GSEB Solutions Class 12 Biology Chapter 6 આનુવંશિક્તાનો આણ્વિય આધાર

Gujarat Board GSEB Textbook Solutions Class 12 Biology Chapter 6 આનુવંશિક્તાનો આણ્વિય આધાર Textbook Questions and Answers.

Gujarat Board Textbook Solutions Class 12 Biology Chapter 6 આનુવંશિક્તાનો આણ્વિય આધાર

GSEB Class 12 Biology આનુવંશિક્તાનો આણ્વિય આધાર Text Book Questions and Answers

પ્રશ્ન 1.
નીચે આપેલને નાઇટ્રોજન બેઇઝ અને ન્યુક્લિઓસાઇડમાં વર્ગીકૃતકરો.
એડેનીન, સાઇટિડીન, થાઇમિન, ગ્વાનોસિન, યુરેસીલ અને સાયટોસીન.
ઉત્તર:

1. નાઈટ્રોજન બેઇઝ એડેનીન, થાઇમિન, યુરેસીલ, સાયટોસીન
2. ન્યુક્લિઓસાઈડ સાઇટિડીન, ગ્વાનોસિન

પ્રશ્ન 2.
જો બેવડી શૃંખલામય DNAમાં 20% સાયટોસીન હોય, તો DNAમાં રહેલ એડેનીનની ટકાવારીની ગણતરી કરો.
ઉત્તર:
સાયટોસીનનું પ્રમાણ – 20%
તેથી ગ્વાનીનનું પ્રમાણ – 20%
થાઇમિન+એડેનીનનું પ્રમાણ 100 – (20 + 20) = 60
માટે એડેનીનનું પ્રમાણ = 30%

પ્રશ્ન 3.
જોDNAની એકશૃંખલાનો અનુક્રમ નીચે મુજબ છેઃ
5′-ATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGC-3′ તો પૂરક શૃંખલાના અનુક્રમને 5′ → 3′ દિશામાં લખો.
ઉત્તર:
પૂરક શૃંખલાનો ક્રમ 5′ → 3′ દિશામાં
3′-TACGTACGTACGTACGTACGTACGTACG-5’
તો પૂરક શંખલાનો 5′ → 3′ દિશાનો ક્રમ તેનાથી ઊંધો
5’-GCATGCATGCATGCATGCATGCAT-3’

પ્રશ્ન 4.
જો પ્રત્યાંકન એકમમાં સાંકેતિક શૃંખલાના અનુક્રમને નીચે પ્રમાણે લખવામાં આવેલ છેઃ
5′-ATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGC-3 તો m-RNA નો અનુક્રમલખો.
ઉત્તર:
m-RNA નો અનુક્રમ નીચે પ્રમાણે જોવા મળે છે:
5′-AUGCAUGCAUGCAUGCAUGCAUGCAUGC-3′

પ્રશ્ન 5.
બેવડી કુંતલમય DNA ની કઈ વિશિષ્ટતાએ વોટ્સન અને ક્રિકને DNA સ્વયંજનનના અર્ધરૂઢિગત સ્વરૂપને કલ્પિત કરવામાં સહયોગકર્યો? સમજાવો.
ઉત્તર:
વૉટ્સન અને ક્રિકે જોયું કે નાઇટ્રોજન બેઇઝીસ DNAની બે પોલિવુક્તિઓટાઇડ શૃંખલા વચ્ચે પૂરક જોડી બનાવે છે. X-રે વિવર્તનના ડેટા આધારિત તેમણે સૂચવ્યું કે DNA બેવડી કુંતલયુક્ત બે શૃંખલા ધરાવે છે. જેમાં શર્કરા અને ફૉસ્ફટ બહારની તરફ અને નાઇટ્રોજન બેઇઝ અંદરની તરફ રહેલા છે. ઉપરાંત, તેમણે સૂચવ્યું બંને શૃંખલા 5′ → 3’ની દિશામાં બીજાને પ્રતિસમાંતર આવેલ છે. બન્ને શૃંખલા કુંતલાકારે દોરડાની સીડી જેમ વલન પામે છે, જેમાં સ્પષ્ટ પગથિયાં વલયાકારે ગોઠવાયેલા છે.

બેવડા કુંતલમય DNA મૉડલના આ ગુણે તેમને DNA સ્વયંજનનની અર્ધરૂઢિગત પ્રણાલી માટે કલ્પિત કરવા પ્રેરણા આપી, જેમાં બે શૃંખલા અલગ થઈનવી પૂરક શૃંખલાના નિર્માણ માટે ટેબ્લેટતરીકે વર્તે છે.

પ્રશ્ન 6.
ટેબ્લેટ (DNA અથવા RNA)ની રાસાયણિક પ્રકૃતિ અને તેમાંથી (DNA અથવા RNA) સંશ્લેષિત ન્યુક્લિઇક એસિડની પ્રકૃતિના આધારે ન્યુક્લિઇક એસિડ પોલિમરેઝના વિવિધ પ્રકારની યાદી બનાવો.
ઉત્તર:

1. DNA આધારિત DNA પોલિમરેઝ, DNA ટેબ્લેટનો ઉપયોગ ડીઑક્સિન્યુક્લિઓટાઇલ્સના પોલિમરાઇઝેશનના ઉ~રણ માટે કરે છે.
2. DNA આધારિત RNA પોલિમરેઝ, બધા જ પ્રકારના RNA (બેક્ટરિયામાં)ના પ્રત્યાંકન માટે ઉત્મરણ કાર્ય કરે છે.
3. DNA આધારિત RNA પોલિમરેઝ I r-RNAsનું પ્રત્યાંકન કરે છે.
4. DNA આધારિત RNA પોલિમરેઝ IIm-RNA નાં પૂર્વસૂચક mRNA hnRNA નું પ્રત્યાંકન કરે છે.
5. DNA આધારિત RNA પોલિમરેઝ IIIt-RNA નું પ્રત્યાંકન કરે છે.

છેલ્લા ત્રણ પોલિમરેઝિસ સુકોષકેન્દ્રીમાં જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 7.
DNA આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેને સિદ્ધ કરવા માટે પોતાના પ્રયોગ દરમિયાન હર્શી અને ચેઝ DNA અને પ્રોટીન વચ્ચે કેવી રીતે ભેદ સ્થાપિત કર્યો?
ઉત્તર:
જનીનદ્રવ્યનું બંધારણ નક્કી કરવા હર્શી અને ચેઇઝ બેક્ટરિયોફેઝ પર પ્રયોગ કર્યો.

સામાન્ય રીતે T₂ બેક્ટરિયોફેઝ E-coliની દીવાલ સાથે તેના પુચ્છ તંતુ દ્વારા જોડાય છે. જે બૅક્ટરિયાની કોષદીવાલને તોડવા લાઇસોઝાઇમનો સ્રાવ કરે છે. કેટલાંક બેક્ટરિયોફેઝને રેડિયોએક્ટિવ ફૉસ્ફરસ (³²P) ધરાવતાં માધ્યમમાં વૃદ્ધિ કરાવાય છે. બૅક્ટરિયોફેઝ જે 32³² ની હાજરીમાં વૃદ્ધિ પામે છે. તે રેડિયોઍક્ટિવ DNA ધરાવે છે, કારણ DNA માં ફૉસ્ફરસ હોય છે. પ્રોટીન હોતું નથી. તે જ પ્રમાણે બેક્ટરિયોફેઝ (³²S) માધ્યમમાં વૃદ્ધિ કરાય છે તે રેડિયોઍક્ટિવ પ્રોટીન ધરાવે છે પણ રેડિયોઍક્ટિવ DNA ધરાવતા નથી. કારણ સલ્ફર એમિનો ઍસિડનો બંધારણીય ઘટક છે.

આ બે પ્રકારના કોષો (ફેજીસ)નો ઉપયોગ સામાન્ય બેક્ટરિયલ કોષોને ચેપગ્રસ્ત કરવા માટે કરાયો તો જોવા મળ્યું કે રેડિયોઍક્ટિવિટી બાળકોષોમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે. જ્યારે જે ફેઝીસ રેડિયોઍક્ટિવ સલ્ફર ધરાવે છે તે તેમની રેડિયોઍક્ટિવિટી બાળકોષોમાં રૂપાંતરિત કરી શકતા નથી.

પ્રશ્ન 8.
નીચેના વચ્ચે ભેદ સ્પષ્ટકરોઃ
(a) પુનરાવર્તિતDNAઅને સેટેલાઇટDNA
(b) m-RNA PHD t-RNA
(c) ટેબ્લેટ શૃંખલા અને કોડિંગશૃંખલા
ઉત્તર:
(a)

પુનરાવર્તિત DNA	સેટેલાઇટ DNA
(1) તેનોન-કોડિંગ DNA છે. જે એકસમાન અનુક્રમોની ઘણી નકલો ધરાવે છે જે ટેન્ડમમાં અથવા ઇન્ટરસ્ટેન્ડ રીતે જોવા મળે છે.	(1) તેનોન-કોડિંગ ટેન્ડમપુનરાવર્તિત અનુક્રમ દર્શાવે છે.
(2) તે થોડીક બેઇઝ જોડથી હજારો બેઇઝ જોડ ધરાવતી હોઈ શકે છે.	(2) તે સામાન્યરીતે ટૂંકાપુનરાવર્તિત અનુક્રમો છે. (60બેઇઝ જોડ સુધીના)
(3) સિઝિયમ ક્લોરાઇડઘનતા ઢોળાંશમાં તે આછા પટ્ટાઓ દર્શાવે છે.	(3) તેઓ નાના ઘેરા પટ્ટા તરીકે જોવા મળે છે.

(b)

m-RNA	t-RNA
(1) પ્રોટીન સંશ્લેષણ અંગેની માહિતી કોષકેન્દ્રમાંથી કોષરસ તરફ વહન કરે છે.	(1) વિવિધ એમિનો ઍસિડ સાથે જોડાઈ, તેને રિબોઝોમની સપાટી પર લાવે છે.
(2) જનીનોની સક્રિયતાના આધારે અસંખ્યm-RNA એકમો અલગ-અલગ સમયે કોષમાં કાર્યરત હોય છે.	(2) વિસ પ્રકારના એમિનો ઍસિડના વહન માટે 61 પ્રકારનાર-RNA સંભવિત છે. (જનીન સંકેત 61 છે.)
(3) કાર્ય પૂરું કર્યા પછીm-RNAવિઘટન પામે છે.	(3) t-RNAવિઘટન પામતા નથી.
(4) m-RNAમાંના ન્યુક્લિઓટાઈડના ક્રમના આધારે તેમના દ્વારા નિયંત્રિત પ્રોટીનબંધારણમાંના એમિનો ઍસિડના ક્રમ અને સ્થાન નક્કી થાય છે.	(4) 1-RNA કોઈ એક ચોક્કસ પ્રકારના એમિનો ઍસિડના એકમનું વહન કરે છે.

(c) કોડિંગ શૃંખલા DNAની શૃંખલા છે જે RNA પ્રત્યાંકનથી ઉત્પન્ન થતી સમાન બેઇઝ શૃંખલા ધરાવે છે. (જોકે થાઇમિનને બદલે યુરેસીલ જોવા મળે છે.) આ શૃંખલા કોડોન (સંકેત) ધરાવે છે, જ્યારે નોનકોડિંગ શૃંખલા પ્રતિસંકેત ધરાવે છે. જે શૃંખલા કોડોન ધરાવે છે તેને ટેબ્લેટ શૃંખલા કહે છે જે ટેબ્લેટ પૂરું પાડે છે. જેના આધારે નવો RNA બને છે.

પ્રશ્ન 9.
ભાષાંતર દરમિયાન રિબોઝોમની બે મુખ્ય ભૂમિકાઓ જણાવો.
ઉત્તર:

1. જ્યારે રિબોઝોમનો નાનો પેટા એકમ m-RNAના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે m-RNA દ્વારા પ્રોટીન સંશ્લેષણની ક્રિયાની શરૂઆત થાય છે.
2. રિબોઝોમ્સ ઉત્રેરક તરીકે પણ વર્તે છે. 23sr RNA બૅક્ટરિયામાં રિબોઝાઇમ ઉત્સુચક છે જે પેપ્ટાઇડ બંધનું નિર્માણ કરે છે.

પ્રશ્ન 10.
ઇ. કોલાઈ (E. coli) જે સંવર્ધનમાં વૃદ્ધિ પામી રહ્યા છે તેમાં લેક્ટોઝ ઉમેરવાથી લેક-પેરોન ઉપ્રેરિત થાય છે, તો પછી શા માટે સંવર્ધનમાં થોડા સમય બાદ લેક્ટોઝ ઉમેરવાથી લેક-ઓપેરોન કાર્ય કરવાનું કેમ બંધ કરી દે છે?
ઉત્તર:
લેક-ઑપેરોન થોડા સમય પછી બંધ થઈ જાય છે જ્યારે ઉમેરાયેલો લેક્ટોઝ માધ્યમમાંથી વપરાઈ જાય છે. તેનું કારણ છે કે નિગ્રાહક પ્રોટીન, ઓપેરોનના ઓપરેટર વિસ્તાર સાથે જોડાઈ જાય છે અને RNA પોલિમરેઝન, ઑપેરોન પ્રત્યાંકન કરી શકતો નથી.

પ્રશ્ન 11.
નીચેનાનાં કાર્યોનું વર્ણન કરો.(એક અથવા બે વાક્યમાં):
(a) પ્રમોટર
(b) t-RNA
(c) એક્સોન
ઉત્તર:
(a) પ્રમોટરઃ તે પ્રારંભિક સંકેત તરીકે વર્તે છે. જે RNA પોલિમરેઝ માટે ઓળખ કેન્દ્ર છે અને ઓપરેટરજનીનને ખુલ્લું કરે છે.
(b) t-RNA: તે અનુકૂલક અણુ તરીકે વર્તે છે જે પોલિપેપ્ટાઇડના સંશ્લેષણ માટે એમનો ઍસિડનું રિબોઝોમ તરફ વહન કરે છે.
(c) એક્સોન: તે કોડિંગ અનુક્રમ અથવા અભિવ્યક્ત અનુક્રમ, સુકોષકેન્દ્રીના જનીનમાં છે. તે પુખ્ત અથવા પરિવેશિત RNAના અનુક્રમોમાં જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 12.
શામાટે હ્યુમન જીનોમ પ્રોજેક્ટમેગા પ્રોજેક્ટ તરીકે ઓળખાય છે?
ઉત્તર:
નીચેના કારણોસર હ્યુમન જીનોમ પ્રોજેક્ટને મેગા પ્રોજેક્ટ કહે છેઃ

1. હ્યુમન જીનોમમાં લગભગ 3 × 10⁹ બેઇઝ જોડ (bp) જોવા મળે છે. જો અનુક્રમ જાણવા માટે બેઇઝ જોડદીઠ 3 US ખર્ચ થાય તો સંપૂર્ણ પ્રોજેક્ટ માટે લગભગ 9 બિલિયન Us ડૉલર ખર્ચ અંદાજાય.
2. પ્રાપ્ત અનુક્રમોને ટાઇપ કરી અક્ષરોની જેમ પુસ્તકમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે તો પ્રત્યેક પેજમાં 1000 અક્ષર / પુસ્તકમાં 1000 પેજ હોય તો માનવકોષના DNAની માહિતી ભેગી કરવા માટે 3300 ચોપડીઓ (Books)ની જરૂર પડે છે.
3. આમ, મોટી સંખ્યામાં આંકડાઓની પ્રાપ્તિ માટે ખૂબ જ ઝડપી સંગ્રાહણ સાધનની જરૂરિયાત ઊભી થશે, જે આંકડાઓના સંગ્રહ, વિશ્લેષણ અને પુનઃ ઉપયોગમાં મદદરૂપ થશે.
4. HGP દ્વારા જીવવિજ્ઞાનમાં બાયૉઇન્ફોર્મેટિક્સનાં નવા ક્ષેત્રની શરૂઆત થઈ.

પ્રશ્ન 13.
DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગશું છે? તેનું પ્રયોજન જણાવો.
ઉત્તર:

• DNA ફિંગરપ્રિન્ટિગ ટેકનીક દ્વારા DNA પર આવેલા ન્યુક્લિઓટાઇડના અનુક્રમોને નિશ્ચિત કરાય છે જે પ્રત્યેક વ્યક્તિમાં ચોક્કસ (વિશિષ્ટ) હોય છે. તેનો અર્થ છે પ્રત્યેક વ્યક્તિ તેના ન્યુક્લિઓટાઇડની આગવી ભાત ધરાવે છે. આ પદ્ધતિને DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગ કહે છે.
• આનો હેતુ, પિતૃત્વ કે માતૃત્વના વિવાદાસ્પદ કેસોના સમાધાન માટે કરાય છે.
• ફોરેન્સિક ક્ષેત્રે ગુનેગારોની ઓળખ માટે થાય છે. વસતિ અને જનીનિક તફાવતો નિશ્ચિત કરવા માટે થાય છે.

પ્રશ્ન 14.
નીચે આપેલને સંક્ષિપ્તમાં વર્ણવો.
(a) અનુલેખન
(b) બહુરૂપકતા
(c) ભાષાંતર
(d) બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સ
ઉત્તર:
(a) અનુલેખન (Transcription) : DNA અનુક્રમ પરથી RNAની નકલ નિર્માણ કરવાની પ્રક્રિયાને અનુલેખન કહે છે.

(b) બહુરૂપકતા (Polymorphism) : જ્યારે એક જ જાતિમાં વિવિધ પ્રકારના દેખાવ સ્વરૂપ ઉત્પન્ન થાય તો તેવી સ્થિતિને બહુરૂપકતા કહે છે.

(c) ભાષાંતર (Translation): પ્રત્યાંકન દ્વારા ઉકેલાયેલા જનીન સંકેતો વડે પ્રોટીન નિર્માણ કરવાની પ્રક્રિયાને ભાષાંતર કહે છે.

(d) બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સઃ આણ્વિક જીવવિજ્ઞાન સાથે માહિતીનું જોડાણ ધરાવતી જીવવિજ્ઞાનની શાખા છે. જે વિશાળ માત્રામાં ડેટાનો સંગ્રહ કરે છે.

GSEB Class 12 Biology આનુવંશિક્તાનો આણ્વિય આધાર NCERT Exemplar Questions and Answers

બહુવિકલ્પ પ્રશ્નો (MCQs)

પ્રશ્ન 1.
DNAની શૃંખલામાં ન્યુક્લિઓટાઇલ્સનું જોડાણ કોના દ્વારા થાય છે?
(A) ગ્લાયકોસિડિક બંધ
(B) ફૉસ્ફોડાયેસ્ટરબંધ
(C) પેપ્ટાઇડબંધ
(D) હાઇડ્રોજન બંધ
જવાબ
(B) ફોસ્ફોડાયેસ્ટરબંધ
DNAની શૃંખલામાં ન્યુક્લિઓટાઇડ 3′ → 5′ ફૉસ્ફોડાયેસ્ટર જોડાણથી ડાયન્યુક્લિઓટાઈડ બનાવે છે. વધુ ન્યુક્લિઓટાઇડ જોડાતાં પોલિવુક્તિઓટાઇડ શૃંખલાબને છે.

પ્રશ્ન 2.
ન્યુક્લિઓસાઇડ એન્યુક્લિઓટાઇડથી અલગ છે. તે કોનો અભાવ ધરાવે છે?
(A) બેઝ
(B) શર્કરા
(C) ફૉસ્ફટજૂથ
(D) હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ
જવાબ
(C) ફૉસ્ફટજૂથ
જ્યારે નાઇટ્રોજન બેઇઝ પેન્ટોઝ શર્કરા સાથે N-ગ્લાયકોસિડિક બંધથી જોડાય છે ત્યારે ન્યુક્લિઓસાઈડ બને છે. (દા.ત., નાઇટ્રોજન બેઇઝ + પેન્ટોઝ શર્કરા) જયારે ફૉફેટ જૂથ ન્યુક્લિઓસાઇડના 5′ OH જૂથ સાથે, ફૉસ્ફોડાયએસ્ટર બંધથી જોડાય છે ત્યારે ન્યુક્લિઓટાઇડ બને છે. (દા.ત., પેન્ટોઝ શર્કરા+નાઇટ્રોજન બેઇઝ+ ફૉફેટ).

પ્રશ્ન 3.
ડિઓક્સિરિબોઝ અને રિબોઝ બંને શર્કરાઓના એક વર્ગ સાથે સંકળાયેલ છે. તેવર્ગને શું કહે છે?
(A) ટ્રાયોઝીસ
(B) હેક્સોઝીસ
(C) પેન્ટોઝીસ
(D) પોલીસેક્ટરાઇટ્સ
જવાબ
(C) પેન્ટોઝીસ
બને ડિઑક્સિરિબોઝ અને રિબોઝ પેન્ટોઝ શર્કરા છે. તેઓ 5 કાર્બન અણુ ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 4.
DNAની કિકુંતલીય રચનામાં યુરિન નાઇટ્રોજન બેઝ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા પિરિમિડિન નાઇટ્રોજન બેઝ સાથે જોડાય છે. આથી તેમની રચના…
(A) પ્રતિસમાંતર પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
(B) અધરૂઢિગત પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
(C) સમગ્ર DNAની પહોળાઈ એકસરખી હોય છે.
(D) સમગ્ર DNAની લંબાઈ એકસરખી હોય છે.
જવાબ
C) સમગ્ર DNAની પહોળાઈ એકસરખી હોય છે.
શૃંખલાનો વ્યાસ હંમેશાં સતત જોવા મળે છે. કારણ યુરિન (એડિનીન, ગ્વાનીન), પિરિમિડીન (સાયટોસિન થાઇમિન) સાથે જોડાય છે. આ વિશિષ્ટ જોડાણ DNAને એકસમાન પહોળાઈ આપે છે.

પ્રશ્ન 5.
DNA અને હિસ્ટોન્સપરનો વાસ્તવિક વીજભાર
(A) બંને ધનવીજભારિત
(B) બંને ઋણવીજભારિત
(C) અનુક્રમે ઋણવીજભારિત અને ધન વીજભારિત
(D) શૂન્ય (Zero)
જવાબ
(C) અનુક્રમે ઋણવીજભારિત અને ધનવીજભારિત

• DNA, (\(\mathrm{PO}_4^{-3}\)) જૂથની હાજરીને કારણે ઋણ (-ve) વીજભારિત હોયછે.
• હિસ્ટોનમાં બેઝિક એમિનો ઍસિડ લાયસીન અને આર્જિનીન હોય છે તેથી તેની પાર્ષીય શૃંખલા ધન (+ve) વીજભારિત હોય છે માટે હિસ્ટોન ધન (+ve) વીજભારયુક્ત છે.

પ્રશ્ન 6.
પ્રત્યાંકન માટે પ્રમોટર સ્થાન અને ટર્મિનેટર સ્થાન ક્યાં હોય છે?
(A) પ્રત્યાંકિત એકમમાં 3′ (અધોગામી છેડો) અને 5′ (ઊર્ધ્વગામી છેડો) અનુક્રમે
(B) પ્રત્યાંકિત એકમના 5′ (ઊર્ધ્વગામી છેડો) અને 3′ (અધોગામી છેડો) છેડા પર હોય
(C) 5′ (ઊર્ધ્વગામી છેડો) છેડા તરફ હોય
(D) 3′ (અધોગામી છેડો) છેડા તરફ હોય
જવાબ
(C) 5 (ઊર્ધ્વગામી છેડો) છેડાતરફ હોય
પ્રયાંકનની શરૂઆત માટે, પ્રમોટર RNA પોલિમરેઝનું જોડાણ સ્થાન છે. પ્રમોટર કોડિંગ શૃંખલાના બંધારણીય જનીન પર 5′ (ઊર્ધ્વગામી છેડો) છેડા પર આવેલ છે અને RNA પોલિમરેઝ માટે જોડાણ સપાટી પૂરી પાડે છે.

પ્રશ્ન 7.
નીચે આપેલ પૈકી કર્યું એક વિધાન સિકલ-સેલ એનીમિયા માટે વધુ યોગ્ય છે?
(A) તે આયર્ન પૂરક દ્વારા સારવાર પામતો નથી.
(B) તે આણ્વીય રોગછે.
(C) તે મેલેરિયા સામે અવરોધકતા આપે છે.
(D) ઉપર્યુક્ત બધા જ
જવાબ
(D) ઉપર્યુક્ત બધા જ
સિકલસેલ એનીમિયા દૈહિક પ્રચ્છન્ન લક્ષણ છે. આ જનીનિક અનિયમિતતા β – ગ્લોબિન શૃંખલામાં પૉઇન્ટ મ્યુટેશન દર્શાવે છે, પરિણામે લુટામિક ઍસિડના સ્થાને 6th સ્થાન પર વેલાઇન જોવા મળે છે. ફક્ત Hb^S₂ સમયુગ્મી વ્યક્તિઓ Hb^SHb^S રોગનાં દેખાવસ્વરૂપલક્ષણ દર્શાવે છે. વિષમયુગ્મી Hb^S/Hb^Aવાહક હોય છે.

વિષમયુગ્મીમાં બન્ને પ્રકારના હિમોગ્લોબિન મૅલેરિયાના ચેપ સામે પ્રતિકારકતા દર્શાવે છે. કારણ શરીર ચેપી પી. ફાલ્સિપેરમ (પ્રજીવ)ને રક્તકણના કોષોના નાશ માટે લક્ષ્ય બનાવે છે.

પ્રશ્ન 8.
AUGના સંદર્ભે નીચે આપેલપૈકી કર્યું એકવિધાન સત્ય છે?
(A) તે માત્રમિથિયોનીન માટેનો સંકેત છે.
(B) તે પ્રારંભિક સંકેત છે.
(C) તે આદિકોષકેન્દ્રી અને સુકોષકેન્દ્રી બંનેમાં મિથિયોનીન માટેનો સંકેત છે.
(D) ઉપર્યુક્ત બધા જ
જવાબ (D)
ઉપર્યુક્ત બધાજ
પોલિપેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણનો સંકેત સામાન્ય રીતે AUG અથવા ક્યારેક GUG (વેલાઇન) સંત દ્વારા મળે છે. ફક્ત ટ્રિટોફેન (UGG) અને મિથિયોનીન (AUG) એક જજનીન સંકેત ધરાવતા એમિનો ઍસિડ છે. AUGuકેરિયોટા અને યુકેરિયોટા બન્ને માટે સંકેત ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 9.
પ્રથમ જનીનિક દ્રવ્યકયું છે?
(A) પ્રોટીન
(B) કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ
(C) DNA
(D) RNA
જવાબ
(D) RNA

• RNA પ્રથમ જનીન દ્રવ્ય હતું. હવે એવા પૂરતા પુરાવા છે કે જરૂરી જૈવિક ક્રિયાઓ (ચયાપચય, ભાષાંતર સ્લાઇસીંગ) RNA ફરતું ઉવિકાસિત છે.
• RNA જનીન દ્રવ્ય તેમજ ઉ~રક તરીકે વર્તે છે પણ RNA ઉત્રેરક હોવાને કારણે સક્રિય છે. તેથી અસ્થાયી છે. તેથી રાસાયણિક રૂપાંતર દ્વારા RNAમાંથી DNAનો ઉવિકાસ થયો.

પ્રશ્ન 10.
સુકોષકેન્દ્રીમાંપુખm-RNAના સંદર્ભે કયું વિધાન સંગત છે?
(A) પુખm-RNAમાં એક્ઝોન્સ અને ઇન્ટ્રૉન્સ જોવા મળતાં નથી.
(B) પુખ્ત m-RNAમાં એક્ઝોન્સ જોવા મળે છે, પરંતુ ઈન્ટ્રૉન્સ જોવા ન મળે.
(C) પુખ્ત m-RNAમાં ઇન્ટ્રૉન્સ જોવા મળે છે, પરંતુ એક્ઝોન્સ જોવા ન મળે.
(D) પુખ્ત m-RNAમાં એક્ઝોન્સ અને ઇન્દ્રોન્સ બંને જોવા મળે.
જવાબ
(B) પુખ m-RNAમાં એક્ઝોન્સ જોવા મળે છે, પરંતુ ઇન્ટ્રોન્સ જોવા ન મળે.
સુકોષકેન્દ્રમાં મોનોસિસ્ટ્રોનિક બંધારણીય જનીનમાં કોડિંગ અનુક્રમ વિભાજિત હોય છે. દા.ત., સુકોષકેન્દ્રીમાં જનીન વિભાજિત છે. અભિવ્યક્ત થતાં અનુક્રમ એક્સોન્સ તરીકે ઓળખાય છે. તે પુખ્ત કે પરિવેશિત RNAમાં જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 11.
માનવ રંગસૂત્ર સૌથી વધારે અને સૌથી ઓછાં જનીનો ધરાવતાં રંગસૂત્રો અનુક્રમે:
(A) રંગસૂત્ર 21 અને Y
(B) રંગસૂત્ર 1 અને X
(C) રંગસૂત્ર 1 અને Y
(D) રંગસૂત્ર X અને Y
જવાબ
(C) રંગસૂત્ર 1 અને Y
મનુષ્યમાં રંગસૂત્ર 1 સૌથી વધુ જનીનો (2968લગભગ) ધરાવે છે અને Y રંગસૂત્રસૌથી ઓછા જનીનો (231) ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 12.
નીચે આપેલા વૈજ્ઞાનિકોમાં કયા વૈજ્ઞાનિકોએ DNAની સંરચના માટેનાહિકુંતલીય મોડલના વિકાસમાં યોગદાન આપેલ નથી?
(A) રોસાલિન્ડફ્રેન્કલિન
(B) મૌરીસવિલ્કિન્સ
(C) ઇરવિન ચારગાફ
(D) મેસેલસન અને સ્ટેહલ
જવાબ
(D) મેસેલસન અને સ્ટેહલ

• 1953માં વૉટ્સન અને ક્રિકે, X-રે વિવર્તનનો ડેટા ફ્રેન્કલિન અને વિલ્કિન્સ દ્વારા રજૂ કરાયેલાને આધારે DNAનું પ્રખ્યાત બેવડી કુંતલમય રચનાનું મૉડલ રજૂ કર્યું. ચારગાફે, યુરિન અને પિરિમિડીનનું પ્રમાણ બેવડી DNAની રચના માટે રજૂ કર્યું.
• મેસેલસન અને સ્ટેહલે DNAસ્વયંજનન અધરૂઢિગત છે તેની સાબિતી આપી. પણ DNAની બેવડી કુંતલમય રચનાના વિકાસમાં તેમનો કોઈ ફાળો નહોતો.

પ્રશ્ન 13.
DNA ન્યુક્લિઓટાઇડ્રેસનો પોલિમર છે કે જે એકબીજા સાથે 3′ – 5′ ફોસ્ફો ડાયેટર બંધ દ્વારા જોડાણ દર્શાવે છે. ન્યુક્લિઓટાઇસના પોલિમરાઇઝેશનને અવરોધવા માટે નીચેનામાંથી તમે કોને પસંદ કરશો?
(A) યુરિનનું પિરિમિડિન્સ વડે પ્રતિસ્થાપન
(B) ડિઓક્સિરિબોઝમાં 3′ પરથી -OH જૂથ દૂર કરવું/પ્રતિસ્થાપિત કરવું.
(C) ડિઓક્સિરિબોઝમાંથી 2′ પરથી અન્ય જૂથ ધરાવતા -OH જૂથ દૂર કરવા/પ્રતિસ્થાપિત કરવા.
(D) (B) અને (C) બંને
જવાબ
(B) ડિઓક્સિરિબોઝમાં 3 પરથી -OH જૂથ દૂર કરવુંપ્રતિસ્થાપિત કરવું.
DNA પોલિમરેઝ ઉસેચક, મુક્ત 3′ છેડા પર ક્રમશઃ ડિઑક્સિ રિબોન્યુક્લિઓટાઇડ, ક્રમશઃ ઉમેરે છે. તેથી 3′ – 5′ શૃંખલાનું સ્વયંજનન સતત હોય છે. (નવી શૃંખલાનો વિકાસ 5′ 3′ દિશામાં) તેથી ન્યુક્લિઓટાઇડના બહુલીકરણને રોકવા 3′ OH જૂથને ડિઑક્સિરિબોઝમાંથી દૂર કરવા જોઈએ.

પ્રશ્ન 14.
DNAમાં એક શૃંખલા પર અસતત સંશ્લેષણ જોવા મળે છે, કારણકે,
(A) સંશ્લેષિત DNA અણુ બહુ લાંબો છે.
(B) DNA આધારિત DNA પોલિમરેઝ ઉદીપક (ઉન્સેચકો દ્વારા પોલિમરાઇઝેશન માત્ર એક જ દિશામાં થાય છે. (5′ → 3′).
(C) તે વધારે ક્ષમતાપૂર્ણ ક્રિયા છે.
(D) DNA લાગેઝ ટૂંકી DNA શૃંખલાઓને જોડે છે.
જવાબ
(B) DNA આધારિત DNA પોલિમરેઝ ઉદ્દીપક (ઉન્સેચક) દ્વારા પોલિમરાઇઝેશન માત્ર એક જ દિશામાં થાય છે. (5′ → 3′)

• DNA પોલિમરેઝ, વિકાસ પામતી પોલિવુક્લિઓટાઇડ શૃંખલાના મુક્ત 3′ છેડા પર ડિઑક્સિરિબોન્યુક્લિઓટાઇડ ઉમેરે છે તેથી 3′ → 5’DNA શૃંખલાનું સ્વયંજનન સતત થાયછે.
• જોકે, DNA આધારિત DNA પોલિમરેઝ ફક્ત 5′ → 3′ ની દિશામાં પોલિમરાઇઝેશનનું ઉત્મરણ કરી શકે છે. તેથી બીજી શૃંખલા પર DNAનું અસતત સંશ્લેષણ જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 15.
નીચે આપેલા પૈકી પ્રત્યાંકનના કયા એક તબક્કામાં RNA પોલિમરેઝ ઉત્સુચકીય ક્રિયાદશવિ છે?
(A) પ્રારંભ
(B) પ્રલંબન
(C) સમાપ્તિ
(D) ઉપર્યુક્ત બધા જ
જવાબ
(B) પ્રલંબન
DNA આધારિત RNA પોલિમરેઝ, પોલિમરાઇઝેશનનું ઉત્રેરણ 5′ → 3’ની દિશામાં કરી, DNAસ્વયંજનનમાં મદદ કરે છે.

પ્રશ્ન 16.
આદિકોષકેન્દ્રીમાં જનીન અભિવ્યક્તિ નિયંત્રણ કયા સ્તરે જોવા મળે છે?
(A) DNA-સ્વયંજનન
(B) ટ્રાન્સક્રિપ્શન (પ્રત્યાંકન)
(C) ટ્રાન્સલેશન (ભાષાંતરણ)
(D) ઉપર્યુક્ત એક પણ નહીં
જવાબ
(B) ટ્રાન્સક્રિપ્શન (પ્રત્યાંકન).

• જનીન અભિવ્યક્તિ પોલિપેપ્ટાઇડનું નિર્માણ કરે છે, તે કેટલાક સ્તરોએ નિયમન પામે છે. સુકોષકેન્દ્રીમાં નિયમન
  1. પ્રત્યાંકન
  2. સ્લાઇસીંગ
  3. RNAના કોષકેન્દ્રથી કોષરસમાં વહન
  4. ભાષાંતરસ્તરે થઈ શકે છે.
• જયારે આદિકોષકેન્દ્રમાં પ્રત્યાંકન એ જનીન અભિવ્યક્તિ માટેનું નિયામિક સ્થાન છે.

પ્રશ્ન 17.
આદિકોષકેન્દ્રીમાં પ્રત્યાંકનમાં નિયામકી પ્રોટીનની ભૂમિકા માટે નીચે આપેલ વિધાનો પૈકી કયું સાચું છે?
(A) તેઓ માત્ર અભિવ્યક્તિ વધારે છે.
(B) તેઓ માત્ર અભિવ્યક્તિ ઘટાડે છે.
(C) તેઓ RNA પોલિમરેઝ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે, પરંતુ અભિવ્યક્તિને અસર કરતાં નથી.
(D) તેઓ સક્રિય કારકો અને નિગ્રાહકો બંને રીતે કાર્ય કરે છે.
જવાબ
(D) તેઓ સક્રિય કારકો અને નિગ્રાહકો બંને રીતે કાર્ય કરે છે.
નિયામિકી અનુક્રમ, બંધારણીય જનીનના કાર્યનું નિયમન કરે છે અને નિયામિકી જનીનો કહેવાય છે. અગત્યના નિયામિક જનીનો પ્રમોટર, સમાપકો, ઑપરેટર અને નિગ્રાહકો છે. પ્રત્યાંકનની પ્રક્રિયાનું નિયમન કરવા પ્રયાંકનકારકો એકલા જ અથવા અન્ય પ્રોટીન્સ પ્રમોટર, નિગ્રાહકો RNA પોલિમરેઝની DNAના જોડાણસ્થાનને અસર કરે છે.

પ્રશ્ન 18.
છેલ્લે કયામાનવરંગસૂત્રની શ્રેણી પૂર્ણ થઈ?
(A) રંગસૂત્ર 1
(B) રંગસૂત્ર 11
(C) રંગસૂત્ર 21
(D) રંગસૂત્ર X
જવાબ
(A) રંગસૂત્ર 1
સૌથી છેલ્લો અનુક્રમિત થયેલો રંગસૂત્ર 1 હતો. HGPની શરૂઆત થયા પછીના વીસ વર્ષ બાદ અનુક્રમિત થઈ શક્યો. તે સૌથી મોટો રંગસૂત્ર છે.

પ્રશ્ન 19.
નીચે આપેલપૈકીRNAનાં કાર્યો કયાં છે?
(A) તેજનીનિક માહિતીનાવાહક તરીકે DNAમાંથી રિબોઝોમ્સ પર પોલિપેટાઇલ્સનું સંશ્લેષણ કરે છે.
(B) તે એમિનો ઍસિલ્સને રિબોઝોમ્સ પરલઈ જાય છે.
(C) તે રિબોઝોમ્સનો બંધારણીય ઘટક છે.
(D) ઉપર્યુક્ત બધા જ
જવાબ
(D) ઉપર્યુક્ત બધા જ

• r-RNA, m-RNA અને t-RNA, RNAના મુખ્ય પ્રકારો છે. જે જનીન અભિવ્યક્તિ સાથે સંકળાયેલ છે. r-RNA પ્રોટીન અણુ સાથે જોડાઈ રિબોઝોમનું નિર્માણ કરે છે. m-RNA સાંકેતિક માહિતીનું પોલિપેપ્ટાઇડ નિર્માણ માટે ભાષાંતર માટે વહન કરે છે.
• t-RNA દ્રાવ્ય અનુકૂલક RNA છે જે એમિનો ઍસિડને પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન m-RNA તરફ લઈ જાય છે.

પ્રશ્ન 20.
એક સજીવના DNAનું જ્યારે પૃથક્કરણ કરાયું ત્યારે ન્યુક્લિઓટાઇસની કુલ સંખ્યા 5386 જોવા મળી, તેમાંથી ભિન્ન પ્રકારના બેઝનું ગુણોત્તર-પ્રમાણ આમ હતું : એડેનીન = 29 %, ‘સ્વામીન = 17 %, સાયટોસીન = 32 %, થાયમીન = 17 %. ચારગાફના નિયમ પ્રમાણે એવું ફલિત થાય છે કે,
(A) તે ક્રિકેટલીય વર્તુળાકાર DNA છે.
(B) તે એક શૃંખલામયDNA છે.
(C) તે શૃંખલામય રેખીયDNA છે.
(D) કોઈ નિર્ણય લઈ શકાતો નથી.
જવાબ
(B) તે એકશૃંખલામયDNA છે.

• ચારગાફના બેઇઝ જોડાણના નિયમ પ્રમાણે \(\frac{\mathrm{A}}{\mathrm{T}}=\frac{\mathrm{G}}{\mathrm{C}}\) = 1 હોય છે.
• આપેલા સજીવમાં DNA ચારગાફના નિયમને નથી અનુસરતો. તેથી એવી ધારણા કરી શકાય, તે એક શૃંખલાયુક્ત DNA છે.

પ્રશ્ન 21.
કેટલાક વાઇરસમાં DNAનું સંશ્લેષણ RNA ટેબ્લેટના ઉપયોગ
દ્વારા થાય છે. આDNAને શું કહે છે?
(A) A-DNA
(B) B-DNA
(C) C-DNA
(D) r-DNA
જવાબ
(C) c-DNA
કેટલાક વાઇરસ, જેમ કે રીટ્રોવાઇરસ રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ઉભેચકનો ઉપયોગ RNA ટેબ્લેટમાંથી પૂરક DNA (c-DNA) બનાવવા માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયાને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ કહે છે.

પ્રશ્ન 22.
જો મેસેલસન અને સ્ટેહલના પ્રયોગને બેક્ટરિયાની ચાર પેઢી સુધી
સતત દર્શાવાય, તો N¹⁵/N¹⁵ : N¹⁵/N¹⁴ : N¹⁴/N¹⁴ ધરાવતા DNAનું ચોથી પેઢીમાં ગુણોત્તર-પ્રમાણ શું હશે?
(A) 1 : 1 : 0
(B) 1 : 4 : 0
(C) 0 : 1 : 3
(D) 0 : 1 : 7
જવાબ
(D) 0 : 1 : 7
મેસેલસન અને સ્ટેહલે શોધ્યું કે પ્રથમ પેઢીનું DNA સંકર હતું. (¹⁵N અને ¹⁴N) તે સીસયમ ક્લોરાઇડના સ્તરે પૂર્ણ લેબલ પિતૃ DNAના સ્તર (¹⁵N¹⁵N) કરતાં ઊંચા સ્તરે સ્થાયી થયા. 40 મિનિટ પછી બૅક્ટરિયાની બીજી પેઢીમાં બે પ્રકારના DNA મળ્યા, 50 % હલકાં DNA (N¹⁴N¹⁴) અને 50 % મધ્યવર્તી (N¹⁵N¹⁴). 60 મિનિટ પછી ત્રીજી પેઢીના બૅક્ટરિયામાં બે પ્રકારના DNA જોવા મળ્યા, 25 % મધ્યવર્તી (N¹⁵N¹⁴ અને 75% હલકાં (N¹⁴N¹⁴ 1 : 3ના પ્રમાણમાં, 80 મિનિટ પછી ચોથી પેઢીમાં 12.5 % (N¹⁵N¹⁴) અને 87.5 % (N¹⁴N¹⁴) 1 : 7પ્રમાણમાં જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 23.
જDNAની સાંકેતિક શૃંખલા પર નાઇટ્રોજન બેઝનો ક્રમ પ્રત્યાંકન એકમમાં આ પ્રમાણે છે : 5′ – ATGAATG – 3′ તો પ્રત્યાંકન પામેલાRNAમાંનાઇટ્રોજનબેઝનો ક્રમકયો હોય?
(A) 5′ – AUGAAUG – 3′
(B) 5′ – VACUUAC – 3′ .
(C) 5′ – CAUUCAU – 3′
(D) 5′ – GUAAGUA – 3′
જવાબ

પ્રશ્ન 24.
RNA પોલિમરેઝ હોલોએન્ઝાઇમકોનું પ્રત્યાંકન કરે છે?
(A) પ્રમોટર, બંધારણીય જનીન અને સમાપ્તિ પ્રદેશનું
(B) પ્રમોટર અને સમાપ્તિ પ્રદેશનું
(C) બંધારણીય જનીન અને સમાપ્તિ પ્રદેશનું
(D) માત્ર બંધારણીય જનીનનું :
જવાબ
(C) બંધારણીય જનીન અને સમાપ્તિ પ્રદેશનું

• E-coli બેક્ટરિયામાં, RNA પોલિમરેઝ સહકારકો B, B’, G., d’ અને 0ની સાથે જ કારક ધરાવે છે, પ્રક્રિયાના ઉત્મરણ માટે પ્રયાંકન ત્રણ તબક્કે પૂરું થાય છે. પ્રારંભ – કારક પ્રારંભ સંકેતને ઓળખે છે અને RNA પોલિમરેઝ સાથે પ્રમોટર સાથે જોડાઈ પ્રત્યાંકનની શરૂઆત કરે છે.

• પ્રલંબન : RNA પોલિમરેઝ σ કારક ગુમાવે છે પણ રિબોન્યુક્લિઓટાઇડના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા RNA બનાવે છે.
• સમાપ્તિ: RNA પોલિમરેઝ DNAના સમાપ્તિ પ્રદેશમાં પહોંચીને DNA-RNA સંકરથી અલગ થઈ જાય છે તેથી નવનિર્મિત RNA અલગ થાય છે. – પ્રોકેરિયોટામાં, પ્રત્યાંકન અને ભાષાંતર કોષરસમાં જ થાય છે.

પ્રશ્ન 25.
જmRNA પર સંકેત-શ્રેણી 5′ -AUG-3 હોય, તો તેની સાથે જોડ બનાવવાt-RNAપર કઈ શ્રેણી હોય?
(A) 5′- UAC – 3′
(B) 5′- CAU – 3′
(C) 5′ – AUG – 3′
(D) 5′ – GUA – 3′
જવાબ
(A) 5′ – AC – 3′

પ્રશ્ન 26.
એમિનો એસિડt-RNA સાથે કયાછેડે જોડાય છે?
(A) 5′ છેડે
(B) 3′ છેડે
(C) પ્રતિસાંકેતિક સ્થાને
(D) DHU લુપ સ્થાને
જવાબ
(B) 3′ છેડે
એમિનો ઍસિડ જોડાણ સ્થાન 3′ છેડે પ્રતિ સંકેતના વિરુદ્ધ હોય છે અને CCA-OH જૂથ ધરાવે છે. આ સ્થાને એમિનો ઍસિડ t-RNAસાથે જોડાય છે.

પ્રશ્ન 27.
ભાષાંતરનો પ્રારંભ કરવામાટે m-RNA પ્રથમકોની સાથે જોડાય છે?
(A) રિબોઝોમના નાના ઉપએકમ સાથે
(B) રિબોઝોમના મોટા ઉપએકમ સાથે
(C) સમગ્ર રિબોઝોમ સાથે
(D) કોઈ વિશિષ્ટતા અસ્તિત્વમાં નથી.
જવાબ
(A) રિબોઝોમના નાના ઉપએકમ સાથે
રિબોઝોમ, બંધારણીય RNA અને 80 વિવિધ પ્રકારના પ્રોટીન તેની નિષ્ક્રિય અવસ્થા ધરાવે છે તે બે ઉપ એકમ ધરાવે છેઃ મોટો ઉપ એકમ, નાનો ઉપ એકમ. જ્યારે નાનો ઉપ એકમm-RNA સાથે જોડાય છે તેનું ભાષાંતર થઈ પ્રોટીન નિર્માણ શરૂ થાય છે.

પ્રશ્ન 28.
ઇ.કોલાઈમાં લેક ઓપેરોન ક્યારે સ્વિચ ઓનદશવિ છે?
(A) લેક્ટોઝની હાજરી હોય છે અને તે નિગ્રાહક સાથે જોડાય.
(B) નિગ્રાહક ઑપરેટર સાથે જોડાય.
(C) RNA પોલિમરેઝ ઑપરેટર સાથે જોડાય.
(D) લેક્ટોઝની હાજરી હોય છે અને તે RNA પોલિમરેઝ સાથે જોડાય.
જવાબ
(A) લેક્ટોઝની હાજરી હોય છે અને તે નિગ્રાહક સાથે જોડાય.
લેક્ટોઝની હાજરીમાં, લેક્ટોઝ પ્રેરક તરીકે કાર્ય કરી નિગ્રાહક સાથે જોડાઈ, નિગ્રાહકને નિષ્ક્રિય કરે છે. નિગ્રાહક ઑપરેટર સ્થાને જોડાઈ શકતો નથી. RNA પોલિમરેઝ ઑપરેટર સાથે જોડાઈ અને લેક m-RNAનું પ્રત્યાંકન કરે છે. લેક m-RNA પોલિસિસ્ટ્રોનિક છે. ત્રણેય ઉત્સચકો ઉત્પન્ન કરે છે. (B ગેલેક્ટોસીડેઝ, પરમીએઝ, ટ્રાન્સએસિટાયલેઝ) આમલેક ઑપેરોન ખૂલે છે.

અતિ ટૂંકજવાબી પ્રશ્નો (VSQs)

પ્રશ્ન 1.
DNA પેકેજિંગમાં હિસ્ટોન્સનું કાર્ય શું છે?
ઉત્તર:
DNA પેકેજિંગમાં હિસ્ટોન નીચે પ્રમાણે કાર્ય કરે છે :

1. હિસ્ટોન અષ્ટકોના બનેલા એકમો છે જે DNAના પ્રાથમિક પેકેજિંગમાં મદદ કરે છે.
2. હિસ્ટોન પ્રોટીનનો બેઝિક અણુ DNA અણુની ઍસિડિટીને તટસ્થ કરે છે.

પ્રશ્ન 2.
હેટરોક્રોમેટીન અને યુક્રોમેટીન વચ્ચેનો ભેદ આપો. બેમાંથી કયું પ્રત્યાંકન માટે સક્રિય છે?
ઉત્તર:

1. ગાઢા અભિરંજિત થયેલા, ઘટ્ટતાથી પૅક થયેલા ક્રોમેટિન વિસ્તારોને હેટરોક્રોમેટિન કહે છે જ્યારે શિથિલ રીતે જોડાયેલા અને આછા અભિરંજિત વિસ્તારોને યુક્રોમેટિન કહે છે.
2. યુક્રોમેટિન, પ્રત્યાંકન માટે સક્રિય હોય છે અને m-RNAમાં પ્રત્યાંકન પામે છે. ખૂબ વધુ સખત ગૂંચળાને કારણે હિટેરોક્રોમેટીન પ્રત્યાંકિત થતા નથી.

પ્રશ્ન 3.
ઇ.કોલાઈમાં આવેલ ઉત્સુચક DNA પોલિમરેઝ એક DNA આધારિત પોલિમરેઝ છે અને તે DNAની જે શૃંખલાનું સંશ્લેષણ કરવાનું હોય છે તે શૃંખલા પરનું વાચન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. આ વિધાનની સમજૂતી આપો.
ઉત્તર:

• બેવડું કાર્ય કરતાં પોલિમરેઝની ચર્ચાકરો. બૅક્ટરિયામાં ત્રણ પ્રકારના DNA પોલિમરેઝ જોવા મળે છે. તે બધા જ 5′ → 3’ની દિશામાં ન્યુક્લિઓટાઇડ ઉમેરી શકે છે. તેઓ બાહ્ય કોષકેન્દ્રીય કાર્ય પણ કરી શકે છે. DNA પોલિમરેઝ III નવનિર્મિત DNA શૃંખલાનું વાચન કરી શકે છે.
• તે DNAને UVનાં કારણે થતાં નુકસાનનું રિપેર કરી શકે છે. વિકૃતિને ઓળખી શકે છે. અસંગત જોડીને ઓળખી, દૂર કરી શકે છે.

પ્રશ્ન 4.
DNAની પિતૃ શૃંખલામાંથી એક શૃંખલા પરથી DNA અસતત રીતે સંશ્લેષણ પામવાનું કારણ શું છે ? આ સંશ્લેષિત DNAના ટૂંકા લંબાયેલા ભાગોનું શું થાય છે?
ઉત્તર:

• DNAનું સંશ્લેષણ હંમેશાં 5 → 3’ની દિશામાં થાય છે. બેવડી શૃંખલાયુક્ત DNAમાં બન્ને શૃંખલાઓ પ્રતિસમાંતર અને પૂરક હોય છે. DNAના સંશ્લેષણ દરમિયાન બન્ને શૃંખલાઓ ટેબ્લેટ તરીકે વર્તે છે. ફક્ત એક જ શૃંખલા દા.ત., 3′ → 5′ પૂરક શૃંખલાનું 5′ → 3′ દિશામાં સંશ્લેષણ કરી શકે છે.
• બીજી શૃંખલા દા.ત., 5′ → 3′ નાના ભાગમાં વિરુદ્ધ દિશામાં સંશ્લેષિત થાય છે, જેમ સ્વયંજનન ચીપિયો જમણી બાજુ વળે છે. તેથી DNA સંશ્લેષણ એકપિતૃશૃંખલા પર અસતત રીતે થાય છે.
• નિર્મિત નાના ટુકડાઓ ઓકાઝાકી ટુકડાઓ હોય છે જ. DNA લીગેઝ ઉન્સેચક દ્વારા જોડાઈ સળંગ શૃંખલા બનાવે છે.

પ્રશ્ન 5.
પ્રયાંકન એકમમાં આવેલDNAની સાંકેતિક શૃંખલાની શ્રેણીનીચે આપેલ છેઃ 3’AATGCAGOTATTAGG-5′ નીચેમાટે શ્રેણી લખો
(a) પૂરકશૃંખલા
(b) m-RNA
ઉત્તર:
બેઇઝ પૂરકતાના નિયમ પ્રમાણે –

1. (a) 5′ – TTACGTCGATAATCC – 3′
   (b) 5′-CGAUUAUCGACGUAA – 3′ RNA
2. થાઇમિન (T)ના સ્થાને યુરેસીલનો ઉપયોગ કરે છે તેથી RNAમાં બેઇઝ જોડAસાથે Uજોડાયછે.

પ્રશ્ન 6.
DNA પોલિમોઝૂિમ એટલે શું? તેના અભ્યાસનું મહત્ત્વ શું છે?
ઉત્તર:

• DNAનું પોલિમોર્ફિઝમ DNAમાં જોવા મળતી ભિન્નતા જે વિકૃતિ દ્વારા નોનકોડિંગ અનુક્રમમાં પ્રવેશે છે તે દર્શાવે છે.
• વિશિષ્ટ પ્રકારનું પોલિમોર્ફિઝમ (બહુલીકરણ) જેને VNTR (વેરિયેબલ નંબર ઑફ ટેન્ડમ રિપિટ્સ) કહે છે, તે DNA અનુક્રમોની પુનરાવર્તિત નકલો ધરાવે છે જે રંગસૂત્રમાં એકબીજાની પાસપાસે આવેલા હોય છે. બહુલીકરણ હ્યુમન જીનોમમાં જીનેટિક મેપિંગનો પાયો છે, તેથી તે DNAફિંગરપ્રિન્ટિંગ માટેનો પણ આધાર છે.
• એક ન્યુક્લિઓટાઇડ બહુલકતા રોગના સ્થાન અને માનવ ઇતિહાસ અને પિતૃત્વની કસોટીમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

પ્રશ્ન 7.
જનીન સંકેતના તમારા જ્ઞાનને આધારે, કોઈ પણ અનિયમિત હિમોગ્લોબિન અણુના નિમણની સમજૂતી આપો. આવા પરિવર્તનનાં પરિણામો કયા નામે ઓળખાય છે?
ઉત્તર:
પૉઇન્ટ મ્યુટેશનના કારણે હિમોગ્લોબિન અણુની β-ગ્લોબિન શૃંખલાના 6^th સ્થાને બ્યુટામિક ઍસિડના સ્થાને વેલાઇન સ્થાપિત થાય છે. તાણની પરિસ્થિતિમાં રક્તકણો તેનો ગોળાકાર ગુમાવી દાતરડા આકારના બને છે. પરિણામે સાંકડી રુધિરવાહિનીઓમાંથી કોષો પસાર થઈ શકતા નથી. રુધિરવાહિનીઓ જામી જાય છે. તેથી વિવિધ અંગોના રૂધિરના પુરવઠાને અસર થાય છે.

પ્રશ્ન 8.
કેટલીક વાર દુધાળાં પ્રાણીઓ કે માનવ પણ એવાં બચ્ચાંને જન્મ આપે છે કે જેઓ મૂળભૂત પ્રાણી કરતાં ભિન્ન અંગોધરાવે છે. જેવાં કે ઉપાંગો/ આંખોનું સ્થાન વગેરે. તેની ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:
આમ થવાનું કારણ સુઆયોજિત જનીન અભિવ્યક્તિઓમાં અનિયમિતતા હોય છે જે અંગોના વિકાસ સાથે સંકળાયેલ હોય છે.

પ્રશ્ન 9.
કોષકેન્દ્રમાં રિબોન્યુક્લિઓસાઇડ ટ્રાયફોસ્ફટ, ડિઓક્સિ × 10 રિબોન્યુક્લિઓસાઇટ્સ ટ્રાયફોફેટ્સની સંખ્યા ધરાવે છે, પરંતુ માત્ર એક ડિઑક્સિ રિબોન્યુક્લિઓટાઇસDNAના રેપ્લિકેશન દરમિયાન ઉમેરાય છે. આ ક્રિયાવિધિવિશે સૂચન કરો.
ઉત્તર:
DNA પોલિમરેઝ ઉલ્લેચક, ફક્ત ડિઑક્સિરિબોન્યુક્લિઓટાઇડને ઓળખવાની વિશિષ્ટતા ધરાવે છે. તેથી તેઓ રિબોન્યુક્લિઓટાઈડને ધારણ કરી શકતા નથી. માટે DNA સ્વયંજનનમાં ફક્ત ડિઑક્સિ રિબોન્યુક્લિઓટાઇડનો જ ઉમેરો થાય છે.

પ્રશ્ન 10.
DNA પોલિમરેઝ અને લાગેઝ સિવાયના DNA રેપ્લિકેશનમાં સંકળાયેલા અન્ય ઉન્સેચકોનાં નામ આપો. તે પ્રત્યેકના ચાવીરૂપ કાર્યો જણાવો.
ઉત્તર:

1. હેલીકેઝ-ચીપિયાનું નિર્માણ
2. ટોપોઆઇસોમરેઝ-DNAના વલનને દૂર કરે
3. પ્રાઈમેઝ-RNA પ્રાઇમર સંશ્લેષિત કરે
4. ટેલોમરેઝ-રંગસૂત્રોનાટલોમેરિક છેડાના DNAનું સંશ્લેષણ

પ્રશ્ન 11.
ત્રણ વાઇરસનાં નામ આપો કે જેનું જનીનદ્રવ્ય RNAનું બનેલું હોયછે.
ઉત્તર:
કેટલાક વાઇરસમાં RNA જનીનદ્રવ્ય હોય છે.
ઉદાહરણ : ટોબેકો મોઝેઇક વાઇરસ, QB બૅક્ટરિયોફેઝ, HIV, ઇન્ફલુએન્ઝા વાઇરસ.

ટૂંકજવાબી પ્રકારના પ્રશ્નો

પ્રશ્ન 1.
ગ્રિફિથના પ્રયોગમાં રૂપાંતરણને વ્યાખ્યાયિત કરો. DNAને જનીનદ્રવ્ય તરીકે ઓળખવામાં કેવી રીતે મદદરૂપ થાય છે, તેની ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:

• ગ્રિફિથના પ્રયોગમાં રૂપાંતરણ એટલે સજીવના જનીનિક બંધારણમાં થતો ફેરફાર (બાહ્ય વાતાવરણમાંથી DNAના મેળવવાને કારણે મૃત સજીવ)).
• રૂપાંતરણ દ્વારા DNA જનીન દ્રવ્ય છે તેની ઓળખ મળે છે. જ્યારે હાનિકારક બેક્ટરિયાને મારવા ગરમ કરાય છે ત્યારે તે મૃત્યુ પામે છે, (DNA) જનીન દ્રવ્ય જળવાઈ રહે છે. આ જનીન દ્રવ્ય (DNA)જયારે બિનહાનિકારક વાઇરસ દ્વારા મેળવાય છે, તેઓ ચેપી બને છે. તેથી, ચેપ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા આ સજીવો દ્વારા તેમની સંતતિમાં પણ ઊતરે છે. તેથી નિશ્ચિત થાય છે કે DNAઆનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

પ્રશ્ન 2.
રૂપાંતરણના સિદ્ધાંતની જૈવરાસાયણિક લાક્ષણિકરણને કોણે છતું કર્યું હતું? તે કેવી રીતે કરવામાં આવ્યું?
ઉત્તર:
એવરી, મેકક્લોઈડ અને મેકકાર્ટીએ રૂપાંતરણ સિદ્ધાંતનો જૈવરાસાયણિક ગુણધર્મ સ્પષ્ટ કર્યો. તેઓએ દર્શાવ્યું કે ગરમીથી મારી નંખાયેલા S-પ્રકારના બૅક્ટરિયા, બિનચેપી R-પ્રકારના બૅક્ટરિયાનું રૂપાંતરણ કરી તેને ગ-પ્રકારના ચેપી બૅક્ટરિયામાં ફેરવે છે. તેઓએ એ પણ શોધ્યું કે પ્રોટીએઝિસ અને RNAase રૂપાંતરણને અસર કરતાં નથી પણ DNAase પ્રક્રિયાને અવરોધે છે. તેથી તેમણે નિશ્ચિત કર્યું કે DNA જનીન દ્રવ્ય છે.

પ્રશ્ન 3.
મેસેલ્સન અને ટેહલના પ્રયોગમાં નાઇટ્રોજનના ભારે આઇસોટોપની અગત્યવિશે ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:
તેઓએ E-coli પર પ્રયોગ કરી સાબિત કર્યું કે DNA સ્વયંજનન અર્ધરૂઢિગત છે. તેમણે સૌપ્રથમ ¹⁵NH₄Cl સંવર્ધન માધ્યમમાં ઘણી પેઢી સુધી બૅક્ટરિયાને ઉછેર્યાં. (જેમાં ¹⁵N ભારેસમસ્થાનિક છે.).

પછી તેમણે કોષોને સામાન્ય ¹⁴NH₄Clવાળા માધ્યમમાં મૂક્યા. જયાં 1¹⁴N હલકો સમસ્થાનિક છે. કોષોનાં ગુણનના વિવિધ તબક્કા દરમિયાન તેમણે નમૂના એકત્ર કર્યા. છૂટા પડાયેલા DNAને સેન્ટ્રિક્યુઝ કરી તેની ઘનતાનું માપન કરાયું. 20 મિનિટ પછી લેવાયેલા DNAમાં મધ્યવર્તી સંકર ઘનતા દર્શાવે છે. (¹⁵N¹⁴N) તે DNAની અર્ધરૂઢિગત પ્રકૃતિ દર્શાવે છે.

પ્રશ્ન 4.
સિસ્ટ્રોનની વ્યાખ્યા આપો. મોનોસિસ્ટ્રોનિક અને પોલિસિટ્રોનિક
પ્રયાંકન એકમવચ્ચે ઉદાહરણો દ્વારા ભેદ જણાવો.
ઉત્તર:
સિન્ડ્રોન બેઇઝ અનુક્રમનો ભાગ છે જે પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલા માટે સંકેત કરે છે. જેમાં પાસેનાં નિયામિકી વિસ્તારનો પણ સમાવેશ થાય છે. તે t-RNA, T-RNA અણુ માટે પણ સંકેત ધરાવી શકે અથવા અન્ય વિશિષ્ટ કાર્યો જેવાં કે અન્ય સિસ્ટ્રોનનું નિયમન પણ કરી શકે છે. મોનોસિસ્ટ્રોનિક પ્રત્યાંકન એકમ, એક પોલિપેપ્ટાઇડ માટે બધા નિયામિકી અને કોડિંગ અનુક્રમો ધરાવે છે. જ્યારે પોલિસિસ્ટ્રોનિક એકમ એક કરતાં વધુ પોલિપેપ્ટાઇડમાટે કોડિંગ અનુક્રમ ધરાવે છે.

સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં બધાં જ m-RNA મોનોસિસ્ટ્રોનિક છે. આદિકોષકેન્દ્રમાં લેક ઑપેરોન પોલિસિસ્ટ્રોનિક DNA વિસ્તાર ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 5.
માનવજીનોમના કોઈપણછ લક્ષણો જણાવો.
ઉત્તર:
માનવ જીનોમની લાક્ષણિકતાઓ નીચે પ્રમાણે છે:

1. માનવ જીનોમ 3164.7 મિલિયન ન્યુક્લિઓટાઇડબેઇઝ ધરાવે છે.
2. સરાસરી જનીન 30,000 ન્યુક્લિઓટાઇડ ધરાવે છે. મનુષ્યમાં સૌથી મોટો જાણીતો જનીન ડિસ્ટ્રોફિન છે. 2.4 મિલિયન બેઇઝ ધરાવે છે.
3. જનીનોની અંદાજિત સંખ્યા 30,000 છે. 99.9 % ન્યુક્લિઓટાઇડ બેઇઝીસ બધા વ્યક્તિઓમાં સમાન હોય છે.
4. શોધાયેલા જનીનોમાંથી 50%જનીનોના કાર્યની માહિતી નથી.
5. 2%થી ઓછા જીનોમ પ્રોટીન માટે સંકેત ધરાવે છે.
6. મનુષ્યના જીનોમ, મોટા પુનરાવર્તિત અનુક્રમો ધરાવતા હોય છે.

પ્રશ્ન 6.
DNA રેપ્લિકેશન દરમિયાન એકસાથે સમગ્ર DNAનો અણુ શા માટે ખૂલતો નથી? સ્વયંજનન ચીપિયા વિશે વર્ણવો. મોનોમર્સના (dNTPs)નાં બેકાર્યો જણાવો.
ઉત્તર:

• સ્વયંજનન દરમિયાન આખા DNAના અણુને સ્થાયી રાખી એક સાથે ખોલવો શક્ય નથી. કારણ તે શક્તિની દષ્ટિએ ખૂબ ખર્ચાળ છે.
• તેના સ્થાને હેલિકેઝ ઉસેચક, સ્વયંજનનના સ્થાને બેવડા કુંતલ પર કાર્ય કરી નાનો ભાગ ખુલ્લો કરે છે. તરત જ તે એકલ શૃંખલાયુક્ત પ્રોટીનથી સ્થિર થાય છે. ધીરે ધીરે ઉત્સચકોની મદદથી ખુલ્લી કરાયેલ શૃંખલાઓની નકલબને દિશા તરફ થાય છે.
• તYઆકારની રચના બનાવે છે, જેને સ્વયંજનન ચીપિયો કહે છે.
• NTPsના મોનોમર એકમ નીચેના કાર્ય કરે છે :
  1. તેઓ ટેબ્લેટના ખુલ્લા થયેલા ન્યુક્લિઓટાઇડ સાથે ફૉસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાણ કરે છે અને પાયરોફૉસ્ફટ મુક્ત કરે છે.
  2. પાયરોફૉસ્ફટેઝ ઉત્સુચક દ્વારા આ પાયરોફૉફેટના જળવિભાજનથી શક્તિ મુક્ત થાય છે જે હાઇડ્રોજન બંધના નિર્માણમાં (મુક્ત ન્યુક્લિઓટાઈડ અને ટેબ્લેટ શૃંખલાના બેઇઝ વચ્ચે) મદદ કરે છે.

પ્રશ્ન 7.
રિટ્રોવાઇરસ સેન્ટ્રલડોગ્સાપદ્ધતિ અનુસરતાનથી. ચર્ચાકરો.
ઉત્તર:
રિટ્રોવાઇરસ જીવવિજ્ઞાનની સેન્ટ્રલ ડોગ્સા પદ્ધતિને અનુસરતું નથી. (DNA → RNA → પ્રોટીન) કારણ તેમનું જનીનદ્રવ્ય DNA નથી. તેના સ્થાને તેમનો RNA, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ઉત્સચકની મદદથી DNAમાં ફેરવાયછે.

પ્રશ્ન 8.
એક પ્રયોગમાં DNAને એક એવા સંયોજનની સારવાર આપવામાં આવે છે જે પોતે(સંયોજન) નાઇટ્રોજન બેઝની જોડના જથ્થાની વચ્ચે ગોઠવાઈ જાય છે. જેના પરિણામે બે ક્રમિક બેઝ વચ્ચેનું અંતર 0.34 nm થી 0.44 am થાય છે. આ સંયોજનના સંતૃપ્ત પ્રમાણની હાજરીમાં દ્વિકુંતલીયDNAની લંબાઈ (જે2 × 10⁹ bPધરાવે છે.)ની ગણતરી કરો.
ઉત્તર:
DNA બેવડા કુંતલની લંબાઈ 2 × 10⁹ × 0.44 10^-9 Pb

પ્રશ્ન 9.
જ હિસ્ટોનને વિકૃત બનાવવામાં આવે અને લાયસીન અને આજીનીન જેવા આલ્કલી એમિનો એસિડના સ્થાને એસિડિક એમિનો એસિડ જેવાકે એસ્પાર્ટિક એસિડ અને ગ્લટેમિક એસિડથી સમૃદ્ધ કરવામાં આવે, તો શું થશે?
ઉત્તર:

• જો હિસ્ટોનને વિકૃત કરી ઍસિડિક એમિનો ઍસિડસભર બનાવાય તો તેઓ DNAને કુંતલને તેના ફરતે વીંટાળી નહિ શકે, કારણ DNAvely ભારિત અણુ છે અને હિસ્ટોન બેઝિક એમિનો ઍસિડના કારણે +veભાર ધરાવતો અણુ છે.
• હવે જો હિસ્ટોન -ve ભારિત થઈ જાય તો જોડાવાને બદલે DNAને અપાકર્ષિત કરે. DNAનું પેકેજિંગ ના થાય અને પરિણામે રંગસૂત્રિકાનું નિર્માણ નહીંથાય.

પ્રશ્ન 10.
ફ્રેડરિક ગ્રિફિથ, એવરી, મેક્તિઓડ અને મેક્કાર્ટીના પ્રયોગો દ્વારા પ્રસ્થાપિત કર્યું કે DNA જનીનદ્રવ્ય છે. જDNAના સ્થાને, RNA જનીન દ્રવ્ય હોય, તો શું ગરમી દ્વારા મારી નાંખેલ ન્યુમોકોકસ R-સ્ટેન, બેક્ટરિયાનું વિષકારી સ્વરૂપમાં રૂપાંતરણ કરી શકશે ? સમજાવો.
ઉત્તર:
RNA વધુ ઝડપથી વિઘટન પામે છે. (2’ OH જૂથની રિબોઝમાં હાજરીના કારણે) તેથી ગરમીથી મારી નંખાયેલા S-સ્ટેન તેના Rસ્ટેનમાં રૂપાંતર થવાની ક્ષમતા ગુમાવી બેસે, જો જનીનદ્રવ્ય તરીકે RNA હોયતો.

પ્રશ્ન 11.
તમે હર્શી અને ચેઈઝના પ્રયોગને ³²P અને ¹⁵N – એ આઇસોટોપનો ઉપયોગ કરીને પુનરાવર્તિત કરી રહ્યા છો. (મૂળ પ્રયોગમાં ³⁵Sના સ્થાને). તમે આ પ્રયોગમાં કેવી રીતે ભિન્ન પરિણામની અપેક્ષા રાખો છો?
ઉત્તર:

• ¹⁵Nનો ઉપયોગ અયોગ્ય રહેશે કારણ ³²P અને ¹⁵Nની ઓળખ પદ્ધતિ અલગ છે. ³²P રેડિયોઍક્ટિવ સમસ્થાનિક છે જ્યારે ¹⁵N રેડિયોઍક્ટિવ આઇસોટોપ નથી પણ નાઇટ્રોજનનો ભારે સમસ્થાનિક છે.
• તેથી જો ¹⁵N રેડિયોઍક્ટિવ હોય તો તેની હાજરી જણાઈ જાય (¹⁵N DNAમાં નાઈટ્રોજન બેઇઝ તરીકે જોડાય છે) તે ઉપરાંત ¹⁵N પ્રોટીનના એમિનો ઍસિડમાં એમિનો ગ્રૂપ તરીકે જોડાય છે. તેથી ¹⁵Nનો ઉપયોગ કોઈ નિર્ણયાત્મક પરિણામ નહીંદર્શાવે.

પ્રશ્ન 12.
આપેલ એક ન્યુક્લિઓટાઇલ્સમાંથી એમિનો એસિડ્મની એક જ શ્રેણીને તારવી શકાય છે. પરંતુ, એમિનો એસિડની એક જ શ્રેણીમાંથી ન્યુક્લિઓટાઇટ્સની ઘણીબધી શ્રેણી તારવી શકાય છે. આ ઘટનાને સમજાવો.
ઉત્તર:

• કેટલાંક એમિનો ઍસિડ એક કરતાં વધારે કોડોનથી સંકેત પામે છે, તેથી એમિનો ઍસિડ અનુક્રમમાંથી ન્યુક્લિઓટાઇડ શૃંખલા બાદ કરતાં બહુવિધ ન્યુક્લિઓટાઇડ અનુક્રમ મળે છે. દા.ત., આઇસોલ્યુસીનના ત્રણ સંકેત છે : AUU, AUC, AUA. તેથી ડાયપેપ્ટાઇડ met આઇસોલ્યુસીન નીચેના ન્યુક્લિઓટાઇડ અનુક્રમ બનાવે છે.
• (i) AUG – AUU (ii) AUG-AUC (iii) AUG-AUA 24A તેથી જો આપણે એમનો ઍસિડ અનુક્રમને ઉપરના ન્યુક્લિઓટાઇડ અનુક્રમમાંથી બાદ કરીએ તો ત્રણેય Met-ll (આઇસોલ્યુસિન) માટે સંકેત દર્શાવશે.

પ્રશ્ન 13.
એક બેઝની વિકૃતિ જનીનમાં હંમેશાં તેની કાર્યક્ષમતાને ગુમાવવાના કે મેળવવામાં પરિણમતું નથી. શું તમે આ વિધાનને સાચું વિચારો છો? તમારા જવાબના બચાવમાં રજૂઆતકરો.
ઉત્તર:

• આ સાચું વિધાન છે. સંકેતના ત્રીજા બેઇઝની વિકૃતિ સામાન્ય રીતે દેખાવ સ્વરૂપમાં કોઈ ફેરફારદર્શાવતી નથી. તેને સાઇલન્ટવિકૃતિ કહે છે.
• બીજી બાજુ, જો સંકેતમાં ફેરફાર થાય તો તે બીજા એમિનો ઍસિડને સંકેત કરે છે જે બીજું પ્રોટીન કાર્ય કરે છે. ઉદા., હિમોગ્લોબિનના β-ગ્લોબ્યુલીનમાં ગ્લટામિનના સ્થાને વેલાઇન સ્થાપિત થતાં તે રચના અને કાર્યમાં ફેરફાર કરે છે. જેસિકલ સેલએનીમિયામાં પરિણમે છે.

પ્રશ્ન 14.
હંમેશા લેક ઓપેરોન નીચા સ્તરે અભિવ્યક્તિ દર્શાવે છે. આ ઘટનાની પાછળનો તર્કતમે શું સમજાવી શકો છો?
ઉત્તર:
લેક ઑપેરોનની અભિવ્યક્તિની સંપૂર્ણ ગેરહાજરીમાં પરમિએઝનું સંશ્લેષણ નથી થતું જે લેક્ટોઝના માધ્યમથી કોષોના વહન માટે જરૂરી છે અને જો લેક્ટોઝનું કોષમાં વહન ના થાય તો તે પ્રેરક તરીકે કાર્ય નહીં કરી શકે તેથી લેક પેરોનને તેની નિગ્રાહક સ્થિતિમાંથી મુક્ત નહીં કરી શકે.

પ્રશ્ન 15.
માનવ જીનોમ હવે વિવિધ જનીનિક અનિયમિતતાની સારવાર આપવા માટેની નવી દિશાઓ ખોલી નાખી છે. આ વિધાનની તમારા સહાધ્યાર્થીઓ સાથે ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:

• હ્યુમન જીનોમના અનુક્રમણથી જનીનવિદ્યા અને અનેક અનિયમિતતા માટે પાયાની જાણકારી પ્રાપ્ત થાય છે. અનેક જનીનો જે જનીનિક અનિયમિતતા પ્રેરે છે. આ પ્રોજેક્ટની મદદથી ઓળખી શકાયાછે.
• એવું જાણવા મળ્યું છે કે 1200થી વધુ જનીનો મનુષ્યમાં સામાન્ય કાર્ડિયોવેક્યુલર રોગ, અંતઃસ્ત્રાવી રોગ (જેમ કે ડાયાબિટીસ), ચેતાકીય રોગ (અલ્ઝાઈમર), કેન્સર અને અન્ય ઘણા રોગ માટે જવાબદાર છે. જો આપણને તેના કારણરૂપ જનીન વિશે માહિતી હોય તો આ રોગોની સારવાર સરળતાથી થઈ શકે.

પ્રશ્ન 16.
અગાઉ અંદાજિત(1,40,000 જનીનો) કરેલસંખ્યા કરતાં મનુષ્યમાં જનીનોની સંખ્યા ઘણી ઓછી (25,000) છે. ચર્ચો.
ઉત્તર:

• મનુષ્યમાં અંદાજિત જનીનની સંખ્યા 25,000 જેટલી છે જે પૂર્વ અનુમાનિત 1,40,000થી ઘણી ઓછી છે. જેનો આધાર જનીન સમૃદ્ધ વિસ્તારો અને તેથી વિરુદ્ધ જનીન-ઊણપ ધરાવતા વિસ્તારના વધુ ગણતરી દ્વારા લેવાયેલો હતો.
• બધી જ વ્યક્તિઓમાં 99.9 % ન્યુક્લિઓટાઇડ બેઇઝીસ સરખા છે. શોધાયેલા જનીનમાંથી 50%નાં કાર્યો વિશે હજુ માહિતી મેળવી શકાઈ નથી. વૈજ્ઞાનિકોએ 1.4 મિલિયન સ્થાન ઓળખ્યા છે, જ્યાં એક બેઇઝ DNAતફાવત મનુષ્યમાં જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 17.
હાલમાં, કુલ જનીન-ક્રમ મેળવવાની પદ્ધતિ દિવસે ને દિવસે ઓછી ખર્ચાળ બની રહી છે. હવે તરત જ તે સામાન્ય માણસને પરવડી શકે તેવી થઈ જશે તેથી તે પોતાનો જનીન-ક્રમ સરળતાથી જાણી શકે. તમારામતે આવિકાસફાયદાકારક છે કે નુકસાનકારક?
ઉત્તર:

• હ્યુમન જીનોમ સંપૂર્ણ જીનોમ અનુક્રમ જાણવામાં મદદ કરે છે તેના ઘણા લાભઅને ગેરલાભ જોવા મળે છે.
• કેટલાક અગત્યના લાભઃ તે મનુષ્યમાં થતા કેટલાક રોગોના નિદાન, સારવાર અને અટકાવવા માટે ક્રાંતિકારી રીતે ભાગ ભજવે છે. તે ઉવિકાસ સમજવામાં મદદરૂપ છે. ફોરેન્સિક ક્ષેત્રે પણ અગત્યનો ભાગ ભજવે છે.
• કેટલાક ગેરલાભ: HGP દ્વારા મળતાં જ્ઞાનનો દુરુપયોગ કરી શકે છે. જનીનિક ટેસ્ટનાં પરિણામો પર અને હ્યુમન જનીન અને DNAના પેટેસ્ટિંગની સમસ્યા ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.

પ્રશ્ન 18.
બેક્ટરિયોફેઝના DNA ફિંગર પ્રિન્ટિંગમાં VNTR જેવા DNA પ્રોબનો ઉપયોગશું યોગ્ય છે? સમજાવો.
ઉત્તર:

1. બૅક્ટરિયોફેઝ પુનરાવર્તિત અનુક્રમો જેવાં કે VNTR તેના જીનોમમાં ધરાવતું નથી. તેનું જીનોમ નાનું અને બધાજ કોડિંગ અનુક્રમ ધરાવે છે.
2. DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગ બેક્ટરિયોફેઝ માટે થતું નથી.

પ્રશ્ન 19.
in vitro DNA સંશ્લેષણ દરમિયાન સંશોધક 2′, 3′ ડાય ડિઓક્સિ સાયટિડીનના ટ્રાયફોફેટની ન્યુક્લિઓઇડની હરોળનો ઉપયોગ2′ – ડિઓક્સિ સાયટિદીનના સ્થાને કરે છે. તેનું પરિણામ શું હોઈ શકે?
ઉત્તર:
આગળનું બહુલીકરણ નહિ થાય. કારણ 3′ OH શર્કરા ત્યાં નવા ન્યુક્લિઓટાઇડ ઉમેરવા, (એસ્ટરબોન્ડ શર્કરા) હોતી નથી.

પ્રશ્ન 20.
DNAના મોડલના વિકાસ માટે વોટ્સન અને ક્રિકે શું માહિતી આપી?
ઉત્તર:

• વૉટ્સન અને ક્રિકને DNAનું મૉડલ વિકસાવવા માટે નીચે પ્રમાણે માહિતી પ્રાપ્ત થઈ હતી:
  • ચારગાફનો નિયમ A = T,  C= G
  • વિલ્કિન્સન અને ફ્રેન્કલીનનું DNAનું X-રે વિવર્તન દ્વારા DNAના ભૌતિક બંધારણની રચનાનો અભ્યાસ.
• વોટ્સન અને ક્રિકે પ્રતિપાદન કર્યું કે-
  1. પૂરક બેઇઝ જોડની ભાત
  2. અર્ધ-રૂઢિગત સ્વયંજનન
  3. ટ્યુટોમેરિઝમ દ્વારાવિકૃતિ

પ્રશ્ન 21.
(i) મિથાઇલેટેડગ્યાએનોસાઇન કેપ
(ii) પોલી- A “પૂંછડી”નાપરિપક્વRNAમાં શું કાર્ય છે?
ઉત્તર:
(i) મિથિલેટેડ ગ્વાએનોસાઇન કૅપ m-RNAનું નાના રિબોઝોમલ પેટા એકમ સાથે ભાષાંતરની શરૂઆતમાં જોડાણ માટે મદદ કરે છે.
(ii) પોલિ A-પૂંછડી m-RNAને લાંબુ આયુષ્ય પૂરું પાડે છે. પૂંછડીની લંબાઈ અને m-RNAનું આયુષ્ય પરસ્પર સંબંધિત છે.

પ્રશ્ન 22.
શું તમે વિચારી શકો છો કે એક્ઝોનનું એકાંતરે સ્પીલિસિંગ કરવાથી, એક અને સમાન જનીનના રચનાકીય જનીનનું કેટલાક સમપ્રોટીન્સ (isoproteins)માં સંકેતન થાય ? જો હા, તો કેવી રીતે? જોના, તો શા માટે?
ઉત્તર:

• કાર્યકારી m-RNA બંધારણીય જનીનને તેના બધા જ એક્ઝાન્સનો સમાવેશ નથી કરતું. એક્ઝોન્સનું આવું એકાંતરિત સ્પીલિસિંગ લિંગવિશિષ્ટ, પેશી વિશિષ્ટ અને વિકાસના તબક્કા માટે પણ વિશિષ્ટ હોય છે. આવા એક્ઝાન્સના એકાંતરિત સ્પીલિસિંગથી એક જનીન કેટલાક આઇસો પ્રોટીન કે સમાન વર્ગના પ્રોટીન માટે સંકેતન કરી શકે છે.
• આ પ્રકારના સ્પીલિસિંગની ગેરહાજરીમાં પ્રત્યેક પ્રોટીન માટે નવા જનીનની જરૂર પડે છે. આને એકાંતરિત સ્પીલિસિંગથી ટાળી શકાય છે.

પ્રશ્ન 23.
DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગ દરમિયાન વેરીએબિલિટી ઇન નંબર ઓફ ટેન્ડમરીપિટ(VNTR)ની ઉપયોગિતાપર ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:
પુનરાવર્તિત ટેન્ડમ અનુક્રમોની ઘણી નકલો ફિંગરપ્રિન્ટિંગ માટે પૂરી પાડે છે અને નાઇટ્રોજન બેઇઝ અનુક્રમની વિવિધતા તેમાં જોવા મળે છે. તે વ્યક્તિ વિશિષ્ટતા ધરાવે છે જે DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગ પ્રક્રિયામાં ભાગ ભજવે છે.

દીર્ણજવાબી પ્રશ્નો

પ્રશ્ન 1.
હર્શી અને ચેઝના પ્રયોગ વિશે જણાવો. તે શું સાબિત કરે છે ? જો DNA અને પ્રોટીન્સ બંને ફોસ્ફરસ અને સલ્ફરયુક્ત હોય તો તેનાં પરિણામસમાન હોઈ શકે?
ઉત્તર:

• DNA આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેની સાબિતી આફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઇઝ (1952)ના પ્રયોગ પરથી મળી. તેઓએ બૅક્ટરિયાને ચેપગ્રસ્ત કરતાં વાઇરસ પર કાર્ય કર્યું જેને બેક્ટરિયોફેઝ કહે છે.
• બેક્ટરિયોફેઝ એ બૅક્ટરિયા પર સ્થાપિત થાય છે અને પોતાનું જનીન દ્રવ્ય બૅક્ટરિયામાં દાખલ કરે છે. બૅક્ટરિયા વાઇરસના આનુવંશિક દ્રવ્યના ઉપયોગથી અનેકવાઇરસ કણોનું નિર્માણ કરે છે.
• હર્શી અને ચેઇઝ બેક્ટરિયામાં વાઇરસનું DNA કે પ્રોટીન પ્રવેશે છે તે જાણવા પ્રયોગો કર્યા.
• કેટલાક વાઇરસને રેડિયોએક્ટિવ ફૉસ્ફરસમાં અને કેટલાંકને રેડિયોઍક્ટિવ સલ્ફરમાં ઉછેર્યા જે વાઇરસને રેડિયોઍક્ટિવ ફૉસ્ફરસ યુક્ત માધ્યમમાં ઉછેર્યા હતા તેમાં રેડિયોઍક્ટિવ DNA જોવા મળ્યું. પણ રેડિયોઍક્ટિવ પ્રોટીન ન હતું. કારણ DNAમાં ફૉસ્ફરસ હોય પણ પ્રોટીનમાં હોતું નથી.
• જે વાઇરસનો રેડિયોઍક્ટિવ સલ્ફરયુક્ત માધ્યમમાં ઉછેર કર્યો હતો, તેમાં રેડિયોઍક્ટિવ પ્રોટીન હતું પણ રેડિયોઍક્ટિવ DNA નહીં, કારણ DNAસલ્ફર ધરાવતું નથી.
• હવે રેડિયોઍક્ટિવ બૅક્ટરિયોફેઝને E-coli પર સ્થાપિત કર્યા. જેમ જેમ સંક્રમણ (infection) આગળ વધે છે તેમ તેમ બ્લેન્ડરમાં હલાવવાથી વાઇરસનું આવરણ (capsid) બૅક્ટરિયાથી અલગ થઈ જાય છે. બૅક્ટરિયાને સેન્ટ્રીફ્યુજ કરતાં વાઇરસના કણો અલગ થઈ જાય છે.
• જે બૅક્ટરિયા રેડિયોઍક્ટિવ DNAવાળા વાઇરસથી ચેપી થયા હતા તે રેડિયોઍક્ટિવ રહ્યા. તેથી સ્પષ્ટ થાય છે કે બૅક્ટરિયામાં પ્રવેશતું દ્રવ્ય DNA છે. જે બૅક્ટરિયા, રેડિયોઍક્ટિવ પ્રોટીનયુક્ત વાઇરસથી ચેપી થયા હતા તે રેડિયોઍક્ટિવના થયા.
• આમ, વાઇરસમાંથી બૅક્ટરિયામાં પ્રવેશ કરતું દ્રવ્યDNA છે. પ્રોટીન પ્રવેશ કરતું નથી.
• જો DNA અને પ્રોટીન ફૉસ્ફરસ અને સલ્ફર ધરાવતા હોય તો પ્રથમ કિસ્સામાં (i) પરિણામ બદલાય.
• રેડિયોઍક્ટિવ ³⁵S + બૅક્ટરિયોફેઝ ³²P લેબલ્ડ પ્રોટીન કેસૂલ → રેડિયોઍક્ટિવ જોવા ના મળે.
• ³⁵S અને ³²P કોષોમાં – રેડિયોએક્ટિવિટી (³²S અને ³²P) દ્રાવણમાં બીજા કિસ્સામાં (ii) શોધાયા.
• રેડિયોઍક્ટિવ ³⁵S અને ³²P લેબલ્ડ DNA + બૅક્ટરિયોફેઝ → રેડિયોઍક્ટિવ ³²P અને ³⁵S કોષોમાં શોધાયા + દ્રાવણમાં
  શોધાયેલ રેડિયોઍક્ટિવિટી ગેરહાજર.

પ્રશ્ન 2.
ઉર્વિકાસ દરમિયાન DNAને RNAની સાપેક્ષે જનીનદ્રવ્ય તરીકે શા માટે સ્વીકારવામાં આવ્યું ? સૌપ્રથમ જનીનદ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરવા માટેના માપદંડોની ચર્ચા કરો અને DNA અને RNA વચ્ચેના જૈવરાસાયણિકતફાવત પર પ્રકાશપાડી, કારણો આપો.
ઉત્તર:

• DNA પૂર્ણ પ્રભાવી આનુવંશિક દ્રવ્યો એ હર્શી અને ચેઇઝના પ્રયોગો દ્વારા સ્થાપિત થયું.
• DNA અને RNAવચ્ચેનો રાસાયણિક ભેદDNAને પ્રભાવી આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે સ્થાપિત કરવા નીચેના માપદંડો જરૂરી છેઃ
  1. તે પોતાના જેવી જ પ્રતિકૃતિ (Raplication) બનાવવામાં સક્ષમ હોવો જોઈએ.
  2. તે રાસાયણિક રીતે અને રચનાત્મક રીતે સ્થાયી હોવું જોઈએ.
  3. ઉવિકાસ માટે જરૂરી ધીમા ફેરફારો (mutation) માટેની તક પૂરું પાડતી હોવી જોઈએ.
  4. “મેન્ડેલિયન લક્ષણોનાં રૂપમાં તે પોતાની જાતે અભિવ્યક્ત થઈ શકતું હોવું જોઈએ.
• જો બેઇઝ જોડ અને પૂરકતાના સિદ્ધાંતને લક્ષમાં રખાય તો DNAઅને RNA પ્રતિકૃત થઈ શકે છે. પ્રોટીન આ માટે અસફળ છે.
• આનુવંશિક પદાર્થનું સ્થાયીપણું જરૂરી છે. જીવનચક્રની વિવિધ અવસ્થાઓ, ઉંમર અથવા સજીવની શારીરિક ક્રિયામાં પરિવર્તન થાય તે છતાં તે અપરિવર્તનીય રહે છે.
• આ સ્થાયીપણું ગ્રિફિથના “રૂપાંતરણ સિદ્ધાંતથી સ્પષ્ટ થાય છે. જેમાં ગરમીથી બૅક્ટરિયાનું મૃત્યુ થાય છે પણ આનુવંશિક દ્રવ્યના * કેટલાક ગુણધર્મો નષ્ટ થતા નથી.
• DNAની બંને શૃંખલાઓને ગરમીથી અલગ કરાયતો પણ યોગ્ય પરિસ્થિતિમાં એકબીજા સાથે જોડાઈ જાય છે.
• RNAના પ્રત્યેક ન્યુક્લિટાઇડ પર 2-OHપ્રતિ ક્રિયાશીલ સમૂહ જોવા મળે છે, તે RNA ને અસ્થિર અને સરળતાથી વિઘટીત બનાવે છે.
• RNAની સાપેક્ષે DNA રાસાયણિક દૃષ્ટિએ ઓછો સક્રિય અને રચનાત્મક દૃષ્ટિએ વધુ સ્થાયી છે. આમ, DNA વધુ સારું આનુવંશિક (genetic) દ્રવ્ય છે.
• DNAમાં યુરેસીલના સ્થાને થાઇમિન હોવાથી તેને વધુ સ્થાયીત્વમળે છે.
• DNA અને RNA બંને વિકૃતિ પામી શકે છે પણ RNA અસ્થાયી અને ઝડપથી વિકૃતિ પામે છે. પરિણામે RNA જીનોમ ટૂંકી જીવનઅવધિ ધરાવતાં વાઇરસમાં ઝડપથી વિકાસ અને વિકૃતિ પામે છે.
• પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે RNA સીધો જ સંકેત કરે છે તેથી તે સરળતાથી લક્ષણો અભિવ્યક્ત કરે છે. DNAને પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે RNAઉપર આધાર રાખવો પડે છે.
• આમ, RNA અને DNA બંને જનીન દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે પણ DNA વધારે સ્થાયી અણુ હોવાથી જનીનિક માહિતીના સંગ્રહ માટે વધુ પસંદગીપાત્ર છે. જનીનિકમાહિતીના સ્થળાંતરણ માટેRNAવધુ સુયોગ્ય છે.

પ્રશ્ન 3.
યુકેરિયોટિક mRNAનાપશ્ચપ્રત્યાંકિત રૂપાંતરણ વિશે જણાવો.
ઉત્તર:
સુકોષકેન્દ્રમાં પ્રત્યાંકન પ્રક્રિયામાં જટિલતા જોવા મળે છે.

(i) કોષકેન્દ્રમાં ત્રણ પ્રકારના RNA પોલિમરેઝ જોવા મળે છે. RNA પોલીમરેઝ I T-RNA, (28s, 18s, અને 5.8s)નું
પ્રયાંકન કરે છે. RNA પોલિમરેઝ-II t-RNA, 5 Sr-RNA અને Sn-RNAs (smallnuclear RNAs) ના પ્રત્યાંકન માટે જવાબદાર છે. RNA પોલિમરેઝ IIm-RNAના પૂર્વસ્વરૂપ હીટરોજીનસન્યુક્લિઅર RNA(hn-RNA)નું પ્રત્યાંકન કરે છે.

(ii) પ્રાથમિક પ્રત્યાંકન એક્સોન અને ઇન્ટ્રોન્સ બંને ધરાવે છે તે બિનકાર્યકારી હોય છે. તે સ્લિસિંગ (Splicing) પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે ત્યારે તેમાંથી ઇન્ટ્રોન્સ દૂર થાય છે અને એક્સોન એક નિશ્ચિત ક્રમમાં એકબીજા સાથે જોડાઈ જાય છે. hnRNA કેપિંગ (capping) અને ટેઇલિંગ (tailing)માંથી પસાર થાય છે. કેપિંગમાં એક વિલક્ષણ ન્યુક્લિઓટાઈડમિથાઇલ ગ્વાનોસિન ટ્રાયફૉસ્ફટhnRNAના 5 છેડા પર જોડાય છે. ટેઇલિંગમાં એડિનાઇલેટેડ સમૂહ (200-300) સ્વતંત્ર રીતે ટેબ્લેટના?છેડા પર ઉમેરાય છે.

પૂર્ણ સંસાધિત hnRNAને હવે mPRNAકહે છે જે ભાષાંતરણ માટે કોષકેન્દ્રમાંથી સ્થળાંતરણ પામે છે.

પ્રશ્ન 4.
ભાષાંતરણની ક્રિયાવર્ણવો.
ઉત્તર:

• ભાષાંતર એ એવી પ્રક્રિયા દર્શાવે છે કે જેમાં એમિનો ઍસિડના બહુલીકરણ (Polymerisation)થી પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલાનું નિર્માણ થાય છે.
• એમિનો ઍસિડનો ક્રમ પરm-RNAઆવેલાબેઇઝના અનુક્રમ પર આધાર રાખે છે.
• એમિનો ઍસિડ પેટાઈડ બંધ દ્વારા જોડાયેલા છે. પેપ્ટાઇડ બંધના નિર્માણ માટે શક્તિની આવશ્યકતા રહેલી હોય છે તેથી પહેલા તબક્કામાં એમિનો એસિડATPની હાજરીમાં સક્રિય થાય છે.
• વિશેષ જાણકારી (More Information):
  (a) એમિનો ઍસિડની સક્રિયતા એમિનો એસાઇલt-RNA સિન્થટેઝ ઉત્સુચક દ્વારા થાય છે.

• (b) એમિનો એસિલેશન/t-RNAઆવેશીકરણઃ આ સંકુલ વિશિષ્ટ સાથે જોડાઈ એમિનો એસાઇલt-RNA સંકુલ બનાવે છે.
  AAAMP ∼ EnZ + t-RNA → AA-t-RNA + AMP + EnZ.
• આ પ્રક્રિયાને t-RNAનું આવેશીકરણ (charging oft-RNA) અથવા t-RNA એમિનો એસિલેશન કહે છે. આ બે આવેશિત t-RNAએકબીજાની નજીક આવવાથી તે અણુઓની વચ્ચે પેપ્ટાઇડ બંધનું નિર્માણ થાય છે. ઉત્મરકની હાજરીમાં પેપ્ટાઇડ બંધ બનવાનો દરઝડપી થાય છે.
• કોષીય ફેક્ટરી જે પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે તે રિબોઝોમ છે. તે સંરચનાત્મક RNAs અને 80 વિભિન્ન પ્રોટીનથી બને છે. તે તેની નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં બે પેટા એકમો ધરાવે છે મોટો પેટા એકમ અને નાનો પેટા એકમ.
• જ્યારે નાનો પેટા એકમm-RNAસાથે સંકળાય છે ત્યારે m-RNAમાંથી પ્રોટીન બનવાની ભાષાંતર પ્રક્રિયાની શરૂઆત થાય છે. મોટા પેટા એકમમાં બે સ્થાન હોય છે. જેનાથી એમિનો ઍસિડજોડાઈને નજીક આવી, પોલિપેપ્ટાઇડબંધ બનાવે છે.
• રિબોઝોમ પેપ્ટાઇડબંધના નિર્માણમાં ઉત્મરક (23 Sr-RNAઍક્ટરિયામાં ઉત્સુચક-રિબોઝાઇમ) તરીકે વર્તે છે.
• m-RNAમાં ભાષાંતરણ એકમ (translational unit) RNAનો અનુક્રમ છે જેના છેડા પર પ્રારંભિક સંકેત (AUG) તથા સમાપ્તિસંકેત (stop codon) જોવા મળે છે જે પોલિપેપ્ટાઇડનું સંકેતન કરે છે.
• m-RNAમાં કેટલાંક વધારાના અનુક્રમ આવેલા હોય છે જે ભાષાંતરિત નથી થતા તેને ભાષાંતર રહિત વિસ્તાર (untranslated region UTR) કહે છે.
• UTR 5° છેડા (પ્રારંભિક સંકેત પહેલા અને 3′ છેડા (સમાપ્તિ સંકેત પછી) બંને પર આવેલ હોય છે જે ભાષાંતર પ્રક્રિયા માટે જરૂરી છે.
• પ્રારંભ માટે રિબોઝોમ m-RNAના પ્રારંભિક સંકેત (AUG) સાથે જોડાય છે. જેની ઓળખ ફક્ત પ્રારંભિક -RNA દ્વારા કરવામાં આવે છે. રિબોઝોમ ત્યારબાદ પ્રોટીનસંશ્લેષણની પ્રલંબન પ્રક્રિયા તરફ આગળ વધે છે.
• આ દરમિયાન એમિનો ઍસિડ1-RNA સાથે જોડાઈને જટિલ રચનાનું નિર્માણ કરે છે. જે આગળ વધીને 1-RNAના પ્રતિસંકેત સાથે પૂરક બેઇઝ બનાવીને m-RNAના ઉચિત સંકેત સાથે જોડાય છે. રિબોઝોમ m-RNAની પર એક સંકેતથી બીજા સંકેત તરફ ખસે છે.
• એક પછી એક એમિનો ઍસિડ ઉમેરાવાથી પોલિપેપ્ટાઇડ અનુક્રમોમાં ભાષાંતરણ પામે છે. જે DNA દ્વારા નિર્દેશિત અને mRNAદ્વારા નિરૂપિત હોય છે. અંતમાં વિમોચક કારક (release factor) સમાપ્તિસંકેત સાથે જોડાવાથી ભાષાંતર-પ્રક્રિયાનો અંત આવે છે અને રિબોઝોમમાંથી સંપૂર્ણ પોલિપેપ્ટાઇડમુક્ત થઈ જાય છે.

પ્રશ્ન 5.
ઓપેરોનની વ્યાખ્યા આપો. ઉદાહરણ આપી, પ્રેરક ઓપેરોન વિશે વર્ણવો.
ઉત્તર:

• લેક ઑપેરોનની માહિતી જેકોબ અને મોનાડ દ્વારા અપાઈ હતી. તેઓએ સૌપ્રથમ પ્રયાંકન નિયંત્રિત તંત્રનો ખ્યાલ આપ્યો.
• લેક-ઑપેરોન (લેક-લેક્ટોઝ)માં પોલિસિસ્ટ્રોનિક બંધારણીય જનીનનું નિયમન એક સામાન્ય પ્રમોટર અને નિયામકી જમીન દ્વારા થાય છે, આને પેરોન કહે છે. આનાં અન્ય ઉદાહરણ ટ્રિપ ઑપેરોન (ટ્રિોકેન ઑપેરોન), એરા (ara) ઑપેરોન, હિસ (હિસ્ટીડીન) ઑપેરોન, વેલ (વેલાઇન) ઑપેરોન છે.
• લેક ઑપેરોન એકનિયામક જનીન અને ત્રણ બંધારણીય જનીન (z , y , a.)થી બને છે.
• (a) i જનીન લેક ઑપેરોનના નિગ્રાહકનું સંકેતન કરે છે.
  (b) 7 જનીન ગેલેક્ટોસાઈડેઝનું સંકેતન કરે છે. જે લેક્ટોઝના જળવિભાજનથી ગ્યુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝ નિર્માણ કરે છે.
  (c) y જનીન પર્મિએઝ માટેનું સંકેતન કરે છે જે કોષમાં β ગેલેક્ટોસાઈડેઝની પ્રવેશશીલતા વધારે છે.
  (d) a જનીન ટ્રાન્સએસિટાયલેઝનું સંકેતન કરે છે. આ રીતે લેક ઑપેરોનના ત્રણેય જનીનનાં ઉત્પાદનો લેક્ટોઝચયાપચય માટે આવશ્યક હોય છે.
• લેક્ટૉઝ, β ગેલેક્ટોસાઈડેઝ માટે પ્રક્રિયકનું કામ કરે છે જે ઑપેરોનની સક્રિયતાનો આરંભ અને સમાપ્તિનું નિયમન કરે છે, તેને પ્રેરક (inducer) કહેવાય છે.
• ગ્લેક્ટોઝની ગેરહાજરીમાં જો બેક્ટરિયાના સંવર્ધન માધ્યમમાં લેક્ટોઝ ઉમેરવામાં આવે તો પર્મિએઝની ક્રિયા દ્વારા લેક્ટોઝ કોષમાં પ્રવેશે છે.
• ઑપેરોનના 1 જનીન દ્વારા નિગ્રાહક સંશ્લેષિત થાય છે. નિગ્રાહક પ્રોટીન ઑપેરોનના ઑપરેટર સ્થાને જોડાઈ RNA પોલિમરેઝને પ્રત્યાંકન કરતાં અટકાવે છે.
• લેક્ટોઝની હાજરીમાં નિગ્રાહક પ્રેરક સાથે પ્રક્રિયા કરી નિષ્ક્રિય થાય છે. તેથી RNA પોલિમરેઝને પ્રત્યાંકન સાથે જોડાઈ પ્રયાંકનની શરૂઆત કરે છે.
• નિગ્રાહક દ્વારા લેક ઑપેરોનના નિયમનને નકારાત્મક નિયમન કહે છે.
• વિશેષ જાણકારી (More Information):

• જ્યારે પ્રોટીનની જરૂરિયાત ના હોય ત્યાં સુધી નિયંત્રક જનીન લેક ઓપરેટરની ક્રિયા માટે નકારાત્મક નિયંત્રણની કાર્યવાહી કરે છે, કારણ કે રચનાત્મક જનીન દ્વારા પેદા થતો ઉત્સચપેરોન જનીનની સ્વિચ ઑફ રાખે છે.
• કેટલાક પદાર્થો હકારાત્મક નિયંત્રણની કાર્યવાહી કરે છે. જ્યારે આવા પદાર્થોને માધ્યમમાં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે તે નિયંત્રક જનીનને ઉત્તેજક ઘટક પેદા કરવા પ્રેરિત કરે છે જે ઑપરેટર જનીન દ્વારા પેદા થતા ઉત્સચકને ઉત્તેજે છે.

પ્રશ્ન 6.
બાળક માટે પિતૃત્વની સમસ્યા છે. આ સમસ્યાનું સમાધાન કઈ ટેનિક દ્વારા થશે? આ સાથે સંકળાયેલ સિદ્ધાંતની ચર્ચાકરો. DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગથી બાળકના પિતૃત્વ માટેની સમસ્યાનો ઉકેલ લાવી શકાય છે.
ઉત્તર:
DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગ પદ્ધતિ, DNAના ચોક્કસ વિસ્તારના ન્યુક્લિઓટાઇડ અનુક્રમની માહિતી મેળવે છે જે દરેક વ્યક્તિમાં વિશિષ્ટ હોય છે.

DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો પાયો DNAની બહુલકતા છે. જોકે જુદી જુદી વ્યક્તિઓના DNAમાં ભિન્નતા કરતા સમાનતા વધુ હોય છે, મનુષ્યના રંગસૂત્રના કેટલાક વિસ્તારો પુષ્કળ ભિન્નતા દર્શાવે છે. આવા ભિન્નતા અનુક્રમો બહુલક (Polymorphic) સ્વરૂપો છે. વિશિષ્ટ પ્રકારના VNTR DNA અનુક્રમોની પુનરાવર્તિત નકલો ધરાવે છે જે રંગસૂત્રો પર પાસપાસે આવેલા હોય છે. બહુલીકરણ જનીનિકમૅપિંગ માટે પાયારૂપ છે.

પ્રશ્ન 7.
માનવ જનીન-ક્રમમાં ઉપયોગી પદ્ધતિઓ વિશે જણાવો.
ઉત્તર:

• HGPના કેટલાક મહત્ત્વના લક્ષ્યાંક નીચે પ્રમાણે છે:
  1. માનવDNAમાં લગભગ 20,000-25,000 બધા જ જનીનોની ઓળખ કરવી.
  2. હ્યુમન જીનોમ બનાવતી 3 બિલિયન રાસાયણિક બેઇઝ જોડના ક્રમને ઓળખવો.
  3. મળતી માહિતીનો Database સ્વરૂપે સંગ્રહ કરવો.
  4. માહિતીના વિશ્લેષણ માટે ઉપકરણોમાં સુધારો કરવો.
  5. સંબંધિત માહિતીને ઇન્ડસ્ટ્રીઝ જેવા ખાનગી સેક્ટરમાં ફેરવવી.
  6. પ્રોજેક્ટ સંબંધિત નૈતિક, કાયદાકીય અને સામાજિક સમસ્યાઓ (Ethical,legaland socialissuesELSI)ને સમજવી.
• વ્યક્તિઓમાં જોવા મળતી DNAની ભિન્નતા વિશે મળતી માહિતીથી માનવમાં જોવા મળતી અનિયમિતતાઓની ઓળખ, સારવાર અને અમુક હદ સુધી અટકાવવામાં મદદ મળે છે.
• માનવેતર (મનુષ્ય સિવાયના) સજીવોના DNAક્રમોની પ્રાપ્ત જાણકારીના આધારે તેની ક્ષમતાના ઉપયોગ વડે સ્વાથ્ય સુરક્ષા, કૃષિ, ઊર્જા-ઉત્પાદન અને પર્યાવરણ સુધારની દિશામાં પ્રગતિ થઈ શકે છે.
• આપણને કેટલાંક બૅક્ટરિયા, સ્ટ, સૂત્રકૃમિઝોસોફિલા, ડાંગર અને એરાબીડોપ્સિસના અનુક્રમો વિશે જાણકારી મળી શકી છે.

પ્રશ્ન 8.
DNA ફિંગર પ્રિન્ટિંગમાં ઉપયોગી વિવિધરેખકોની નોંધ લખો.
ઉત્તર:

1. ડૉ. એલેક જેફરીએ આનુવંશિક રોગો માટે DNA માર્કરની ઓળખ દરમિયાન DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગની પદ્ધતિ વિકસાવી.
2. DNA ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં ટૂંકા ન્યુક્લિઓટાઇડ પુનરાવર્તકોYNTRનો માર્કર તરીકે ઉપયોગ થાય છે. VNTRપ્રત્યેક વ્યક્તિમાં અલગ હોય છે અને એક પેઢીથી બીજી પેઢીમાં આનુવંશિકરીતે ઊતરે છે.

પ્રશ્ન 9.
ઇ.કોલાઇમાં રેડિયો એક્ટિવ ડિસઓક્સિન્યુક્લિઓટાઇલ્સની હાજરીમાં રેપ્લિકેશન થાય છે, જે DNA લાયગેઝ માટે વિકૃત છે. નવો સંશ્લેષિતરેડિયો એક્ટિવDNA શુદ્ધ કરવામાં આવે છે અને વિનૈસર્ગીકરણ દ્વારા શૃંખલાઓને અલગ પાડવામાં આવે છે. ઘનતાના ઢોળાંશને આધારે સેન્દ્રિયુગેશનનો ઉપયોગ કરવાથી તે સેન્ટિફયુજ થાય છે. નીચેનામાંથી કયું એકસારું પરિણામ છે?

• ઉપરના કિસ્સામાં E. coli DNA લિગેઝ માટે વિકૃત છે તે લેગિંગ કુંતલમાં ઓકાઝાકીટુકડાઓને જોડશે નહીં.
• તેના પરિણામે બન્ને ઊંચી આણ્વિક વજન ધરાવતા ટુકડાઓ અગ્રેસર કુંતલ પર) અને નીચી આણ્વિક વજન ધરાવતા ટુકડા (લેગિંગ શૃંખલા) પરબનાવશે. માટેગ્રાફ (a)સેન્ટ્રીફયુગેશન પછીનું યોગ્ય પરિણામ છે.