अध्याय 12: आनुवंशिक अभियांत्रिकी और जीन संपादन

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सार

इस अध्याय में आप क्या सीखेंगे?

आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic Engineering) एवं पुनर्योगज DNA (rDNA) तकनीक: पॉल बर्ग (1972) एवं कोहेन–बोयर (1973) के प्रयोग; मुख्य उपकरण—प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज ('आणविक कैंची' व पैलिंड्रोमिक अनुक्रम), क्लोनिंग संवाहक (Plasmids, Bacteriophages, Agrobacterium Ti plasmid — UPSC 2022), डीएनए लाइगेज ('आणविक गोंद') और रीकॉम्बिनेंट मानव इंसुलिन (Humulin — C-पेप्टाइड का निष्कासन)।
आरएनए व्यतिकरण (RNA Interference — RNAi, UPSC 2019): यूकैरियोटिक कोशिकीय सुरक्षा तंत्र; डाइसर (Dicer) व RISC संकुल द्वारा लक्षित $\text{mRNA}$ को निष्क्रिय कर जीन साइलेंसिंग थेरेपी, कैंसर उपचार और विषाणु/सूत्रकृमि-प्रतिरोधी फसलों का विकास (तथा क्यों इसका उपयोग हार्मोन प्रतिस्थापन थेरेपी में नहीं होता)।
CRISPR-Cas9 एवं अगली पीढ़ी के जीन संपादन उपकरण (UPSC 2019): जीवाणुओं की अनुकूली प्रतिरक्षा से विकसित इमैनुएल शारपेंटिए व जेनिफर डाउडना (रसायन नोबेल 2020) की तकनीक; गाइड RNA ($\text{gRNA}$) + PAM अनुक्रम + Cas9 एंडोन्यूक्लिएज; NHEJ बनाम HDR मरम्मत; Cas9 बनाम Cas12 बनाम Cas13 तथा बिना द्विरज्जुकी कट (No DSB) के काम करने वाली बेस एडिटिंग (Base Editing) और प्राइम एडिटिंग (Prime Editing)।
जीन चिकित्सा (Gene Therapy) के प्रकार एवं नैतिक सीमाएँ (UPSC 2020): कायिक कोशिका (Somatic — असंक्रामक/अवंशागत, भारत में नियामक स्वीकृति के अधीन) बनाम जनन-रेखा/भ्रूणीय (Germline — वंशागत, भारत में प्रतिबंधित) जीन संपादन; Ex-vivo बनाम In-vivo वितरण; वायरल संवाहक (AAV बनाम Lentivirus बनाम Adenovirus) और भारत में ADA-SCID से हीमोफीलिया-A तक की यात्रा।
CAR-T सेल थेरेपी (काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर T-कोशिका चिकित्सा): रोगी की T-लिम्फोसाइट्स को आनुवंशिक रूप से री-प्रोग्राम कर रक्त कैंसर ($\text{CD19}^+$ B-cell ल्यूकेमिया व लिम्फोमा) को नष्ट करने वाला 'लिविंग ड्रग'; भारत की स्वदेशी NexCAR19 (IIT बॉम्बे / टाटा मेमोरियल / ImmunoACT) और Qartemi।
भारत की ऐतिहासिक स्वदेशी उपलब्धियाँ (2025–2026): CSIR-IGIB द्वारा विकसित और सीरम इंस्टीट्यूट को हस्तांतरित सिकल सेल रोग की प्रथम स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी 'BIRSA 101' (enFnCas9 प्लेटफॉर्म — PIB 19 नवंबर 2025), CMC वेल्लोर-DBT का सफल हीमोफीलिया-A मानव जीन थेरेपी ट्रायल (PIB मार्च 2026), और भारत का त्रि-स्तरीय नियामक ढाँचा (IBSC–RCGM–GEAC एवं CDSCO-ICMR दिशानिर्देश)।

खंड 01

विषय का आधार: पुनर्योगज डीएनए (rDNA) प्रौद्योगिकी और आरएनए व्यतिकरण (RNAi) कैसे कार्य करते हैं?

1.1 पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी (Recombinant DNA Technology — आनुवंशिक अभियांत्रिकी की नींव)

किसी जीव के वांछित जीन (Foreign/Target Gene) को पृथक कर उसे किसी वाहक अणु (Vector) के साथ जोड़कर एक नए पोषी जीव (Host organism) में स्थापित करने की तकनीक को पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी (rDNA Technology) या आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic Engineering) कहते हैं। 1972 में पॉल बर्ग (Paul Berg) और सहयोगियों ने प्रथम पुनर्योगज डीएनए अणुओं के निर्माण में अग्रणी कार्य किया; 1973 में स्टेनली कोहेन (Stanley Cohen) एवं हर्बर्ट बोयर (Herbert Boyer) की टीम ने पुनर्योगज जीवाणु प्लाज्मिड को कोशिकाओं में स्थापित करके आधुनिक जीन क्लोनिंग का मार्ग खोला। NCERT कक्षा XII जीव विज्ञान के अनुसार इसके 5 मुख्य आणविक उपकरण हैं:

चित्र 1.1: पुनर्योगज डीएनए (rDNA) प्रौद्योगिकी का कार्य-प्रवाह और प्रो-इंसुलिन से परिपक्व रीकॉम्बिनेंट इंसुलिन (C-पेप्टाइड निष्कासन) का निर्माण।

1.2 आरएनए व्यतिकरण (RNA Interference — RNAi, UPSC Prelims 2019)

आरएनए व्यतिकरण (RNAi — एंड्रयू फायर और क्रेग मेलो को 2006 का फिजियोलॉजी/मेडिसिन का नोबेल पुरस्कार) सभी यूकैरियोटिक जीवों में कोशिकीय सुरक्षा की एक प्राकृतिक विधि है। इसे 'जीन साइलेंसिंग' (Post-transcriptional gene silencing) भी कहते हैं:

क्रियाविधि: जब कोशिका में कोई द्विरज्जुकी आरएनए (dsRNA — चाहे वह किसी RNA विषाणु के संक्रमण से आया हो या कृत्रिम रूप से प्रविष्ट कराया गया हो) आता है, तो डाइसर (Dicer) एंजाइम उसे $21\text{–}23$ न्यूक्लियोटाइड के छोटे टुकड़ों (siRNA — Small interfering RNA) में काट देता है। यह siRNA RISC (RNA-Induced Silencing Complex) प्रोटीन संकुल से जुड़कर लक्षित पूरक दूत आरएनए ($\text{mRNA}$) को ढूँढ़ता है और उसे काटकर नष्ट कर देता है, जिससे उस जीन का अनुवादन (Translation / प्रोटीन निर्माण) रुक जाता है।
UPSC Prelims 2019 के सत्यापित अनुप्रयोग एवं सीमा:
- अनुप्रयोग 1 (जीन साइलेंसिंग थेरेपी एवं कैंसर उपचार): कैंसर कोशिकाओं में अनियंत्रित विभाजन कराने वाले 'ऑन्कोजीन' (Oncogenes) के $\text{mRNA}$ को साइलेंस करने या आनुवंशिक रोगों (जैसे एक्यूट हेपैटिक पोरफाइरिया हेतु FDA-स्वीकृत पहली RNAi दवा Givosiran व Patisiran) के उपचार में।
- अनुप्रयोग 2 (कृषि में विषाणु एवं सूत्रकृमि प्रतिरोधी फसलें): तंबाकू के पौधों की जड़ों में गाँठ उत्पन्न कर उपज घटाने वाले सूत्रकृमि Meloidogyne incognita के विरुद्ध Agrobacterium वेक्टर द्वारा सूत्रकृमि-विशिष्ट जीन को पौधे में डालकर dsRNA बनाया गया, जिससे परजीवी का $\text{mRNA}$ साइलेंस हो गया और पौधा सुरक्षित हो गया (NCERT कक्षा XII)।
- सीमा (UPSC 2019 का गलत विकल्प): RNAi किसी जीन को बंद (Silence) करने की तकनीक है; यह शरीर में किसी लुप्त हार्मोन (जैसे इंसुलिन या थायरॉक्सिन) का उत्पादन नहीं बढ़ा सकती, इसलिए इसका उपयोग हार्मोन प्रतिस्थापन चिकित्सा (Hormone Replacement Therapy) में नहीं किया जा सकता!

खंड 02

व्यापक वैज्ञानिक विश्लेषण: CRISPR-Cas9, बेस व प्राइम एडिटिंग, जीन चिकित्सा और CAR-T सेल थेरेपी

2.1 CRISPR-Cas9 से बेस एडिटिंग और प्राइम एडिटिंग तक का विकास (UPSC 2019 एवं CSE 2027)

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) मूल रूप से जीवाणुओं (जैसे Streptococcus pyogenes) का अपना प्राकृतिक 'अनुकूली प्रतिरक्षा तंत्र' है, जिसके द्वारा जीवाणु पूर्व में आक्रमण करने वाले जीवाणुभोजियों (Bacteriophages) के DNA का एक छोटा टुकड़ा अपने जीनोम में 'स्पेसर' के रूप में सहेज कर रखते हैं और दोबारा आक्रमण होने पर Cas (CRISPR-associated) एंडोन्यूक्लिएज प्रोटीन से विषाणु के DNA को काट देते हैं। 2012 में इमैनुएल शारपेंटिए (Emmanuelle Charpentier) और जेनिफर डाउडना (Jennifer Doudna) ने इसे किसी भी जीव के जीनोम को इच्छित स्थान पर संपादित करने वाले प्रोग्रामेबल उपकरण में बदल दिया (रसायन नोबेल 2020)।

चित्र 2.1: मानक CRISPR-Cas9, बेस एडिटिंग और प्राइम एडिटिंग की कार्यप्रणाली में वैज्ञानिक अंतर।

सारणी 2.1: विभिन्न Cas प्रोटीनों (Cas9, FnCas9, Cas12, Cas13) का परीक्षा-उन्मुख तुलनात्मक मैट्रिक्स
Cas एंजाइम	स्रोत जीवाणु एवं लक्ष्य न्यूक्लिक अम्ल	प्रमुख वैज्ञानिक विशेषता एवं नैदानिक/चिकित्सीय उपयोग
1. SpCas9 (मानक Cas9)	Streptococcus pyogenes; लक्ष्य: द्विरज्जुकी DNA (dsDNA)	UPSC 2019: लक्षित जीन संपादन में प्रयुक्त 'आणविक कैंची' (कुंद सिरे / Blunt ends काटता है)। विश्व की पहली स्वीकृत CRISPR थेरेपी Casgevy (सिकल सेल व $\beta$-थैलेसीमिया हेतु) में प्रयुक्त।
2. enFnCas9 ('BIRSA 101' एवं FELUDA)	Francisella novicida; लक्ष्य: dsDNA (उन्नत लक्ष्य-विशिष्टता)	CSIR-IGIB (नई दिल्ली) द्वारा विकसित स्वदेशी प्लेटफॉर्म: इसे अनपेक्षित कट (Off-target effects) कम करने के उद्देश्य से विकसित किया गया है; जोखिम शून्य नहीं माना जाना चाहिए। इसका उपयोग भारत की पहली स्वदेशी सिकल सेल जीन थेरेपी 'BIRSA 101' (PIB नवंबर 2025) और FELUDA पेपर-स्ट्रिप डायग्नोस्टिक टेस्ट में किया गया है।
3. Cas12a (Cpf1)	Prevotella / Francisella; लक्ष्य: dsDNA	यह कुंद सिरों के बजाय 'चिपचिपे/सांतरित सिरे' (Staggered / Sticky ends) काटता है और इसमें 'कोलैटरल क्लीवेज' गुण होता है; DETECTR बायोसेंसर प्लेटफॉर्म और कृषि जीनोम संपादन में प्रयुक्त।
4. Cas13 (Cas13a / Cas13d)	Leptotrichia; लक्ष्य: एकरज्जुकी RNA (ssRNA) (DNA नहीं काटता!)	यह DNA को स्थायी रूप से बदले बिना सीधे RNA को लक्षित और संपादित/नष्ट करता है! इसका उपयोग SHERLOCK विषाणु निदान बायोसेंसर और RNA विषाणुओं (डेंगू, SARS-CoV-2) के उपचार अनुसंधान में होता है।

2.2 जीन चिकित्सा (Gene Therapy) एवं CAR-T सेल थेरेपी (कैंसर इम्यूनोथेरेपी)

किसी व्यक्ति की कोशिकाओं और ऊतकों में किसी दोषपूर्ण या उत्परिवर्तित जीन के स्थान पर एक कार्यात्मक जीन प्रविष्ट कराकर या उसे सुधारकर आनुवंशिक/अधिग्रहित रोग का उपचार करना जीन चिकित्सा (Gene Therapy) कहलाता है। विश्व की प्रथम नैदानिक जीन चिकित्सा 1990 में 4-वर्षीय बालिका में 'एडीनोसिन डिएमीनेज' (ADA-SCID — प्रतिरक्षा न्यूनता रोग) की कमी को दूर करने के लिए रेट्रोवायरल वेक्टर द्वारा T-लिम्फोसाइट्स में ADA जीन डालकर की गई थी (NCERT कक्षा XII)।

चित्र 2.2: कायिक बनाम जनन-रेखा जीन संपादन और भारत की तीन प्रमुख स्वदेशी कोशिका एवं जीन चिकित्सा उपलब्धियाँ (PIB 2025–2026)।

खंड 03

भारत-केंद्रित परिप्रेक्ष्य: 'BIRSA 101' स्वदेशी CRISPR थेरेपी, BioE3 जीन विनिर्माण एवं भारत का नियामक ढाँचा

भारत: अनुसंधान घोषणा, नैदानिक परीक्षण और व्यावसायिक स्वीकृति में अंतर

BIRSA 101: 19 नवंबर 2025 की सरकारी घोषणा में CSIR-IGIB के enFnCas9 मंच का सीरम इंस्टीट्यूट के साथ प्रौद्योगिकी हस्तांतरण दर्ज है। 19 मार्च 2026 के संसदीय उत्तर में भी नैदानिक अनुवाद और व्यावसायीकरण पर कार्य जारी बताया गया है; तकनीक की घोषणा को किसी अनुमोदित और सामान्य उपलब्ध उपचार के बराबर नहीं मानना चाहिए। PIB, नवंबर 2025 · संसदीय उत्तर, मार्च 2026।

हीमोफीलिया-A: सीएमसी वेल्लोर के पाँच रोगियों के छोटे अध्ययन में कुल 81 रोगी-महीनों के अनुवर्ती निरीक्षण के दौरान वार्षिकीकृत रक्तस्राव दर शून्य रही। यह प्रारंभिक नैदानिक परिणाम है, आजीवन प्रभाव का प्रमाण नहीं। सीएमसी वेल्लोर, 3 अक्टूबर 2026।

1. 'BIRSA 101' — सिकल सेल रोग हेतु भारत की प्रथम स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी (PIB 19 नवंबर 2025)

भगवान बिरसा मुंडा की 150वीं जयंती के अवसर पर केंद्रीय विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्री डॉ. जितेंद्र सिंह ने 19 नवंबर 2025 को भारत की पहली स्वदेशी CRISPR-आधारित जीन थेरेपी 'BIRSA 101' लॉन्च की:

वैज्ञानिक नवाचार (enFnCas9): इसे CSIR–इंस्टीट्यूट ऑफ जीनोमिक्स एंड इंटीग्रेटिव बायोलॉजी (CSIR-IGIB, नई दिल्ली) के वैज्ञानिकों ने Francisella novicida जीवाणु से प्राप्त और अभियांत्रिक रूप से उन्नत enFnCas9 प्रोटीन के आधार पर विकसित किया है। यह सिकल सेल रोग के लिए विकसित उच्च-सटीकता जीन संपादन मंच है। उपलब्ध सरकारी विज्ञप्ति इसके विशिष्ट लक्ष्य-जीन, मानव परीक्षण के अंतिम परिणाम और स्वीकृति की स्थिति का विस्तृत प्रमाण नहीं देती।
सीरम इंस्टीट्यूट (SIIPL, पुणे) के साथ प्रौद्योगिकी हस्तांतरण: वैश्विक स्तर पर उपलब्ध सिकल सेल जीन थेरेपी (जैसे Casgevy) की कीमत लगभग 3 मिलियन डॉलर (₹20–25 करोड़) है। CSIR-IGIB और सीरम इंस्टीट्यूट के बीच हुए समझौते से भारत के जनजातीय क्षेत्रों के रोगियों के लिए यह इलाज अत्यंत किफायती दर पर उपलब्ध कराना लक्ष्य है, जो 2047 तक 'सिकल सेल-मुक्त भारत' के लक्ष्य का आधार बनेगा।

2. भारत में आनुवंशिक अभियांत्रिकी और जीन थेरेपी का वैधानिक नियमन (PIB 19 मार्च 2026)

भारत में आनुवंशिक रूप से रूपांतरित जीवों और जीन संपादन उपचारों का नियमन दोहरे एवं समन्वित ढाँचे द्वारा होता है:

जैव-सुरक्षा ढाँचा (पर्यावरण संरक्षण अधिनियम, 1986 के अंतर्गत 'नियम, 1989'): प्रयोगशाला अनुसंधान और जैव-नियंत्रण चरण में संस्थागत जैव-सुरक्षा समितियाँ (IBSC) और DBT के अधीन आनुवंशिक जोड़-तोड़ समीक्षा समिति (RCGM) निगरानी करती हैं, जबकि पर्यावरणीय विमोचन हेतु MoEF&CC के अधीन आनुवंशिक अभियांत्रिकी मूल्यांकन समिति (GEAC) शीर्ष निकाय है।
क्लिनिकल एवं औषधि नियामक ढाँचा (CDSCO एवं ICMR): मानव पर जीन थेरेपी उत्पादों (GTPs) के क्लिनिकल परीक्षण और विपणन अनुमोदन का नियमन केंद्रीय औषधि मानक नियंत्रण संगठन (CDSCO) द्वारा नई औषधि और क्लिनिकल परीक्षण (NDCT) नियम, 2019 तथा ICMR–DBT–CDSCO के 'राष्ट्रीय जीन थेरेपी उत्पाद विकास और क्लिनिकल परीक्षण दिशानिर्देश, 2019' (और जीन थेरेपी सलाहकार एवं मूल्यांकन समिति — GTAEC) द्वारा किया जाता है।

खंड 04

समसामयिक घटनाक्रम (2025–2026) और UPSC CSE 2027 हेतु प्रासंगिकता

जुलाई 2026: कैसगेवी की स्वीकृति का विस्तार

अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) ने 1 जुलाई 2026 को कैसगेवी (Casgevy) की स्वीकृति 2 वर्ष एवं उससे अधिक आयु के पात्र सिकल सेल रोग तथा रक्ताधान-निर्भर बीटा थैलेसीमिया रोगियों तक विस्तृत की। यह मरीज़ की अपनी रक्त-निर्माण स्टेम कोशिकाओं के BCL11A जीन के लाल रक्त कोशिका-विशिष्ट नियामक क्षेत्र में संपादन से भ्रूणीय हीमोग्लोबिन (HbF) बढ़ाती है। BIRSA 101 का यही विशिष्ट लक्ष्य-जीन होने का दावा सरकारी विज्ञप्ति से सत्यापित नहीं होता। FDA स्वीकृति · आधिकारिक उत्पाद विवरण।

19 नवंबर 2025 • PIB (PRID: 2191740) 'BIRSA 101' स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी लॉन्च: सिकल सेल रोग के उपचार हेतु CSIR-IGIB के enFnCas9 प्लेटफॉर्म का सीरम इंस्टीट्यूट (SIIPL) को हस्तांतरण; ₹20–25 करोड़ के विदेशी इलाज का स्वदेशी विकल्प।

19–25 मार्च 2026 • PIB (PRID: 2242411 / 2244974) हीमोफीलिया-A मानव जीन थेरेपी एवं BioE3 सटीक चिकित्सा: CMC वेल्लोर-DBT के फेज-I ट्रायल में सभी 5 रोगियों में Factor VIII उत्पादन और 'शून्य वार्षिक रक्तस्राव दर' (*NEJM* में प्रकाशित); TIGS बेंगलुरु में प्रोपियोनिक एसिडेमिया हेतु इन-विवो mRNA जीन एडिटिंग।

नवंबर 2025 – 2026 • PIB (PRID: 2186651) स्वदेशी CAR-T (NexCAR19 व Qartemi) एवं 200L लेंटिवायरल विनिर्माण पहल: BioE3 नीति के तहत ImmunoACT को 200-लीटर GMP लेंटिवायरल वेक्टर व प्लाज्मिड विनिर्माण संयंत्र हेतु DBT अनुदान (प्रतिवर्ष 1,000+ मरीजों की क्षमता)।

अंतरराष्ट्रीय संदर्भ • 2024–2026 Casgevy एवं इन-विवो बेस एडिटिंग: सिकल सेल व थैलेसीमिया में *BCL11A* जीन संपादित कर भ्रूणीय हीमोग्लोबिन ($\text{HbF}$) जगाने वाली विश्व की पहली CRISPR थेरेपी और कोलेस्ट्रॉल कम करने हेतु PCSK9 बेस एडिटिंग ट्रायल।

खंड 05

प्रारंभिक परीक्षा दृष्टिकोण (Prelims Perspective): कथन ट्रैप, युग्म मिलान एवं सूक्ष्म विभेद

1. सामान्य कथन-ट्रैप (Common Statement Traps)

ट्रैप 1 (Cas9 बनाम Cas13 — UPSC 2019): मानक Cas9 द्विरज्जुकी $\text{DNA}$ को काटने वाली आणविक कैंची है, जबकि Cas13 विशिष्ट रूप से $\text{RNA}$ को काटने वाला एंजाइम है।
ट्रैप 2 (RNAi और हार्मोन प्रतिस्थापन — UPSC 2019): आरएनए व्यतिकरण (RNAi) जीन अभिव्यक्ति को रोकने (Gene silencing) का काम करता है, इसलिए इसका उपयोग हार्मोन प्रतिस्थापन थेरेपी में नहीं हो सकता।
ट्रैप 3 ('वैज्ञानिक रूप से संभव' बनाम 'कानूनी रूप से अनुमत' — UPSC 2020): जब UPSC प्रश्न में "Can genetic changes be introduced in cells producing eggs/sperms or early embryos?" पूछा जाए, तो यह वैज्ञानिक क्षमता (Technical feasibility) पूछ रहा है—अतः कथन सही है, भले ही नैतिक कानूनों के तहत मानव प्रजनन में इसका उपयोग प्रतिबंधित हो!
ट्रैप 4 (मानव इंसुलिन में C-पेप्टाइड): परिपक्व सक्रिय मानव इंसुलिन में C-पेप्टाइड उपस्थित नहीं होता (वह केवल निष्क्रिय प्रो-इंसुलिन में होता है)।
ट्रैप 5 (बेस एडिटिंग में द्विरज्जुकी कट): मानक CRISPR-Cas9 में DNA के दोनों रज्जुक काटे जाते हैं (DSB), किंतु बेस एडिटिंग और प्राइम एडिटिंग में द्विरज्जुकी कट (Double-strand break) किए बिना ही क्षारक बदला जाता है।

2. उच्च-संभावना युग्म मिलान (High-Yield Pair Matching)

Cas9 प्रोटीन: लक्षित जीन संपादन में प्रयुक्त आणविक कैंची (UPSC 2019)।
BIRSA 101 (enFnCas9): CSIR-IGIB एवं सीरम इंस्टीट्यूट की सिकल सेल रोग हेतु भारत की प्रथम स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी (PIB 2025)।
NexCAR19 एवं Qartemi: रक्त कैंसर (B-cell ल्यूकेमिया/लिम्फोमा) हेतु भारत की स्वदेशी एंटी-CD19 CAR-T सेल थेरेपी।
प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज बनाम डीएनए लाइगेज: एंडोन्यूक्लिएज = आणविक कैंची; लाइगेज = आणविक गोंद।
Agrobacterium tumefaciens (Ti प्लाज्मिड): पादपों में प्राकृतिक आनुवंशिक अभियंता (द्विबीजपत्री पादपों में जीन स्थानांतरण)।
प्राइम एडिटिंग: पेग-आरएनए (pegRNA) व रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस आधारित 'सर्च-एंड-रिप्लेस' जीनोम संपादन।

खंड 06

मुख्य परीक्षा दृष्टिकोण (Mains GS-III Perspective): जीन संपादन की चुनौतियाँ, सुलभता एवं जैव-नैतिकता

6.1 जीन और कोशिका चिकित्सा (Cell & Gene Therapy) के समक्ष वैज्ञानिक, आर्थिक एवं नैतिक चुनौतियाँ

वैज्ञानिक एवं सुरक्षा चुनौतियाँ: (i) ऑफ-टारगेट प्रभाव (Off-target edits): गाइड RNA द्वारा मिलते-जुलते अनुक्रम वाले किसी अन्य स्वस्थ जीन को काट देना (जिसका समाधान CSIR-IGIB के उच्च-विशिष्टता वाले enFnCas9 और बेस/प्राइम एडिटिंग से किया जा रहा है); (ii) मोज़ेसिज़्म (Mosaicism): संपादित और असंपादित कोशिकाओं का मिश्रण रह जाना; (iii) प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया एवं साइटोकाइन रिलीज़ सिंड्रोम (CRS): वायरल वेक्टर (AAV) या CAR-T कोशिकाओं के विरुद्ध शरीर में तीव्र सूजन व न्यूरोटॉक्सिसिटी।
आर्थिक सुलभता (Affordability Challenge): पश्चिमी देशों में विकसित जीन थेरेपी (जैसे स्पाइनल मस्कुलर एट्रॉफी हेतु Zolgensma या सिकल सेल हेतु Casgevy) की लागत ₹16 से ₹25 करोड़ प्रति रोगी है। भारत ने BIRSA 101, NexCAR19 और BioE3 नीति के 200L लेंटिवायरल बायोमैन्युफैक्चरिंग हब के माध्यम से इस लागत को 90% तक घटाकर 'ग्लोबल साउथ' के लिए एक आदर्श मॉडल प्रस्तुत किया है।
जैव-नैतिक सरोकार (Bioethical Concerns): रोग उपचार (Therapy) और मानवीय संवर्धन (Enhancement — जैसे बुद्धि, कद या रंग बदलना / 'Designer Babies' एवं यूजेनिक्स) के बीच की रेखा। इसी कारण विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) और भारत के 2019 के राष्ट्रीय दिशानिर्देश मानव जनन-रेखा (Germline) जीन संपादन को सख्त रूप से प्रतिबंधित करते हैं।

खंड 07

सत्यापित UPSC प्रारंभिक परीक्षा पूर्व प्रश्न (Verified Prelims PYQs: 2019–2022)

नीचे Cas9 प्रोटीन, आरएनए व्यतिकरण (RNAi), जनन-रेखा/भ्रूणीय जीनोम संपादन और पुनर्योगज वेक्टर पर पूछे गए 4 प्रामाणिक UPSC CSE Prelims प्रश्न दिए गए हैं। किसी भी विकल्प पर क्लिक करके आधिकारिक उत्तर और विकल्प-वार व्याख्या देखें:

UPSC CSE Prelims 2020 (GS-I • Q54) आधिकारिक UPSC उत्तर कुंजी से सत्यापित • विश्वसनीय हिंदी अनुवाद

प्रश्न 1. निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. भावी माता-पिता के अंड या शुक्राणु उत्पन्न करने वाली कोशिकाओं में आनुवंशिक परिवर्तन किए जा सकते हैं। 2. व्यक्ति का जीनोम जन्म से पूर्व प्रारंभिक भ्रूणीय अवस्था में संपादित किया जा सकता है। 3. मानव प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं (Induced pluripotent stem cells) को एक सूअर के भ्रूण में अंतःक्षेपित (Inject) किया जा सकता है। उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

सही उत्तर: (d) 1, 2 और 3
विस्तृत व्याख्या: तीनों कथन वैज्ञानिक क्षमता की दृष्टि से पूर्णतः सत्य हैं:
• कथन 1 और 2 सही हैं: CRISPR-Cas9 जैसी जीन संपादन तकनीकों द्वारा युग्मक जनन कोशिकाओं (Germline cells) और प्रारंभिक भ्रूणीय अवस्था (Early embryonic stage) में आनुवंशिक परिवर्तन किए जा सकते हैं (जैसे भ्रूण में MYBPC3 या CCR5 जीन संपादन के प्रयोग)।
• कथन 3 सही है: मानव अंगों के विकास के अध्ययन हेतु वैज्ञानिकों ने मानव प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं (hiPSCs) को सूअर के ब्लास्टोसिस्ट भ्रूण में अंतःक्षेपित कर 'मानव-सूअर काइमेरा' (Human-Pig Chimera) भ्रूण सफलतापूर्वक तैयार किए हैं।

उत्तर एवं व्याख्या देखें (बिना जावास्क्रिप्ट)

सही उत्तर: (d) 1, 2 और 3।

UPSC CSE Prelims 2019 (GS-I • Q99) आधिकारिक UPSC उत्तर कुंजी से सत्यापित • विश्वसनीय हिंदी अनुवाद

प्रश्न 2. प्रायः समाचारों में उल्लिखित 'Cas9 प्रोटीन' (Cas9 protein) क्या है?

सही उत्तर: (a) लक्षित जीन संपादन (Targeted gene editing) में प्रयुक्त एक आणविक कैंची (Molecular scissors)
विस्तृत व्याख्या: Cas9 (CRISPR-associated protein 9) एक आरएनए-निर्देशित डीएनए एंडोन्यूक्लिएज (RNA-guided DNA endonuclease) एंजाइम है। यह गाइड आरएनए ($\text{gRNA}$) की सहायता से डीएनए के सटीक लक्षित स्थान पर पहुँचकर द्विरज्जुकी डीएनए को काटता है, इसलिए इसे 'आणविक कैंची' कहा जाता है।

उत्तर एवं व्याख्या देखें (बिना जावास्क्रिप्ट)

सही उत्तर: (a) लक्षित जीन संपादन में प्रयुक्त एक आणविक कैंची।

UPSC CSE Prelims 2019 (GS-I • Q96) आधिकारिक UPSC उत्तर कुंजी से सत्यापित • विश्वसनीय हिंदी अनुवाद

प्रश्न 3. पिछले कुछ वर्षों में 'आरएनए व्यतिकरण' (RNA interference — RNAi) प्रौद्योगिकी ने लोकप्रियता हासिल की है। क्यों? 1. यह जीन अनभिव्यक्ति (Gene silencing) चिकित्साओं के विकास में प्रयुक्त होती है। 2. इसे कैंसर के उपचार हेतु चिकित्सा विकसित करने में प्रयुक्त किया जा सकता है। 3. इसे हार्मोन प्रतिस्थापन चिकित्सा (Hormone replacement therapies) विकसित करने के लिए प्रयुक्त किया जा सकता है। 4. इसे ऐसे फसल पादप उगाने के लिए प्रयुक्त किया जा सकता है, जो विषाणु रोगजनकों के प्रति प्रतिरोधी हों। नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए:

सही उत्तर: (a) 1, 2 और 4
विस्तृत व्याख्या:
• कथन 1, 2 और 4 सही हैं: RNAi छोटे द्विरज्जुकी RNA (siRNA/miRNA) के माध्यम से विशिष्ट $\text{mRNA}$ को नष्ट कर जीन को 'साइलेंस' करती है। इससे रोगकारी जीनों व कैंसर के ऑन्कोजीन को दबाने वाली चिकित्साएँ और विषाणु/पीड़क-प्रतिरोधी फसलें विकसित की जाती हैं।
• कथन 3 गलत है: हार्मोन प्रतिस्थापन चिकित्सा में शरीर में कम हो गए हार्मोन की पूर्ति करनी होती है (अर्थात् प्रोटीन बनाना होता है), जबकि RNAi प्रोटीन निर्माण को रोकती है। अतः कथन 3 को हटाते ही विकल्प (a) प्राप्त हो जाता है।

उत्तर एवं व्याख्या देखें (बिना जावास्क्रिप्ट)

सही उत्तर: (a) 1, 2 और 4।

UPSC CSE Prelims 2022 (GS-I) आधिकारिक UPSC उत्तर कुंजी से सत्यापित • विश्वसनीय हिंदी अनुवाद

प्रश्न 4. 'पुनर्योगज वेक्टर टीकों' (Recombinant Vector Vaccines) से संबंधित हाल के घटनाक्रमों के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. इन टीकों के विकास में आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic engineering) का अनुप्रयोग किया जाता है। 2. जीवाणुओं और विषाणुओं का उपयोग रोगवाहक/संवाहक (Vectors) के रूप में किया जाता है। उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

सही उत्तर: (c) 1 और 2 दोनों
विस्तृत व्याख्या: पुनर्योगज वेक्टर प्रौद्योगिकी में आनुवंशिक अभियांत्रिकी (rDNA technology) द्वारा किसी लक्षित रोगाणु के प्रतिजन जीन को एक हानि-रहित विषाणु (जैसे एडेनोवायरस, लेंटिवायरस, पॉक्सवायरस) या क्षीणित जीवाणु (जैसे Salmonella, Listeria या BCG) संवाहक (Vector) में जोड़कर शरीर की कोशिकाओं तक पहुँचाया जाता है। अतः दोनों कथन सही हैं।

उत्तर एवं व्याख्या देखें (बिना जावास्क्रिप्ट)

सही उत्तर: (c) 1 और 2 दोनों।

खंड 08

सत्यापित UPSC मुख्य परीक्षा पूर्व प्रश्न (Mains GS-III PYQ) एवं आदर्श उत्तर

UPSC CSE Mains 2018 • GS प्रश्नपत्र-III (15 अंक • 250 शब्द) सत्यापित UPSC मुख्य परीक्षा प्रश्न • विश्वसनीय हिंदी अनुवाद

प्रश्न: "हमारे देश में जैव-प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में इतनी अधिक गतिविधि क्यों हो रही है? इस गतिविधि ने बायोफार्मा (Biopharma) के क्षेत्र को किस प्रकार लाभान्वित किया है?"
("Why is there so much activity in the field of biotechnology in our country? How has this activity benefitted the field of biopharma?")

आदर्श उत्तर संरचना (250 शब्द — आनुवंशिक अभियांत्रिकी, BIRSA 101 CRISPR, CAR-T एवं BioE3 नीति 2025–2026 सहित):

भूमिका: भारत की जैव-अर्थव्यवस्था (Bioeconomy) वर्ष 2014 के 10 बिलियन डॉलर से 19 गुना बढ़कर 2025–26 में 195 बिलियन डॉलर (GDP का ~5%) तक पहुँच गई है, जिससे भारत विश्व के शीर्ष 12 और एशिया-प्रशांत के शीर्ष 3 जैव-प्रौद्योगिकी केंद्रों में शामिल हो गया है (PIB मार्च 2026)।

1. भारत में तीव्र जैव-प्रौद्योगिकी गतिविधि के प्रेरक कारक:

दोहरा रोग भार एवं जनसांख्यिकीय आवश्यकता: संक्रामक रोगों (टीबी, डेंगू, निपाह), आनुवंशिक विकारों (सिकल सेल, थैलेसीमिया, हीमोफीलिया) और कैंसर/मधुमेह के लिए किफायती स्वदेशी समाधानों की मांग।
मजबूत संस्थागत एवं नीतिगत पारिस्थितिकी तंत्र: DBT, BIRAC, CSIR और BRIC के अंतर्गत 11,800+ बायोटेक स्टार्टअप, 75 BioNEST इनक्यूबेटर, राष्ट्रीय बायोफार्मा मिशन (Innovate in India) और अगस्त 2024 में स्वीकृत BioE3 नीति।
जीनोमिक एवं मानव संसाधन आधार: जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट (10,000 WGS), IBDC फरीदाबाद और कम लागत पर उच्च-कौशल वैज्ञानिक कार्यबल।

2. बायोफार्मा (Biopharma) क्षेत्र को प्राप्त प्रत्यक्ष लाभ (2025–2026 अपडेट्स):

स्वदेशी CRISPR एवं जीन थेरेपी क्रांति: CSIR-IGIB द्वारा सिकल सेल रोग के लिए भारत की पहली स्वदेशी enFnCas9 CRISPR जीन थेरेपी 'BIRSA 101' (नवंबर 2025) का विकास व सीरम इंस्टीट्यूट को हस्तांतरण; तथा CMC वेल्लोर-DBT द्वारा गंभीर हीमोफीलिया-A के लिए सफल मानव लेंटिवायरल जीन थेरेपी।
किफायती कैंसर CAR-T सेल थेरेपी: IIT बॉम्बे, टाटा मेमोरियल और BIRAC के सहयोग से स्वदेशी NexCAR19 और Qartemi का व्यवसायीकरण, जिससे विशिष्ट रक्त-कैंसरों के उपचार में अपेक्षाकृत किफायती स्वदेशी विकल्प उपलब्ध हुए।
बायोसिमिलर एवं उन्नत टीके: रीकॉम्बिनेंट इंसुलिन, मधुमेह हेतु बायोसिमिलर लिराग्लूटाइड (Liraglutide), मोनोक्लोनल एंटीबॉडी, विश्व का प्रथम DNA टीका (ZyCoV-D) और सर्वाइकल कैंसर का HPV टीका (Cervavac)।

निष्कर्ष: आनुवंशिक अभियांत्रिकी और जीन संपादन ने भारत को 'विश्व की जेनेरिक फार्मेसी' से 'किफायती सटीक बायो-चिकित्सा का वैश्विक नवाचार केंद्र' बना दिया है।

खंड 09

अध्ययनसार™ मूल अभ्यास प्रश्न बैंक (15 नए Prelims MCQs + 4 Mains अभ्यास प्रश्न)

UPSC CSE 2027 के नवीनतम पैटर्न पर तैयार 15 मौलिक प्रारंभिक परीक्षा प्रश्न नीचे दिए गए हैं:

अभ्यास प्रश्न 01 • समसामयिक स्वदेशी जीन थेरेपी (PIB नवंबर 2025) विषय: 'BIRSA 101' एवं enFnCas9 प्लेटफॉर्म

हाल ही में भारत सरकार द्वारा लॉन्च किए गए 'BIRSA 101' के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. यह सिकल सेल रोग (Sickle Cell Disease) और अन्य आनुवंशिक विकारों के उपचार के लिए भारत का प्रथम स्वदेशी CRISPR-आधारित जीन थेरेपी प्लेटफॉर्म है। 2. इसे CSIR–इंस्टीट्यूट ऑफ जीनोमिक्स एंड इंटीग्रेटिव बायोलॉजी (CSIR-IGIB) द्वारा उन्नत 'enFnCas9' (Francisella novicida Cas9) प्रोटीन का उपयोग करके विकसित किया गया है और बड़े पैमाने पर किफायती उत्पादन हेतु सीरम इंस्टीट्यूट ऑफ इंडिया को हस्तांतरित किया गया है। 3. यह झारखंड में खोजी गई यूरेनियम की एक नई रेडियोधर्मी समस्थानिक किस्म है। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (b) केवल 1 और 2
व्याख्या: PIB विज्ञप्ति (`PRID=2191740`, 19 नवंबर 2025) के अनुसार भगवान बिरसा मुंडा की 150वीं जयंती के सम्मान में नामित 'BIRSA 101' CSIR-IGIB द्वारा विकसित भारत की पहली स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी है। यह सिकल सेल रोग से प्रभावित जनजातीय आबादी को ₹20–25 करोड़ के विदेशी इलाज की तुलना में किफायती उपचार विकसित करने के उद्देश्य से सीरम इंस्टीट्यूट (SIIPL) को हस्तांतरित की गई है।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (b) केवल 1 और 2

अभ्यास प्रश्न 02 • कथन-I एवं कथन-II प्रारूप विषय: बेस एडिटिंग (Base Editing) बनाम मानक CRISPR-Cas9

निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: कथन-I: एकल न्यूक्लियोटाइड बिंदु उत्परिवर्तनों (Point mutations) को सुधारने में पारंपरिक CRISPR-Cas9 की तुलना में 'बेस एडिटिंग' (Base Editing) में अवांछित गुणसूत्रीय विलोपन या इंडेल (Indels) होने का जोखिम कम होता है। कथन-II: बेस एडिटिंग में डीएनए द्विकुंडलिनी के दोनों रज्जुकों को काटे बिना (Without making double-stranded DNA breaks), डीएमीनेज एंजाइम की सहायता से सीधे एक क्षारक युग्म को दूसरे क्षारक युग्म (जैसे $C\cdot G$ को $T\cdot A$ में) में रासायनिक रूप से परिवर्तित कर दिया जाता है। उपर्युक्त कथनों के संदर्भ में निम्नलिखित में से कौन-सा एक सही है?

सही उत्तर: (a) कथन-I और कथन-II दोनों सही हैं तथा कथन-II, कथन-I की सही व्याख्या करता है
व्याख्या: मानक CRISPR-Cas9 डीएनए के दोनों रज्जुकों को काटता है (Double-Strand Break — DSB), जिसकी मरम्मत करते समय कोशिका का NHEJ तंत्र प्रायः यादृच्छिक क्षारक जोड़ या घटा देता है (Indels)। बेस एडिटिंग में Cas9 निकेज (nCas9) के साथ साइटोसिन या एडेनिन डीएमीनेज एंजाइम जुड़ा होता है जो बिना DSB किए सीधे एक अक्षर बदलता है।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (a)

अभ्यास प्रश्न 03 • CAR-T सेल थेरेपी (NexCAR19 — PIB 2025–2026) विषय: कैंसर इम्यूनोथेरेपी एवं लिविंग ड्रग

भारत में स्वदेशी रूप से विकसित 'CAR-T सेल थेरेपी' (जैसे NexCAR19 और Qartemi) के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. इस उपचार में रोगी के स्वयं के रक्त से T-लिम्फोसाइट्स (Autologous T-cells) निकालकर प्रयोगशाला में लेंटिवायरल वेक्टर की सहायता से उन पर 'काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर' (CAR) जीन जोड़ा जाता है। 2. ये रूपांतरित CAR-T कोशिकाएँ रोगी के शरीर में वापस डालने पर B-कोशिका रक्त कैंसर (Leukaemia एवं Lymphoma) की सतह पर स्थित '$\text{CD19}$' प्रतिजन को पहचानकर कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करती हैं। 3. यह उपचार केवल जीवाणु जनित निमोनिया और हैजा के लिए विकसित किया गया एक एंटीबायोटिक सीरम है। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (c) केवल 1 और 2
व्याख्या: PIB विज्ञप्ति (`PRID=2242411` एवं `PRID=2186651`) के अनुसार कथन 1 और 2 पूर्णतः सत्य हैं। कथन 3 गलत है क्योंकि CAR-T सेल थेरेपी रक्त कैंसर (जैसे B-ALL और B-cell Lymphoma) तथा मल्टीपल मायलोमा के लिए एक कोशिकीय इम्यूनोथेरेपी है।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (c) केवल 1 और 2

अभ्यास प्रश्न 04 • NCERT आनुवंशिक अभियांत्रिकी विषय: मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन) एवं C-पेप्टाइड

पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी द्वारा निर्मित मानव इंसुलिन के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. मनुष्यों में इंसुलिन एक प्राक्-हार्मोन (Pro-hormone) के रूप में संश्लेषित होता है जिसमें A-पेप्टाइड और B-पेप्टाइड के अलावा एक अतिरिक्त 'C-पेप्टाइड' (C-peptide) खंड होता है। 2. परिपक्व और कार्यात्मक इंसुलिन में A, B और C तीनों पेप्टाइड श्रृंखलाएँ उपस्थित रहती हैं। 3. A-श्रृंखला और B-श्रृंखला आपस में डाइसल्फाइड आबंधों ($-\text{S–S}-$) द्वारा जुड़ी होती हैं। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (b) केवल 1 और 3
व्याख्या: NCERT कक्षा XII जीव विज्ञान (अध्याय 10 'जैव प्रौद्योगिकी एवं उसके अनुप्रयोग') के अनुसार कथन 1 और 3 सही हैं। कथन 2 गलत है क्योंकि प्रो-इंसुलिन के परिपक्वन के दौरान C-पेप्टाइड हटा दिया जाता है और परिपक्व इंसुलिन में केवल A तथा B श्रृंखलाएँ ही होती हैं। (चिकित्सा जांच में रक्त में C-पेप्टाइड का स्तर मापकर यह पता लगाया जाता है कि रोगी का अपना अग्न्याशय कितना अंतर्जात इंसुलिन बना रहा है!)।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (b) केवल 1 और 3

अभ्यास प्रश्न 05 • हीमोफीलिया-A लेंटिवायरल जीन थेरेपी (PIB 2026) विषय: एक्स-विवो स्टेम सेल जीन संवर्धन

हाल ही में भारत में संपन्न 'गंभीर हीमोफीलिया-A' (Severe Haemophilia A) के प्रथम मानव जीन थेरेपी क्लिनिकल परीक्षण (जिसे *New England Journal of Medicine* में प्रकाशित किया गया) के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. हीमोफीलिया-A एक X-सहलग्न आनुवंशिक रक्तस्राव विकार है जो रक्त स्कंदन कारक VIII (Clotting Factor VIII) की कमी के कारण होता है। 2. इस भारतीय परीक्षण में रोगी की स्वयं की हेमेटोपोएटिक स्टेम कोशिकाओं (HSCs) में कार्यात्मक Factor VIII जीन पहुँचाने के लिए 'लेंटिवायरल वेक्टर' (Lentiviral vector) का उपयोग किया गया। 3. परीक्षण में शामिल सभी 5 रोगियों में उपचार के बाद शून्य वार्षिक रक्तस्राव दर (Zero annualised bleeding rate) दर्ज की गई। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (d) 1, 2 और 3
व्याख्या: PIB विज्ञप्ति (`PRID=2244974` एवं `PRID=2242411`, मार्च 2026) के अनुसार तीनों कथन पूर्णतः सत्य हैं। लेंटिवायरल HSC दृष्टिकोण का बड़ा लाभ यह है कि यह छोटे बच्चों में भी काम करता है जिनमें यकृत-लक्षित AAV वेक्टर कोशिका विभाजन के साथ मंद पड़ जाते हैं।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (d) 1, 2 और 3

अभ्यास प्रश्न 06 • Cas9 बनाम Cas12 बनाम Cas13 विषय: न्यूक्लिक अम्ल लक्ष्य एवं CRISPR डायग्नोस्टिक्स

CRISPR प्रणाली के विभिन्न एंजाइमों और उनके अनुप्रयोगों के संदर्भ में निम्नलिखित युग्मों पर विचार कीजिए: 1. Cas9 — गाइड RNA की सहायता से लक्षित द्विरज्जुकी डीएनए (dsDNA) को काटता है 2. Cas13 — डीएनए के बजाय विशिष्ट रूप से एकरज्जुकी आरएनए (ssRNA) को लक्षित और विखंडित करता है (SHERLOCK निदान में प्रयुक्त) 3. enFnCas9 — Francisella novicida जीवाणु से व्युत्पन्न उच्च-विशिष्टता वाला Cas9 जिसका उपयोग CSIR-IGIB ने FELUDA परीक्षण और BIRSA 101 थेरेपी में किया है उपर्युक्त में से कितने युग्म सही सुमेलित हैं?

सही उत्तर: (c) सभी तीन युग्म
व्याख्या: तीनों युग्म पूर्णतः सही सुमेलित हैं।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (c) सभी तीन युग्म

अभ्यास प्रश्न 07 • सिकल सेल एवं थैलेसीमिया में BCL11A जीन संपादन विषय: भ्रूणीय हीमोग्लोबिन (HbF) का पुनः सक्रियण

सिकल सेल रोग और $\beta$-थैलेसीमिया के उपचार हेतु स्वीकृत CRISPR-Cas9 जीन-संपादन चिकित्सा (जैसे Casgevy) में रोगी की अस्थि मज्जा स्टेम कोशिकाओं में 'BCL11A' जीन को क्यों निष्क्रिय (Edit/Suppress) किया जाता है?

सही उत्तर: (b)
व्याख्या: गर्भावस्था के दौरान भ्रूण में 'भ्रूणीय हीमोग्लोबिन' ($\text{HbF} = \alpha_2\gamma_2$) बनता है जिसमें $\beta$-ग्लोबिन श्रृंखला नहीं होती। जन्म के बाद BCL11A ट्रांसक्रिप्शन कारक $\gamma$-ग्लोबिन (HbF) को बंद कर वयस्क $\beta$-ग्लोबिन ($\text{HbA} = \alpha_2\beta_2$) चालू कर देता है। CRISPR द्वारा BCL11A के एरिथ्रॉइड एनहांसर को काट देने से रोगी की RBCs पुनः पर्याप्त मात्रा में स्वस्थ $\text{HbF}$ बनाने लगती हैं!

उत्तर देखें

सही उत्तर: (b)

अभ्यास प्रश्न 08 • क्लोनिंग संवाहक (Cloning Vectors) की विशेषताएँ विषय: ori, वरणयोग्य चिह्नक एवं Ti प्लाज्मिड

पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी में प्रयुक्त एक आदर्श 'क्लोनिंग संवाहक' (Cloning Vector — जैसे प्लाज्मिड $pBR322$) के आवश्यक घटकों के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. इसमें 'प्रतिकृतियन की उत्पत्ति' (Origin of replication — `ori`) अनुक्रम होना अनिवार्य है जहाँ से DNA प्रतिकृतियन प्रारंभ होता है और जो जुड़ने वाले विजातीय DNA की प्रतियों की संख्या (Copy number) नियंत्रित करता है। 2. इसमें एक 'वरणयोग्य चिह्नक' (Selectable marker — जैसे एम्पीसिलिन या टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधी जीन) होता है जो अ-रूपांतरित कोशिकाओं को पहचानने और हटाने में मदद करता है। 3. मृदा जीवाणु Agrobacterium tumefaciens का 'Ti प्लाज्मिड' (Tumour inducing plasmid) केवल जंतु और मानव कोशिकाओं में जीन पहुँचाने के लिए प्रयुक्त होता है, पादपों में नहीं। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (a) केवल 1 और 2
व्याख्या: कथन 1 और 2 सही हैं (NCERT कक्षा XII, अध्याय 9)। कथन 3 गलत है क्योंकि Agrobacterium tumefaciens का Ti प्लाज्मिड द्विबीजपत्री पादपों (Dicot plants) में जीन स्थानांतरित करने वाला प्राकृतिक संवाहक है, जबकि जंतु कोशिकाओं में रेट्रोवायरस, लेंटिवायरस या एडेनो-संबद्ध वायरस (AAV) का उपयोग किया जाता है।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (a) केवल 1 और 2

अभ्यास प्रश्न 09 • प्राइम एडिटिंग (Prime Editing) विषय: pegRNA एवं रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस

'प्राइम एडिटिंग' (Prime Editing) तकनीक के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. इसे जीनोम संपादन की 'सर्च-एंड-रिप्लेस' (Search-and-replace) तकनीक कहा जाता है। 2. इसमें Cas9 निकेज (जो DNA के केवल एक रज्जुक पर हल्का कट लगाता है) को 'रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस' एंजाइम के साथ जोड़ा जाता है और एक विशेष 'प्राइम एडिटिंग गाइड आरएनए' (pegRNA) का उपयोग किया जाता है। 3. यह तकनीक द्विरज्जुकी डीएनए कट (Double-strand break) किए बिना ही सभी 12 संभावित क्षारक-से-क्षारक परिवर्तनों (Point mutations) तथा छोटे निवेशन व विलोपन करने में सक्षम है। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (d) 1, 2 और 3
व्याख्या: तीनों कथन पूर्णतः सत्य हैं। जहाँ बेस एडिटिंग केवल 4 प्रकार के ट्रांजिशन उत्परिवर्तनों ($C\rightarrow T, A\rightarrow G$ आदि) को बदल सकती है, वहीं प्राइम एडिटिंग सभी 12 प्रकार के बिंदु उत्परिवर्तनों को सुधार सकती है।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (d) 1, 2 और 3

अभ्यास प्रश्न 10 • जीन ड्राइव (Gene Drive) प्रौद्योगिकी विषय: सुपर-मेंडेलीय वंशागति एवं वेक्टर नियंत्रण

जैव-प्रौद्योगिकी में कभी-कभी चर्चित 'जीन ड्राइव' (Gene Drive) तकनीक का मुख्य उद्देश्य क्या है?

सही उत्तर: (c)
व्याख्या: सामान्य लैंगिक प्रजनन में किसी एक गुणसूत्र पर स्थित जीन के अगली पीढ़ी में जाने की संभावना $50\%$ होती है। 'CRISPR जीन ड्राइव' में जीन के साथ-साथ Cas9 और gRNA का कैसेट भी स्वतः दूसरे समजात गुणसूत्र पर खुद को कॉपी (Homing) कर लेता है, जिससे लगभग $100\%$ संतानें उस जीन को प्राप्त करती हैं (Super-Mendelian inheritance)। इसका उपयोग मादा Anopheles मच्छरों की आबादी को समाप्त करने के अनुसंधान में हो रहा है।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (c)

अभ्यास प्रश्न 11 • जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस (Gel Electrophoresis) विषय: DNA खंडों का पृथक्करण एवं एथिडियम ब्रोमाइड

प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज द्वारा काटे गए डीएनए खंडों को 'एगारोज़ जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस' (Agarose Gel Electrophoresis) द्वारा अलग करने के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. चूँकि डीएनए खंड ऋणावेशित होते हैं, इसलिए विद्युत क्षेत्र लागू करने पर वे एगारोज़ मैट्रिक्स के माध्यम से धनाग्र (Anode / $+$ इलेक्ट्रोड) की ओर गति करते हैं। 2. एगारोज़ जेल के छलनी प्रभाव (Sieving effect) के कारण सबसे बड़े डीएनए खंड सबसे तेज और सबसे आगे तक जाते हैं, जबकि छोटे खंड पीछे रह जाते हैं। 3. पृथक किए गए डीएनए खंडों को 'एथिडियम ब्रोमाइड' (Ethidium bromide) से अभिरंजित कर पराबैंगनी (UV) प्रकाश में चमकीली नारंगी पट्टियों के रूप में देखा जाता है। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (b) केवल 1 और 3
व्याख्या: NCERT कक्षा XII जीव विज्ञान (अध्याय 9) के अनुसार कथन 1 और 3 सही हैं। कथन 2 गलत है क्योंकि डीएनए का टुकड़ा जितना छोटा होता है, वह एगारोज़ जेल के छिद्रों से होकर उतनी ही अधिक दूर और तेजी से आगे बढ़ता है!

उत्तर देखें

सही उत्तर: (b) केवल 1 और 3

अभ्यास प्रश्न 12 • भारत में जीन संपादन एवं जैव-सुरक्षा नियामक (PIB 2026) विषय: RCGM, GEAC, CDSCO एवं नियम 1989

भारत में आनुवंशिक अभियांत्रिकी और जीन-संपादन चिकित्साओं (CRISPR therapies) के नियामक ढाँचे के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. भारत में आनुवंशिक रूप से रूपांतरित जीवों और कोशिकाओं के निर्माण, उपयोग और भंडारण के लिए 'नियम, 1989' (Rules, 1989) पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के अंतर्गत अधिसूचित किए गए हैं। 2. मानव रोगियों के लिए विकसित की जाने वाली जीन थेरेपी और CAR-T सेल थेरेपी के क्लिनिकल परीक्षणों और विपणन अनुमोदन का नियमन 'केंद्रीय औषधि मानक नियंत्रण संगठन' (CDSCO) द्वारा 'नई औषधि और क्लिनिकल परीक्षण नियम, 2019' के अंतर्गत किया जाता है। 3. भारत के राष्ट्रीय दिशानिर्देशों के तहत मानव भ्रूण में वंशानुगत (Germline) जीन संपादन कर शिशु जन्म कराने को पूर्ण कानूनी मान्यता प्राप्त है। उपर्युक्त में से कौन-से कथन सही हैं?

सही उत्तर: (a) केवल 1 और 2
व्याख्या: PIB विज्ञप्ति (`PRID=2242411`, 19 मार्च 2026) के अनुसार कथन 1 और 2 सही हैं। कथन 3 गलत है क्योंकि ICMR–DBT–CDSCO के राष्ट्रीय जीन थेरेपी दिशानिर्देश (2019) भारत में मानव प्रजनन हेतु जर्मलाइन/भ्रूणीय जीन संपादन को स्पष्ट रूप से प्रतिबंधित करते हैं।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (a) केवल 1 और 2

अभ्यास प्रश्न 13 • एक्स-विवो (Ex-vivo) बनाम इन-विवो (In-vivo) जीन थेरेपी विषय: जीन वितरण की दो कार्यप्रणालियाँ

जीन चिकित्सा की दो प्रमुख वितरण विधियों—'एक्स-विवो' (Ex-vivo) और 'इन-विवो' (In-vivo)—के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. एक्स-विवो जीन थेरेपी में रोगी के शरीर से लक्षित कोशिकाएँ (जैसे हेमेटोपोएटिक स्टेम कोशिकाएँ या T-कोशिकाएँ) बाहर निकालकर प्रयोगशाला में उनमें जीन सुधार किया जाता है और फिर उन्हें रोगी के शरीर में वापस प्रत्यारोपित किया जाता है। 2. इन-विवो जीन थेरेपी में चिकित्सीय जीन या CRISPR-mRNA युक्त वाहक (जैसे AAV या लिपिड नैनोपार्टिकल) को सीधे रोगी के शरीर (रक्तप्रवाह या लक्षित अंग जैसे यकृत/रेटिना) में अंतःक्षेपित किया जाता है। उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?

सही उत्तर: (c) 1 और 2 दोनों
व्याख्या: दोनों कथन सही हैं। NexCAR19 (CAR-T), Casgevy और CMC वेल्लोर की हीमोफीलिया-A थेरेपी Ex-vivo के उदाहरण हैं, जबकि जन्मजात अंधेपन के लिए Luxturna और TIGS बेंगलुरु का प्रोपियोनिक एसिडेमिया mRNA प्लेटफॉर्म In-vivo के उदाहरण हैं।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (c) 1 और 2 दोनों

अभ्यास प्रश्न 14 • ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन (Xenotransplantation) एवं जीन संपादन विषय: आनुवंशिक रूप से संपादित सूअर के अंगों का मानव में प्रत्यारोपण

मानव में अंग दाताओं की गंभीर कमी को पूरा करने के लिए आनुवंशिक रूप से संपादित सूअरों के वृक्क (Kidney) और हृदय का मानव में प्रत्यारोपण ('ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन' / Xenotransplantation) करने से पहले सूअर के जीनोम में CRISPR-Cas9 द्वारा संशोधन क्यों किया जाता है? 1. सूअर की कोशिकाओं की सतह पर पाए जाने वाले 'अल्फा-गैल' ($\alpha\text{-Gal}$) जैसे शर्करा प्रतिजनों के जीनों को हटाने (Knockout) के लिए, ताकि मानव प्रतिरक्षा तंत्र अंग को तुरंत अस्वीकार (Hyperacute rejection) न करे 2. सूअर के जीनोम में सुप्त पड़े अंतर्जात रेट्रोवायरस (Porcine Endogenous Retroviruses — PERVs) को निष्क्रिय करने के लिए, ताकि मानव में जूनोटिक विषाणु संक्रमण न फैले नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए:

सही उत्तर: (b) 1 और 2 दोनों
व्याख्या: आधुनिक ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन में सूअर के जीनोम में CRISPR द्वारा 3 शर्करा एंटीजन जीन ($\alpha\text{-1,3-galactosyltransferase}$ आदि) हटाए जाते हैं, PERVs को निष्क्रिय किया जाता है और मानव पूरक-नियामक जीन जोड़े जाते हैं।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (b) 1 और 2 दोनों

अभ्यास प्रश्न 15 • PAM अनुक्रम (Protospacer Adjacent Motif) विषय: CRISPR-Cas9 में स्व बनाम पर-DNA पहचान

CRISPR-Cas9 जीन संपादन प्रणाली में लक्ष्य डीएनए पर 'PAM अनुक्रम' (Protospacer Adjacent Motif — जैसे SpCas9 के लिए $5'\text{-NGG-}3'$) का होना क्यों अनिवार्य है?

सही उत्तर: (a)
व्याख्या: PAM ($2\text{–}6\text{ bp}$ का छोटा DNA अनुक्रम, जैसे SpCas9 के लिए $5'\text{-NGG-}3'$) लक्ष्य DNA के ठीक बगल में स्थित एक 'पासवर्ड' की तरह कार्य करता है। PAM के बिना गाइड RNA के 100% मैच होने पर भी Cas9 डीएनए को नहीं काटता।

उत्तर देखें

सही उत्तर: (a)

9.2 मुख्य परीक्षा (Mains GS-III) अभ्यास प्रश्न एवं मॉडल उत्तर

अभ्यास प्रश्न 1 (15 अंक • 250 शब्द): "भारत ने हाल ही में 'BIRSA 101' (स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी), हीमोफीलिया-A लेंटिवायरल जीन थेरेपी और 'NexCAR19' (CAR-T सेल थेरेपी) के माध्यम से उन्नत जीन एवं कोशिका चिकित्सा में आत्मनिर्भरता की दिशा में बड़ा कदम उठाया है। इन प्रौद्योगिकियों के वैज्ञानिक आधार की व्याख्या कीजिए तथा बताइए कि ये भारत के सार्वजनिक स्वास्थ्य परिदृश्य को कैसे बदल सकती हैं?"

मॉडल उत्तर (250 शब्द):

भूमिका: लंबे समय तक जीन संपादन (Gene Editing) और कोशिकीय इम्यूनोथेरेपी (Cell Therapy) पश्चिमी देशों के एकाधिकार वाले ऐसे महँगे उपचार रहे हैं जिनकी प्रति रोगी लागत ₹4 करोड़ से ₹25 करोड़ तक थी। वर्ष 2025–2026 में भारतीय वैज्ञानिक संस्थानों और स्वदेशी उद्योग के सहयोग ने इस परिदृश्य को मौलिक रूप से बदल दिया है।

1. प्रमुख स्वदेशी नवाचारों का वैज्ञानिक आधार:

'BIRSA 101' (स्वदेशी CRISPR प्लेटफॉर्म — PIB नवंबर 2025): CSIR-IGIB द्वारा Francisella novicida जीवाणु से विकसित enFnCas9 प्रोटीन पारंपरिक SpCas9 की तुलना में उच्च सटीकता (ऑफ-टारगेट प्रभाव घटाने का उद्देश्य) के साथ सिकल सेल रोग हेतु लक्षित जीन संपादन के लिए विकसित किया गया है। सीरम इंस्टीट्यूट (SIIPL) के साथ इसका प्रौद्योगिकी हस्तांतरण '2047 तक सिकल सेल मुक्त भारत' मिशन का मुख्य आधार है।
हीमोफीलिया-A लेंटिवायरल जीन थेरेपी (PIB मार्च 2026): CMC वेल्लोर और DBT द्वारा विकसित इस Ex-vivo चिकित्सा में रोगी की हेमेटोपोएटिक स्टेम कोशिकाओं में लेंटिवायरल वेक्टर द्वारा कार्यात्मक Factor VIII जीन डाला गया, जिससे सभी परीक्षण रोगियों में शून्य रक्तस्राव दर प्राप्त हुई।
NexCAR19 एवं Qartemi (CAR-T सेल थेरेपी): IIT बॉम्बे, टाटा मेमोरियल और BIRAC द्वारा विकसित यह तकनीक रोगी की T-कोशिकाओं पर काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर (Anti-CD19) जोड़कर रिफ्रेक्टरी रक्त कैंसर को नष्ट करती है।

2. सार्वजनिक स्वास्थ्य परिदृश्य पर प्रभाव एवं आगे की राह:

लागत में 90% तक की कमी: BioE3 नीति के तहत 200-लीटर GMP लेंटिवायरल वेक्टर बायोमैन्युफैक्चरिंग हब की स्थापना से ये उपचार सामान्य और जनजातीय परिवारों की पहुँच में आ रहे हैं।
आजीवन उपचार से 'एक-बारगी स्थायी इलाज' (One-time cure): बार-बार रक्त आधान और महँगे क्लॉटिंग फैक्टर इंजेक्शनों के बोझ से मुक्ति।

अभ्यास प्रश्न 2 (10 अंक • 150 शब्द): "मानक CRISPR-Cas9 जीन संपादन की तुलना में 'बेस एडिटिंग' (Base Editing) और 'प्राइम एडिटिंग' (Prime Editing) किस प्रकार अधिक सटीक और सुरक्षित हैं? आनुवंशिक रोगों के उपचार में इनके महत्व पर प्रकाश डालिए।"

मॉडल उत्तर (150 शब्द):

भूमिका: प्रथम पीढ़ी का CRISPR-Cas9 गाइड RNA की सहायता से लक्षित डीएनए के दोनों रज्जुकों को काटता है (Double-Strand Break — DSB)। कोशिका जब इस कट की मरम्मत (NHEJ मार्ग से) करती है, तो प्रायः अवांछित क्षारक जुड़ या हट जाते हैं (Indels) या गुणसूत्रीय पुनर्व्यवस्था हो जाती है।

बेस एडिटिंग की श्रेष्ठता: इसमें उत्प्रेरक रूप से संशोधित 'Cas9 निकेज' (nCas9) के साथ डीएमीनेज एंजाइम जोड़ा जाता है, जो बिना द्विरज्जुकी कट (No DSB) किए सीधे एक क्षारक युग्म को दूसरे में ($C\cdot G \rightarrow T\cdot A$ या $A\cdot T \rightarrow G\cdot C$) बदल देता है।
प्राइम एडिटिंग ('सर्च-एंड-रिप्लेस'): इसमें Cas9 निकेज को 'रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस' और 'pegRNA' के साथ जोड़ा जाता है। यह बिना DSB और बिना बाह्य DNA टेम्पलेट के सभी 12 प्रकार के बिंदु उत्परिवर्तनों तथा छोटे निवेशन/विलोपन को सुधार सकता है, जिससे कई प्रकार के आनुवंशिक परिवर्तन तकनीकी रूप से संपादित किए जा सकते हैं, लेकिन नैदानिक सुरक्षा और उपचार-प्रभावकारिता अलग से प्रमाणित करनी होती है।

अभ्यास प्रश्न 3 (10 अंक • 150 शब्द — उत्तर रूपरेखा)

प्रश्न: "कायिक (Somatic) और जनन-रेखा (Germline) जीन संपादन में अंतर स्पष्ट कीजिए। मानव भ्रूण में जनन-रेखा संपादन पर वैश्विक और भारतीय प्रतिबंधों के पीछे कौन-से नैतिक और वैज्ञानिक तर्क हैं?"

उत्तर संकेत: (i) कायिक संपादन केवल रोगी तक सीमित बनाम जनन-रेखा संपादन (UPSC 2020) का भावी पीढ़ियों में संचरण; (ii) अजन्मे शिशु की सहमति का अभाव, ऑफ-टारगेट उत्परिवर्तनों का स्थायी वंशागत जोखिम; (iii) 'डिज़ाइनर बेबी', आनुवंशिक असमानता (Eugenics) और ICMR–DBT–CDSCO दिशानिर्देश (2019)।

अभ्यास प्रश्न 4 (10 अंक • 150 शब्द — उत्तर रूपरेखा)

प्रश्न: "आरएनए व्यतिकरण (RNAi) और CRISPR-Cas9 जीन संपादन की कार्यप्रणाली में मूलभूत अंतर क्या है? किन परिस्थितियों में स्थायी DNA संपादन की तुलना में अस्थायी RNA साइलेंसिंग अधिक उपयुक्त होती है?"

उत्तर संकेत: (i) CRISPR केंद्रक में DNA को स्थायी रूप से बदलता है, जबकि RNAi (UPSC 2019) व Cas13 कोशिकाद्रव्य में mRNA को अस्थायी/उत्क्रमणीय रूप से शांत करते हैं; (ii) तीव्र दर्द, वायरल संक्रमण या गर्भावस्था/यकृत चयापचय विकारों में जहाँ स्थायी जीनोम परिवर्तन जोखिमपूर्ण हो, वहाँ उत्क्रमणीय RNAi अधिक सुरक्षित है।

खंड 10

त्वरित पुनरावृत्ति (Rapid Revision): 22 उच्च-घनत्व परीक्षा तथ्य एवं मुख्य विभेद

प्रथम पुनर्योगज DNA: पॉल बर्ग एवं सहयोगी (1972); जीवाणु प्लाज्मिड क्लोनिंग का अग्रणी कोहेन–बोयर प्रयोग (1973)।
आणविक कैंची बनाम आणविक गोंद: प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज (जैसे EcoRI) = आणविक कैंची (पैलिंड्रोमिक अनुक्रम काटता है); डीएनए लाइगेज = आणविक गोंद।
क्लोनिंग वेक्टर विशेषताएँ: ori (प्रतिकृतियन का प्रारंभ व कॉपी संख्या नियंत्रण) + वरणयोग्य चिह्नक (Selectable marker) + क्लोनिंग स्थल।
प्राकृतिक आनुवंशिक अभियंता: द्विबीजपत्री पादपों में Agrobacterium tumefaciens का Ti प्लाज्मिड; जंतुओं में रेट्रोवायरस/लेंटिवायरस/AAV।
जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस: ऋणावेशित DNA खंड एगारोज़ जेल में धनाग्र (Anode) की ओर जाते हैं; छोटे खंड सबसे तेज व आगे जाते हैं; एथिडियम ब्रोमाइड + UV प्रकाश में नारंगी पट्टियाँ दिखती हैं।
रीकॉम्बिनेंट मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन): प्रो-इंसुलिन में A, B और C पेप्टाइड होते हैं; परिपक्व सक्रिय इंसुलिन में C-पेप्टाइड नहीं होता (केवल डाइसल्फाइड आबंध से जुड़ी A व B श्रृंखलाएँ होती हैं)।
आरएनए व्यतिकरण (RNAi — UPSC 2019): dsRNA / siRNA द्वारा लक्षित $\text{mRNA}$ को नष्ट कर जीन साइलेंसिंग थेरेपी, कैंसर उपचार व विषाणु/सूत्रकृमि (Meloidogyne incognita) प्रतिरोधी फसल विकास में प्रयुक्त; हार्मोन प्रतिस्थापन में प्रयुक्त नहीं होता!
Cas9 प्रोटीन (UPSC 2019): लक्षित जीन संपादन (Targeted gene editing) में प्रयुक्त एक आणविक कैंची (रसायन नोबेल 2020: शारपेंटिए व डाउडना)।
CRISPR के दो मुख्य घटक: (1) गाइड RNA ($\text{gRNA}$) जो लक्ष्य पता ढूँढ़ता है, और (2) Cas9 एंडोन्यूक्लिएज जो PAM अनुक्रम ($5'\text{-NGG-}3'$) के पास DNA के दोनों रज्जुक काटता है।
Cas9 बनाम Cas12 बनाम Cas13: Cas9 = dsDNA (कुंद कट); Cas12a = dsDNA (चिपचिपे कट, DETECTR); Cas13 = एकरज्जुकी RNA (ssRNA) को काटता है (SHERLOCK)।
बेस एडिटिंग (Base Editing): Cas9 निकेज + डीएमीनेज; बिना द्विरज्जुकी कट (No DSB) किए एकल क्षारक परिवर्तन ($C\rightarrow T$ या $A\rightarrow G$)।
प्राइम एडिटिंग (Prime Editing): Cas9 निकेज + रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस + pegRNA; बिना DSB और बिना बाह्य टेम्पलेट के 'सर्च-एंड-रिप्लेस' द्वारा सभी 12 प्रकार के बिंदु उत्परिवर्तन सुधारता है।
'BIRSA 101' (PIB 19 नवंबर 2025): भगवान बिरसा मुंडा को समर्पित और CSIR-IGIB द्वारा उच्च-विशिष्टता वाले enFnCas9 (Francisella novicida) पर विकसित सिकल सेल रोग की भारत की पहली स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी (सीरम इंस्टीट्यूट को हस्तांतरित)।
प्रथम मानव जीन थेरेपी (1990): 4-वर्षीय बालिका में एडीनोसिन डिएमीनेज (ADA-SCID) की कमी को दूर करने हेतु।
कायिक बनाम जनन-रेखा संपादन (UPSC 2020): अंड/शुक्राणु बनाने वाली कोशिकाओं या प्रारंभिक भ्रूण में जीनोम संपादन वैज्ञानिक रूप से संभव है (UPSC 2020), किंतु वंशागत होने के कारण प्रजनन हेतु भारत व विश्व में प्रतिबंधित है; केवल कायिक (Somatic) जीन थेरेपी वैध है।
सिकल सेल व थैलेसीमिया में BCL11A लक्ष्य: BCL11A जीन को निष्क्रिय करने से भ्रूणीय हीमोग्लोबिन ($\text{HbF}$) पुनः सक्रिय हो जाता है।
हीमोफीलिया-A भारतीय जीन थेरेपी (PIB मार्च 2026): CMC वेल्लोर और DBT द्वारा लेंटिवायरल वेक्टर से स्टेम कोशिकाओं में Factor VIII जीन डालकर सभी 5 रोगियों में शून्य वार्षिक रक्तस्राव दर प्राप्त।
CAR-T सेल थेरेपी (NexCAR19 व Qartemi): IIT बॉम्बे (ImmunoACT), टाटा मेमोरियल व BIRAC द्वारा विकसित स्वदेशी एंटी-CD19 T-कोशिका थेरेपी जो रक्त कैंसर (ल्यूकेमिया/लिम्फोमा) में प्रयुक्त होती है।
BioE3 नीति लेंटिवायरल हब (2025–26): ImmunoACT को 200-लीटर GMP लेंटिवायरल वेक्टर व प्लाज्मिड विनिर्माण संयंत्र हेतु DBT सहायता।
जीन ड्राइव (Gene Drive): मलेरिया वाहक मच्छरों जैसी जंगली आबादी में किसी जीन की वंशागति को मेंडेलीय $50\%$ से बढ़ाकर $\sim 100\%$ करना।
ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन (Xenotransplantation): सूअर के अंगों को मानव में लगाने से पहले CRISPR द्वारा $\alpha\text{-Gal}$ एंटीजन और अंतर्जात रेट्रोवायरस (PERVs) को हटाना।
भारतीय नियामक ढाँचा (PIB मार्च 2026): EPA 1986 के 'नियम, 1989' (IBSC, RCGM, GEAC) तथा क्लिनिकल परीक्षणों हेतु CDSCO के NDCT नियम 2019 व ICMR–DBT–CDSCO राष्ट्रीय जीन थेरेपी दिशानिर्देश 2019।

खंड 11

प्रामाणिक संदर्भ एवं आधिकारिक स्रोत सूची

पुनर्योगज DNA का वास्तविक इतिहास: अमेरिकी राष्ट्रीय मानव जीनोम अनुसंधान संस्थान, 1972 एवं स्मिथसोनियन, 1973 कोहेन–बोयर प्रयोग।
सीएमसी वेल्लोर, 3 अक्टूबर 2026: हीमोफीलिया-A के पाँच रोगियों के नैदानिक परिणाम।
अमेरिकी FDA, जुलाई 2026: कैसगेवी की स्वीकृति और पात्र आयु।
भारत जैव-अर्थव्यवस्था रिपोर्ट 2026: 2025 में 195.3 अरब अमेरिकी डॉलर, 11,800 से अधिक स्टार्टअप।
पत्र सूचना कार्यालय (PIB), विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय — सिकल सेल रोग हेतु भारत की प्रथम स्वदेशी CRISPR जीन थेरेपी 'BIRSA 101' (enFnCas9) का शुभारंभ एवं CSIR-IGIB व सीरम इंस्टीट्यूट समझौता (19 नवंबर 2025): https://www.pib.gov.in/PressReleseDetailm.aspx?PRID=2191740 (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
पत्र सूचना कार्यालय (PIB), विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय (DBT) — राज्य सभा प्रश्न: CRISPR एवं जीन संपादन में आत्मनिर्भरता, हीमोफीलिया-A जीन थेरेपी, CAR-T (NexCAR19/Qartemi) एवं नियामक ढाँचा (19 मार्च 2026): https://www.pib.gov.in/PressReleaseIframePage.aspx?PRID=2242411 (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
पत्र सूचना कार्यालय (PIB), विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय — भारत की प्रथम स्वदेशी कैंसर CAR-T सेल थेरेपी एवं 200L GMP लेंटिवायरल वेक्टर प्लेटफॉर्म: https://www.pib.gov.in/PressReleaseDetail.aspx?PRID=2186651&reg=6&lang=1 तथा https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2244974&reg=3&lang=1 (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
संघ लोक सेवा आयोग (UPSC) — आधिकारिक पूर्व प्रश्नपत्र (Prelims 2019, 2020, 2022 एवं Mains GS-III 2018): https://www.upsc.gov.in/examinations/previous-question-papers (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
NCERT जीव विज्ञान पाठ्यपुस्तक (कक्षा XII: अध्याय 9 'जैव प्रौद्योगिकी — सिद्धांत व प्रक्रम' तथा अध्याय 10 'जैव प्रौद्योगिकी एवं उसके अनुप्रयोग'): https://ncert.nic.in/textbook.php (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।

अंतर-अध्याय संदर्भ (Cross-Chapter References): डीएनए, आरएनए की आणविक संरचना व जीनोम इंडिया प्रोजेक्ट पूर्ववर्ती अध्याय 11 में; कृषि जैव-प्रौद्योगिकी (Bt कपास, DMH-11 सरसों, SDN-1/SDN-2 जीनोम-संपादित फसलें, GEAC व जैव-सुरक्षा) आगामी अध्याय 13 में; आधुनिक टीके व निदान अध्याय 15 में तथा स्टेम सेल व पुनर्योजी चिकित्सा अध्याय 16 में विस्तार से सम्मिलित हैं।