परीक्षण: बायोटेक्नोलॉजी - RRB NTPC/ASM/CA/TA MCQ

सूक्ष्मजीव पारिस्थितिकी तंत्र में जीववैज्ञानिक प्रक्रियाओं की स्थिरता और कार्यप्रणाली सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे अपघटन, पोषक तत्व चक्रीकरण, और सहजीवी संबंधों जैसे प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार होते हैं, जो पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य और संतुलन के लिए आवश्यक हैं।

मानव गतिविधियों ने जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में सूक्ष्मजीवों का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों जैसे कि कृषि, चिकित्सा, पर्यावरण प्रबंधन और औद्योगिक निर्माण में प्रक्रियाओं को सुधारने और नवाचार करने के लिए किया है। सूक्ष्मजीवों का उपयोग किण्वन, आनुवंशिक इंजीनियरिंग और अपशिष्ट उपचार जैसी प्रक्रियाओं में किया जाता है, जो इन क्षेत्रों में प्रगति की ओर ले जाता है।

सूक्ष्मजीव तत्व चक्रों जैसे कि कार्बन चक्र, नाइट्रोजन चक्र, और अन्य आवश्यक चक्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जो पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखते हैं। वे अपघटन, नाइट्रोजन स्थिरीकरण, और पोषक तत्वों के पुनर्चक्रण जैसी प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं, जो पारिस्थितिक तंत्रों के संतुलन और स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण योगदान करते हैं।

लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (LAB) खाद्य उत्पादन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे लैक्टोज को लैक्टिक एसिड में परिवर्तित करते हैं। यह परिवर्तन डेयरी उत्पादों जैसे दही, पनीर, खट्टा क्रीम, और छाछ को उनकी अनूठी बनावट और स्वाद प्रदान करता है। LAB इन उत्पादों के किण्वन प्रक्रिया में आवश्यक होते हैं, जो उनके विशेष गुणों में योगदान करते हैं।

साइट्रिक एसिड का उत्पादन फंगस जैसे Penicillium और Aspergillus द्वारा किया जाता है। यह एसिड खाद्य और पेय उद्योगों में स्वाद बढ़ाने और संरक्षण के उद्देश्यों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके अतिरिक्त, इसके चिकित्सा, रंगाई और सॉफ्ट ड्रिंक्स के निर्माण जैसे विभिन्न अन्य क्षेत्रों में भी अनुप्रयोग हैं।

जैव-संवर्धन एक प्रक्रिया है जो जल उपचार में विशेषीकृत सूक्ष्मजीवों की प्रजातियों को जोड़ने के लिए होती है ताकि प्रदूषकों के विघटन को बढ़ाया जा सके। इन विशेष सूक्ष्मजीवों को परिचय देकर, सीवेज और औद्योगिक अपशिष्ट में प्रदूषकों के विघटन की दक्षता बढ़ाई जाती है, जो प्रभावी जल उपचार में योगदान करती है।

सूक्ष्मजीव जैसे यीस्ट किण्वन प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जहाँ वे शर्करा को एथेनॉल में परिवर्तित करते हैं। यह एथेनॉल एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है, जिसे सामान्यतः जैव ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। शर्करा को एथेनॉल में परिवर्तित करने की प्रक्रिया में जटिल शर्कराओं को सरल रूपों में तोड़ने की प्रक्रिया शामिल होती है, जिन्हें फिर सूक्ष्मजीवों द्वारा एथेनॉल उत्पन्न करने के लिए चयापचय किया जाता है।

सूक्ष्मजीवों का स्ट्रीप्टोकाइ्नेज के उत्पादन में महत्वपूर्ण योगदान है, जो रक्त के थक्कों को घुलाने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक एंजाइम है। यह एंजाइम विशेष रूप से दिल के दौरे जैसी स्थितियों के उपचार में मूल्यवान है, जहां रक्त के थक्कों को घुलाना प्रभावित क्षेत्र में रक्त प्रवाह को बहाल करने के लिए आवश्यक है। स्ट्रीप्टोकाइ्नेज के उत्पादन में सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके, थक्के से संबंधित स्वास्थ्य समस्याओं से निपटने में चिकित्सा प्रगति की गई है।

सूक्ष्मजीव जैसे पेनिसिलियम नॉटेटम विशेष रूप से एंटीबायोटिक उत्पादन में महत्वपूर्ण हैं, जो पेनिसिलिन का मूल स्रोत हैं, पहला व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एंटीबायोटिक। इस खोज ने बैक्टीरियल संक्रमणों के उपचार में क्रांति ला दी, जिससे विभिन्न हानिकारक बैक्टीरिया से लड़ने के लिए एक अत्यधिक प्रभावी और सुलभ विधि पेश की गई। पेनिसिलिन और इसके व्युत्पन्नों ने अपनी शुरुआत के बाद से अनगिनत जीवन बचाए हैं, जो चिकित्सा में सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण भूमिका को दर्शाता है।

मानव जीनोम परियोजना (HGP) का प्राथमिक उद्देश्य मानव जीनोम में सभी जीनों का मानचित्रण और समझना था। यह महत्वाकांक्षी अंतरराष्ट्रीय शोध प्रयास, जो 1990 से 2003 तक चला, मानव जाति के आनुवंशिक खाका को उजागर करने के लिए बनाया गया था, जिससे चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण प्रगति का मार्ग प्रशस्त हुआ।

Genome India Project, जो 2020 में शुरू किया गया, का उद्देश्य भारत भर में 10,000 व्यक्तियों से आनुवंशिक डेटा एकत्रित और विश्लेषण करना है। ऐसा करके, यह परियोजना भारतीय जनसंख्या की आनुवंशिक विविधता को दर्शाने वाला एक संदर्भ जीनोम बनाने का प्रयास करती है। यह पहल भारत के जनसांख्यिकी के लिए विशेष रूप से अनुकूलित भविष्यवाणी और रोकथाम स्वास्थ्य देखभाल को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है।

रिकॉम्बिनेंट डीएनए (rDNA) प्रौद्योगिकी का मुख्य उपयोग कृषि के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों (GMOs) का विकास करने में किया जाता है। विभिन्न स्रोतों से आनुवंशिक सामग्री को एकल अणु में मिलाकर, वैज्ञानिक विशिष्ट जीन को अलग कर सकते हैं, उन्हें अन्य जीवों में डाल सकते हैं, और वांछित लक्षणों वाले जीवों का निर्माण कर सकते हैं। इस प्रौद्योगिकी ने कृषि में क्रांति ला दी है, जिससे कीटों, रोगों और पर्यावरणीय तनावों के प्रति बेहतर प्रतिरोध रखने वाली फसलों का उत्पादन संभव हो पाया है।

सूक्ष्मजीव पर्यावरणीय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं क्योंकि वे विभिन्न पारिस्थितिक तंत्रों में जीववैज्ञानिक प्रक्रियाओं के कार्य में योगदान करते हैं। वे विघटन, पोषक तत्वों के चक्रण और सहजीवी संबंधों जैसे प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य और स्थिरता के लिए आवश्यक हैं।

इटाकोनिक एसिड, जो कि Aspergillus terreus द्वारा उत्पादित होता है, निर्माण क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह प्लास्टिक, कांच, और आभूषण के उत्पादन में उपयोग किया जाता है, जो इसे खाद्य और पेय पदार्थों के क्षेत्र के बाहर विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में इसकी मूल्यता को दर्शाता है।

वैज्ञानिक सक्रिय रूप से शैवाल की जैव ईंधन उत्पन्न करने की क्षमताओं और बैक्टीरिया की कृषि और शहरी अपशिष्ट को उपयोगी ईंधनों में बदलने की क्षमताओं की जांच कर रहे हैं। यह द्वैतीय दृष्टिकोण सूक्ष्मजीवों की ऊर्जा आवश्यकताओं को सतत रूप से संबोधित करने में बहुपरकारिता को दर्शाता है। शैवाल जैव ईंधन उत्पादन के लिए एक नवीकरणीय स्रोत प्रदान करता है, जबकि बैक्टीरिया विभिन्न जैविक अपशिष्टों को ऊर्जा स्रोतों में परिवर्तित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो एक अधिक पारिस्थितिकीय रूप से अनुकूल ऊर्जा परिदृश्य में योगदान करते हैं।