Class 12, Bio-Botany - Key points, Lesson-4 Principles and Processes of Biotechnology / உயிரிதொழில்நுட்பவியல் நெறிமுறைகளும் செயல்முறைகளும்

Key points for Lesson - 4. Principles and Processes of Biotechnology


1. Molecular Tools & Modifying Enzymes:

a. Restriction Enzymes (Molecular Scissors): Restriction Enzymes cut bonds at specific nucleotide targets and are classified as nucleases.  

b.   Exonuclease: Exonuclease removes nucleotides from the ends of DNA strands.  

c.   Endonuclease: Endonuclease removes nucleotides from inside the DNA strand.  

d. DNA Ligase (Molecular Glue): DNA Ligase joins DNA fragments by forming phosphodiester bonds.  

e.  Alkaline Phosphatase: Alkaline Phosphatase. Removes terminal 5' phosphate groups to stop linearized plasmid vectors from self‑ligating.  

f. DNA Backbone:  5' -- [Phosphate]--[Sugar]--[Base]... [Base]--[Sugar]--[Phosphate] 3'

CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.

2. Palindromes & Recognition Sequences:
a. Palindromic Symmetry: Palindromic Symmetry means base sequences read the same on strands when both are read from 5' à 3'.  
b. EcoRI Cleavage: EcoRI recognizes the hexanucleotide sequence 5' -GAATTC- 3' and cuts between Guanine and Adenine to create sticky ends.  

3. Vector Structure & Cloning Terminology:
a. Plasmids: Plasmids are extrachromosomal autonomously replicating, circular double‑stranded DNA found in bacteria.  

b. PBR322 Breakdown:
        p: Plasmid.  
        BR: Bolivar and Rodriguez (the scientists who developed it in 1977).  
        322: Laboratory strain designation number.  

c. Selectable Markers: Selectable Markers are genes that give resistance to antibiotics such as ampicillin or tetracycline and are used to pick transformed cells from non‑transformed ones.  

d. Multiple Cloning Site (MCS): Multiple Cloning Site is a DNA region that contains many unique recognition sites for different restriction enzymes and is also called a polylinker.

CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.

4. rDNA Experimental Workflow & Electrophoresis

  • Standard Operational Sequence:
Isolation of pure DNA à Restriction enzyme digestion à Amplification/Ligation à Insertion into host cell.

a. Agarose Gel Electrophoresis: Agarose Gel Electrophoresis uses a field to separate DNA fragments by size and charge.  

b. Ethidium Bromide (EtBr): Ethidium Bromide is a dye that intercalates into DNA and allows bands to be seen under ultraviolet light.  

c. Southern Blotting Steps: Southern Blotting uses restriction cutting, gel electrophoresis transfer to a nitrocellulose or nylon membrane and hybridization with a probe followed by autoradiography. Southern Blotting does not include Polymerase Chain Reaction (PCR) as a built‑in step.   

                                                             Isolation of DNA 

                                                                          ↓

                                                 Cleavage via Restriction Enzymes 

                                                                          ↓

                                               Gel Electrophoresis & EtBr Staining 

                                                                          ↓

                                                      Ligation / Gene Amplification 

                                                                          ↓

                                          Insertion into Host Cell (Transformation) 


CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.

5. Applied Agricultural Biotechnology:

a. Agrobacterium tumefaciens (Ti Plasmid): Agrobacterium tumefaciens is a Natural plant genetic engineer that mainly affects dicotyledonous crops and causes Crown Gall tumors, not banana bunchy top which is caused by a virus.   It transfers its T‑DNA from the tumor‑inducing (Ti) plasmid into the plant genome rather than transferring genes from its bacterial chromosome.  

b. Bt Cotton: Bt Cotton contains cry genes taken from Bacillus thuringiensis that produce crystalline endotoxins to insect pests.   Bt Cotton offers biological resistance, against cotton bollworms, which are lepidopteran insects and thus secures much higher crop yields.

CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.


பாடம் - 4 உயிரிதொழில்நுட்பவியல் நெறிமுறைகளும் செயல்முறைகளும்

1. மூலக்கூறு கருவிகள் மற்றும் நொதிகள்:

தடைகட்டு நொதிகள் (Restriction Enzymes / மூலக்கூறு கத்தரிக்கோல்): DNA‑வின் குறிப்பிட்ட கார வரிசைகளை கண்டுபிடித்து, பாஸ்போடைஎஸ்டர் பிணைப்புகளை வெட்டும் நியூக்ளியேஸ் நொதிகள்.

எக்சோநியுக்ளியேஸ்: DNA இழையின் விளிம்புகளில் இருந்து நியூக்ளியோடைடுகளை நீக்குகிறது.

எண்டோநியுக்ளியேஸ்: DNA இழையின் உள்ளே உள்ள பாஸ்போடைஎஸ்டர் பிணைப்புகளை வெட்டுகிறது.

DNA லைகேஸ் (மூலக்கூறு பசை): துண்டிக்கப்பட்ட DNA இழைகளைக் ஒன்றாக இணைக்கிறது.

அல்கலைன் பாஸ்ஃபட்டேஸ்: தாங்கிக்கடத்தி DNA தன்னிச்சையாக வட்டமாக மாறுவதைத் தடுக்க, அதன் $5'$ முனையிலுள்ள பாஸ்பேட் குழுவை நீக்குகிறது அல்லது சேர்க்கிறது.

DNA இழை: 5' -- [பாஸ்பேட்]--[சர்க்கரை]--[கார இணை] ... [கார இணை]--[சர்க்கரை]-- [பாஸ்பேட்]-- 3'

CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.

2. பாலின்ட்ரோம் தொடர்வரிசை மற்றும் துண்டிப்புமுன்பின் ஒத்த தொடர்வரிசை (Palindrome): இரு DNA இழைகளையும் 5' à 3' திசையில் வாசிக்கும் போது ஒரே மாதிரியான கார வரிசை இருக்கும்.  

EcoRI துண்டிக்கும் தளம்: 5'-GAATTC-3' என்ற 6 கார இணை வரிசையை கண்டுபிடித்து, குவானைன் (G) மற்றும் அடினைன் (A) இடையில் சமச்சீரற்ற முறையில் துண்டித்து, ஒட்டும் முனைகள் (Sticky ends) உருவாக்குகிறது.  

3. தாங்கிக்கடத்திகள் மற்றும் பிளாஸ்மிட் பண்புகள்

பிளாஸ்மிட்: பாக்டீரியாவில் குரோமோசோமைத் தவிர்த்து தனியாகக் காணப்படும், தன்னிச்சையாக இரட்டிப்படையும் வட்ட வடிவ இரட்டை இழை DNA ஆகும்.

pBR322 விளக்கக் குறிப்பு:

p: பிளாஸ்மிட் (Plasmid).

BR: இதை உருவாக்கிய பொலிவர் (Bolivar) மற்றும் ரோட்ரிக்கஸ்   

    (Rodriguez) என்ற அறிவியலாளர்களின் பெயர்கள்.

322: ஆய்வகத்தில் கொடுக்கப்பட்ட வரிசை எண்.

தேர்ந்தெடுக்கும் அடையாளக் குறிகள் (Selectable Markers): பிளாஸ்மிடில் உள்ள ஆன்டிபயாடிக் எதிர்ப்பு மரபணுக்கள் (எ.கா: ஆம்பிசிலின், டெட்ராசைக்ளின் எதிர்ப்பு), பிளாஸ்மிடை ஏற்றுக்கொண்ட மாற்றப்பட்ட செல்களை (Transformed cells) தேர்ந்தெடுக்க உதவுகின்றன.

பல நகலாக்க களம் (Multiple Cloning Site / Polylinker): பல்வேறு ரெஸ்ட்ரிக்ஷன் நொதிகள் கண்டுபிடித்து துண்டிக்க பல தனித்துவமான தளங்களைக் கொண்ட பகுதி.

4. மறுகூட்டிணைவு DNA தொழில்நுட்ப படிநிலைகள் & ஆய்வக முறைகள்

சரியான படிநிலை வரிசை:

மரபணுப் பொருளைப் பிரித்தெடுத்தல் à DNA-வை நொதியால் துண்டித்தல் à மரபணுப் பெருக்கம்/இணைத்தல் à ஓம்புயிர் செல்லில் செலுத்துதல்.

அகரோஸ் இழும மின்னாற்பிரிப்பு (Agarose Gel Electrophoresis): துண்டாக்கப்பட்ட DNA துண்டுகளை அவற்றின் மின்சுமை மற்றும் அளவின் அடிப்படையில் பிரிக்கப் பயன்படுகிறது.

எத்திடியம் புரோமைடு (EtBr): மின்னாற்பிரிப்பில் பிரிந்த DNA துண்டுகளுக்கு இடையே புகுந்து, UV ஒளியில் ஒளிரச் செய்து பட்டைகளாகக் காட்ட உதவும் சாயம்.

சதர்ன் ஒற்றியெடுப்பு முறை (Southern Blotting): DNA துண்டுகளை மின்னாற்பிரிப்பு செய்து, நைலான் தாளுக்கு மாற்றி, கதிரியக்கக் குறியிடப்பட்ட ஆய்வுப்பொருளைக் கொண்டு கண்டறியும் முறை. இதில் பாலிமரேஸ் சங்கிலித் தொடர்வினை (PCR) நேரடியாகப் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.

CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.

                DNA பிரித்தெடுத்தல்

                                                                                     ↓

                                           ரெஸ்ட்ரிக்ஷன் நொதியால் துண்டித்தல்

                                                                                     ↓

                                               மின்னாற்பிரிப்பு & EtBr சாயம் இடுதல்

                                                                                    ↓

                              லைகேஸ் மூலம் இணைத்தல் / மரபணுப் பெருக்கம்

                                                                                   ↓

                                    ஓம்புயிர் செல்லினுள் செலுத்துதல் (Transformation)

 

5. வேளாண் உயிரிதொழில்நுட்ப பயன்பாடுகள்

அக்ரோபாக்டீரியம் டுமிஃபேசியன்ஸ் (Ti பிளாஸ்மிட்): முக்கியமாக இருவித்திலைத் தாவரங்களைத் தாக்கி, கிரவுன் கால் (Crown Gall) கழலை நோயை உண்டாக்குகிறது. வாழையின் உச்சிக் கொத்து நோயை உருவாக்குவது வைரஸ் ஆகும். பாக்டீரியாவின் குரோமோசோம் மரபணுத்தொகை மாற்றப்படாது; Ti பிளாஸ்மிட்டில் உள்ள T-DNA பகுதியை மட்டுமே தாவர செல்லினுள் செலுத்துகிறது.

Bt பருத்தி (Bt Cotton): பேசில்லஸ் துரிஞ்சியன்சிஸ் என்ற பாக்டீரியாவின் cry மரபணுக்கள் மூலம் நச்சுப் படிகப் புரதத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. Bt பருத்தி பருத்தியைத் தாக்கும் முக்கிய பூச்சியான காய்ப்புழுக்களுக்கு (Bollworms) எதிராக எதிர்ப்புத்தன்மையை வழங்கி, அதிக மகசூலை தருகிறது.

CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Class 12, Bio-Botany - Key points, Lesson-1, Asexual and Sexual Reproduction in Plants / தாவரங்களில் பாலிலா இனப்பெருக்கம் மற்றும் பாலினப்பெருக்கம்

Image
  Lesson-1  Asexual and Sexual Reproduction in Plants CLICK HERE TO ATTEND BOOK BACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.  Reproduction is one of the attributes of living things. Lower plants, microbes and animals reproduce by different methods (fragmentation, gemma, binary fission, budding, regeneration). Organisms reproduce through asexual and sexual methods. Asexual methods in angiosperms occur through natural or artificial methods.  The natural methods take place through vegetative propagules or diaspores. Artificial method of reproduction involves cutting, layering and grafting. Micropropagation is a modern method used to raise new plants. CLICK HERE TO ATTEND BOOK BACK ONEWORD ONLINE TEST /  புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.  Sexual reproduction includes gametogenesis and fertilization. External fertilization occurs in lower plants like algae but in higher plants internal fertilization takes place. A flower i...
Read more

Class 12, Bio-Botany - Quiz, Lesson-1, Asexual and Sexual Reproduction in Plants / தாவரங்களில் பாலிலா இனப்பெருக்கம் மற்றும் பாலினப்பெருக்கம்

QUIZ - 12th BIO-BOTANY (ASEXUAL AND SEXUAL REPRODUCTION IN PLANTS) YOU CAN - BIO-BOTANY BOOK BACK ONEWORD MOCK TEST TIME LEFT: 00:00 1. Asexual and Sexual Reproduction in Plants / தாவரங்களில் பாலிலா இனப்பெருக்கம் மற்றும் பாலினப்பெருக்கம் 19 Questions | 19 Minutes | Marks: 19 Student Name / மாணவர் பெயர் * Teacher Name / ஆசிரியர் பெயர் * Participant Email ID / மின்னஞ்சல் முகவரி * English Medium தமிழ் வழி 1 / 19 SCORE: 0 / 19 Switch Language / மொழி மாற்று Next Question Qu...
Read more

Class 12 - Bio-Botany - Key points 2. Classical Genetics / பாரம்பரிய மரபியல்

Class 12 - Bio-Botany -  Key points Lesson 2 - Classical Genetics / பாரம்பரிய மரபியல் CLICK HERE TO ATTEND BOOKBACK ONEWORD ONLINE TEST / புத்தக வினா தேர்வு எழுத இங்கே சொடுக்கவும்.  Extra-nuclear inheritance: It is a result of genes that are found in mitochondria and chloroplasts. Test cross: To determine the gametes of a plant that has the genotype AaBb it should be crossed with a plant that has the genotype aabb. Gametes calculation: A plant that has the genotype AABbCC produces two types of gametes. Polygenic inheritance: This is when multiple genes control a trait, an example being skin color in humans. Dihybrid cross phenotypes: When you cross RRYY with rryy you get seeds with yellow cotyledons and other combinations in the F2 generation. Test cross definition: This is when the F1 hybrid is crossed with a recessive genotype. Test cross ratio: When a heterozygous yellow seed plant is crossed with a seeded plant the F1 generation has a 50:50 ratio. Link...
Read more