Genetic code Questions in Gujarati

(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.

(D) જનીનિક કોડની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. કોડોન ટ્રિપ્લેટ (ત્રિ-અક્ષરી) હોય છે: $3$ નાઈટ્રોજન બેઝ એક એમિનો એસિડ માટે જવાબદાર છે.
$2$. તે સાર્વત્રિક છે: સમાન કોડોન તમામ સજીવોમાં સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે (માઈટોકોન્ડ્રિયામાં થોડા અપવાદો સિવાય).
$3$. તે અસ્પષ્ટ (Non-ambiguous) છે: એક કોડોન માત્ર એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$4$. તે અવનત (Degenerate) છે: કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે.
$5$. તે નોન-ઓવરલેપિંગ છે: કોડને ઓવરલેપિંગ વગર સતત રીતે વાંચવામાં આવે છે.
$6$. તે અલ્પવિરામરહિત (Commaless) છે: કોડોન વચ્ચે કોઈ વિરામ કે જગ્યા હોતી નથી.
તેથી,સાચી જોડી 'અવનત,નોન-ઓવરલેપિંગ અને અસ્પષ્ટ' છે.

(N/A) પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલામાંના એમિનો ઍસિડના ક્રમ અને $m-RNA$ પરના ન્યુક્લિઓટાઇડના ક્રમ વચ્ચેના સંબંધને જનીન સંકેત કહે છે.
સ્વયંજનન અને પ્રત્યાંકન દરમિયાન ન્યુક્લિઇક ઍસિડમાંથી બીજા ન્યુક્લિઇક ઍસિડનું પ્રત્યાંકન થાય છે. ભાષાંતરની પ્રક્રિયામાં આનુવંશિક માહિતી ન્યુક્લિઓટાઇડના પૉલિમરમાંથી એમિનો ઍસિડના પૉલિમરમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
ન્યુક્લિઇક ઍસિડ (આનુવંશિક દ્રવ્ય)માં ફેરફારથી પ્રોટીનના એમિનો ઍસિડમાં પણ પરિવર્તન જોવા મળે છે. આનાથી જનીન સંકેતની પરિકલ્પનાનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો,જે પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન એમિનો ઍસિડના ક્રમને નિશ્ચિત કરે છે.
જનીન સંકેત બાબતે એમિનો ઍસિડ માટે સંકેત આપતા ન્યુક્લિઓટાઇડની ચોક્કસ સંખ્યા નક્કી કરવાની સમસ્યા મુખ્ય હતી.
સજીવોમાં વીસ પ્રકારના એમિનો ઍસિડ માટે $m-RNA$ પર ફક્ત $4$ નાઇટ્રોજન બેઇઝ $(A, C, G, U)$ છે.
જો જનીન સંકેત $1$ અક્ષરી હોય તો ન્યુક્લિઓટાઇડથી બનતાં જનીન સંકેત ફક્ત ચાર જ મળે,જે $20$ એમિનો ઍસિડનું સાંકેતન કરવા માટે અપૂરતાં છે.
જો જનીન સંકેત $2$ અક્ષરી હોય તો $16$ સંકેત મળે,જે પણ અપૂરતાં છે.
જ્યોર્જ ગેમોવ $(1954)$ જે એક ભૌતિકશાસ્ત્રી હતા,તેમણે ત્રિઅક્ષરી જનીન સંકેતનું સૂચન કર્યું કે બધા જ $20$ એમિનો ઍસિડના સાંકેતન માટે સંકેત ત્રણ ન્યુક્લિઓટાઇડના બનેલા હોય છે. તેનાથી $4^3 = 64$ સંકેતો ઉત્પન્ન થાય,જે જરૂર કરતાં વધુ છે. ત્યારબાદ હરગોવિંદ ખુરાના,હોલિ અને નિરેનબર્ગે ત્રિઅક્ષરી સંકેતની માહિતી આપી હતી.
માર્શલ નિરેનબર્ગની પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટેની કોષમુક્ત પ્રણાલી સંકેતના અર્થઘટન માટે ઉપયોગી નીવડી. સેવેરો કોઆ (Severo Ochoa) ઉત્સેચક (પોલિન્યુક્લિઓટાઇડ ફૉસ્ફોરાયલેઝ) $RNA$ ને સ્વતંત્રરૂપે ટેમ્પલેટના નિશ્ચિત અનુક્રમો સાથે પોલિમરાઇઝેશન માટે મદદ કરે છે.

(N/A) $1$. સર્વવ્યાપી (Universal): જનીન સંકેત સર્વવ્યાપી છે. બૅક્ટરિયાથી લઈને મનુષ્ય સુધીના તમામ સજીવોમાં એક જ પ્રકારનો સંકેત સમાન એમિનો ઍસિડ માટે વપરાય છે. ઉદાહરણ તરીકે,$UUU$ હંમેશા ફિનાઈલ એલેનીન $(Phe)$ માટે સંકેતન કરે છે,જોકે કણાભસૂત્રીય સંકેતો અને કેટલાક પ્રજીવોમાં તેના અપવાદ જોવા મળે છે.
$2$. વિશિષ્ટતા (Specificity): જનીન સંકેત વિશિષ્ટ છે. એક ચોક્કસ સંકેત હંમેશા એક જ ચોક્કસ એમિનો ઍસિડનું સંકેતન કરે છે.
$3$. અવનત (Degeneracy): એક કરતાં વધારે સંકેતો એક જ એમિનો ઍસિડ માટે સંકેતન કરી શકે છે. આ ગુણધર્મને જનીન સંકેતની અવનતતા કહે છે.
$4$. પ્રારંભિક સંકેત (Initiation Codon): ભાષાંતરણની પ્રક્રિયા પ્રારંભિક સંકેતથી શરૂ થાય છે. $AUG$ મિથિયોનીન માટે સંકેતન કરે છે અને તે પ્રારંભિક સંકેત તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.
$5$. અર્થહીન (સમાપન) સંકેતો (Non-sense/Termination Codons): $UAA$,$UGA$ અને $UAG$ કોઈ પણ એમિનો ઍસિડનું સંકેતન કરતા નથી. તેઓ પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલાના સંશ્લેષણની સમાપ્તિ સૂચવે છે,તેથી તેમને સમાપન સંકેતો કહેવામાં આવે છે.
$6$. રેખીય સમાંતરતા (Colinearity): $mRNA$ માં રહેલા સંકેતોનો ક્રમ અને પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલામાં રહેલા એમિનો ઍસિડનો ક્રમ એકબીજાને રેખીય રીતે સમાંતર હોય છે.

(N/A)

કોડોન્સ	એન્ટિકોડોન્સ
$(1)$ તે $mRNA$ પરના ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ક્રમ છે જે ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.	$(1)$ તે $tRNA$ પરના ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ક્રમ છે જે $mRNA$ પરના ચોક્કસ કોડોન સાથે પૂરક હોય છે.
$(2)$ તે પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન પોલીપેપ્ટાઇડ શૃંખલામાં એમિનો એસિડનો ક્રમ નક્કી કરે છે.	$(2)$ તે ભાષાંતર (translation) ની પ્રક્રિયા દરમિયાન $mRNA$ પરના અનુરૂપ કોડોનને ઓળખે છે અને તેની સાથે જોડાય છે.

(N/A) જનીન સંકેત સાર્વત્રિક છે,જેનો અર્થ છે કે એક ચોક્કસ કોડોન બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્યો સુધીના તમામ સજીવોમાં સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે,કોડોન $UUU$ લગભગ તમામ જીવંત સજીવોમાં ફિનાઈલ એલેનાઈન માટે સંકેત આપે છે.
જોકે,આ નિયમમાં કેટલાક અપવાદો જોવા મળે છે,જેમ કે કણાભસૂત્રીય (mitochondrial) કોડોન્સ અને કેટલાક પ્રજીવો (protozoans) માં.

(N/A) સજીવોમાં કુલ $20$ પ્રકારના એમિનો ઍસિડ જોવા મળે છે. જો જનીન સંકેત એકાક્ષરી ($1$ નાઇટ્રોજન બેઇઝ) હોય,તો તે માત્ર $4$ એમિનો ઍસિડ માટે જ સંકેતન કરી શકે. જો તે દ્વિઅક્ષરી ($2$ નાઇટ્રોજન બેઇઝ) હોય,તો તે $4^2 = 16$ એમિનો ઍસિડ માટે સંકેતન કરી શકે,જે $20$ એમિનો ઍસિડ માટે અપૂરતું છે. તેથી,જ્યોર્જ ગેમોવના સૂચન મુજબ,જનીન સંકેત ત્રિઅક્ષરી હોવા જોઈએ $(4^3 = 64)$,જે $64$ સંકેતો (કોડોન્સ) પૂરા પાડે છે,જે $20$ એમિનો ઍસિડના સંકેતન માટે પૂરતા છે.

(N/A) કેટલાક એમિનો ઍસિડ એક કરતાં વધુ જનીન સંકેતો દ્વારા સંકેતિત થાય છે,તેથી જનીન સંકેતના પ્રથમ કે દ્વિતીય ક્રમમાં થતી વિકૃતિ એમિનો ઍસિડ બદલી શકે છે,પરંતુ ત્રીજા ક્રમમાં (wobble position) થતી વિકૃતિ ઘણીવાર એમિનો ઍસિડમાં ફેરફાર કરતી નથી. જનીન સંકેતની આ અવનતતા (degeneracy) એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ઘણી બિંદુવત વિકૃતિઓ (point mutations) શાંત (silent) રહે છે,જેનાથી પ્રોટીન સંશ્લેષણ પર વિકૃતિની અસર ઘટે છે.

(N/A) $1.$ જનીનિક સંકેત: $m-RNA$ પર આવેલા ન્યુક્લિઓટાઇડના અનુક્રમ અને પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલામાં રહેલા એમિનો ઍસિડના અનુક્રમ વચ્ચેના સંબંધને જનીનિક સંકેત કહેવામાં આવે છે.
$2.$ અવનત સંકેતો: એક જ એમિનો ઍસિડ એક કરતાં વધારે સંકેતો દ્વારા નિશ્ચિત થઈ શકે છે. આવા સંકેતોને અવનત સંકેતો કહેવામાં આવે છે.

(N/A) જ્યોર્જ ગેમોવ એક ભૌતિકશાસ્ત્રી હતા,જેમનો વિચાર હતો કે જો બેઈઝ માત્ર $4$ હોય અને $20$ એમિનોઍસિડનું સાંકેતન કરવાનું હોય,તો સંકેત બેઈઝનો સમૂહ હોવો જોઈએ. તેમણે સૂચવ્યું કે બધા જ $20$ એમિનોઍસિડના સાંકેતન માટે સંકેત ત્રણ ન્યુક્લિઓટાઇડ્સનો બનેલો હોવો જોઈએ (ટ્રિપ્લેટ કોડ).
માર્શલ નિરેનબર્ગ એક બાયોકેમિસ્ટ હતા જેમણે જિનેટિક કોડને ઉકેલવામાં મદદ કરી હતી. તેમણે પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે કોષ-મુક્ત સિસ્ટમ વિકસાવી અને કૃત્રિમ $RNA$ $(poly-U)$ નો ઉપયોગ કરીને સાબિત કર્યું કે ટ્રિપ્લેટ $UUU$ એ ફિનાઈલએલેનાઈન એમિનોઍસિડ માટે સંકેત આપે છે.

(N/A) આ ખામી હિમોગ્લોબિન અણુની $\beta$-ગ્લોબિન શૃંખલાના છઠ્ઠા સ્થાને ગ્લુટામિક એસિડ $(Glu)$ ના સ્થાને વેલાઇન $(Val)$ ના પ્રતિસ્થાપન (substitution) ને કારણે થાય છે.
ગ્લોબિન પ્રોટીનમાં એમિનો એસિડનું આ પ્રતિસ્થાપન $\beta$-ગ્લોબિન જનીનના છઠ્ઠા કોડોનમાં એક બેઝના ફેરફારને કારણે થાય છે,જેમાં $GAG$ ના સ્થાને $GUG$ આવે છે.
ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઓછું હોય ત્યારે આ વિકૃત હિમોગ્લોબિન અણુઓનું પોલીમરાઇઝેશન થાય છે,જેના કારણે $RBC$ નો આકાર અંતર્ગોળ તકતી (biconcave disc) માંથી બદલાઈને લાંબો,દાતરડા જેવો (sickle-like) થઈ જાય છે.
દાતરડા આકારના રક્તકણો રુધિરકેશિકાઓમાં અવરોધ પેદા કરે છે અને અંગો તરફના રુધિર પ્રવાહને મર્યાદિત કરે છે,જેના પરિણામે ઇસ્કેમિયા (ischaemia),પીડા,પેશીઓનો નાશ (necrosis) અને ઘણીવાર અંગોને નુકસાન થાય છે.

(N/A) જનીનિક કોડ અવનત (degenerate) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે. આ અવનતતાને કારણે,એક એમિનો એસિડ ક્રમ અનેક સંભવિત ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ સાથે સુસંગત હોઈ શકે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,આઇસોલ્યુસીન (Ile) એમિનો એસિડ ત્રણ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે: $AUU$,$AUC$,અને $AUA$. તેથી,Met-Ile જેવા ડાયપેપ્ટાઇડ માટે,સંભવિત ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં $(i)$ $AUG-AUU$,$(ii)$ $AUG-AUC$,અને $(iii)$ $AUG-AUA$ નો સમાવેશ થાય છે. તેનાથી વિપરીત,જો આપણે આ ત્રણમાંથી કોઈપણ ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ પરથી એમિનો એસિડનો ક્રમ મેળવીએ,તો તે બધા સમાન ડાયપેપ્ટાઇડ,Met-Ile માટે જ સંકેત આપશે.

(N/A) આ વિધાન સાચું છે. જનીનિક કોડની અવનતિ (degeneracy) ને કારણે,એક જ એમિનો એસિડ માટે એક કરતા વધુ કોડોન હોઈ શકે છે. ખાસ કરીને,કોડોનના ત્રીજા બેઝ સ્થાન પર થતા મ્યુટેશન (જેને 'વોબલ' પોઝિશન કહેવાય છે) ઘણીવાર કોડ થતા એમિનો એસિડમાં કોઈ ફેરફાર કરતા નથી. આ પ્રકારના મ્યુટેશનને 'સાયલન્ટ મ્યુટેશન' કહેવામાં આવે છે,જેના પરિણામે પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચના અથવા તેના કાર્યમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.

(N/A) પ્રતિકૃતિ (Replication) અને પ્રત્યાકંન (Transcription) દરમિયાન,એક ન્યુક્લિક એસિડની નકલ કરીને બીજો ન્યુક્લિક એસિડ બનાવવામાં આવે છે. તેથી,આ પ્રક્રિયાઓને પૂરકતાના આધારે સમજવી સરળ છે.
ભાષાંતર (Translation) ની પ્રક્રિયામાં એમિનો એસિડના પોલિમરને સંશ્લેષિત કરવા માટે ન્યુક્લિયોટાઇડના પોલિમરથી જનીનિક માહિતીના સ્થાનાંતરણની જરૂર પડે છે.
ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ અને એમિનો એસિડ્સ વચ્ચે કોઈ સીધી પૂરકતા હોતી નથી,કે સૈદ્ધાંતિક રીતે પણ તે દોરી શકાતી નથી.
જોકે,એવા પુષ્કળ પુરાવા હતા કે જે એ વિચારને સમર્થન આપે છે કે ન્યુક્લિક એસિડ (જનીનિક દ્રવ્ય) માં ફેરફાર પ્રોટીનમાં એમિનો એસિડમાં ફેરફાર માટે જવાબદાર છે.
આનાથી જનીનિક કોડનો પ્રસ્તાવ આવ્યો જે પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન એમિનો એસિડના ક્રમને નિર્દેશિત કરી શકે.
વિવિધ વૈજ્ઞાનિકોનું ઐતિહાસિક યોગદાન:
$1$. જ્યોર્જ ગેમોવ: $1954$ માં,ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્યોર્જ ગેમોવે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે તમામ $20$ એમિનો એસિડ માટે કોડિંગ કરવા માટે,કોડ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ (ટ્રિપ્લેટ કોડ) નો બનેલો હોવો જોઈએ.
જો એક બેઝ એક એમિનો એસિડ માટે કોડ કરે,તો માત્ર $4$ એમિનો એસિડ જ કોડ થઈ શકે. જો બે બેઝનો ક્રમ એક એમિનો એસિડ માટે કોડ કરે,તો ચાર બેઝ માત્ર $16$ $(4 \times 4)$ એમિનો એસિડ જ દર્શાવી શકે,જે અપૂરતું છે. પરંતુ જો ત્રણ બેઝનો ક્રમ એક એમિનો એસિડ માટે કોડ કરે,તો ચાર બેઝ $64$ $(4 \times 4 \times 4)$ એમિનો એસિડ દર્શાવી શકે,જે પૂરતું છે.
$2$. $1960$ ના દાયકામાં,નીચેના વૈજ્ઞાનિકોના સંશોધન દ્વારા જનીનિક કોડ વિશેના પુરાવા મળ્યા:
$(i)$ હર ગોવિંદ ખુરાના: ચોક્કસ બેઝ સંયોજનો (હોમોપોલિમર્સ અને કોપોલિમર્સ) સાથે $RNA$ અણુઓના સંશ્લેષણ માટે રાસાયણિક પદ્ધતિ વિકસાવી.
$(ii)$ માર્શલ નિરેનબર્ગ: પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે કોષ-મુક્ત સિસ્ટમ રજૂ કરી જે કોડને ઉકેલવામાં મદદરૂપ થઈ.
$(iii)$ સેવેરો ઓચોઆ: દર્શાવ્યું કે પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ ફોસ્ફોરાયલેઝ ઉત્સેચક ટેમ્પલેટ-સ્વતંત્ર રીતે (એન્ઝાઇમેટિક $RNA$ સંશ્લેષણ) ચોક્કસ ક્રમ સાથે $RNA$ ના પોલિમરાઇઝેશનમાં મદદ કરે છે.

(N/A) જનીનિક કોડના મુખ્ય લક્ષણો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ કોડોન ટ્રિપ્લેટ (ત્રિ-અક્ષરી) હોય છે. $61$ કોડોન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે અને $3$ કોડોન કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી,તેથી તેઓ સ્ટોપ કોડોન તરીકે કાર્ય કરે છે.
$(ii)$ એક કોડોન માત્ર એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે,તેથી તે અસ્પષ્ટ (unambiguous) અને વિશિષ્ટ (specific) છે.
$(iii)$ કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે,તેથી કોડ ડિજનરેટ (degenerate) છે.
$(iv)$ $mRNA$ માં કોડોન સળંગ રીતે વંચાય છે. તેમાં કોઈ વિરામચિહ્નો હોતા નથી.
$(v)$ કોડ લગભગ સાર્વત્રિક (universal) છે: ઉદાહરણ તરીકે,બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્ય સુધી $UUU$ એ ફિનાઈલએલેનાઈન $(Phe)$ માટે સંકેત આપે છે. આ નિયમના કેટલાક અપવાદો માઈટોકોન્ડ્રિયલ કોડોન્સ અને કેટલાક પ્રજીવોમાં જોવા મળ્યા છે.
$(vi)$ $AUG$ બેવડા કાર્યો ધરાવે છે. તે મિથિઓનાઈન $(Met)$ માટે સંકેત આપે છે અને તે પ્રારંભિક (initiator) કોડોન તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.

(N/A) જનીનિક દ્રવ્યમાં થતા અચાનક અને વારસાગત ફેરફારને ઉત્પરિવર્તન (Mutation) કહેવામાં આવે છે.
તેના મુખ્ય પ્રકારો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ પોઈન્ટ મ્યુટેશન (Point mutation): આમાં એક બેઝ પેરનું બીજા બેઝ પેર દ્વારા પ્રતિસ્થાપન થાય છે. તેનું ઉત્તમ ઉદાહરણ $\beta$-ગ્લોબિન શૃંખલા માટેના જનીનમાં એક બેઝ પેરનો ફેરફાર છે,જેના પરિણામે ગ્લુટામિક એસિડને બદલે વેલાઈન એમિનો એસિડ આવે છે. આનાથી સિકલ સેલ એનિમિયા (Sickle cell anemia) નામનો રોગ થાય છે.
$(ii)$ ફ્રેમશિફ્ટ મ્યુટેશન (Frameshift mutation): બેઝ પેરના ઉમેરણ (Insertion) અથવા વિલોપન (Deletion) ને કારણે જનીનિક કોડના વાંચન ફ્રેમમાં થતા ફેરફારને ફ્રેમશિફ્ટ મ્યુટેશન કહે છે.
$(a)$ ઉમેરણ (Insertion): જો $DNA$ ખંડમાં એક કે તેથી વધુ ન્યુક્લિયોટાઈડ ઉમેરવામાં આવે,તો તેને ઉમેરણ કહેવાય છે. જો ત્રણ કે ત્રણના ગુણાંકમાં બેઝ ઉમેરવામાં આવે,તો વાંચન ફ્રેમ બદલાતી નથી,પરંતુ નવા એમિનો એસિડ ધરાવતું પ્રોટીન બને છે.
$(b)$ વિલોપન (Deletion): જો $DNA$ ખંડમાંથી એક કે તેથી વધુ ન્યુક્લિયોટાઈડ દૂર કરવામાં આવે,તો તેને વિલોપન કહેવાય છે. તેવી જ રીતે,જો ત્રણ કે ત્રણના ગુણાંકમાં બેઝ દૂર કરવામાં આવે,તો પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલામાંથી એક કે તેથી વધુ એમિનો એસિડ દૂર થાય છે.

(N/A) અસ્પષ્ટ (unambiguous) સંકેતનો અર્થ એ છે કે એક કોડોન ફક્ત એક જ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે; ઉદાહરણ તરીકે,$AUG$ ફક્ત મિથિઓનાઇન માટે સંકેતન કરે છે.
આનુવંશિક સંકેત સાર્વત્રિક (universal) છે,જેનો અર્થ છે કે એક ચોક્કસ કોડોન તમામ સજીવોમાં સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે.
તે અવનત (degenerate) છે કારણ કે કેટલાક એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે; ઉદાહરણ તરીકે,$UUU$ અને $UUC$ બંને ફિનાઇલએલેનાઇન માટે સંકેતન કરે છે.

(A-3, B-4, C-1, D-5, E-2) જનીનિક કોડ એ નિયમોનો સમૂહ છે જેના દ્વારા જનીનિક દ્રવ્યમાં રહેલી માહિતીનું પ્રોટીનમાં ભાષાંતર થાય છે.
- $(a)$ $UUU$ એ ફિનાઇલએલેનાઇન $(3)$ માટે કોડ છે.
- $(b)$ $GGG$ એ ગ્લાયસીન $(4)$ માટે કોડ છે.
- $(c)$ $UCU$ એ સેરીન $(1)$ માટે કોડ છે.
- $(d)$ $CCC$ એ પ્રોલીન $(5)$ માટે કોડ છે.
- $(e)$ $AUG$ એ મિથિઓનાઇન $(2)$ માટે કોડ છે,જે પ્રારંભિક સંકેત (start codon) તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.
તેથી,સાચી જોડ $(a-3, b-4, c-1, d-5, e-2)$ છે.

(A) પ્રોટીનમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ $DNA$ અણુમાં રહેલા ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમ દ્વારા નક્કી થાય છે.
પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન,$DNA$ નું $mRNA$ માં ભાષાંતરણ (transcription) થાય છે,જેનું ત્યારબાદ રીબોઝોમ દ્વારા પોલીપેપ્ટાઇડ શૃંખલામાં ભાષાંતર (translation) થાય છે.
$DNA$ ના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં કોઈપણ પ્રકારનો ફેરફાર કે વિકૃતિ (જેમ કે પોઈન્ટ મ્યુટેશન,ઇન્સર્શન અથવા ડિલીશન) સીધી રીતે $mRNA$ ના કોડોન ક્રમને બદલી નાખે છે.
$mRNA$ ના ક્રમમાં આ ફેરફારને કારણે પ્રોટીન શૃંખલામાં અલગ એમિનો એસિડ ઉમેરાય છે અથવા એમિનો એસિડની કુલ સંખ્યામાં ફેરફાર થાય છે.

(A) જ્યોર્જ ગેમોવ એક ભૌતિકશાસ્ત્રી હતા જેમણે સૂચવ્યું હતું કે જો $4$ બેઝ અને $20$ એમિનો એસિડ હોય,તો સંકેત (કોડ) ત્રણ ન્યુક્લિઓટાઈડનો બનેલો હોવો જોઈએ.
તેમણે સૂચવ્યું કે જનીનિક સંકેત ત્રિ-અક્ષરી (triplet) છે,જેનો અર્થ છે કે $4^3 = 64$ સંકેતો,જે $20$ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરવા માટે પૂરતા છે.
જનીનિક સંકેતના સ્વરૂપને સમજવા માટે આ એક મહત્વપૂર્ણ સૈદ્ધાંતિક યોગદાન હતું.

(D) જનીન સંકેત $4$ નાઈટ્રોજન બેઈઝ પર આધારિત છે: એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનીન $(G)$,સાયટોસીન $(C)$ અને યુરેસીલ $(U)$.
જનીન સંકેત ત્રિઅક્ષરી હોવાથી,દરેક સંકેત $3$ નાઈટ્રોજન બેઈઝનો બનેલો હોય છે.
કુલ સંકેતોની સંખ્યા $4^n$ સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ પ્રતિ સંકેત બેઈઝની સંખ્યા છે.
અહીં,$n = 3$ હોવાથી,કુલ સંકેતોની સંખ્યા = $4^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64$ થાય છે.

(C) હરગોબિંદ ખોરાનાએ નિશ્ચિત બેઈઝના જોડાણવાળા (હોમોપોલિમર અને કોપોલિમર) $RNA$ અણુઓના સંશ્લેષણ માટેની રાસાયણિક પદ્ધતિ વિકસાવી હતી. આ આનુવંશિક સંકેત (Genetic code) ને ઉકેલવા માટેનું એક મહત્વપૂર્ણ પગલું હતું,કારણ કે તેનાથી સંશોધકો એ જાણી શક્યા કે કયા એમિનો એસિડ ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમ દ્વારા સંકેતિત થાય છે.

(C) જનીનિક કોડને ઉકેલવા માટે પ્રોટીન સંશ્લેષણની માર્શેલ નિરેનબર્ગની સેલ-ફ્રી સિસ્ટમ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ હતી. સેલ-ફ્રી વાતાવરણમાં કૃત્રિમ $RNA$ ટેમ્પલેટ્સનો ઉપયોગ કરીને,તેઓ એ નક્કી કરવામાં સફળ રહ્યા હતા કે કયા એમિનો એસિડ ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઇડ ટ્રિપ્લેટ્સ (કોડોન્સ) દ્વારા કોડ થાય છે. જોકે હરગોબિંદ ખોરાનાએ પણ બેઝના ચોક્કસ સંયોજનો ધરાવતા $RNA$ અણુઓનું સંશ્લેષણ કરીને નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું હતું,પરંતુ સેલ-ફ્રી સિસ્ટમનો વિકાસ મુખ્યત્વે માર્શેલ નિરેનબર્ગને આભારી છે.

(A) માર્શલ નિરેનબર્ગ અને હેનરિક મેથાઈ દ્વારા વિકસિત કોષ-મુક્ત પ્રણાલી જનીનિક સંકેતના અર્થઘટન (ડિકોડિંગ) માટે ખૂબ જ મદદરૂપ સાબિત થઈ હતી. કોષ-મુક્ત વાતાવરણમાં સંશ્લેષિત $mRNA$ નો ઉપયોગ કરીને,તેઓ એ નક્કી કરવામાં સફળ રહ્યા કે કયા વિશિષ્ટ કોડોન કયા એમિનો એસિડ માટે જવાબદાર છે. આ શોધે વૈજ્ઞાનિકોને જનીનિક સંકેતને ઉકેલવામાં મદદ કરી,જેનાથી એ જાણી શકાયું કે ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઈડનો ક્રમ (કોડોન) એક ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.

(B) સેવેરો ઑકોઆ એક સ્પેનિશ-અમેરિકન જૈવરસાયણશાસ્ત્રી હતા જેમણે જનીનિક કોડને સમજવામાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપ્યું હતું.
તેમણે $Polynucleotide$ $phosphorylase$ ઉત્સેચકની શોધ કરી હતી,જેને $Ochoa$ ઉત્સેચક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચક ટેમ્પલેટ-સ્વતંત્ર રીતે $RNA$ ના પોલિમરાઈઝેશનમાં મદદ કરે છે.
તેના કારણે વૈજ્ઞાનિકો ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ચોક્કસ બેઝ અનુક્રમ ધરાવતા $RNA$ અણુઓનું સંશ્લેષણ કરી શક્યા,જે જનીનિક કોડને ઉકેલવા માટેનું એક નિર્ણાયક પગલું હતું.

(D) કોડોન એ $mRNA$ (મેસેન્જર $RNA$) પર જોવા મળતા ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ક્રમ છે,જે ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,કોડોન $RNA$ અણુઓમાં હાજર હોય છે.

(A) જનીનિક સંકેત (Genetic code) માં કુલ $64$ કોડોન્સ હોય છે.
આ $64$ કોડોન્સમાંથી,$61$ કોડોન્સ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે.
બાકીના $3$ કોડોન્સ ($UAA$,$UAG$,અને $UGA$) એ સમાપ્તિ કોડોન્સ (Stop codons) છે અને તે કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરતા નથી.
તેથી,સાચો જવાબ $61$ છે.

(C) અર્થહીન સંકેતો,જેને સ્ટોપ કોડોન અથવા સમાપ્તિ સંકેતો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $mRNA$ માં રહેલા એવા સંકેતો છે જે પ્રોટીન સંશ્લેષણના અંતનો નિર્દેશ કરે છે.
જનીનિક કોડમાં આવા કુલ $3$ સંકેતો છે: $UAA$,$UAG$ અને $UGA$.
આ સંકેતો કોઈપણ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરતા નથી અને તે $tRNA$ અણુઓને બદલે રિલીઝ ફેક્ટર્સ દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $3$ છે.

(C) અવનત સંકેત (degenerate codon) એટલે એવો સંકેત જે અન્ય સંકેતની જેમ જ સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે. મોટાભાગના એમિનો એસિડ એક કરતાં વધુ સંકેત દ્વારા નિર્દિષ્ટ થાય છે.
$AUG$ એ પ્રારંભિક સંકેત (start codon) છે,જે મિથિઓનાઇન (methionine) માટે સંકેતન કરે છે. તે અજોડ છે કારણ કે તે મિથિઓનાઇન માટે સંકેતન કરતો એકમાત્ર સંકેત છે (ટ્રિપ્ટોફેન માટે $UGG$ સાથે),જે તેને અ-અવનત (non-degenerate) સંકેત બનાવે છે.
$UUU$ એ ફિનાઇલએલેનાઇન માટે સંકેતન કરે છે ($UUC$ સાથે).
$AGU$ એ સેરીન માટે સંકેતન કરે છે ($AGC, UCA, UCG, UCC, UCU$ સાથે).
$GUU$ એ વેલાઇન માટે સંકેતન કરે છે ($GUC, GUA, GUG$ સાથે).
તેથી,$AUG$ એ સાચો જવાબ છે.

(B) પ્રારંભિક સંકેત (initiation codon) એ $mRNA$ માં રહેલા ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડનો વિશિષ્ટ ક્રમ છે,જે ભાષાંતર (translation) દરમિયાન પ્રોટીન સંશ્લેષણની શરૂઆતનો સંકેત આપે છે.
લગભગ તમામ સજીવોમાં,પ્રારંભિક સંકેત $AUG$ છે,જે મિથિઓનાઇન $(Met)$ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
$AUG$ એ રિબોઝોમ માટે ભાષાંતર પ્રક્રિયા શરૂ કરવા માટેના પ્રારંભિક સંકેત તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.

(A) જનીનિક સંકેત અવનત (degenerate) હોય છે,જેનો અર્થ એ છે કે કેટલાક એમિનોએસિડ એક કરતા વધારે કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,લ્યુસીન અને આર્જિનિન દરેક $6$ અલગ-અલગ કોડોન દ્વારા નિશ્ચિત થાય છે.
આ ગુણધર્મ વિકૃતિ (mutation) ની અસર ઘટાડવામાં મદદ કરે છે,કારણ કે કોડોનના ત્રીજા બેઝમાં ફેરફાર થવાથી ઘણીવાર તે જ એમિનોએસિડ પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલામાં ઉમેરાય છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
$AUG$ એ પ્રારંભિક સંકેત (initiation codon) છે અને તે મિથિયોનાઇન (methionine) માટે સંકેતન કરે છે. તે ત્રણ કાર્યો કરતું નથી.
જનીન સંકેત ત્રિ-અક્ષરી હોય છે (ત્રણ નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ એક એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે).
જનીન સંકેત સર્વવ્યાપી છે,જેનો અર્થ છે કે એક ચોક્કસ સંકેત બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્ય સુધીના તમામ સજીવોમાં સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે.
સંકેત $mRNA$ પર કોઈપણ વિરામચિહ્ન વગર સતત રીતે વંચાય છે.

(D) જનીનિક કોડ $64$ કોડોનનો બનેલો છે,જેમાંથી $61$ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે અને $3$ સ્ટોપ કોડોન (સમાપ્તિ કોડોન) છે.
$UAA$,$UAG$ અને $UGA$ એ ત્રણ સ્ટોપ કોડોન છે જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી.
$UGG$ એ એક કોડોન છે જે ટ્રિપ્ટોફેન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,$UGG$ અસંગત છે કારણ કે તે સેન્સ કોડોન છે,જ્યારે બાકીના સ્ટોપ કોડોન છે.

(D) એમિનો એસિડનો ક્રમ નક્કી કરવા માટે,આપણે પ્રમાણિત જનીનિક કોડ કોષ્ટકનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$1$. $AUG$ એ મિથિયોનાઈન $(Met)$ માટે સંકેત આપે છે.
$2$. $UUU$ એ ફિનાઈલએલેનાઈન $(Phe)$ માટે સંકેત આપે છે.
$3$. $CUU$ એ લ્યુસિન $(Leu)$ માટે સંકેત આપે છે.
$4$. $AAC$ એ એસ્પરાજીન $(Asn)$ માટે સંકેત આપે છે.
$5$. $GCA$ એ એલેનાઈન $(Ala)$ માટે સંકેત આપે છે.
$6$. $CAC$ એ હિસ્ટિડિન $(His)$ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,એમિનો એસિડનો ક્રમ $Met-Phe-Leu-Asn-Ala-His$ થશે.

(B) જનીન સંકેત અવનત (degenerate) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે મોટાભાગના એમિનોએસિડ એક કરતા વધુ કોડોન દ્વારા નિર્દિષ્ટ થાય છે. જોકે,તેના બે અપવાદો છે: $Methionine$ (જે $AUG$ દ્વારા સંકેતિત થાય છે) અને $Tryptophan$ (જે $UGG$ દ્વારા સંકેતિત થાય છે). આ બે એમિનોએસિડ માત્ર એક જ કોડોન દ્વારા નિર્દિષ્ટ થાય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Methionine$ સાચો જવાબ છે.

(D) જનીન સંકેતો લગભગ સાર્વત્રિક હોય છે,જેનો અર્થ છે કે બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્યો સુધીના લગભગ તમામ સજીવોમાં એક ચોક્કસ કોડોન સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે. જો કે,આ સાર્વત્રિકતામાં કેટલાક અપવાદો છે. કણાભસૂત્રીય (Mitochondrial) સંકેતો ઘણીવાર કોષકેન્દ્રીય $DNA$ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રમાણિત જનીન સંકેતો (ચેકર બોર્ડ ટેબલ) થી અલગ હોય છે. તેથી,કણાભસૂત્રીય સંકેતો સાચો જવાબ છે કારણ કે તે પ્રમાણિત સાર્વત્રિક જનીન સંકેતોનું પાલન કરતા નથી.

(C) જનીનિક કોડ ત્રણ બેઈઝના સમૂહમાં વંચાય છે,જેને કોડોન કહેવામાં આવે છે.
જો એક અથવા બે બેઈઝ ઉમેરવામાં આવે અથવા દૂર કરવામાં આવે,તો તે ફ્રેમશિફ્ટ મ્યુટેશન (રીડીંગફ્રેમમાં ફેરફાર) પ્રેરે છે,જે મ્યુટેશન પછીના સમગ્ર mRNA ક્રમની રીડીંગફ્રેમને બદલી નાખે છે.
જો કે,જો ત્રણ બેઈઝ (અથવા ત્રણના ગુણાંકમાં) ઉમેરવામાં આવે અથવા દૂર કરવામાં આવે,તો રીડીંગફ્રેમ યથાવત રહે છે કારણ કે આખા કોડોનનો ઉમેરો કે બાદબાકી થવાથી ત્યારબાદના ન્યુક્લિઓટાઈડ્સના જૂથમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
તેથી,$3$ બેઈઝ (અથવા $3$ ના ગુણાંકમાં) ઉમેરવાથી કે દૂર કરવાથી રીડીંગફ્રેમમાં પરિવર્તન થતું નથી.

(D) જનીનિક સંકેત ન્યુક્લિઓટાઇડ્સની ત્રિપુટીઓનો બનેલો હોય છે,જેને કોડોન્સ કહેવામાં આવે છે.
$RNA$ માં $4$ પ્રકારના નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ $(A, U, G, C)$ હોય છે અને દરેક કોડોન $3$ બેઇઝનો બનેલો હોવાથી,શક્ય સંયોજનોની કુલ સંખ્યા $4^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64$ થાય છે.
આ $64$ કોડોન્સમાંથી $61$ કોડોન્સ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે અને $3$ સ્ટોપ કોડોન્સ (નોનસેન્સ કોડોન્સ) છે જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતા નથી.
તેથી,શક્ય કોડોન્સની કુલ સંખ્યા $64$ છે.

(C) ભાષાંતર (Translation) ની પ્રક્રિયામાં $m-RNA$ ટેમ્પલેટ પરથી પોલિપેપ્ટાઈડ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ થાય છે.
$m-RNA$ આનુવંશિક માહિતીને કોડોન્સના ક્રમ તરીકે વહન કરે છે,જે ન્યુક્લિયોટાઈડની ત્રિપુટી (triplets) છે.
દરેક કોડોન એક ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે નિર્દેશ કરે છે.
તેથી,પોલિપેપ્ટાઈડ શૃંખલામાં એમિનો એસિડનો ક્રમ સીધો જ $m-RNA$ પર રહેલા કોડોન્સના ક્રમ દ્વારા નક્કી થાય છે.

(A) જનીનિક સંકેત mRNA પર $5' \rightarrow 3'$ દિશામાં વંચાય છે. tRNA પરનો પ્રતિસંકેત (anticodon) એ mRNA પરના સંકેત (codon) ને પૂરક હોય છે.
વોબલ હાયપોથેસિસ અને પ્રમાણિત બેઝ પેરિંગના નિયમો મુજબ,પ્રતિસંકેત એ માન્ય સંકેત સાથે જોડાઈ શકવો જોઈએ.
જોકે,પ્રશ્ન પૂછે છે કે કયો પ્રતિસંકેત 'શક્ય નથી'. પ્રમાણિત જૈવિક સંદર્ભમાં,આપેલા તમામ પ્રતિસંકેતો $(UAC, AAA, UUU, AUU)$ રાસાયણિક રીતે શક્ય છે.
સામાન્ય રીતે,કોષમાં સ્ટોપ કોડોન $(UAA, UAG, UGA)$ માટેના પ્રતિસંકેતો હોતા નથી.
$UAA$ કોડોન માટે $UUA$ પ્રતિસંકેતની જરૂર પડે,$UAG$ માટે $CUA$ અને $UGA$ માટે $UCA$ પ્રતિસંકેતની જરૂર પડે.
આપેલા વિકલ્પોમાં આમાંથી કોઈ નથી,તેથી તમામ વિકલ્પો સૈદ્ધાંતિક રીતે શક્ય છે.

(A) ભાષાંતર (translation) ની પ્રક્રિયામાં,જ્યારે સમાપ્તિ સંકેત (stop codon) રિબોઝોમના $A$-સ્થાન પર પહોંચે છે ત્યારે પ્રોટીન સંશ્લેષણ પૂર્ણ થાય છે.
કુલ ત્રણ સમાપ્તિ સંકેતો છે: $UAA$,$UAG$,અને $UGA$.
આ સંકેતોને વિમોચકકારકો (release factors) દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે,જે રિબોઝોમમાંથી પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલાને મુક્ત કરવામાં મદદ કરે છે.
$AUG$ એ પ્રારંભિક સંકેત (start codon) છે,જે મિથિઓનાઈન એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે અને તે સમાપ્તિ સંકેત કે વિમોચકકારક માટે સંકેત તરીકે કાર્ય કરતું નથી.

(A) $UAU$ સંકેત એ ટાયરોસિન એમિનો એસિડ માટેનો સંકેત છે.
$UAA$ એ સમાપ્તિ સંકેત (stop codon) છે,જે કોઈ પણ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપતું નથી.
જ્યારે $25$ મો સંકેત $UAU$ માંથી બદલાઈને $UAA$ થાય છે,ત્યારે ભાષાંતર (translation) પ્રક્રિયા $24$ માં એમિનો એસિડ પર અકાળે સમાપ્ત થઈ જશે.
તેથી,રિબોઝોમ મૂળ $50$ ને બદલે માત્ર $24$ એમિનો એસિડ ધરાવતી પોલિપેપ્ટાઈડ શૃંખલા મુક્ત કરશે.

(B) જનીનિક કોડ પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન એમિનો એસિડનો ક્રમ નક્કી કરે છે. પ્રમાણિત જનીનિક કોડ કોષ્ટક મુજબ:
- $UUU$ એ ફિનાઈલએલેનાઈન $(Phe)$ માટે સંકેત આપે છે. તેથી, $p-3$.
- $AAA$ એ લાયસિન $(Lys)$ માટે સંકેત આપે છે. તેથી, $q-4$.
- $CCC$ એ પ્રોલિન $(Pro)$ માટે સંકેત આપે છે. તેથી, $r-1$.
- $GGG$ એ ગ્લાયસિન $(Gly)$ માટે સંકેત આપે છે. તેથી, $s-2$.
આમ, સાચી જોડ $p-3, q-4, r-1, s-2$ છે.

(D) 'એક જનીન એક ઉત્સેચક' પરિકલ્પના જ્યોર્જ બીડલ અને એડવર્ડ ટાટમ દ્વારા $1941$ માં રજૂ કરવામાં આવી હતી।
તેમણે $Neurospora crassa$ (બ્રેડ મોલ્ડ) પર પ્રયોગો કરીને દર્શાવ્યું હતું કે જનીનો ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરીને કાર્ય કરે છે।
તેમણે અવલોકન કર્યું કે જનીનોમાં થતા ચોક્કસ વિકૃતિઓ (mutations) ને કારણે ચોક્કસ ઉત્સેચકોની ઉણપ સર્જાય છે, જેના પરથી એ નિષ્કર્ષ નીકળ્યો કે દરેક જનીન એક ઉત્સેચકના સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે।

(B) $1$. $Met$ (મિથિયોનાઈન) માટે,પ્રારંભિક સંકેત $AUG$ છે. તેનો અનુરૂપ પ્રતિસંકેત $UAC$ છે.
$2$. $GGA$ સંકેત માટે,એમિનો એસિડ $Gly$ (ગ્લાયસીન) છે. તેનો અનુરૂપ પ્રતિસંકેત $CCU$ છે.
$3$. $Leu$ (લ્યુસીન) માટે,$UUA$ સંકેતનો પ્રતિસંકેત $AAU$ છે.
$4$. $ACA$ પ્રતિસંકેત માટે,અનુરૂપ સંકેત $UGU$ છે,જે $Cys$ (સિસ્ટીન) માટે સંકેતન કરે છે.
આમ,સાચો ક્રમ $a-AUG, b-UAC, c-Gly, d-CCU, e-UUA, f-AAU, g-UGU, h-Cys$ છે.

(D) જનીનિક કોડને પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલામાં ન્યુક્લિઓટાઈડના ક્રમ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,જે પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલામાં એમિનો એસિડનો ક્રમ નક્કી કરે છે.
જનીનિક કોડ સાર્વત્રિક હોવાથી,એક ચોક્કસ કોડન બેક્ટેરિયાથી લઈને મનુષ્યો સુધીના તમામ સજીવોમાં સમાન એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,જ્યારે માનવ જનીનને બેક્ટેરિયલ કોષમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે બેક્ટેરિયા તે જનીનિક સૂચનાઓને વાંચી શકે છે અને અનુરૂપ માનવ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરી શકે છે.

(C) ગ્લાયસીન એમિનો એસિડ માટેના કોડોન્સ $GGU, GGC, GGA,$ અને $GGG$ છે.
જિનેટિક કોડમાં,કોડોન એ ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ (ટ્રિપ્લેટ) નો ક્રમ છે જે ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે સંકેત આપે છે.
ગ્લાયસીન એક બિન-આવશ્યક એમિનો એસિડ છે,અને તેના તમામ કોડોન્સ $GG$ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સથી શરૂ થાય છે,ત્યારબાદ ચાર બેઝ $(U, C, A, G)$ માંથી કોઈપણ એક આવે છે.

(A) જનીનિક કોડ ત્રિ-અક્ષરી (triplet) સ્વરૂપના હોય છે. ત્રણ નાઇટ્રોજન બેઇઝ ભેગા મળીને એક કોડોન બનાવે છે જે ચોક્કસ એમિનો એસિડ માટે વિશિષ્ટ હોય છે.
એમિનો એસિડ પ્રોલાઇન ચાર કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે: $CCU, CCC, CCA,$ અને $CCG$.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CCC, CCG,$ અને $CCU$ એ પ્રોલાઇન માટેના કોડોન છે.

(A) એલેનાઇન એ એક એમિનો એસિડ છે જે ચાર ચોક્કસ કોડોન ટ્રિપ્લેટ દ્વારા સંકેતિત થાય છે: $GCU, GCC, GCA,$ અને $GCG.$
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$GCU, GCC, GCA$ શ્રેણી એલેનાઇન માટેના કોડોનનું યોગ્ય રીતે પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(C) ગ્લાયસીન એમિનો એસિડ જનીનિક કોડમાં ચાર કોડોન દ્વારા સંકેતિત થાય છે: $GGU, GGC, GGA,$ અને $GGG$.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા,વિકલ્પ $C$ માં આમાંથી ત્રણ કોડોન $(GGU, GGA, GGC)$ આપેલા છે,તેથી તે સાચો વિકલ્પ છે.