Genetic code Questions in Gujarati

(B) જનીનિક કોડ ટ્રિપ્લેટ (ત્રિ-બેઝીક) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે $1$ કોડોન $3$ બેઝનો બનેલો હોય છે.
જ્યારે $901$ માં સ્થાને રહેલો બેઝ દૂર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે બિંદુથી આગળ ફ્રેમશિફ્ટ મ્યુટેશન થાય છે.
ડિલીશન પછી બાકી રહેલા કુલ બેઝની સંખ્યા $998$ છે.
ડિલીશનના બિંદુ $(901)$ થી $RNA$ ના અંત સુધીના બેઝની સંખ્યા $999 - 901 + 1 = 99$ બેઝ છે.
દરેક કોડોન $3$ બેઝનો બનેલો હોવાથી,આ ફ્રેમશિફ્ટથી અસરગ્રસ્ત કોડોનની સંખ્યા $99 / 3 = 33$ કોડોન થશે.
તેથી,$33$ કોડોન બદલાશે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
પોલિપેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણની શરૂઆત ચોક્કસ પ્રારંભિક કોડોન દ્વારા થાય છે.
મુખ્ય પ્રારંભિક કોડોન $AUG$ છે,જે મિથિઓનાઇન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
કેટલાક દુર્લભ કિસ્સાઓમાં,$GUG$ (જે વેલાઇન માટે સંકેત આપે છે) પણ પ્રારંભિક કોડોન તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.
અન્ય વિકલ્પો ($UAA$,$UAG$,અને $UGA$) એ સ્ટોપ કોડોન (સમાપ્તિ કોડોન) છે જે પ્રોટીન સંશ્લેષણના અંતનો સંકેત આપે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. જનીનિક કોડ અસ્પષ્ટ (non-ambiguous) હોય છે. અસ્પષ્ટ કોડનો અર્થ એ છે કે એક કોડોન ફક્ત એક જ ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે. કુલ $64$ કોડોન હોય છે. તેમાંથી $3$ સ્ટોપ કોડોન (નોનસેન્સ કોડોન) છે જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી,અને બાકીના $61$ કોડોન $20$ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે. કારણ કે એક કોડોન હંમેશા ફક્ત એક જ ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે,તેથી કોડ અસ્પષ્ટ નથી.

(B) જનીનિક કોડ અસ્પષ્ટ (non-ambiguous) હોય છે. અસ્પષ્ટ ન હોવાનો અર્થ એ છે કે કોઈ ચોક્કસ કોડોન વિશે કોઈ મૂંઝવણ નથી. એક કોડોન ફક્ત એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે,બીજા કોઈ માટે નહીં. કુલ $64$ કોડોન છે. આ $64$ માંથી $3$ સ્ટોપ કોડોન (નોનસેન્સ કોડોન) છે,જે કોઈ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી,જ્યારે બાકીના $61$ કોડોન $20$ એમિનો એસિડમાંથી કોઈ એક માટે સંકેત આપે છે. દરેક કોડોન એક ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે વિશિષ્ટ છે,તેથી જનીનિક કોડ અસ્પષ્ટ (ambiguous) હોતો નથી.

(D) જનીનિક કોડ $1960$ ના દાયકામાં $Crick$, $Ochoa$, $Nirenberg$, $Mathaei$ અને $Khorana$ જેવા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ઉકેલવામાં આવ્યો હતો।
ખાસ કરીને, માર્શલ $Nirenberg$ અને $Heinrich$ $Mathaei$ એ કૃત્રિમ $RNA$ (poly-$U$) નો ઉપયોગ કરીને કોષ-મુક્ત પ્રોટીન સંશ્લેષણનો પ્રયોગ કર્યો હતો, જેણે પ્રથમ પુરાવો આપ્યો હતો કે ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઈડ્સનો ક્રમ (ટ્રિપ્લેટ) એક ચોક્કસ એમિનો એસિડ (ફિનાઈલએલેનાઈન) માટે સંકેત આપે છે।
આ શોધે સ્પષ્ટપણે જનીનિક કોડના ટ્રિપ્લેટ સ્વભાવને સ્થાપિત કર્યો।

(D) સાચો જવાબ $D$ છે. જનીનિક કોડ એ પોલીપેપ્ટાઈડમાં એમિનો એસિડના ક્રમ અને $DNA$ અથવા $mRNA$ ના ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમ વચ્ચેનો સંબંધ છે.
જનીનિક કોડ સતત હોય છે અને ટ્રિપ્લેટ્સ (ત્રિકોણ) વચ્ચે કોઈ વિરામ (અલ્પવિરામ) હોતા નથી.
તેથી,$mRNA$ માં કોડોન અસતત રીતે વંચાય છે તે વિધાન ખોટું છે.
જો કોઈ ન્યુક્લિયોટાઈડ દૂર કરવામાં આવે અથવા ઉમેરવામાં આવે,તો આખો જનીનિક કોડ અલગ રીતે વંચાશે,જેને ફ્રેમશિફ્ટ મ્યુટેશન કહેવામાં આવે છે.

(D) $AUG$ એ મિથિઓનાઇન માટે સંકેત આપે છે અને તે પ્રારંભિક (start) કોડોન છે જે પોલીપેપ્ટાઇડ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ શરૂ કરે છે.
$UAA$ (ઓકર),$UAG$ (એમ્બર) અને $UGA$ (ઓપલ) એ સ્ટોપ કોડોન્સ છે જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી; તેથી તેમને સમાપ્તિ (termination) કોડોન્સ કહેવામાં આવે છે.
$UUA, UUG, CUU, CUC, CUA$ અને $CUG$ એ લ્યુસીન માટે સંકેત આપે છે.
$GCU, GCC, GCA$ અને $GCG$ એ એલેનાઇન માટે સંકેત આપે છે.
આમ,$UAG, UGA$ ની જોડી સ્ટોપ કોડોન્સ તરીકે યોગ્ય રીતે જોડાયેલી છે.

(C) સીકલ સેલ એનિમિયા એ હિમોગ્લોબિનની $\beta$-ગ્લોબિન શૃંખલા માટેના જનીનમાં એક ન્યુક્લિયોટાઇડના બદલાવને કારણે થતી બિંદુ ઉત્પરિવર્તન (point mutation) છે.
સામાન્ય હિમોગ્લોબિન જનીનમાં,$GAG$ કોડોન $\beta$-ગ્લોબિન શૃંખલાના છઠ્ઠા સ્થાને ગ્લુટામિક એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
ઉત્પરિવર્તનને કારણે,$GAG$ નું સ્થાન $GUG$ લે છે,જે વેલિન માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,$GAG$ એ ગ્લુટામિક એસિડ માટેનો કોડોન છે અને $GUG$ એ વેલિન માટેનો કોડોન છે.
$GAA$ અને $GAG$ બંને ગ્લુટામિક એસિડ માટે સંકેત આપે છે,પરંતુ સીકલ સેલ એનિમિયાના ઉત્પરિવર્તનના સંદર્ભમાં,$GAG$ એ ચોક્કસ કોડોન છે જેનું $GUG$ માં રૂપાંતર થાય છે.

(D) જનીનિક કોડના મુખ્ય ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$1$. તે અસ્પષ્ટ છે: એક કોડોન માત્ર એક જ ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$2$. તે લગભગ સાર્વત્રિક છે: લગભગ તમામ સજીવોમાં એક જ કોડોન સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$3$. તે અવનત છે: કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે.
$4$. તે સતત રીતે વંચાય છે: $mRNA$ ને કોઈપણ વિરામ કે જગ્યા વગર ન્યુક્લિયોટાઈડના સતત ક્રમમાં વાંચવામાં આવે છે.
તેથી,વિધાન કે કોડોન અસતત રીતે વંચાય છે તે ખોટું છે.

(D) જનીનિક કોડ એ નિયમોનો સમૂહ છે જેના દ્વારા જનીનિક દ્રવ્યમાં સંકેતિત માહિતી પ્રોટીનમાં ભાષાંતરિત થાય છે.
$AUG$ એ પ્રારંભિક કોડન (start codon) છે અને તે મિથિઓનાઇન $(Met)$ માટે સંકેત આપે છે,ફિનાઇલએલેનાઇન $(Phe)$ માટે નહીં.
$UUU$ એ ફિનાઇલએલેનાઇન $(Phe)$ માટે સંકેત આપે છે,લ્યુસીન $(Leu)$ માટે નહીં.
$UUA$ એ લ્યુસીન $(Leu)$ માટે સંકેત આપે છે,સિરીન $(Ser)$ માટે નહીં.
$GUU$ એ વેલિન $(Val)$ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,સાચી જોડી $GUU - Val$ છે.

(B) સ્ટોપ કોડોન્સ,જેને ટર્મિનેશન કોડોન્સ અથવા નોનસેન્સ કોડોન્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે mRNA માં રહેલા વિશિષ્ટ ન્યુક્લિયોટાઇડ ત્રિપુટીઓ છે જે પ્રોટીન સંશ્લેષણના અંતનો સંકેત આપે છે.
જિનેટિક કોડમાં ત્રણ સ્ટોપ કોડોન્સ હોય છે: $UAA$ (ઓકર),$UAG$ (એમ્બર),અને $UGA$ (ઓપલ).
આ કોડોન્સ કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી અને તે tRNA અણુઓને બદલે રિલીઝ ફેક્ટર્સ દ્વારા ઓળખાય છે,જે ભાષાંતર (translation) ની પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરે છે.

(C) જિનેટિક કોડ અવનત (degenerate) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા નિર્દિષ્ટ થાય છે.
પ્રોલીન એક એવો એમિનો એસિડ છે જે જિનેટિક કોડમાં $4$ અલગ-અલગ કોડોન દ્વારા નિર્દિષ્ટ થાય છે.
આ કોડોન $CCU$,$CCC$,$CCA$,અને $CCG$ છે.
તેથી,સાચો જવાબ $4$ છે.

(D) જનીનિક કોડના મુખ્ય લક્ષણો નીચે મુજબ છે:
$1$. કોડોન ત્રિ-અક્ષરી (triplet) હોય છે: $61$ કોડોન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે અને $3$ કોડોન કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી (સ્ટોપ કોડોન).
$2$. એક કોડોન ફક્ત એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે,તેથી તે અસ્પષ્ટ અને વિશિષ્ટ છે.
$3$. કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે,તેથી કોડ અવનત (degenerate) છે.
$4$. $mRNA$ માં કોડોન સળંગ રીતે વાંચવામાં આવે છે. તેમાં કોઈ વિરામચિહ્નો હોતા નથી.
$5$. કોડ લગભગ સાર્વત્રિક છે: ઉદાહરણ તરીકે,બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્ય સુધી,$UUU$ ફિનાઈલએલેનાઈન માટે સંકેત આપે છે.
$6$. $AUG$ બેવડું કાર્ય ધરાવે છે: તે મિથિઓનાઈન $(met)$ માટે સંકેત આપે છે અને તે પ્રારંભિક કોડોન (initiator codon) તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.

(C) એમિનો એસિડ લ્યુસિન (Leu) માટેના જનીનિક કોડ છ કોડોન ધરાવે છે.
આ કોડોન $UUA, UUG, CUU, CUC, CUA,$ અને $CUG$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વિકલ્પ $C$ માં લ્યુસિન માટેના સાચા કોડોન આપેલા છે.
નોંધ: $AUU$ એ આઇસોલ્યુસિન માટે,$UCC$ એ સેરીન માટે,$UAC$ એ ટાયરોસિન માટે,$UGA$ એ સ્ટોપ કોડોન છે,અને $UCA$ એ સેરીન માટેનો કોડ છે.

(D) જનીનિક કોડમાં,ત્રણ સ્ટોપ કોડોન (જેને સમાપ્તિ સંકેત તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) હોય છે જે પ્રોટીન સંશ્લેષણના અંતનો સંકેત આપે છે. આ $UAA$,$UAG$,અને $UGA$ છે.
$AUG$ એ પ્રારંભિક કોડોન (start codon) છે,જે મિથિઓનાઈન માટે સંકેત આપે છે.
$CUA$ એ લ્યુસીન માટે સંકેત આપે છે.
$UGG$ એ ટ્રિપ્ટોફેન માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,$UAG$ એ સાચો સ્ટોપ કોડોન છે.

(C) જનીનિક કોડ એ નિયમોનો સમૂહ છે જેના દ્વારા આનુવંશિક દ્રવ્ય ($DNA$ અથવા mRNA ક્રમ) માં રહેલી માહિતીને જીવંત કોષો દ્વારા પ્રોટીનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
દરેક કોડોન ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમનો બનેલો હોય છે.
$UUU$ એ જનીનિક કોડમાં એક વિશિષ્ટ કોડોન છે.
પ્રમાણિત જનીનિક કોડ કોષ્ટક મુજબ,કોડોન $UUU$ એ ફિનાઇલએલેનાઇન (Phenylalanine) એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) જનીનિક કોડ mRNA ના કોડોનનું એમિનો એસિડમાં ભાષાંતર નક્કી કરે છે:
$1$. $AUG$ એ પ્રારંભિક કોડોન છે અને તે મિથિયોનાઈન માટે સંકેત આપે છે $(A-2)$.
$2$. $UAA$ એ ત્રણ સ્ટોપ કોડોન $(UAA, UAG, UGA)$ પૈકીનો એક છે અને તે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતું નથી $(B-4)$.
$3$. $UUU$ એ ફિનાઈલ એલેનાઈન માટે સંકેત આપે છે $(C-1)$.
$4$. $UGG$ એ ટ્રિપ્ટોફેન માટે સંકેત આપે છે $(D-3)$.
તેથી,સાચી જોડ $(A-2), (B-4), (C-1), (D-3)$ છે.

(A) જનીનિક કોડ એ નિયમોનો સમૂહ છે જેના દ્વારા જનીનિક દ્રવ્યમાં રહેલી માહિતી પ્રોટીનમાં ભાષાંતરિત થાય છે.
$GUU$ એ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો બનેલો કોડોન છે: ગ્વાનિન $(G)$,યુરેસિલ $(U)$,અને યુરેસિલ $(U)$.
પ્રમાણિત જનીનિક કોડ કોષ્ટક મુજબ,$GUU$ કોડોન વેલિન $(Val)$ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $AUG$ એ જનીનિક સંકેત (genetic code) માં બેવડું કાર્ય કરતો સંકેત છે.
$1$. તે મિથિયોનાઈન $(Met)$ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$2$. તે પ્રારંભિક સંકેત તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $mRNA$ શૃંખલા પર પ્રોટીન સંશ્લેષણ (ભાષાંતર) ની શરૂઆતનો સંકેત આપે છે.

(D) જનીન સંકેત $mRNA$ માં રહેલા નાઈટ્રોજન બેઈઝના ક્રમ પર આધારિત છે.
આ બેઈઝ એડેનીન $(A)$,ગ્વાનીન $(G)$,સાયટોસીન $(C)$ અને યુરાસિલ $(U)$ છે.
કોડોન આ બેઈઝની ત્રિપુટી (triplet) નો બનેલો હોય છે.
આમ,ચારેય નાઈટ્રોજન બેઈઝ $(A, G, C, U)$ જનીન સંકેત બનાવવામાં ભાગ લેતા હોવાથી,સાચો જવાબ 'ઉપરોક્ત બધા' છે.

(D) જનીનિક સંકેત $64$ કોડોનનો બનેલો છે,જે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ત્રિ-અક્ષરી ક્રમ છે $(4^3 = 64)$.
આ $64$ કોડોનમાંથી,$61$ કોડોન $20$ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે,જ્યારે $3$ કોડોન $(UAA, UAG, UGA)$ સ્ટોપ કોડોન (અર્થહીન કોડોન) છે જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી.
તેથી,જનીનિક સંકેત ત્રિ-અક્ષરી છે તે વિધાન સાચું છે.

(D) હર ગોવિંદ ખોરાનાએ ચોક્કસ બેઝના સંયોજનો (હોમોપોલિમર્સ અને કોપોલિમર્સ) ધરાવતા $RNA$ અણુઓને સંશ્લેષિત કરવા માટે એક રાસાયણિક પદ્ધતિ વિકસાવી હતી.
આ કૃત્રિમ $RNA$ અણુઓનો ઉપયોગ કોષ-મુક્ત પ્રોટીન-સંશ્લેષણ પ્રણાલીમાં કરીને,તેઓ જનીનિક કોડને ઉકેલવામાં સફળ રહ્યા હતા.
ચોક્કસપણે,તેમણે દર્શાવ્યું હતું કે ત્રિગુણ સંકેતો $UUU$ (જે ફિનાઇલ એલેનીન માટે સંકેત આપે છે) અને $AUG$ (જે મિથિઓનીન માટે સંકેત આપે છે) એ તેમની પ્રાયોગિક પદ્ધતિ દ્વારા ઉકેલવામાં આવેલા પ્રથમ સંકેતોમાંના હતા.

(C) જનીન સંકેતને $degenerate$ (અવનત) કહેવામાં આવે છે કારણ કે કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતાં વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે,કુલ $64$ સંભવિત કોડોન છે,પરંતુ માત્ર $20$ એમિનો એસિડ છે. આ વધારાની ક્ષમતાને કારણે એક જ એમિનો એસિડ માટે એકથી વધુ કોડોન હોઈ શકે છે,જે ઉત્પરિવર્તન (mutations) સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે.

(D) પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં,ભાષાંતર (translation) ની પ્રક્રિયા પ્રારંભિક સંકેત (initiation codon) થી શરૂ થાય છે.
પ્રોકેરિઓટ્સ અને યુકેરિઓટ્સ બંને માટે,$AUG$ સંકેત પ્રારંભિક સંકેત તરીકે કાર્ય કરે છે.
$AUG$ એ મિથિઓનાઇન (Methionine) એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) જનીનિક કોડ એ ટ્રિપ્લેટ કોડ છે,જેનો અર્થ છે કે દરેક કોડોન $3$ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો બનેલો હોય છે. નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઈઝના $4$ પ્રકારો છે $(A, U, G, C)$. શક્ય કોડોન્સની કુલ સંખ્યા $4^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
આ $64$ કોડોન્સમાંથી,$61$ કોડોન્સ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે,જ્યારે $3$ કોડોન્સ $(UAA, UAG, UGA)$ એ સ્ટોપ કોડોન્સ (નોનસેન્સ કોડોન્સ) છે જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી.
તેથી,એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા કોડોન્સની સંખ્યા $61$ છે.

(B) પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં,જ્યારે રિબોઝોમ $mRNA$ અણુ પર સ્ટોપ કોડોન (સમાપ્તિ સંકેત) સાથે જોડાય છે ત્યારે ભાષાંતરની પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે.
કુલ ત્રણ સ્ટોપ કોડોન છે: $UAA$,$UAG$ અને $UGA$.
આ કોડોન કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી અને તે $tRNA$ અણુઓને બદલે રિલીઝ ફેક્ટર્સ દ્વારા ઓળખાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$UAA$ એ સ્ટોપ કોડોન છે.

(D) ભાષાંતર (translation) ની પ્રક્રિયામાં,પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલાની સમાપ્તિ સ્ટોપ કોડોન્સ (જેને નોનસેન્સ કોડોન્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.
આ કોડોન્સ કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી.
જનીનિક સંકેત (genetic code) માં ત્રણ સ્ટોપ કોડોન્સ $UAA$,$UAG$ અને $UGA$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનમાં,$Gene$ (જનીન) ને આનુવંશિકતાના કાર્યાત્મક એકમ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$One$ $Gene-One$ $Enzyme$ (એક જનીન-એક ઉત્સેચક) પરિકલ્પના (જે પાછળથી $One$ $Gene-One$ $Polypeptide$ (એક જનીન-એક પોલીપેપ્ટાઈડ) પરિકલ્પનામાં સુધારવામાં આવી હતી) મુજબ,એક જનીન એક પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલા માટે સંકેત આપે છે.
$Cistron$ (સિસ્ટ્રોન) ને $DNA$ ના એવા ખંડ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે પોલીપેપ્ટાઈડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં,એક જનીન સામાન્ય રીતે એક પોલીપેપ્ટાઈડ માટે સંકેત આપતું હોવાથી,તે કાર્યાત્મક રીતે એક સિસ્ટ્રોન $(Monocistronic)$ સમાન છે. આથી,આ શબ્દો ઘણીવાર સમાનાર્થી તરીકે વપરાય છે.

(C) જનીનિક સંકેતમાં,$AUG$ એ સાર્વત્રિક આરંભિક સંકેત (start codon) છે,જે એમિનો એસિડ મિથિઓનાઇન માટે સંકેત આપે છે.
સ્ટૉપ સંકેતો,જેને સમાપ્તિ સંકેતો પણ કહેવામાં આવે છે,તે $UAA$,$UAG$ અને $UGA$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$AUG$ ને આરંભિક સંકેત તરીકે યોગ્ય રીતે ઓળખવામાં આવ્યો છે.
$UGU$ એ સિસ્ટીન માટે,$UAC$ એ ટાયરોસીન માટે અને $UUU$ એ ફિનાઇલએલેનાઇન માટે સંકેત આપે છે.

(C) જનીનિક સંકેતને 'અવનત' (degenerate) કહેવામાં આવે છે કારણ કે એક કરતા વધુ કોડોન એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરી શકે છે.
આ ઘટના મુખ્યત્વે ફ્રાન્સિસ ક્રિક દ્વારા આપવામાં આવેલી 'વોબલ હાયપોથેસિસ' (wobble hypothesis) ને કારણે છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,કોડોનના $3'$ છેડા અને એન્ટિકોડોનના $5'$ છેડા વચ્ચેની બેઝ પેરિંગ ઓછી કડક હોય છે.
તેથી,કોડોનનો ત્રીજો બેઝ ($3'$ સ્થાન) સૌથી વધુ લવચીક હોય છે અને તે જનીનિક સંકેતની અવનતતા માટે જવાબદાર છે.

(C) $UAU$ સંકેત એ ટાયરોસિન એમિનો એસિડ માટેનો સંકેત છે.
$UAA$ એ સ્ટોપ કોડોન (અર્થહીન સંકેત) છે,જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતું નથી અને પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને સમાપ્ત કરવાનો સંકેત આપે છે.
મ્યુટેશન $25$ મા સ્થાને થતું હોવાથી,$24$ એમિનો એસિડ ઉમેરાયા પછી ભાષાંતર (translation) પ્રક્રિયા અટકી જશે.
તેથી,માત્ર $24$ એમિનો એસિડ ધરાવતી પોલીપેપ્ટાઇડ શૃંખલા બનશે.

(A) જનીન સંકેત (Genetic code) માં કુલ $64$ કોડોન્સ હોય છે.
આ $64$ કોડોન્સમાંથી,$61$ કોડોન્સ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે.
બાકીના $3$ કોડોન્સ $(UAA, UAG, UGA)$ એ સમાપ્તિ કોડોન્સ (stop codons) છે અને તે કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરતા નથી.
તેથી,$20$ એમિનો એસિડ માટે $61$ કોડોન્સનો ઉપયોગ થાય છે.

(A) જનીન એ $DNA$ નો એક ખંડ છે જે ચોક્કસ પોલીપેપ્ટાઈડ અથવા પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે.
જ્યારે જનીન સ્તરે વિકૃતિ થાય છે,ત્યારે $DNA$ માં ન્યુક્લિયોટાઈડનો ક્રમ બદલાય છે.
આ બદલાયેલ $DNA$ ક્રમ બદલાયેલ $mRNA$ ક્રમના પ્રત્યાંકન (transcription) તરફ દોરી જાય છે.
પરિણામે,ભાષાંતર (translation) પ્રક્રિયાને કારણે અલગ એમિનો એસિડ ક્રમ ધરાવતા પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે,જે પ્રોટીનના બંધારણ અને કાર્યમાં ફેરફાર કરે છે.
પ્રોટીન લક્ષણો (સ્વરૂપ પ્રકાર) વ્યક્ત કરવા માટે જવાબદાર હોવાથી,પ્રોટીનના બંધારણમાં ફેરફાર સજીવના લક્ષણોમાં ફેરફાર લાવે છે.

(B) પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલામાં એમિનો એસિડનો ક્રમ $m-RNA$ (મેસેન્જર $RNA$) માં રહેલા ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
ભાષાંતર (translation) ની પ્રક્રિયા દરમિયાન,$m-RNA$ એક ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને તેના પર રહેલા કોડોન્સને $t-RNA$ દ્વારા વાંચવામાં આવે છે,જેથી ચોક્કસ એમિનો એસિડ યોગ્ય ક્રમમાં ગોઠવાય છે.
આમ,$m-RNA$ એ $DNA$ માંથી આનુવંશિક માહિતીને રિબોઝોમ સુધી પહોંચાડે છે,જે પ્રોટીનનું પ્રાથમિક બંધારણ નક્કી કરે છે.

(D) 'એક જનીન એક ઉત્સેચક' સંકલ્પના જ્યોર્જ બીડલ અને એડવર્ડ ટાટમ દ્વારા $1941$ માં સૂચવવામાં આવી હતી.
તેમણે બ્રેડ મોલ્ડ $Neurospora$ $crassa$ પર પ્રયોગો કર્યા હતા.
તેમણે સાબિત કર્યું કે દરેક જનીન એક ચોક્કસ ઉત્સેચકના સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે, જે બદલામાં સજીવમાં ચોક્કસ ચયાપચયના તબક્કાને નિયંત્રિત કરે છે.

(B) જનીનિક કોડ અવનત (degenerate) અને વિશિષ્ટ હોય છે.
$1$. $GUU$ એ વેલિન માટે સંકેત આપે છે,જ્યારે $GCU$ એ એલેનીન માટે સંકેત આપે છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.
$2$. $UAA$ અને $UGA$ એ ત્રણ સ્ટોપ (સમાપ્તિ) કોડોનમાંથી બે છે,જે પ્રોટીન સંશ્લેષણના અંતનો સંકેત આપે છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.
$3$. $AUG$ એ આરંભક કોડોન (મિથિયોનીન) છે,પરંતુ $ACG$ એ થ્રિઓનિન માટે સંકેત આપે છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.
$4$. $UUA$ એ લ્યુસિન માટે સંકેત આપે છે,પરંતુ $UCA$ એ સેરીન માટે સંકેત આપે છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(A) માર્શલ નિરેનબર્ગ અને હેનરિક મથાઈએ કોષ-મુક્ત પ્રોટીન સંશ્લેષણના પ્રયોગો કર્યા હતા. કૃત્રિમ $RNA$ શૃંખલાઓ (poly-$U$) નો ઉપયોગ કરીને,તેમણે નક્કી કર્યું કે ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઈડની શૃંખલા (ત્રિઅક્ષરી) એક ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે. જનીન સંકેતને ઉકેલવામાં આ કાર્ય ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ હતું.

(A) જનીન સંકેતના મુખ્ય ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$1$. તે સર્વવ્યાપી છે: લગભગ તમામ સજીવોમાં એક જ કોડોન એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$2$. તે અવનત છે: કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે.
$3$. તે અસંશયાત્મક છે: એક કોડોન માત્ર એક જ ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$4$. તે અતિવ્યાપી નથી અને તેમાં અલ્પવિરામ હોતા નથી: $m-RNA$ માં રહેલા કોડોન્સ કોઈપણ જગ્યા કે અલ્પવિરામ વગર સળંગ રીતે વંચાય છે.
તેથી,વિધાન કે $m-RNA$ માં સંકેતો સળંગ હોતા નથી,તે ખોટું છે.

(D) આરંભ સંકેત (initiation codon) એ $mRNA$ માં રહેલો ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઈડનો વિશિષ્ટ ક્રમ છે જે પ્રોટીન સંશ્લેષણની શરૂઆતનો સંકેત આપે છે.
લગભગ તમામ સજીવોમાં,$AUG$ આરંભ સંકેત તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે મિથિઓનાઈન $(Met)$ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$UGA$,$UAA$ અને $UAG$ એ સમાપ્તિ સંકેતો (stop codons) છે જે પ્રોટીન સંશ્લેષણના અંતનો નિર્દેશ કરે છે.

(C) જનીનિક સંકેત $3$ બેઈઝના સમૂહમાં વંચાય છે,જેને કોડોન (codons) કહેવામાં આવે છે.
કારણ કે ડિલીશન (deletion) $901$ માં સ્થાને થાય છે,તેથી તે સ્થાન પછીના તમામ કોડોન પ્રભાવિત થશે.
કુલ બેઈઝની સંખ્યા $999$ છે.
ડિલીશન $901$ માં સ્થાને થાય છે.
ડિલીશનના બિંદુ પછી બાકી રહેલા બેઈઝની સંખ્યા $999 - 901 + 1 = 99$ બેઈઝ છે.
દરેક કોડોન $3$ બેઈઝનો બનેલો હોવાથી,પ્રભાવિત થતા કોડોનની સંખ્યા $99 / 3 = 33$ કોડોન થશે.
આમ,ફ્રેમ-શિફ્ટ મ્યુટેશનને કારણે $33$ કોડોનમાં પરિવર્તન આવશે.

(D) જિનેટિક કોડ ટ્રિપ્લેટ (કોડોન) સ્વરૂપે વંચાય છે. જ્યારે ઉમેરવામાં આવેલા અથવા દૂર કરવામાં આવેલા ન્યુક્લિયોટાઈડની સંખ્યા $3$ ના ગુણાંકમાં ન હોય ત્યારે રીડિંગ ફ્રેમમાં ફેરફાર (ફ્રેમશિફ્ટ મ્યુટેશન) થાય છે.
જો $3$ ન્યુક્લિયોટાઈડ (અથવા $3$ ના ગુણાંકમાં) ઉમેરવામાં આવે અથવા દૂર કરવામાં આવે,તો રીડિંગ ફ્રેમ બદલાતી નથી,જોકે એક અથવા વધુ એમિનો એસિડ ઉમેરાઈ કે દૂર થઈ શકે છે.
આપેલ $mRNA$ શૃંખલા $5'-AAC-AGC-GGU-GCU-AUU-3'$ માં,$7^{th}, 8^{th}$ અને $9^{th}$ સ્થાન પરથી $GGU$ (જે $3$ ન્યુક્લિયોટાઈડ ધરાવે છે) દૂર કરવાથી બરાબર એક કોડોન દૂર થાય છે.
આના પરિણામે એક એમિનો એસિડનો ઘટાડો થાય છે,પરંતુ ત્યારબાદના કોડોન સમાન રીડિંગ ફ્રેમમાં જ રહે છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચી પરિસ્થિતિ છે.

(C) જનીનિક કોડ લગભગ સાર્વત્રિક (universal) માનવામાં આવે છે,જેનો અર્થ છે કે બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્યો સુધીના લગભગ તમામ સજીવોમાં સમાન કોડોન સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
આ સાર્વત્રિકતાને કારણે,રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને માનવ જનીન (જેમ કે ઇન્સ્યુલિન માટેનું જનીન) બેક્ટેરિયલ કોષમાં (જેમ કે $E. coli$) દાખલ કરી શકાય છે.
બેક્ટેરિયલ મશીનરી માનવ કોડોનને ઓળખે છે અને તેનું યોગ્ય માનવ પ્રોટીન (ઇન્સ્યુલિન) માં ભાષાંતર કરે છે,કારણ કે જનીનિક ભાષા તમામ પ્રજાતિઓમાં સમાન છે.

(C) જ્યારે રિબોઝોમ $mRNA$ શૃંખલા પર સ્ટોપ કોડોનનો સામનો કરે છે ત્યારે પ્રોટીન સંશ્લેષણ સમાપ્ત થાય છે.
આ સ્ટોપ કોડોનને નોનસેન્સ કોડોન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી.
ત્રણ સ્ટોપ કોડોન $UAA$ (ઓકર),$UAG$ (એમ્બર) અને $UGA$ (ઓપલ) છે.
તેથી,સાચો સમૂહ $UAG, UGA, UAA$ છે.

(A) જિનેટિક કોડના સંદર્ભમાં 'ડીજનરેટ' શબ્દ સામાન્ય રીતે એ ગુણધર્મને દર્શાવે છે જ્યાં એક કરતાં વધુ કોડોન એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે. જોકે,ઘણી પાઠ્યપુસ્તકોમાં 'ડીજનરેટ' શબ્દનો ઉપયોગ ભૂલથી 'સ્ટોપ કોડોન્સ' અથવા 'નોન-સેન્સ કોડોન્સ' માટે કરવામાં આવે છે. આપેલા વિકલ્પોના આધારે,આ પ્રશ્ન સ્ટોપ કોડોન્સના સમૂહ વિશે પૂછે છે.
સ્ટોપ કોડોન્સ (જેને નોન-સેન્સ અથવા ટર્મિનેશન કોડોન્સ પણ કહેવાય છે) કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરતા નથી અને પ્રોટીન સંશ્લેષણના અંતનો સંકેત આપે છે.
ત્રણ સ્ટોપ કોડોન્સ $UAA$ (ઓકર),$UAG$ (એમ્બર) અને $UGA$ (ઓપલ) છે.

$(A)$ જિનેટિક કોડ કોડોન્સ અને એમિનો એસિડ વચ્ચેના સંબંધને સ્પષ્ટ કરે છે:
$1$. $UUU$ એ ફિનાઇલએલેનાઇન માટે કોડ કરે છે $(A-III)$.
$2$. $GGG$ એ ગ્લાયસીન માટે કોડ કરે છે $(B-IV)$.
$3$. $UCU$ એ સેરીન માટે કોડ કરે છે $(C-I)$.
$4$. $CCC$ એ પ્રોલીન માટે કોડ કરે છે $(D-V)$.
$5$. $AUG$ એ મિથિઓનાઇન માટે કોડ કરે છે $(E-II)$.
આમ, સાચી જોડ $A-III, B-IV, C-I, D-V, E-II$ છે.

(A) પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ ત્યારે સમાપ્ત થાય છે જ્યારે $mRNA$ નો સ્ટોપ કોડોન (નોનસેન્સ કોડોન) રિબોઝોમના $A-$સ્થાન પર પહોંચે છે.
ત્રણ સ્ટોપ કોડોન છે: $UAA, UAG$ અને $UGA$.
આ કોડોન કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી અને કોઈપણ $tRNA$ અણુ દ્વારા ઓળખાતા નથી.
કારણ કે કોઈ પણ $tRNA$ આ કોડોન સાથે જોડાઈ શકતું નથી,તેથી કોઈ પણ એમિનોએસીલ-$tRNA$ $A-$સ્થાન પર પહોંચતું નથી.
પરિણામે,રિલીઝ ફેક્ટર્સની હાજરીમાં $P-$સ્થાન પર રહેલા $tRNA$ માંથી પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલા મુક્ત થાય છે,જે ભાષાંતર (translation) પ્રક્રિયાને સમાપ્ત કરે છે.