechnology, Biology, Health Technology

Q 2001, Biotechnology, Biology, Health Technology

Assertion (A): “DNA Fingerprinting” has become a powerful tool to establish paternity and identity of criminals in rape and assault cases. Reason (R): Trace evidence such as hairs, saliva and dried semen are adequate for DNA analysis.

उक्ति (A): "डीएनए फिंगरप्रिंटिंग" पितृत्व स्थापित करने और बलात्कार और हमले के मामलों में अपराधियों की पहचान करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बन गया है।
कारण (R): बाल, लार और सूखा वीर्य जैसे निशान साक्ष्य डीएनए विश्लेषण के लिए पर्याप्त हैं।

DNA Fingerprinting

• The DNA fingerprint was originally developed by Alec Jeffreys. A satellite DNA with a very high degree of polymorphism served as a probe. It is known as the variable number of tandem repetitions. The DNA detection technique consists of the following steps:

o DNA isolation

o DNA digestion by restriction endonuclease

o Separation of DNA fragments by electrophoresis

o Transfer of separated DNA fragments onto membranes synthetic, such as nylon or nitrocellulose. This is called blotting.

o Hybridization by radio labeled VNTR (Variable Number of Tandem Repeat) probe

o Detection of DNA fragments hybridized by autoradiography

• VNTR belongs to a category of DNA satellite minisatellites. A small DNA sequence is arranged in tandem in several copy numbers. In an individual, the number of copies varies from one chromosome to another. The degree of polymorphism depends on the number of repetitions. Therefore, the size of VNTR ranges from 0.1 to 20 KB. After hybridization with the VNTR probe, the autoradiogram shows many bands of different sizes. These bands show a characteristic pattern for a single DNA. This pattern is different for each individual in a population, except in the case of monozygotic (identical) twins. The sensitivity of the technique has been increased by the use of the polymerase chain reaction. Therefore, DNA from a single cell is sufficient to perform DNA fingerprint analysis.

Applications Of DNA Fingerprinting:

• It is used to determine the father or mother of a child. VNTR is heritable. Therefore, if the child's VNTR is known, the parental VNTR model can be recreated. It can be used to determine the biological father in cases of identification, adoption, confirmation of legal nationality and biological parenthood.

• DNA taken from skin, hair cells, blood or other DNA evidence left at the crime scene can be compared using DNA strip models. By comparing it to the suspect's DNA, authorities can determine whether the suspect is guilty or innocent. It can also be used to determine the identity of a murder victim in a similar way.

• Helps doctors and scientists find the best possible match for organ transplant surgery.

• Helps to identify victims in the event of a disaster.

• Helps to study variations within a population or ethnic group.

• It is used to identify inherited diseases (such as Huntington's disease, sickle cell anemia, cystic fibrosis, etc.) in unborn children, children and adults.

• It is used to find ancestors and create a family tree.

• It is used in the study of genetic variability of threatened species in conservation biology.

• Used to test for pathogens in food.

• 
The DNA fingerprint was originally developed by Alec Jeffreys. A
satellite DNA with a very high degree of polymorphism served as a probe. It is
known as the variable number of tandem repetitions. The DNA detection
technique consists of the following steps:

o  DNA isolation

o  DNA digestion by restriction endonuclease

o  Separation of DNA fragments by
electrophoresis

o  Transfer of separated DNA fragments onto
membranes synthetic, such as nylon or nitrocellulose. This is called blotting.

o  Hybridization by radio labeled VNTR (Variable
Number of Tandem Repeat) probe

o  Detection of DNA fragments hybridized by
autoradiography

• 
VNTR belongs to a category of DNA satellite minisatellites. A small DNA
sequence is arranged in tandem in several copy numbers. In an individual, the
number of copies varies from one chromosome to another. The degree of
polymorphism depends on the number of repetitions. Therefore, the size of VNTR
ranges from 0.1 to 20 KB. After hybridization with the VNTR probe, the
autoradiogram shows many bands of different sizes. These bands show a characteristic
pattern for a single DNA. This pattern is different for each individual in a
population, except in the case of monozygotic (identical) twins. The
sensitivity of the technique has been increased by the use of the polymerase
chain reaction. Therefore, DNA from a single cell is sufficient to perform DNA
fingerprint analysis.

Applications Of DNA Fingerprinting:

• 
It is used to determine the father or mother of a child. VNTR is
heritable. Therefore, if the child's VNTR is known, the parental VNTR model can
be recreated. It can be used to determine the biological father in cases of
identification, adoption, confirmation of legal nationality and biological
parenthood.

• 
DNA taken from skin, hair cells, blood or other DNA evidence left at the
crime scene can be compared using DNA strip models. By comparing it to the
suspect's DNA, authorities can determine whether the suspect is guilty or
innocent. It can also be used to determine the identity of a murder victim in a
similar way.

• 
Helps doctors and scientists find the best possible match for organ
transplant surgery.

• 
Helps to identify victims in the event of a disaster.

• 
Helps to study variations within a population or ethnic group.

• 
It is used to identify inherited diseases (such as Huntington's disease,
sickle cell anemia, cystic fibrosis, etc.) in unborn children, children and
adults.

• 
It is used to find ancestors and create a family tree.

• 
It is used in the study of genetic variability of threatened species in
conservation biology.

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Used to test for pathogens in food.<a name="_Toc107473762"></a><a name="_Toc102732701"></a>

डीएनए फिंगरप्रिंटिंग।

• डीएनए फिंगरप्रिंट मूल रूप से एलेक जेफ्रीज़ द्वारा विकसित किया गया था। एक उपग्रह डीएनए जिसमें बहुत उच्च स्तर का पॉलीमॉर्फिज्म होता है, एक जांच के रूप में कार्य करता है। इसे वेरिएबल नंबर ऑफ टैंडम रिपीट्स (Variable Number of Tandem Repeats) के रूप में जाना जाता है। डीएनए डिटेक्शन तकनीक में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

o डीएनए आइसोलेशन (DNA Isolation)

o डीएनए को रेस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएस (Restriction Endonuclease) द्वारा पाचन

o डीएनए टुकड़ों का इलेक्ट्रोफोरेसिस (Electrophoresis) द्वारा पृथक्करण

o पृथक किए गए डीएनए टुकड़ों का सिंथेटिक झिल्लियों जैसे नायलॉन या नाइट्रोसेल्यूलोज़ पर स्थानांतरण। इसे ब्लॉटिंग (Blotting) कहा जाता है।

o रेडियो लेबल्ड वीएनटीआर (Variable Number of Tandem Repeat) जांच द्वारा हाइब्रिडाइजेशन

o ऑटोराडियोग्राफी (Autoradiography) द्वारा हाइब्रिडाइज्ड डीएनए टुकड़ों का पता लगाना

• वीएनटीआर (VNTR) डीएनए सैटेलाइट मिनीसैटेलाइट्स की एक श्रेणी से संबंधित है। एक छोटा डीएनए अनुक्रम कई प्रतिलिपियों में टैंडम में व्यवस्थित होता है। एक व्यक्ति में, प्रतियों की संख्या एक गुणसूत्र से दूसरे में भिन्न होती है। पॉलीमॉर्फिज्म की डिग्री दोहराव की संख्या पर निर्भर करती है। इसलिए, वीएनटीआर का आकार 0.1 से 20 केबी (KB) तक होता है। वीएनटीआर जांच के साथ हाइब्रिडाइजेशन के बाद, ऑटोराडियोग्राम कई विभिन्न आकारों के बैंड दिखाता है। ये बैंड एकल डीएनए के लिए एक विशेष पैटर्न दिखाते हैं। यह पैटर्न एक आबादी में प्रत्येक व्यक्ति के लिए अलग होता है, सिवाय मोनोज़ाइगोटिक (एक जैसे) जुड़वां के मामले में। इस तकनीक की संवेदनशीलता को पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (Polymerase Chain Reaction) के उपयोग से बढ़ाया गया है। इसलिए, डीएनए फिंगरप्रिंट विश्लेषण करने के लिए एकल कोशिका से डीएनए पर्याप्त है।

डीएनए फिंगरप्रिंटिंग के अनुप्रयोग:

• यह किसी बच्चे के पिता या माता को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है। वीएनटीआर (VNTR) वंशानुगत होता है। इसलिए, यदि बच्चे का वीएनटीआर ज्ञात है, तो माता-पिता का वीएनटीआर मॉडल पुनः निर्मित किया जा सकता है। इसे पहचान, गोद लेने, कानूनी राष्ट्रीयता की पुष्टि और जैविक पितृत्व के मामलों में जैविक पिता को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

• अपराध स्थल पर छोड़े गए त्वचा, बाल कोशिकाओं, रक्त या अन्य डीएनए साक्ष्य से लिया गया डीएनए डीएनए स्ट्रिप मॉडल्स का उपयोग करके तुलना किया जा सकता है। इसे संदिग्ध के डीएनए से तुलना करके, अधिकारी यह निर्धारित कर सकते हैं कि संदिग्ध दोषी है या निर्दोष। इसे इसी तरह से हत्या के शिकार की पहचान करने के लिए भी उपयोग किया जा सकता है।

• अंग प्रत्यारोपण सर्जरी के लिए डॉक्टरों और वैज्ञानिकों को सबसे अच्छा संभव मेल खोजने में मदद करता है।

• आपदा की स्थिति में पीड़ितों की पहचान करने में मदद करता है।

• किसी आबादी या जातीय समूह के भीतर भिन्नताओं का अध्ययन करने में मदद करता है।

• यह अजन्मे बच्चों, बच्चों और वयस्कों में वंशानुगत बीमारियों (जैसे हंटिंगटन की बीमारी, सिकल सेल एनीमिया, सिस्टिक फाइब्रोसिस, आदि) की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

• यह पूर्वजों को खोजने और एक परिवार वृक्ष बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

• संरक्षण जीवविज्ञान में संकटग्रस्त प्रजातियों की आनुवंशिक विविधता का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

• खाद्य में रोगजनकों के परीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है।

• 
डीएनए फिंगरप्रिंट मूल रूप से एलेक जेफ्रीज़ द्वारा विकसित किया गया था। एक उपग्रह डीएनए जिसमें बहुत उच्च स्तर का पॉलीमॉर्फिज्म होता है, एक जांच के रूप में कार्य करता है। इसे वेरिएबल नंबर ऑफ टैंडम रिपीट्स (Variable Number of Tandem Repeats) के रूप में जाना जाता है। डीएनए डिटेक्शन तकनीक में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

o  डीएनए आइसोलेशन (DNA Isolation)

o  डीएनए को रेस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएस (Restriction Endonuclease) द्वारा पाचन

o  डीएनए टुकड़ों का इलेक्ट्रोफोरेसिस (Electrophoresis) द्वारा पृथक्करण

o  पृथक किए गए डीएनए टुकड़ों का सिंथेटिक झिल्लियों जैसे नायलॉन या नाइट्रोसेल्यूलोज़ पर स्थानांतरण। इसे ब्लॉटिंग (Blotting) कहा जाता है।

o  रेडियो लेबल्ड वीएनटीआर (Variable Number of Tandem Repeat) जांच द्वारा हाइब्रिडाइजेशन

o  ऑटोराडियोग्राफी (Autoradiography) द्वारा हाइब्रिडाइज्ड डीएनए टुकड़ों का पता लगाना

• 
वीएनटीआर (VNTR) डीएनए सैटेलाइट मिनीसैटेलाइट्स की एक श्रेणी से संबंधित है। एक छोटा डीएनए अनुक्रम कई प्रतिलिपियों में टैंडम में व्यवस्थित होता है। एक व्यक्ति में, प्रतियों की संख्या एक गुणसूत्र से दूसरे में भिन्न होती है। पॉलीमॉर्फिज्म की डिग्री दोहराव की संख्या पर निर्भर करती है। इसलिए, वीएनटीआर का आकार 0.1 से 20 केबी (KB) तक होता है। वीएनटीआर जांच के साथ हाइब्रिडाइजेशन के बाद, ऑटोराडियोग्राम कई विभिन्न आकारों के बैंड दिखाता है। ये बैंड एकल डीएनए के लिए एक विशेष पैटर्न दिखाते हैं। यह पैटर्न एक आबादी में प्रत्येक व्यक्ति के लिए अलग होता है, सिवाय मोनोज़ाइगोटिक (एक जैसे) जुड़वां के मामले में। इस तकनीक की संवेदनशीलता को पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (Polymerase Chain Reaction) के उपयोग से बढ़ाया गया है। इसलिए, डीएनए फिंगरप्रिंट विश्लेषण करने के लिए एकल कोशिका से डीएनए पर्याप्त है।

डीएनए फिंगरप्रिंटिंग के अनुप्रयोग:

• 
यह किसी बच्चे के पिता या माता को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है। वीएनटीआर (VNTR) वंशानुगत होता है। इसलिए, यदि बच्चे का वीएनटीआर ज्ञात है, तो माता-पिता का वीएनटीआर मॉडल पुनः निर्मित किया जा सकता है। इसे पहचान, गोद लेने, कानूनी राष्ट्रीयता की पुष्टि और जैविक पितृत्व के मामलों में जैविक पिता को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

• 
अपराध स्थल पर छोड़े गए त्वचा, बाल कोशिकाओं, रक्त या अन्य डीएनए साक्ष्य से लिया गया डीएनए डीएनए स्ट्रिप मॉडल्स का उपयोग करके तुलना किया जा सकता है। इसे संदिग्ध के डीएनए से तुलना करके, अधिकारी यह निर्धारित कर सकते हैं कि संदिग्ध दोषी है या निर्दोष। इसे इसी तरह से हत्या के शिकार की पहचान करने के लिए भी उपयोग किया जा सकता है।

• 
अंग प्रत्यारोपण सर्जरी के लिए डॉक्टरों और वैज्ञानिकों को सबसे अच्छा संभव मेल खोजने में मदद करता है।

• 
आपदा की स्थिति में पीड़ितों की पहचान करने में मदद करता है।

• 
किसी आबादी या जातीय समूह के भीतर भिन्नताओं का अध्ययन करने में मदद करता है।

• 
यह अजन्मे बच्चों, बच्चों और वयस्कों में वंशानुगत बीमारियों (जैसे हंटिंगटन की बीमारी, सिकल सेल एनीमिया, सिस्टिक फाइब्रोसिस, आदि) की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

• 
यह पूर्वजों को खोजने और एक परिवार वृक्ष बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

• 
संरक्षण जीवविज्ञान में संकटग्रस्त प्रजातियों की आनुवंशिक विविधता का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

• 
खाद्य में रोगजनकों के परीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है।<a name="_Toc107473762"></a><a name="_Toc102732701"></a>

Science Tech Internal Security / विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी तथा आंतरिक सुरक्षा

Q 2001, Biotechnology, Biology, Health Technology

Assertion (A): “DNA Fingerprinting” has become a powerful tool to establish paternity and identity of criminals in rape and assault cases. Reason (R): Trace evidence such as hairs, saliva and dried semen are adequate for DNA analysis.

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DNA Fingerprinting

डीएनए फिंगरप्रिंटिंग।

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Q 2001, Biotechnology, Biology, Health Technology

Assertion (A): “DNA Fingerprinting” has become a powerful tool to establish paternity and identity of criminals in rape and assault cases. Reason (R): Trace evidence such as hairs, saliva and dried semen are adequate for DNA analysis.

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