DNA Fingerprinting Questions in Gujarati

(C) $1980$ માં,ફ્રેડરિક સેન્જર,વોલ્ટર ગિલ્બર્ટ અને એલન મેક્સમને ન્યુક્લિક એસિડમાં બેઝ ક્રમ નક્કી કરવાના તેમના યોગદાન માટે રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો. ખાસ કરીને,સેન્જરે ડાયડિઓક્સી ચેઈન-ટર્મિનેશન પદ્ધતિ વિકસાવી હતી,જ્યારે ગિલ્બર્ટ અને મેક્સમે રાસાયણિક વિઘટન પદ્ધતિ વિકસાવી હતી. આ તકનીકોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે વાયરસના $DNA$ ના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમને નક્કી કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો,જેમ કે બેક્ટેરિયોફેજ $\phi X174$.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. કેસ્પરસન $(1970)$ એ ચોક્કસ ફ્લોરોસન્ટ રંગોનો ઉપયોગ કરીને રંગસૂત્રોને અભિરંજિત કરવાની પદ્ધતિ વિકસાવી હતી. આ તકનીક રંગસૂત્રોની લંબાઈ સાથે અલગ-અલગ પ્રકાશ અને ઘેરા પટ્ટાઓ ઉત્પન્ન કરે છે,જેને બેન્ડિંગ પેટર્ન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પેટર્ન વ્યક્તિગત રંગસૂત્રોને ઓળખવા અને વિવિધ પ્રકારની રંગસૂત્રીય ખામીઓને શોધવા માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે.

(D) સેટેલાઇટ $DNA$ એ $DNA$ ના અત્યંત પુનરાવર્તિત ક્રમ છે જે રંગસૂત્રોના હેટરોક્રોમેટિક પ્રદેશોમાં જોવા મળે છે. સાયટોજેનેટિક્સમાં,'સેટેલાઇટ' શબ્દ એવા નાના રંગસૂત્રીય ભાગ માટે પણ વપરાય છે જે ગૌણ સંકોચન (secondary constriction) દ્વારા રંગસૂત્રના મુખ્ય ભાગથી અલગ પડે છે. તેથી,સેટેલાઇટ $DNA$ ભૌતિક રીતે રંગસૂત્રોમાં સ્થિત હોય છે.

(D) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ વ્યક્તિઓની આનુવંશિક રચના દ્વારા તેમની ઓળખ કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે.
$1$. તેનો ઉપયોગ ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનમાં ગુનાના સ્થળેથી મળેલા $DNA$ નમૂનાઓ સાથે મેળ કરીને ગુનેગારોને ઓળખવા માટે થાય છે.
$2$. તેનો ઉપયોગ પિતૃત્વ અને માતૃત્વના પરીક્ષણોમાં જૈવિક સંબંધો સ્થાપિત કરવા માટે થાય છે.
$3$. તે $DNA$ પોલિમોર્ફિઝમ (બહુરૂપતા) ના વિશ્લેષણ પર આધારિત છે,જે વ્યક્તિઓ વચ્ચે $DNA$ ક્રમમાં રહેલી વિવિધતા દર્શાવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગના સાચા ઉપયોગો છે.

(C) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ એક આધુનિક પ્રયોગશાળા તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વ્યક્તિની $DNA$ પ્રોફાઇલનું વિશ્લેષણ કરીને તેની ઓળખ નક્કી કરવા માટે થાય છે.
તેમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના વિશિષ્ટ ક્રમોને ઓળખવામાં આવે છે જે દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોય છે,જેને ઘણીવાર વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રોફાઇલ્સની સરખામણી ફોરેન્સિક તપાસ,પિતૃત્વ પરીક્ષણ અને આનુવંશિક અભ્યાસોમાં વ્યક્તિઓની ઓળખ કરવા માટે કરવામાં આવે છે.
તેથી,તે $DNA$ નમૂનાઓની પ્રોફાઇલનું આણ્વિય વિશ્લેષણ છે.

(A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ તકનીક સૌપ્રથમ $1984$ માં એલેક જેફ્રીસ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. તેમણે પ્રોબ તરીકે સેટેલાઇટ $DNA$ નો ઉપયોગ કર્યો હતો જે ખૂબ જ ઉચ્ચ સ્તરની બહુરૂપતા (polymorphism) દર્શાવે છે અને તેને વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ ($VNTR$s) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ વ્યક્તિના વિશિષ્ટ $DNA$ ક્રમ પર આધારિત તેમની ઓળખ કરવા માટેની એક તકનીક છે.
$1$. તેનો ઉપયોગ ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનમાં ગુનાના સ્થળેથી મળેલા $DNA$ નમૂનાઓ સાથે મેળ કરીને શંકાસ્પદ વ્યક્તિઓ અથવા પીડિતોની ઓળખ કરવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.
$2$. તેનો ઉપયોગ પિતૃત્વ અને માતૃત્વની ચકાસણીમાં જૈવિક સંબંધો સ્થાપિત કરવા માટે થાય છે.
$3$. તે $DNA$ પોલિમોરફિઝમ (બહુરૂપતા) ના વિશ્લેષણ પર આધારિત છે,જે વ્યક્તિઓ વચ્ચેના $DNA$ ક્રમમાં રહેલી વિવિધતા દર્શાવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગના સાચા ઉપયોગો છે.

(C) ખોટું વિધાન $C$ છે. $VNTR$ (Variable Number Tandem Repeats) વાસ્તવમાં મિનિસેટેલાઈટ સાથે સંકળાયેલા છે,માઈક્રોસેટેલાઈટ સાથે નહીં. માઈક્રોસેટેલાઈટ સામાન્ય રીતે ટૂંકી શ્રેણીઓ ($1-6$ બેઝ જોડી) છે જે પુનરાવર્તિત થાય છે,જ્યારે $VNTR$ એ લાંબા પુનરાવર્તિત એકમો ધરાવતા મિનિસેટેલાઈટ છે. વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે $PCR$ (Polymerase Chain Reaction) એક કોષમાંથી $DNA$ નું એમ્પ્લીફિકેશન કરવાની મંજૂરી આપે છે. વિકલ્પ $B$ સાચો છે કારણ કે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ જનીનિક વિવિધતાના અભ્યાસ માટેનું એક શક્તિશાળી સાધન છે. વિકલ્પ $D$ સાચો છે કારણ કે સમાન (મોનોઝાયગોટિક) જોડિયા બાળકો સિવાય $DNA$ શ્રેણીઓ દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોય છે.

(B) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વ્યક્તિઓને તેમની $DNA$ પ્રોફાઇલ દ્વારા ઓળખવા માટે થાય છે. તેમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં રહેલી વિવિધતાઓને શોધવા માટે $DNA$ નમૂનાઓનું આણ્વીય પૃથકકરણ કરવામાં આવે છે,જે ખાસ કરીને $VNTRs$ (Variable Number Tandem Repeats) તરીકે ઓળખાતા પુનરાવર્તિત ક્રમો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. આ પેટર્નની તુલના કરીને,વૈજ્ઞાનિકો ઓળખ અથવા જૈવિક સંબંધો સ્થાપિત કરી શકે છે. તેથી,તેને $DNA$ નમૂનાઓની પ્રોફાઇલના આણ્વીય પૃથકકરણ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(B) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગની પ્રક્રિયામાં ઘણા તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે: $DNA$ નું અલગીકરણ,રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન,જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ના ટુકડાઓનું અલગીકરણ,સધર્ન બ્લોટિંગ અને લેબલ કરેલા $VNTR$ પ્રોબ્સનો ઉપયોગ કરીને સંકરણ.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે $DNA$ નું પાચન રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા કરવામાં આવે છે,$DNA$ લાઈપેઝ દ્વારા નહીં. લાઈપેઝ એ એવા ઉત્સેચકો છે જે લિપિડ્સનું વિઘટન કરે છે,$DNA$ નું નહીં.

(B) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) અને $RFLP$ (રિસ્ટ્રીક્શન ફ્રેગમેન્ટ લેન્થ પોલીમોર્ફિઝમ) એ જિનેટિક ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં વપરાતી પાયાની પદ્ધતિઓ છે.
$PCR$ નો ઉપયોગ $DNA$ ના નમૂનાના અલ્પ જથ્થાને વિસ્તૃત (amplify) કરવા માટે થાય છે જેથી વિશ્લેષણ માટે પૂરતી સામગ્રી મળી શકે.
$RFLP$ માં $DNA$ ને રિસ્ટ્રીક્શન ઉત્સેચકો દ્વારા કાપીને વિવિધ લંબાઈના ટુકડાઓ બનાવવામાં આવે છે,જેમને જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસીસ દ્વારા અલગ કરીને વ્યક્તિ માટે એક અનન્ય ભાત (pattern) તૈયાર કરવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિઓ સાથે મળીને વ્યક્તિના અનન્ય જનીનિક બંધારણના આધારે તેમની ઓળખ કરવામાં મદદ કરે છે,જે જિનેટિક ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર છે.

(B) એગરોઝ જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા અલગ કરાયેલા $DNA$ ના ટુકડાઓને નાઈટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન જેવા સંશ્લેષિત પટલ પર સ્થાનાંતરિત કરવાની પદ્ધતિને સધર્ન બ્લોટીંગ કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ અને $DNA$ વિશ્લેષણનું એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે.
તેનાથી વિપરીત,નોર્ધર્ન બ્લોટીંગનો ઉપયોગ $RNA$ ના સ્થાનાંતરણ માટે થાય છે અને વેસ્ટર્ન બ્લોટીંગનો ઉપયોગ પ્રોટીનના સ્થાનાંતરણ માટે થાય છે.

(D) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં $DNA$ નું અલગીકરણ,રિસ્ટ્રીક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન,ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ટુકડાઓનું અલગીકરણ,બ્લોટિંગ,લેબલ કરેલ $VNTR$ પ્રોબ્સનો ઉપયોગ કરીને હાઇબ્રિડાઇઝેશન અને ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા તપાસ જેવા વિવિધ તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે.
$1$. રિસ્ટ્રીક્શન ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ $DNA$ ને ચોક્કસ ટુકડાઓમાં કાપવા માટે થાય છે.
$2$. $Taq$ પોલીમરેઝનો ઉપયોગ $PCR$ (પોલીમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) તબક્કામાં $DNA$ નમૂનાઓને એમ્પ્લીફાય કરવા માટે થાય છે.
$3$. ઓલિગોન્યુક્લિઓટાઈડ પ્રાઈમર્સ $PCR$ પ્રક્રિયા માટે $DNA$ ના નવા શૃંખલાઓના સંશ્લેષણને શરૂ કરવા માટે આવશ્યક છે.
તેથી,$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ તકનીકમાં ઉપર જણાવેલ તમામ ઘટકોનો ઉપયોગ થાય છે.

(D) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં ઘણા ચરણોનો સમાવેશ થાય છે: $DNA$ નું અલગીકરણ,રિસ્ટ્રીક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન,જેલ ઈલેક્ટ્રોફોરેસીસ દ્વારા $DNA$ ના ટુકડાઓનું અલગીકરણ,અલગ થયેલા $DNA$ ના ટુકડાઓને નાઈટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન જેવી કૃત્રિમ પટ્ટીઓ પર સ્થાનાંતરિત (બ્લોટીંગ) કરવા,અને લેબલ થયેલ $VNTR$ પ્રોબ્સનો ઉપયોગ કરીને હાઈબ્રિડાઈઝેશન.
સધર્ન બ્લોટીંગ એ $DNA$ ના ટુકડાઓને પટ્ટી પર સ્થાનાંતરિત કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે.
નધર્ન બ્લોટીંગ એ નમૂનામાં ચોક્કસ $RNA$ ક્રમ શોધવા માટે વપરાતી તકનીક છે,$DNA$ માટે નહીં. તેથી,તે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનું ચરણ નથી.

(D) $DNA$ ફિંગર પ્રિન્ટિંગ અને $DNA$ પ્રોફાઈલિંગ એ એક જ વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિ માટે વપરાતા બે શબ્દો છે.
આ પદ્ધતિમાં વ્યક્તિની ઓળખ કરવા માટે તેના $DNA$ અનુક્રમોની વિશિષ્ટ ભાતનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
તેનો ઉપયોગ ફોરેન્સિક વિજ્ઞાન,પિતૃત્વ પરીક્ષણ અને આનુવંશિક સંશોધનમાં વ્યાપકપણે થાય છે.
અન્ય વિકલ્પો અલગ જૈવિક ખ્યાલો દર્શાવે છે: જનીન પુલ એ વસ્તીમાં રહેલી કુલ આનુવંશિક વિવિધતા દર્શાવે છે,જ્યારે જનોમ એ સજીવમાં રહેલા આનુવંશિક દ્રવ્યનો સંપૂર્ણ સેટ છે.
સંકેતો (Codons) એ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઈડની શૃંખલા છે જે ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે,જ્યારે જનીન એ આનુવંશિકતાનો કાર્યાત્મક એકમ છે.
સિસ્ટ્રોન એ $DNA$ અથવા $RNA$ નો એક ભાગ છે જે ચોક્કસ પોલીપેપ્ટાઈડ માટે સંકેત આપે છે,જ્યારે ટ્રીપ્લેટ એ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઈડની શૃંખલા (કોડોન) ને જ દર્શાવે છે.

(A) સેટેલાઈટ $DNA$ એ $DNA$ ના અત્યંત પુનરાવર્તિત ક્રમો ધરાવે છે જે પ્રોટીન માટે સંકેતન કરતા નથી.
આ ક્રમો ઉચ્ચ સ્તરની બહુરૂપકતા (polymorphism) દર્શાવે છે,જેનો અર્થ છે કે તે વ્યક્તિઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે.
કારણ કે આ વિવિધતાઓ દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય છે,સેટેલાઈટ $DNA$ એ $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો પાયાનો આધાર છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો ઉપયોગ ફોરેન્સિક સાયન્સમાં ગુનાહિત તપાસ,પિતૃત્વ પરીક્ષણ અને વ્યક્તિઓની ઓળખ માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

(B) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ $DNA$ બહુરૂપતા (polymorphism) ના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે.
$DNA$ બહુરૂપતા એટલે આનુવંશિક સ્તરે જોવા મળતી વિવિધતા.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,તે $DNA$ ના ક્રમ પર આધારિત છે જેને વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ $VNTRs$ એ ટૂંકા ન્યુક્લિયોટાઈડના પુનરાવર્તનો છે જે દરેક વ્યક્તિ માટે અત્યંત વિશિષ્ટ હોય છે અને ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપતા દર્શાવે છે,જે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો મુખ્ય આધાર છે.

(A) ડેન્સિટી ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રિફ્યુગેશનમાં,બલ્ક $DNA$ એ જિનોમનો મોટો ભાગ ધરાવે છે અને એક મોટું શિખર બનાવે છે જેને $Major$ $peak$ (મુખ્ય શિખર) કહેવામાં આવે છે.
સેટેલાઈટ $DNA$ એ અત્યંત પુનરાવર્તિત ક્રમ ધરાવે છે જેની ઘનતા બલ્ક $DNA$ કરતા અલગ હોય છે,તેથી તે એક અથવા વધુ નાના શિખરો બનાવે છે જેને $Minor$ $peaks$ (ગૌણ શિખરો) કહેવામાં આવે છે.

(B) $DNA$ ફિંગર પ્રિન્ટિંગ એ એક એવી તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વ્યક્તિઓની અનન્ય $DNA$ શૃંખલાઓના આધારે તેમની ઓળખ કરવા માટે થાય છે. આ તકનીકનો વિકાસ સર એલેક જેફરી દ્વારા $1984$ માં લેસ્ટર યુનિવર્સિટી ખાતે કરવામાં આવ્યો હતો. આ તકનીક વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ ના વિશ્લેષણ પર આધારિત છે,જે $DNA$ ના ચોક્કસ ક્રમો છે જે વિવિધ વ્યક્તિઓમાં અલગ-અલગ સંખ્યામાં પુનરાવર્તિત થાય છે.

(D) $DNA$ પ્રોબ એ $DNA$ અથવા $RNA$ ની એકલ-શૃંખલામય શૃંખલાઓ છે જે રેડિયોએક્ટિવ અથવા ફ્લોરોસન્ટ માર્કર સાથે લેબલ થયેલ હોય છે. તેનો ઉપયોગ હાઇબ્રિડાઇઝેશન દ્વારા પૂરક ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમની હાજરી શોધવા માટે થાય છે.
$1$. $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં,પ્રોબનો ઉપયોગ ચોક્કસ $VNTRs$ (વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ) ને ઓળખવા માટે થાય છે.
$2$. તબીબી નિદાનમાં,તેનો ઉપયોગ રોગકારક બેક્ટેરિયા અથવા વાયરસના અનન્ય જનીનિક ક્રમોને ઓળખીને તેમને શોધવા માટે થાય છે.
$3$. મેડિકલ જિનેટિક્સમાં,તેનો ઉપયોગ આનુવંશિક વિકૃતિઓ સાથે સંકળાયેલા ચોક્કસ જનીનો અથવા મ્યુટેશનની તપાસ કરવા માટે થાય છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો $DNA$ પ્રોબના સાચા ઉપયોગો છે.

(D) : સેટેલાઇટ $DNA$ એ પુનરાવર્તિત $DNA$ નો એક ભાગ છે જેમાં લાંબા પુનરાવર્તિત ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ હોય છે,જે ઘનતા અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશન દરમિયાન અલગ અંશ બનાવે છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં $DNA$ ક્રમના ચોક્કસ પ્રદેશોમાં તફાવતને ઓળખવાનો સમાવેશ થાય છે જેને પુનરાવર્તિત $DNA$ કહેવામાં આવે છે,કારણ કે આ ક્રમમાં $DNA$ નો એક નાનો ટુકડો ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.
આ પુનરાવર્તિત $DNA$ ક્રમ ઘનતા ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દરમિયાન મુખ્ય જીનોમિક $DNA$ થી અલગ શિખરો તરીકે અલગ પડે છે.
મુખ્ય $DNA$ એક મોટું શિખર બનાવે છે અને અન્ય નાના શિખરોને સેટેલાઇટ $DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
બેઝ કમ્પોઝિશન ($A:T$ સમૃદ્ધ અથવા $G:C$ સમૃદ્ધ),સેગમેન્ટની લંબાઈ અને પુનરાવર્તિત એકમોની સંખ્યાના આધારે,સેટેલાઇટ $DNA$ ને માઇક્રોસેટેલાઇટ્સ,મિનીસેટેલાઇટ્સ વગેરે જેવી ઘણી શ્રેણીઓમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
આ ક્રમ સામાન્ય રીતે કોઈપણ પ્રોટીન માટે સંકેતન કરતા નથી,પરંતુ તે માનવ જીનોમનો મોટો ભાગ બનાવે છે.
આ ક્રમ ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપતા દર્શાવે છે અને $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર બનાવે છે.
વ્યક્તિના દરેક પેશી (જેમ કે રક્ત,વાળના મૂળ,ત્વચા,હાડકાં,લાળ,શુક્રાણુ વગેરે) માંથી $DNA$ સમાન કક્ષાની બહુરૂપતા દર્શાવે છે,તેથી તે ફોરેન્સિક એપ્લિકેશન્સમાં ખૂબ જ ઉપયોગી ઓળખ સાધન બની જાય છે.

(A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ $DNA$ ક્રમના ચોક્કસ પ્રદેશોમાં રહેલા તફાવતોને ઓળખવા પર આધારિત છે,જેને પુનરાવર્તિત $DNA$ કહેવામાં આવે છે.
વિશેષરૂપે,આ તકનીક વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
આ ટૂંકા ન્યુક્લિયોટાઇડ પુનરાવર્તનો છે જે વ્યક્તિગત રીતે અલગ-અલગ હોય છે,જે તેમને અત્યંત બહુરૂપક બનાવે છે અને વ્યક્તિગત ઓળખ માટે આદર્શ છે.

(D) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ $DNA$ ના ચોક્કસ વિસ્તારોના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમને નિર્ધારિત કરવાની તકનીક છે જે દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોય છે.
આશરે $0.1\%$ અથવા $3 \times 10^6$ બેઝ જોડીનો તફાવત ($3 \times 10^9 \ bp$ માંથી) દરેક મનુષ્યને વિશિષ્ટતા પ્રદાન કરે છે.
માનવ જીનોમમાં અસંખ્ય નાના બિન-કોડિંગ પરંતુ વારસાગત બેઝ ક્રમ હોય છે જે ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે. આ ક્રમ ટેલોમિયર,સેન્ટ્રોમિયર,$Y$ રંગસૂત્ર અને હેટરોક્રોમેટિક વિસ્તારની નજીક જોવા મળે છે.
એક જ બેઝ ક્રમ ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થતા વિસ્તારને પુનરાવર્તિત $DNA$ કહેવામાં આવે છે. ઘનતા ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દરમિયાન તે મુખ્ય $DNA$ થી સેટેલાઇટ તરીકે અલગ પડે છે અને તેથી તેને સેટેલાઇટ $DNA$ કહેવામાં આવે છે,જ્યાં બેઝનું પુનરાવર્તન ટેન્ડમમાં હોય છે.
સેટેલાઇટ $DNA$ બહુરૂપતા (પોલિમોર્ફિઝમ) દર્શાવે છે (વસ્તીમાં ઉચ્ચ આવર્તન પર પરિવર્તનોની ઘટના),જે માનવ જીનોમના આનુવંશિક મેપિંગ તેમજ $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર છે.
જ્યારે જનીનોમાં પરિવર્તન વિવિધ અભિવ્યક્તિઓ સાથે એલીલ્સ ઉત્પન્ન કરે છે,ત્યારે બિન-કોડિંગ પુનરાવર્તિત $DNA$ માં પરિવર્તનોની કોઈ તાત્કાલિક અસર થતી નથી. સમય જતાં એકઠા થયેલા આ પરિવર્તનો બહુરૂપતાનો આધાર બનાવે છે.

(C) સેટેલાઇટ $DNA$ એ $DNA$ ના અત્યંત પુનરાવર્તિત ક્રમો ધરાવે છે જે કોઈપણ પ્રોટીન માટે સંકેતન કરતા નથી.
આ ક્રમો ઉચ્ચ સ્તરની બહુરૂપતા (polymorphism) દર્શાવે છે,જેનો અર્થ છે કે તે વ્યક્તિઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે.
કારણ કે આ ભિન્નતાઓ દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોય છે (સમાન જોડિયા બાળકો સિવાય),સેટેલાઇટ $DNA$ નો ઉપયોગ $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં થાય છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનમાં ગુનેગારોને ઓળખવા,પિતૃત્વના વિવાદો ઉકેલવા અને જૈવિક સંબંધો સ્થાપિત કરવા માટેની એક મહત્વપૂર્ણ તકનીક છે.

(B) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગના સોપાનનો સાચો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $DNA$ નું અલગીકરણ $(IV)$.
$2$. રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન $(II)$.
$3$. ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ટુકડાઓનું અલગીકરણ $(I)$.
$4$. અલગ કરેલ $DNA$ ટુકડાઓનું નાઇટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન જેવા સિન્થેટિક પટલ પર સ્થાનાંતરણ (બ્લોટિંગ) $(VI)$.
$5$. લેબલ કરેલ $VNTR$ પ્રોબનો ઉપયોગ કરીને હાઇબ્રિડાઇઝેશન $(III)$.
$6$. ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા હાઇબ્રિડાઇઝ્ડ $DNA$ ટુકડાઓની ઓળખ $(V)$.
આમ,સાચો ક્રમ $IV, II, I, VI, III, V$ છે.

(B) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ તકનીક $1984$ માં સર એલેક જેફ્રીઝ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી.
આ એક પ્રયોગશાળાની તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વ્યક્તિના $DNA$ લક્ષણોનું વિશ્લેષણ કરીને તેમની ઓળખ નક્કી કરવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિ વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ ના વિશ્લેષણ પર આધારિત છે,જે $DNA$ ના વિશિષ્ટ ક્રમ છે જે વ્યક્તિએ વ્યક્તિએ અલગ હોય છે.

(D) ચોક્કસ પ્રોટીનનું $DNA$ ની શ્રેણી સાથેના બંધનનો અભ્યાસ કરવા માટે $X$-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી સૌથી યોગ્ય પદ્ધતિ છે.
આ પદ્ધતિ સંશોધકોને $DNA$-પ્રોટીન સંકુલ સહિતના જૈવિક અણુઓની ત્રિ-પરિમાણીય રચનાને પરમાણુ સ્તરે સમજવામાં મદદ કરે છે.
સ્ફટિકીકૃત નમૂનામાંથી પસાર થતા $X$-કિરણોના વિવર્તન ભાતનું વિશ્લેષણ કરીને,વૈજ્ઞાનિકો પ્રોટીનના એમિનો એસિડ અને $DNA$ ના ન્યુક્લિયોટાઈડ બેઝ વચ્ચેની ચોક્કસ આંતરક્રિયાઓનું નકશાંકન કરી શકે છે.

(A) $DNA$ ફિંગર પ્રિન્ટિંગ એ વ્યક્તિઓની તેમની વિશિષ્ટ આનુવંશિક રચનાના આધારે ઓળખ કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે.
તે મુખ્યત્વે $DNA$ પોલીમોર્ફિઝમ પર આધાર રાખે છે,ખાસ કરીને $Restriction$ $Fragment$ $Length$ $Polymorphism$ $(RFLP)$.
રિસ્ટ્રક્શન ઉત્સેચકો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા $DNA$ ટુકડાઓની લંબાઈમાં આ ભિન્નતાઓ જિનોમના ચોક્કસ સ્થાનો પર ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમમાં તફાવતને કારણે જોવા મળે છે.
આ પેટર્ન અત્યંત વ્યક્તિ-વિશિષ્ટ હોવાથી,તે $DNA$ પ્રોફાઇલિંગ માટે મૂળભૂત આધાર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) $DNA$ ફિંગર પ્રિન્ટિંગ એ એક તકનીક છે જેનો ઉપયોગ વ્યક્તિઓને તેમના સંબંધિત $DNA$ પ્રોફાઇલ દ્વારા ઓળખવા માટે થાય છે.
તેમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં વિવિધતા શોધવા માટે $DNA$ નમૂનાઓનું આણ્વિક પૃથક્કરણ કરવામાં આવે છે.
આ વિવિધતાઓ,જેને પોલીમોર્ફિઝમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોય છે (સમાન જોડિયા સિવાય).
તેથી,તેને $VNTR$ પૃથક્કરણ જેવી ચોક્કસ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ $DNA$ નમૂનાઓના આણ્વિક પૃથક્કરણ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(B) સેટેલાઇટ $DNA$ એ પુનરાવર્તિત $DNA$ નો એક ભાગ છે જે કોઈપણ પ્રોટીન માટે સંકેત આપતું નથી.
તે વસતિમાં ઉચ્ચ કક્ષાનું પોલીમોર્ફિઝમ (બહુરૂપકતા) દર્શાવે છે.
આ પોલીમોર્ફિઝમ પિતૃઓમાંથી સંતતિમાં આનુવંશિક રીતે ઉતરી આવતું હોવાથી,તે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર બનાવે છે.
તેથી,તે ફોરેન્સિક વિજ્ઞાન અને પિતૃત્વ પરીક્ષણમાં અત્યંત ઉપયોગી છે.

(A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં $DNA$ અનુક્રમના ચોક્કસ વિસ્તારોમાં રહેલા તફાવતોને ઓળખવામાં આવે છે,જેને રિપેટિટિવ $DNA$ કહેવાય છે. તેમાં સમાવિષ્ટ પગલાંઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. $DNA$ નું અલગીકરણ.
$2$. રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન.
$3$. ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ના ટુકડાઓનું અલગીકરણ.
$4$. અલગ થયેલા $DNA$ ના ટુકડાઓને નાઈટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન જેવી કૃત્રિમ પટ્ટીઓ પર સ્થાનાંતરિત (બ્લોટિંગ) કરવા.
$5$. લેબલ કરેલ $VNTR$ પ્રોબનો ઉપયોગ કરીને હાઇબ્રિડાઇઝેશન.
$6$. ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા હાઇબ્રિડાઇઝ થયેલા $DNA$ ના ટુકડાઓની ઓળખ.
જો $DNA$ નો જથ્થો ખૂબ ઓછો હોય,તો $DNA$ નમૂનાને એમ્પ્લીફાય કરવા માટે ઘણીવાર પોલીમરેઝ ચેઇન રિએક્શન $(PCR)$ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
ઝીંક ફિંગર એનાલિસિસ એ $DNA$-બાઈન્ડિંગ પ્રોટીનનો અભ્યાસ કરવા માટેની ટેકનિક છે અને તે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગની પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયાનો ભાગ નથી.

(D) $PCR$ (પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન) અને $RFLP$ (રિસ્ટ્રક્શન ફ્રેગમેન્ટ લેન્થ પોલીમોર્ફિઝમ) એ $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં વપરાતી પાયાની પદ્ધતિઓ છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં $DNA$ શૃંખલાના ચોક્કસ ભાગોમાં રહેલા તફાવતોને ઓળખવામાં આવે છે.
$PCR$ નો ઉપયોગ $DNA$ ના નમૂનાઓની ઓછી માત્રાને વિસ્તૃત કરવા માટે થાય છે,જ્યારે $RFLP$ નો ઉપયોગ રિસ્ટ્રક્શન ઉત્સેચકો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા $DNA$ ટુકડાઓની લંબાઈમાં રહેલી વિવિધતાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિઓ વ્યક્તિને તેમના વિશિષ્ટ જનીનિક બંધારણના આધારે ઓળખવામાં મદદ કરે છે.

(A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ અત્યંત સંવેદનશીલ તકનીક છે જે જિનોમમાં રહેલા પુનરાવર્તિત ક્રમો પર આધાર રાખે છે જેને $VNTRs$ (Variable Number Tandem Repeats) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ ક્રમો દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોવાથી,તે આણ્વિક હસ્તાક્ષર તરીકે કાર્ય કરે છે.
વાળના મૂળ,લાળ અને સૂકા વીર્ય જેવા જૈવિક પુરાવાઓમાં $DNA$ વિશ્લેષણ માટે પૂરતા પ્રમાણમાં કોષકેન્દ્ર ધરાવતા કોષો હોય છે.
તેથી,સૂક્ષ્મ જૈવિક નમૂનાઓમાંથી વ્યક્તિની ઓળખ કરવાની ક્ષમતા $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગને ફોરેન્સિક તપાસ માટે,જેમાં પિતૃત્વ પરીક્ષણ અને ગુનેગારોની ઓળખનો સમાવેશ થાય છે,એક શક્તિશાળી સાધન બનાવે છે.
વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ સમજાવે છે કે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ શા માટે અસરકારક છે.

(N/A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ $DNA$ ના સ્તરે વિવિધ વ્યક્તિઓમાં રહેલી ભિન્નતાઓને ઓળખવા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે. તે $DNA$ બહુરૂપતા (polymorphism) ના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે.
ઉપયોગો:
$1$. ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનમાં સંભવિત ગુનેગારોને ઓળખવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.
$2$. પિતૃત્વ નક્કી કરવા અને કૌટુંબિક સંબંધોના વિવાદો ઉકેલવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.
$3$. પાક અને પશુધનની વ્યાવસાયિક જાતોને ઓળખવા અને સુરક્ષિત કરવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.
$4$. સજીવોનો ઉત્ક્રાંતિનો ઇતિહાસ જાણવા અને વિવિધ સજીવોના જૂથો વચ્ચેના સંબંધો શોધવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) $DNA$ માં રહેલા ન્યુક્લિઓટાઇડના ચોક્કસ અનુક્રમોને ઓળખવાની પદ્ધતિ જે દરેક વ્યક્તિમાં વિશિષ્ટ હોય છે,તેને $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ કહેવામાં આવે છે.
બે વ્યક્તિઓ અથવા વસ્તી વચ્ચેના જનીનિક તફાવતોને સમજવા માટે $DNA$ અનુક્રમ જાણવો જરૂરી છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ બે વ્યક્તિઓના અનુક્રમોની સરખામણી કરવાની એક ઝડપી પદ્ધતિ છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં,$DNA$ અનુક્રમના ચોક્કસ પ્રદેશોમાં જોવા મળતા તફાવતોને ઓળખવામાં આવે છે,જેને પુનરાવર્તિત $DNA$ (repetitive $DNA$) કહેવાય છે,જ્યાં $DNA$ નો એક નાનો ભાગ ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.
આ પુનરાવર્તિત $DNA$ ને ડેન્સિટી ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દ્વારા મુખ્ય જીનોમિક $DNA$ થી અલગ કરવામાં આવે છે. મુખ્ય $DNA$ એક મોટું શિખર બનાવે છે,જ્યારે અન્ય નાના શિખરો બને છે,જેને સેટેલાઇટ $DNA$ કહેવામાં આવે છે.
બેઇઝના બંધારણ ($A:T$ અથવા $G:C$ ની સમૃદ્ધતા),ખંડની લંબાઈ અને પુનરાવર્તિત એકમોની સંખ્યાના આધારે,તેમને માઇક્રોસેટેલાઇટ,મિનિસેટેલાઇટ વગેરેમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
આ અનુક્રમો કોઈ પ્રોટીન માટે સંકેતન કરતા નથી પરંતુ માનવ જીનોમનો મોટો ભાગ બનાવે છે. તેઓ ઉચ્ચ સ્તરની બહુરૂપકતા (polymorphism) દર્શાવે છે,જે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર છે.
કોઈપણ વ્યક્તિની પેશીઓ જેવી કે રુધિર,વાળ,ત્વચા,હાડકાં,લાળ અથવા શુક્રકોષમાંથી મેળવેલ $DNA$ સમાન પ્રકારની બહુરૂપકતા દર્શાવે છે. આ ફોરેન્સિક એપ્લિકેશનમાં ઓળખ માટેનું એક મહત્વપૂર્ણ સાધન છે. આ બહુરૂપકતા પિતૃઓમાંથી સંતતિમાં આનુવંશિક રીતે ઉતરે છે; તેથી,તે પિતૃત્વના વિવાદોને ઉકેલવા માટેની એક સચોટ પદ્ધતિ છે.

(N/A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં $DNA$ અનુક્રમમાં રહેલા પુનરાવર્તિત $DNA$ તરીકે ઓળખાતા વિશિષ્ટ વિસ્તારોમાં રહેલા તફાવતોને ઓળખવાનો સમાવેશ થાય છે. તેના તબક્કાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. $DNA$ નું અલગીકરણ.
$2$. રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન.
$3$. ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ટુકડાઓનું અલગીકરણ.
$4$. અલગ થયેલા $DNA$ ટુકડાઓને નાઇટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન જેવી કૃત્રિમ પટલ પર સ્થાનાંતરિત (બ્લોટિંગ) કરવા.
$5$. લેબલ કરેલ $VNTR$ પ્રોબનો ઉપયોગ કરીને હાઇબ્રિડાઇઝેશન.
$6$. ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા હાઇબ્રિડાઇઝ્ડ $DNA$ ટુકડાઓની શોધ.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એલિક જેફ્રિયસ દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. તે પ્રોબ તરીકે $VNTR$ (વેરિયેબલ નંબર ઓફ ટેન્ડમ રિપિટ્સ) નો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે તે ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપકતા દર્શાવે છે.

(A) $VNTR$ એટલે કે વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપિટ્સ,જે સેટેલાઇટ $DNA$ ના એક પ્રકાર,મિનિ-સેટેલાઇટમાં આવે છે.
$VNTR$ માં,એક નાનો $DNA$ અનુક્રમ ઘણી નકલોની સંખ્યામાં અનુબદ્ધ (tandemly) રીતે ગોઠવાયેલો હોય છે.
કોઈ વ્યક્તિના રંગસૂત્રોમાં પુનરાવર્તિત સંખ્યામાં તફાવત જોવા મળે છે,જેના કારણે મોટા પ્રમાણમાં બહુરૂપતા (polymorphism) જોવા મળે છે.
પરિણામે,$VNTR$ નું કદ $0.1$ થી $20$ $kb$ (કિલો બેઇઝ) સુધી બદલાતું રહે છે.
$VNTR$ પ્રોબ સાથે સંકરણ કર્યા પછી,ઓટોરેડિયોગ્રામમાં વિવિધ કદની પટ્ટીઓ જોવા મળે છે.
આ પટ્ટીઓ વ્યક્તિના $DNA$ નું વિશિષ્ટ સ્વરૂપ દર્શાવે છે અને એક યુગ્મક (monozygotic) જોડિયા બાળકો સિવાય વસ્તીમાં દરેક વ્યક્તિ માટે અલગ-અલગ હોય છે.
પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન $(PCR)$ નો ઉપયોગ કરીને આ તકનીકની સંવેદનશીલતા વધારી શકાય છે.
આના કારણે,એક કોષમાંથી મળતા $DNA$ દ્વારા પણ $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનું વિશ્લેષણ કરી શકાય છે.
ફોરેન્સિક વિજ્ઞાન સિવાય,તેનો ઉપયોગ વસ્તી અને જનીનિક વિવિધતા નક્કી કરવા માટે થાય છે,અને $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટ બનાવવા માટે ઘણા વિવિધ પ્રોબ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

(N/A) $DNA$ અનુક્રમમાં જોવા મળતી બહુરૂપકતા (polymorphism) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગની સાથે હ્યુમન જીનોમના આનુવંશિક નકશા તૈયાર કરવામાં ઉપયોગી છે.
બહુરૂપકતા (આનુવંશિક સ્તરે વિવિધતા) વિકૃતિના કારણે ઉત્પન્ન થાય છે. કોઈ પણ વ્યક્તિમાં નવી વિકૃતિ તેના દૈહિક કોષો અથવા જનનકોષોમાં ઉદ્ભવી શકે છે.
જો જનનકોષોમાં થતી વિકૃતિ કોઈ વ્યક્તિની સંતાનોત્પત્તિ ક્ષમતાને ગંભીર રીતે પ્રભાવિત ન કરે,તો તે લિંગી પ્રજનન દ્વારા આગામી પેઢીમાં વહન પામે છે.
જો મનુષ્યની વસતિમાં $0.01$ થી વધુ આવૃત્તિમાં કોઈ એક સ્થાન પર એક કરતાં વધારે એલેલ (allele) હોય,તો આ એલેલિક અનુક્રમની વિભિન્નતાને $DNA$ બહુરૂપકતા કહે છે. બીજા શબ્દોમાં,જો કોઈ વારસાગત વિકૃતિ વસતિમાં ઊંચી આવૃત્તિથી જોવા મળે,તો તેને $DNA$ બહુરૂપકતા કહેવાય છે.
આ વિવિધતાની સંભાવના નોન-કોડિંગ $DNA$ અનુક્રમોમાં વધારે હોય છે,કારણ કે આ અનુક્રમોમાં થતી વિકૃતિ વ્યક્તિની પ્રજનન ક્ષમતા પર ત્વરિત અસર કરતી નથી.
આથી,આવી વિકૃતિઓ એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં એકત્રિત થયા કરે છે,જેના પરિણામે બહુરૂપકતા ઉત્પન્ન થાય છે. આ વિવિધતા એક ન્યુક્લિઓટાઇડના ફેરફારથી લઈને મોટા પાયાના ફેરફારો સુધીની હોઈ શકે છે.

(N/A)

$VNTR$	$Probe$
$(1)$ તે સેટેલાઇટ $DNA$ નો એક પ્રકાર છે,જેમાં એક નાનો ક્રમ ઘણી નકલોમાં ક્રમિક રીતે ગોઠવાયેલો હોય છે.	$(1)$ તે રેડિયોએક્ટિવલી લેબલ થયેલ $VNTR$ ક્રમ છે જેનો ઉપયોગ $DNA$ ખંડો સાથે હાઇબ્રિડાઇઝેશન માટે થાય છે.

(N/A) વ્યક્તિઓમાં જોવા મળતી $DNA$ બહુરૂપકતા (polymorphism) વિશેની જાણકારી માનવમાં જોવા મળતી હજારો અનિયમિતતાઓને ઓળખવા,તેની સારવાર કરવા અને અમુક અંશે તેને અટકાવવામાં મદદરૂપ થાય છે.
તે ફોરેન્સિક ઉપયોગોમાં ઓળખના સાધન તરીકે અત્યંત ઉપયોગી છે. વધુમાં,બહુરૂપકતા પિતૃઓમાંથી સંતતિમાં આનુવંશિક રીતે ઉતરી આવતી હોવાથી,જ્યારે પિતૃત્વ અંગેના વિવાદો ઉભા થાય ત્યારે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એક ઉત્તમ કસોટી સાબિત થાય છે.
કોઈપણ વ્યક્તિની પેશીઓ જેવી કે રુધિર,વાળ,હાડકાં,લાળ અથવા શુક્રકોષમાંથી મેળવવામાં આવતો $DNA$ સમાન બહુરૂપકતા દર્શાવે છે. આનાથી ગુનેગારની ચોક્કસ ઓળખ થઈ શકે છે.

(N/A) $DNA$ બહુરૂપકતા એટલે વસ્તીમાં કોઈ ચોક્કસ સ્થાન (locus) પર આનુવંશિક વિવિધતાનું હોવું,જ્યાં $0.01$ કરતા વધુ આવૃત્તિ સાથે એક કરતા વધુ પ્રકારના વિકલ્પો (અલીલ) અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તે આનુવંશિક પરિવર્તનો (mutations) ને કારણે ઉદ્ભવે છે.
$DNA$ બહુરૂપકતાનો અભ્યાસ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે:
$1$. તે ફોરેન્સિક વિજ્ઞાનમાં વ્યક્તિગત ઓળખ માટે એક શક્તિશાળી સાધન તરીકે કામ કરે છે.
$2$. આ વિવિધતાઓ માતા-પિતા પાસેથી સંતાનોમાં વારસામાં ઉતરે છે,તેથી તે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર બનાવે છે,જે પિતૃત્વ પરીક્ષણ અને કાનૂની વિવાદો ઉકેલવા માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.

(B) બેક્ટેરિયોફેજ એ વાયરસ છે જે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડે છે અને તેમનું જનીનસમૂહ (genome) ખૂબ જ નાનું હોય છે.
આ જનીનસમૂહ મુખ્યત્વે કોડિંગ સિક્વન્સ ધરાવે છે અને તેમાં $VNTRs$ (Variable Number Tandem Repeats) તરીકે ઓળખાતા અત્યંત પુનરાવર્તિત,નોન-કોડિંગ પ્રદેશોનો અભાવ હોય છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ $VNTR$ પ્રદેશોમાં જોવા મળતી વિવિધતા (polymorphism) પર આધારિત હોવાથી,તે બેક્ટેરિયોફેજ માટે લાગુ પડતું નથી.
તેથી,આ હેતુ માટે $VNTR$ જેવા $DNA$ પ્રોબ્સનો ઉપયોગ કરવો યોગ્ય નથી.

(B) ટેન્ડમ રિપીટ્સની સંખ્યામાં રહેલી વિવિધતા,જેને $VNTRs$ (Variable Number Tandem Repeats) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર છે.
આ શૃંખલાઓ ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપતા (polymorphism) દર્શાવે છે,જેનો અર્થ છે કે રિપીટ્સની સંખ્યા એક વ્યક્તિથી બીજી વ્યક્તિમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોય છે.
કારણ કે આ ભાત દરેક વ્યક્તિ માટે અનન્ય હોય છે (સમાન જોડિયા બાળકો સિવાય),તેથી તે ફોરેન્સિક વિજ્ઞાન અને પિતૃત્વ પરીક્ષણમાં ઓળખ માટે વિશ્વસનીય માર્કર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો ઉપયોગ પિતૃત્વના વિવાદોને ઉકેલવા માટે થાય છે. $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં $DNA$ અનુક્રમના ચોક્કસ પ્રદેશોમાં રહેલા તફાવતોને ઓળખવામાં આવે છે,જેને પુનરાવર્તિત $DNA$ (repetitive $DNA$) કહેવાય છે,કારણ કે આ અનુક્રમોમાં $DNA$ નો નાનો ટુકડો ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.
આ પુનરાવર્તિત $DNA$ ને ડેન્સિટી ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દરમિયાન મુખ્ય જિનોમિક $DNA$ થી અલગ કરવામાં આવે છે. મુખ્ય $DNA$ એક મોટો પીક બનાવે છે અને અન્ય નાના પીકને સેટેલાઇટ $DNA$ કહેવામાં આવે છે. બેઝ કમ્પોઝિશન ($A:T$ સમૃદ્ધ અથવા $G:C$ સમૃદ્ધ),ખંડની લંબાઈ અને પુનરાવર્તિત એકમોની સંખ્યાના આધારે,સેટેલાઇટ $DNA$ ને માઇક્રો-સેટેલાઇટ,મિની-સેટેલાઇટ વગેરે જેવી ઘણી શ્રેણીઓમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. આ અનુક્રમો સામાન્ય રીતે કોઈ પ્રોટીન માટે સંકેત આપતા નથી,પરંતુ તે માનવ જિનોમનો મોટો ભાગ બનાવે છે.
આ અનુક્રમો ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપતા (polymorphism) દર્શાવે છે અને તે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર બનાવે છે. વ્યક્તિના કોઈપણ પેશી (જેમ કે રક્ત,વાળના મૂળ,ત્વચા,હાડકાં,લાળ,શુક્રાણુ વગેરે) માંથી મેળવેલ $DNA$ સમાન પ્રમાણમાં બહુરૂપતા દર્શાવે છે,તેથી તે ફોરેન્સિક એપ્લિકેશન્સમાં ખૂબ જ ઉપયોગી સાધન છે. વધુમાં,આ બહુરૂપતા માતા-પિતા પાસેથી બાળકોમાં વારસામાં મળતી હોવાથી,$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ પિતૃત્વ પરીક્ષણનો આધાર છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગની તકનીક સૌપ્રથમ એલેક જેફ્રીસ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. લાલજી સિંહને ભારતીય $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગના પિતા કહેવામાં આવે છે. તેમણે સેટેલાઇટ $DNA$ નો પ્રોબ તરીકે ઉપયોગ કર્યો હતો જે ખૂબ જ ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપતા દર્શાવે છે. તેને વેરિયેબલ નંબર ઓફ ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTR)$ કહેવામાં આવતું હતું.
આ તકનીકમાં રેડિયોલેબલ્ડ $VNTR$ નો પ્રોબ તરીકે ઉપયોગ કરીને સધર્ન બ્લોટ હાઇબ્રિડાઇઝેશનનો સમાવેશ થાય છે. તેમાં નીચેના પગલાંઓનો સમાવેશ થાય છે:
$(i)$ $DNA$ નું અલગીકરણ,
$(ii)$ રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન,
$(iii)$ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ના ટુકડાઓનું અલગીકરણ,
$(iv)$ અલગ થયેલા $DNA$ ટુકડાઓને નાઇટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન જેવી કૃત્રિમ પટલ પર સ્થાનાંતરિત (બ્લોટિંગ) કરવું,
$(v)$ લેબલ્ડ $VNTR$ પ્રોબનો ઉપયોગ કરીને હાઇબ્રિડાઇઝેશન,અને
$(vi)$ ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા હાઇબ્રિડાઇઝ્ડ $DNA$ ટુકડાઓની તપાસ.

(N/A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં આનુવંશિક તફાવતોને ઓળખવા માટે વિવિધ $DNA$ માર્કર સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. રિસ્ટ્રિક્શન ફ્રેગમેન્ટ લેન્થ પોલીમોર્ફિઝમ $(RFLPs)$: રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચકો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા $DNA$ ટુકડાઓની લંબાઈમાં રહેલા તફાવત પર આધારિત છે.
$2$. રેન્ડમ એમ્પ્લીફાઇડ પોલીમોર્ફિક $DNAs$ $(RAPDs)$: $DNA$ ના રેન્ડમ ભાગોને એમ્પ્લીફાય કરવા માટે ટૂંકા પ્રાઈમર્સનો ઉપયોગ કરે છે.
$3$. એમ્પ્લીફાઇડ ફ્રેગમેન્ટ લેન્થ પોલીમોર્ફિઝમ $(AFLPs)$: રિસ્ટ્રિક્શન ડાયજેશન અને $PCR$ એમ્પ્લીફિકેશનનું સંયોજન છે.
$4$. સિમ્પલ સિક્વન્સ રિપીટ્સ $(SSRs)$: જેને માઇક્રોસેટેલાઇટ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,આ ટૂંકા $DNA$ સિક્વન્સના ટેન્ડમ રિપીટ્સ છે.
$5$. સિંગલ ન્યુક્લિયોટાઇડ પોલીમોર્ફિઝમ $(SNPs)$: વ્યક્તિઓ વચ્ચે $DNA$ સિક્વન્સમાં એક જ સ્થાન પર રહેલા તફાવતો.

(N/A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ બે વ્યક્તિઓના $DNA$ અનુક્રમમાં રહેલા તફાવતોને વિશ્લેષિત કરવાની એક ઝડપી પદ્ધતિ છે.
તેમાં પુનરાવર્તિત $DNA$ (repetitive $DNA$) માં રહેલા તફાવતોની ઓળખ કરવામાં આવે છે.
પુનરાવર્તિત $DNA$ એ $DNA$ નો એક વિશિષ્ટ પ્રદેશ છે જેમાં $DNA$ નો નાનો ટુકડો ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.
ડેન્સિટી ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દ્વારા,આ પુનરાવર્તિત $DNA$ ને મુખ્ય જિનોમિક $DNA$ થી અલગ કરવામાં આવે છે.
સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દરમિયાન મુખ્ય $DNA$ એક મોટો પીક બનાવે છે અને અન્ય નાના પીકને સેટેલાઇટ $DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ અનુક્રમો સામાન્ય રીતે કોઈ પ્રોટીન માટે સંકેતન કરતા નથી,પરંતુ તે માનવ જિનોમનો મોટો ભાગ બનાવે છે.
સેટેલાઇટ $DNA$ ને તેના ખંડની લંબાઈ,પુનરાવર્તિત એકમોની સંખ્યા અને બેઝ બંધારણ ($A:T$-સમૃદ્ધ અથવા $G:C$-સમૃદ્ધ) ના આધારે માઇક્રોસેટેલાઇટ અને મિનિસેટેલાઇટ જેવી શ્રેણીઓમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
સેટેલાઇટ $DNA$ ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપતા (polymorphism) દર્શાવે છે,જે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર બનાવે છે.
બહુરૂપતા: તે આનુવંશિક સ્તરે વ્યક્તિઓમાં જોવા મળતી વિવિધતા છે. બહુરૂપતા વિકૃતિઓ (mutations) ને કારણે ઉદભવે છે.
તે ઉત્ક્રાંતિ અને જાતિ નિર્માણમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
વસ્તીમાં,જો કોઈ વારસાગત વિકૃતિ ઉચ્ચ આવૃત્તિએ જોવા મળે,તો તેને $DNA$ બહુરૂપતા કહેવામાં આવે છે.
એક વ્યક્તિમાં,દરેક પેશી (દા.ત.,રુધિર,વાળના મૂળ,ત્વચા,હાડકા,લાળ વગેરે) માંથી મેળવેલ $DNA$ સમાન કક્ષાની બહુરૂપતા દર્શાવે છે.
આથી,તે ફોરેન્સિક એપ્લિકેશન્સમાં ઓળખ માટેનું એક આવશ્યક સાધન બની જાય છે.
બહુરૂપતા માતા-પિતા પાસેથી બાળકોમાં વારસામાં ઉતરે છે,તેથી તે પિતૃત્વ પરીક્ષણમાં ઉપયોગી છે.
$DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગની તકનીક: એલેક જેફ્રીસે શરૂઆતમાં વારસાગત રોગો માટે માર્કર્સ શોધવા માટે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ વિકસાવ્યું હતું,જેને $DNA$ ટાઇપિંગ અથવા $DNA$ પ્રોફાઇલિંગ પણ કહેવાય છે.
તેમણે પ્રોબ તરીકે સેટેલાઇટ $DNA$ નો ઉપયોગ કર્યો હતો જે ખૂબ જ ઉચ્ચ કક્ષાની બહુરૂપતા દર્શાવે છે,જેને વેરિયેબલ નંબર ઓફ ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ કહેવામાં આવે છે.
આ તકનીકમાં રેડિયોલેબલ્ડ $VNTR$ ને પ્રોબ તરીકે વાપરીને સધર્ન બ્લોટ હાઇબ્રિડાઇઝેશનનો સમાવેશ થાય છે.
તેના તબક્કાઓ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $DNA$ અલગીકરણ: કોષોમાંથી $DNA$ નિષ્કર્ષિત કરવામાં આવે છે.
$(ii)$ એમ્પ્લીફિકેશન: પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન $(PCR)$ નો ઉપયોગ કરીને નિષ્કર્ષિત $DNA$ ની ઘણી નકલો બનાવી શકાય છે.
$(iii)$ પાચન: રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન.
$(iv)$ અલગીકરણ: જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા $DNA$ ના ટુકડાઓનું અલગીકરણ.
$(v)$ સધર્ન બ્લોટિંગ: અલગ થયેલા $DNA$ ટુકડાઓનું કૃત્રિમ પટલ (જેમ કે નાયલોન અથવા નાઈટ્રોસેલ્યુલોઝ) પર સ્થાનાંતરણ.

(N/A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ કોઈપણ બે વ્યક્તિઓના $DNA$ અનુક્રમોની તુલના કરવાની એક ઝડપી પદ્ધતિ છે.
તેમાં $DNA$ અનુક્રમના ચોક્કસ પ્રદેશોમાં તફાવતો ઓળખવામાં આવે છે જેને પુનરાવર્તિત $DNA$ (repetitive $DNA$) કહેવાય છે,જ્યાં $DNA$ નો એક નાનો ટુકડો ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.
આ પુનરાવર્તિત અનુક્રમો ઘનતા ગ્રેડિયન્ટ સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દરમિયાન મુખ્ય જિનોમિક $DNA$ થી અલગ શિખરો (peaks) તરીકે અલગ પડે છે. મુખ્ય $DNA$ એક મોટું શિખર બનાવે છે,જ્યારે નાના શિખરોને સેટેલાઇટ $DNA$ કહેવામાં આવે છે.
આ અનુક્રમો સામાન્ય રીતે પ્રોટીન માટે કોડિંગ કરતા નથી પરંતુ માનવ જિનોમનો મોટો ભાગ બનાવે છે. તેઓ ઉચ્ચ સ્તરની બહુરૂપતા (polymorphism) દર્શાવે છે,જે $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગનો આધાર છે.
બહુરૂપતા (જનીનિક વિવિધતા) ઉત્પરિવર્તન (mutations) ને કારણે ઉદભવે છે. જો જનન કોષનું ઉત્પરિવર્તન વારસાગત હોય અને પ્રજનન ક્ષમતાને નુકસાન ન પહોંચાડે,તો તે વસ્તીમાં ફેલાઈ શકે છે.
$DNA$ બહુરૂપતાને માનવ વસ્તીમાં કોઈ સ્થાન (locus) પર $0.01$ કરતા વધુ આવૃત્તિ સાથે એક કરતા વધુ પ્રકાર (એલીલ) ની હાજરી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
પદ્ધતિ: એલેક જેફ્રીસ દ્વારા વિકસિત,તે પ્રોબ તરીકે સેટેલાઇટ $DNA$ નો ઉપયોગ કરે છે,ખાસ કરીને વેરિયેબલ નંબર ઓફ ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTR)$.
આ પ્રક્રિયામાં નીચેના પગલાં શામેલ છે:
$(i)$ $DNA$ નું અલગીકરણ.
$(ii)$ રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લીઝ દ્વારા $DNA$ નું પાચન.
$(iii)$ ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ દ્વારા $DNA$ ટુકડાઓનું અલગીકરણ.
$(iv)$ અલગ થયેલા $DNA$ ટુકડાઓને કૃત્રિમ પટલ (નાઈટ્રોસેલ્યુલોઝ અથવા નાયલોન) પર સ્થાનાંતરિત (બ્લોટિંગ) કરવા.
$(v)$ લેબલ થયેલ $VNTR$ પ્રોબનો ઉપયોગ કરીને હાઇબ્રિડાઇઝેશન.
$(vi)$ ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા હાઇબ્રિડાઇઝ્ડ $DNA$ ટુકડાઓની શોધ.

(N/A) $DNA$ બહુરૂપતા એ આનુવંશિક સ્તરે જોવા મળતી વિવિધતા છે,જ્યાં ચોક્કસ લોકસ પર એક કરતા વધુ વિકલ્પો (alleles) અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આ વિવિધતાઓ માતા-પિતા પાસેથી સંતાનોમાં વારસામાં ઉતરે છે,જે તેમને જિનેટિક વિશ્લેષણ માટે સ્થિર માર્કર બનાવે છે.
નોન-કોડિંગ સિક્વન્સમાં થતા ઉત્પરિવર્તન (mutations) સમય જતાં એકઠા થાય છે,જે બહુરૂપતાની અનન્ય ભાત બનાવે છે.
આ વિવિધતાઓ વારસાગત હોવાથી અને વ્યક્તિઓ વચ્ચે ઉચ્ચ સ્તરની ભિન્નતા દર્શાવતી હોવાથી,તે રંગસૂત્રો પર જનીનોના મેપિંગ માટે સીમાચિહ્ન તરીકે કાર્ય કરે છે.
પરિણામે,$DNA$ બહુરૂપતા એ માનવ જીનોમના જિનેટિક મેપિંગ અને $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ જેવી તકનીકોનો પાયાનો આધાર છે.

(N/A) $(1)$ પ્રોબ એ લેબલ થયેલ એકલ-શૃંખલામય $DNA$ અથવા $RNA$ નો ટુકડો છે,જે સ્ક્રીનીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન રસ ધરાવતા પૂરક $DNA$ અથવા $RNA$ શૃંખલા સાથે હાઇબ્રિડાઇઝ (જોડાઈ) શકે છે.
$(2)$ માનવ જીનોમમાં અસંખ્ય ટૂંકા $DNA$ ક્રમ હોય છે,જે વિવિધ રંગસૂત્રીય સ્થાનો પર વિવિધ લંબાઈના ટેન્ડમ રિપીટ્સ (tandem repeats) તરીકે હાજર હોય છે. આ વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ $(VNTRs)$ અત્યંત બહુરૂપતા (polymorphic) ધરાવે છે અને $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગમાં આવશ્યક ઘટકો તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) ફ્રેડરીક સેંગરે $DNA$ સિક્વન્સિંગ માટે ચેઈન ટર્મિનેશન પદ્ધતિ વિકસાવી હતી,જેને ડાઈડિયોક્સી પદ્ધતિ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
સ્વયંસંચાલિત $DNA$ સિક્વન્સર સેંગરની ડાઈડિયોક્સી સિક્વન્સિંગ પદ્ધતિના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
આ મશીનો $DNA$ શૃંખલામાં ન્યુક્લિયોટાઈડ્સનો ક્રમ નક્કી કરવા માટે ફ્લોરોસન્ટ લેબલવાળા ડાઈડિયોક્સિન્યુક્લિયોટાઈડ્સનો ઉપયોગ કરે છે.