आनुवंशिक कूट (Genetic code) अस्तित्व में कैसे आया?

(N/A) प्रतिकृति (Replication) और अनुलेखन (Transcription) के दौरान,एक न्यूक्लिक एसिड की नकल करके दूसरा न्यूक्लिक एसिड बनाया जाता है। इसलिए,इन प्रक्रियाओं को पूरकता (complementarity) के आधार पर समझना आसान है।
अनुवाद (Translation) की प्रक्रिया में अमीनो एसिड के बहुलक (polymer) को संश्लेषित करने के लिए न्यूक्लियोटाइड के बहुलक से आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण की आवश्यकता होती है।
न्यूक्लियोटाइड्स और अमीनो एसिड के बीच कोई प्रत्यक्ष पूरकता नहीं होती है,और न ही सैद्धांतिक रूप से ऐसी कोई पूरकता स्थापित की जा सकती है।
हालाँकि,इस धारणा का समर्थन करने के लिए पर्याप्त सबूत थे कि न्यूक्लिक एसिड (आनुवंशिक सामग्री) में परिवर्तन प्रोटीन में अमीनो एसिड में परिवर्तन के लिए जिम्मेदार थे।
इससे आनुवंशिक कूट (genetic code) का प्रस्ताव आया जो प्रोटीन संश्लेषण के दौरान अमीनो एसिड के क्रम को निर्देशित कर सके।
विभिन्न वैज्ञानिकों का ऐतिहासिक योगदान:
$1$. जॉर्ज गैमोव: $1954$ में,भौतिक विज्ञानी जॉर्ज गैमोव ने प्रस्तावित किया कि सभी $20$ अमीनो एसिड के लिए कोड करने के लिए,कोड तीन न्यूक्लियोटाइड्स (ट्रिपलेट कोड) से बना होना चाहिए।
यदि एक बेस एक अमीनो एसिड के लिए कोड करता है,तो केवल $4$ अमीनो एसिड ही कोड हो सकते हैं। यदि दो बेस का क्रम एक अमीनो एसिड के लिए कोड करता है,तो चार बेस केवल $16$ $(4 \times 4)$ अमीनो एसिड निर्दिष्ट कर सकते हैं,जो अपर्याप्त है। लेकिन यदि तीन बेस का क्रम एक अमीनो एसिड के लिए कोड करता है,तो चार बेस $64$ $(4 \times 4 \times 4)$ अमीनो एसिड निर्दिष्ट कर सकते हैं,जो पर्याप्त है।
$2$. $1960$ के दशक में,निम्नलिखित वैज्ञानिकों के शोध से आनुवंशिक कूट के प्रमाण मिले:
$(i)$ हर गोबिंद खुराना: निश्चित बेस संयोजनों (होमोपॉलिमर और कोपॉलिमर) के साथ $RNA$ अणुओं के संश्लेषण के लिए एक रासायनिक विधि विकसित की।
$(ii)$ मार्शल निरेनबर्ग: प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक कोशिका-मुक्त प्रणाली (cell-free system) विकसित की जिसने कूट को समझने में मदद की।
$(iii)$ सेवेरो ओचोआ: यह दिखाया कि पॉलिन्यूक्लियोटाइड फॉस्फोराइलेज एंजाइम टेम्पलेट-स्वतंत्र तरीके से (एंजाइमेटिक $RNA$ संश्लेषण) निश्चित अनुक्रमों के साथ $RNA$ के बहुलकीकरण में मदद करता है।