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Semester 4: Gene Technology, Immunology and Computational Biology
Principles of Gene Manipulation: recombinant DNA technology, restriction enzymes, cloning vectors, gene transfer
Gene Manipulation ke Siddhant
Recombinant DNA Technology
Recombinant DNA technology ek aisi prakriya hai jismein DNA ke alag-alag tukdon ko milaaya jaata hai. Ismein ek vishesh DNA sequence ki kisike doosre DNA ke saath jodi jaati hai. Yeh technique gene cloning aur gene expression ke liye mahatvapurn hai. Iska istemal vakay mein anek jaivik aur chikitsiy prayog mein hota hai.
Restriction Enzymes
Restriction enzymes vo protein hote hain jo DNA ko vishesh sthal par kaatte hain. Yeh enzymes prachin jivanuon se nikale jaate hain aur inhe 'molecular scissors' bhi kaha jata hai. Inka prayog DNA fragments ko alag karne ke liye kiya jata hai, jo ki recombinant DNA banane ke liye avashyak hai.
Cloning Vectors
Cloning vectors un DNA molecules ka chitran hain jo kisi vishesh gene ko host organism mein transfer karne mein madad karte hain. Vectors jaise plasmids, bacteriophages, aur yeast artificial chromosomes ka istemal gene ko replicate karne ya gene therapy ke liye hota hai.
Gene Transfer Techniques
Gene transfer techniques mein alag-alag tarike shamil hote hain jaise transformation, transduction, aur conjugation. In techniques ke madhyam se genes ko ek organism se doosre organism mein transfer kiya ja sakta hai. Yeh techniques biotechnology aur genetic engineering mein mahatvapurn bhoomika nibhati hain.
Applications of Genetic Engineering: single cell proteins, biosensors, transgenics, DNA drugs and vaccines
Applications of Genetic Engineering
Single Cell Proteins
सिंगल सेल प्रोटीन (SCP) एक नया प्रोटीन स्रोत है, जो माइक्रोबियल कोशिकाओं से प्राप्त होता है। यह खाद्य उद्योग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और प्रोटीन की कमी को पूरा करने में मदद कर सकता है। इसे फफूंदी, खमीर और बैक्टीरिया से उत्पन्न किया जा सकता है।
Biosensors
बायोसेंसर्स जैविक तत्वों का उपयोग करते हुए विशिष्ट रासायनिक या जैविक परिवर्तनों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया उपकरण हैं। ये विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोगी हैं, जैसे कि रोगों का शीघ्र निदान, पर्यावरण की निगरानी और खाद्य सुरक्षा।
Transgenics
ट्रांसजेनिक्स एक विधि है जिसके तहत आनुवंशिक संशोधन के द्वारा नई विशेषताओं के लिए जीन को एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित किया जाता है। यह कृषि में फसल की पैदावार बढ़ाने और रोग प्रतिरोधक क्षमताओं को बढ़ाने के लिए उपयोगी है।
DNA Drugs
डीएनए ड्रग्स एक नई चिकित्सा विधि हैं जो आनुवंशिक सामग्री का उपयोग करके बीमारियों का इलाज करती हैं। ये विशिष्ट टारगेट कोशिकाओं पर कार्य करते हैं और पारंपरिक दवाओं की तुलना में अधिक प्रभावी हो सकते हैं।
Vaccines
वैक्सीनेशन एक प्रमुख चिकित्सा तकनीक है जो रोगों को रोकने के लिए प्रयोग की जाती है। आनुवंशिक इंजीनियरिंग द्वारा उत्पन्न वैक्सीन अधिक प्रभावी और सुरक्षित होते हैं, जो शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत करने में मदद करते हैं।
DNA Diagnostics: genetic analysis, mutation detection, pharmacogenomics and pharmacogenetics
DNA Diagnostics
Genetic Analysis
डीएनए निदान में आनुवंशिक विश्लेषण का उपयोग किसी व्यक्ति के जीनों, क्रोमोसोमों और प्रोटीनों के अध्ययन के लिए किया जाता है। यह प्रक्रियाएँ आमतौर पर आनुवंशिक रोगों की पहचान और उनका प्रबंधन करने में सहायक होती हैं।
Mutation Detection
म्यूटेशन पहचान तकनीकें ऐसे परिवर्तनों की पहचान करने में सहायक होती हैं जो जीन में उत्पन्न होते हैं। ये म्यूटेशन रोगों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विभिन्न तकनीकों जैसे कि एसईक्वेंसिंग, पीसीआर और माइक्रोARRAY का उपयोग किया जाता है।
Pharmacogenomics
फार्माकोजेनोमिक्स का अध्ययन दवाओं के प्रतिकूल प्रभावों के साथ-साथ उनकी प्रभावशीलता को समझने के लिए किया जाता है। यह व्यक्तिगत चिकित्सा के विकास में सहायक है, जिससे एक व्यक्ति की आनुवंशिक संरचना के अनुसार औषधियों का चयन किया जा सकता है।
Pharmacogenetics
फार्माकोजेनेटिक्स का अध्ययन यह समझने के लिए किया जाता है कि कैसे आनुवंशिक भिन्नताएँ दवा के प्रतिक्रिया को प्रभावित करती हैं। यह दवा की खुराक के निर्धारण और दवा की योजना बनाने में सहायक होती हैं।
Immune System and its Components: innate and adaptive immunity, immunoglobulins, hypersensitivity, HLA complex
Immune System and its Components
प्रतिरक्षा प्रणाली का परिचय
प्रतिरक्षा प्रणाली मानव शरीर की रक्षा प्रणाली है, जो बाहरी आक्रमणकारियों जैसे बैक्टीरिया, वायरस और परजीवियों के खिलाफ काम करती है। यह दो प्रकार की प्रतिरक्षा में विभाजित होती है: जन्मजात प्रतिरक्षा और अधागत प्रतिरक्षा।
जन्मजात प्रतिरक्षा
जन्मजात प्रतिरक्षा शरीर की पहली रक्षा पंक्ति है। यह त्वरित और सामान्य प्रतिक्रिया होती है। इसमें शारीरिक बाधाएं, जैसे त्वचा और श्लेष्मा झिल्ली, और सफेद रक्त कोशिकाएं शामिल होती हैं, जो रोगाणुओं को नष्ट करने में मदद करती हैं।
अधागत प्रतिरक्षा
अधागत प्रतिरक्षा विशिष्ट और यादृच्छिक होती है। यह विदेशी एंटीजन के साथ संपर्क के बाद विकसित होती है, और इसमें बी-कोशिकाएं और टी-कोशिकाएं शामिल होती हैं। यह प्रतिरक्षा प्रणाली दीर्घकालिक होती है और एक बार संक्रमित होने के बाद शरीर पुनः सक्रिय हो सकता है।
इम्युनोग्लोबुलिन्स
इम्युनोग्लोबुलिन्स एंटीबॉडी होते हैं जो बी-कोशिकाओं द्वारा निर्मित होते हैं। ये रोगाणुओं को पहचानते हैं और उन्हें नष्ट करने में मदद करते हैं। मुख्य प्रकारों में IgG, IgA, IgM, IgE और IgD शामिल हैं।
हाइपरसेंसिटिविटी
हाइपरसेंसिटिविटी एक असामान्य प्रतिक्रिया है जब प्रतिरक्षा प्रणाली सामान्यतः हानिकारक नहीं होते पदार्थों पर प्रतिक्रिया करती है। इसे चार प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्रकार I (अस्थमा, анаफिला्क्सिस), प्रकार II (ऑटोइम्यून बीमारियाँ), प्रकार III (सिस्टमिक ल्यूपस) और प्रकार IV (ट्यूबरकुलिन टेस्ट)।
HLA कॉम्प्लेक्स
HLA (ह्यूमन leukocyte antigen) जीन का समूह है जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह टी-कोशिकाओं को संक्रमित और कैंसर कोशिकाओं को पहचानने में सहायता करता है। HLA के विभिन्न प्रकार संक्रमण और रोगों की प्रवृत्ति को प्रभावित करते हैं।
Biostatistics I: mean, median, mode, variance, standard deviation, probability
Biostatistics I
Item
औसत, संख्याओं का योग और संख्या की संख्या।
Mean = Σx / N
5, 10, 15 का औसत = (5+10+15)/3 = 10
Item
माध्य क्रमबद्ध संख्याओं का मध्य मान।
संख्याओं को क्रमबद्ध करें और मध्य मान निकालें।
5, 10, 15, 20 का माध्य = (10+15)/2 = 12.5
Item
किसी डेटा सेट में सबसे अधिक बार आने वाला मान।
5, 7, 7, 8, 10 का मोड = 7
Item
डेटा के प्रसार का माप।
Variance = Σ(x-mean)² / N
1, 2, 3 में भिन्नता = [(1-2)² + (2-2)² + (3-2)²]/3 = 0.67
Item
भिन्नता का मूल।
Standard Deviation = √Variance
1, 2, 3 में मानक विचलन = √0.67 ≈ 0.82
Item
किसी घटना के होने की संभावना।
Probability = Number of favorable outcomes / Total outcomes
सिक्का उछालने में हेड आने की सम्भावना = 1/2
Biostatistics II: data summarizing, graphical presentation, tests of significance (t-test, Chi-square)
Biostatistics II: Data Summarizing, Graphical Presentation, Tests of Significance
डेटा सारांशण
डेटा सारांशण का अर्थ है एकत्रित डेटा की केंद्रीय प्रवृत्तियों, वैरिएशन और वितरण का वर्णन करना। यह संपूर्ण डेटा सेट को सरल तरीके से प्रस्तुत करने में मदद करता है। प्रमुख उपायों में माध्य (mean), मध्य (median), मोड (mode) और मानक विचलन (standard deviation) शामिल हैं।
ग्राफिकल प्रस्तुति
ग्राफिकल प्रस्तुति डेटा के दृश्य प्रतिनिधित्व को संदर्भित करती है। इसमें डेटा को स्पष्ट और संक्षिप्त रूप में दिखाने के लिए विभिन्न ग्राफ और चार्ट का उपयोग किया जाता है, जैसे कि बार चार्ट, पाई चार्ट, औरHistogram। यह दृष्टिगत डेटा का विश्लेषण करने और पैटर्न को पहचानने में सहायक होती है।
महत्व परीक्षण (t-test)
t-test एक सांख्यिकीय परीक्षण है जिसका उपयोग दो समूहों के मध्य अंतर का आकलन करने के लिए किया जाता है। यह परीक्षण यह निर्धारित करता है कि क्या समूहों के बीच अंतर सांख्यिकीय दृष्टि से महत्वपूर्ण है या नहीं। t-test के प्रकारों में स्वतंत्र (independent) और संबंधी (paired) t-test शामिल हैं।
चाई-स्क्वायर परीक्षण (Chi-square test)
चाई-स्क्वायर परीक्षण का उपयोग वर्गीकृत डेटा के लिए किया जाता है। यह परीक्षण स्वतंत्रता का परीक्षण करता है, यानी क्या दो वर्गों के बीच संबंध मौजूद है या नहीं। यह परीक्षण अक्सर आबादी की वितरण की अपेक्षित और वास्तविक आवृत्तियों के बीच के अंतर का आकलन करने के लिए किया जाता है।
Basics of Computers: CPU, operating systems, websites, search engines
Computers ke Mool Siddhant
CPU (Central Processing Unit)
CPU ko computer ka dimaag kaha jata hai. Yeh har ek operation ko process karta hai aur sabhi components ke beech data ka adan-pradan karta hai. CPU ki speed ko GHz me measure kiya jata hai aur yeh do mukhya parts me baanta jata hai: ALU (Arithmetic Logic Unit) jo ghatana aur logic operations karta hai aur CU (Control Unit) jo instructions ko control karta hai.
Operating Systems
Operating System (OS) software hota hai jo hardware aur user ke beech interface banata hai. Yeh ek platform pradaan karta hai jisme applications run hoti hain. Vibhinn prakar ke operating systems hain, jaise Windows, Linux, aur macOS. OS ki mukhya bhumika system resources ka management aur user interactions ko sambhalna hai.
Websites
Website ek collection hai web pages ka jo internet par accessible hote hain. Websites HTML, CSS, aur JavaScript ka istemal karke banayi jaati hain. Websites vibhinn lakshayon ke liye hoti hain jaise information pradaan karna, products bechna, ya entertainment.
Search Engines
Search Engine ek software hai jo internet par information khojne ke liye istemal hota hai. Jab user kisise search karta hai, search engine webpages ko index kar ke relevant results pradaan karta hai. Sabse prasiddh search engines hain Google, Bing, aur Yahoo. Yeh algorithms ka istemal karte hain jo relevance aur ranking tay karte hain.
Bioinformatics: databases, sequence analysis, phylogenetics
Bioinformatics: databases, sequence analysis, phylogenetics
बायोइनफॉर्मेटिक्स का परिचय
बायोइनफॉर्मेटिक्स जैविक डेटा के प्रबंधन और विश्लेषण की एक शाखा है। यह जैव-डेटाबेस, सिक्वेंस एनालिसिस और फाइलेजेनैटिक्स के लिए कंप्यूटर तकनीकों का उपयोग करता है।
डेटाबेस
बायोइनफॉर्मेटिक्स में विभिन्न प्रकार के डेटाबेस हैं, जैसे कि जीन डेटा, प्रोटीन डेटाबेस और जीनोम डेटाबेस। ये डेटाबेस शोधकर्ताओं को जीवों के जीनों और प्रोटीन के क्रम और संरचना को समझने में मदद करते हैं।
सिक्वेंस एनालिसिस
सिक्वेंस एनालिसिस में डीएनए, आरएनए और प्रोटीन अनुक्रमों का अध्ययन शामिल होता है। इस प्रक्रिया में अनुक्रमों का तुलनात्मक विश्लेषण, संरचना का अनुमान और प्राथमिकताएँ तय करना शामिल है।
फाइलेजेनैटिक्स
फाइलेजेनैटिक्स एक वैज्ञानिक विधि है, जो जीवों के विकासात्मक संबंधों का अध्ययन करती है। यह जीवों के जैविक डेटा का उपयोग करके उनका विकास संबंधी पेड़ बनाने में मदद करती है।
