Genetic code Questions in Hindi

(D) आनुवंशिक कूट नियमों का एक समूह है जिसके द्वारा आनुवंशिक सामग्री ($DNA$ या $mRNA$ अनुक्रम) में निहित जानकारी को जीवित कोशिकाओं द्वारा प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है。
इस प्रणाली में, तीन क्रमिक न्यूक्लियोटाइड्स (क्षारों) के अनुक्रम को $\text{कोडोन}$ (codon) कहा जाता है。
प्रत्येक $\text{कोडोन}$ प्रोटीन संश्लेषण (अनुवाद) की प्रक्रिया के दौरान एक विशिष्ट $\text{अमीनो एसिड}$ को निर्दिष्ट करता है。
इसलिए, तीन क्रमिक क्षारों का अनुक्रम एक $\text{अमीनो एसिड}$ को निर्दिष्ट करता है。

(C) मार्शल नीरेनबर्ग और उनके सहयोगियों ने आनुवंशिक कोड को समझने के लिए कृत्रिम $m-RNA$ का उपयोग किया।
उन्होंने एक पॉली-एडेनिन $m-RNA$ ($A-A-A-A...$ की एक श्रृंखला) का संश्लेषण किया।
चूंकि परिणामी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में $11$ लाइसिन अमीनो एसिड थे और $m-RNA$ में $34$ एडेनिन बेस थे,इसलिए बेस और अमीनो एसिड का अनुपात $34/11 \approx 3$ है।
यह इंगित करता है कि $3$ एडेनिन बेस $(A-A-A)$ की एक श्रृंखला एक लाइसिन अणु के लिए कोड करती है।
इसलिए,आनुवंशिक कोड एक त्रिक (triplet) है।

(B) 'एक जीन एक एंजाइम' परिकल्पना जॉर्ज बीडल और एडवर्ड टैटम द्वारा $1941$ में प्रस्तावित की गई थी।
उन्होंने ब्रेड मोल्ड $Neurospora crassa$ पर प्रयोग किए थे।
उन्होंने प्रदर्शित किया कि विशिष्ट जीन विशिष्ट एंजाइमों के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं, जो बदले में चयापचय पथ में विशिष्ट जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं।

(C) आनुवंशिक कूट $4$ नाइट्रोजन क्षारकों $(A, U, G, C)$ के संयोजन पर आधारित होता है।
चूंकि आनुवंशिक कूट त्रिक ($3$ न्यूक्लियोटाइड से बना) होता है,इसलिए संभावित संयोजनों की कुल संख्या $4^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64$ होती है।
इसलिए,आनुवंशिक कूट में $64$ कोडोन होते हैं।

(B) आनुवंशिक कोड कोडोन की तीसरी स्थिति पर 'वोबल परिकल्पना' (wobble hypothesis) का गुण प्रदर्शित करता है। इसके अनुसार,कोडोन का तीसरा क्षार ($3'$ सिरा) कम विशिष्टता दिखाता है और $t-RNA$ के एंटीकोडोन में गैर-पूरक क्षारों के साथ जुड़ सकता है। विकल्प $A$ गलत है क्योंकि $t-RNA$ अमीनो एसिड को पहचानता है,$m-RNA$ नहीं। विकल्प $C$ गलत है क्योंकि आनुवंशिक कोड अपह्रसित (degenerate) होता है,जिसका अर्थ है कि कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडोन द्वारा कोडित होते हैं। विकल्प $D$ गलत है क्योंकि प्रत्येक $t-RNA$ केवल एक विशिष्ट अमीनो एसिड के लिए होता है।

(A) 'एक जीन एक एंजाइम' परिकल्पना $1941$ में जॉर्ज बीडल और एडवर्ड टैटम द्वारा प्रस्तावित की गई थी। उन्होंने ब्रेड मोल्ड $Neurospora$ $\text{crassa}$ पर प्रयोग किए और प्रदर्शित किया कि विशिष्ट जीन विशिष्ट एंजाइमों के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं, जिससे जीन और चयापचय पथों के बीच एक सीधा संबंध स्थापित हुआ।

(A) आनुवंशिक कोड एक त्रिक (triplet) कोड है,जिसका अर्थ है कि $m-RNA$ में तीन न्यूक्लियोटाइड की एक श्रृंखला एक अमीनो एसिड को निर्दिष्ट करती है। इसे कोडोन (codon) कहा जाता है। चूंकि $4$ प्रकार के नाइट्रोजनस बेस $(A, U, G, C)$ होते हैं,इसलिए एक त्रिक कोड $4^3 = 64$ संभावित संयोजन बनाता है,जो प्रोटीन में पाए जाने वाले $20$ अमीनो एसिड को कोड करने के लिए पर्याप्त है।

(D) आनुवंशिक कूट $mRNA$ में मौजूद नाइट्रोजनस क्षार के अनुक्रम पर आधारित होता है। ये क्षार एडेनिन $(A)$,ग्वानिन $(G)$,साइटोसिन $(C)$ और यूरेसिल $(U)$ हैं। चूंकि आनुवंशिक कूट इन चार नाइट्रोजनस क्षारों से बना होता है,इसलिए सही उत्तर 'उपरोक्त सभी' है।

(C) कोडोन $DNA$ या $mRNA$ में तीन न्यूक्लियोटाइड का एक अनुक्रम है जो प्रोटीन संश्लेषण के दौरान एक विशिष्ट अमीनो एसिड या स्टॉप सिग्नल को निर्दिष्ट करता है।
चूंकि $4$ प्रकार के नाइट्रोजनस बेस $(A, U, G, C)$ होते हैं,इसलिए जीवित जीवों में पाए जाने वाले $20$ अमीनो एसिड के लिए एक ट्रिपलेट कोड ($4^3 = 64$ कोडोन) की आवश्यकता होती है।
इसलिए,एक कोडोन तीन न्यूक्लियोटाइड से बना होता है।

(D) 'एक जीन, एक एंजाइम' परिकल्पना जॉर्ज बीडल और एडवर्ड टैटम द्वारा $1941$ में प्रस्तावित की गई थी।
उन्होंने ब्रेड मोल्ड $Neurospora \, crassa$ पर प्रयोग करके यह प्रदर्शित किया कि जीन निश्चित रासायनिक घटनाओं को नियंत्रित करके कार्य करते हैं।
उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि प्रत्येक जीन एक एकल विशिष्ट एंजाइम के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होता है, जो बदले में एक विशिष्ट चयापचय चरण को नियंत्रित करता है।

(A) प्रोटीन संश्लेषण में स्थानांतरण $(translation)$ की प्रक्रिया प्रारंभिक कोडोन $(initiation \, codon)$ से शुरू होती है।
$AUG$ सार्वभौमिक प्रारंभिक कोडोन है जो यूकेरियोट्स में मेथियोनीन $(Met)$ और प्रोकैरियोट्स में $N$-फॉर्मिलमेथियोनीन $(fMet)$ अमीनो एसिड के लिए कोड करता है।
$UGA$, $UAG$ और $UAA$ को स्टॉप कोडोन या समापन कोडोन के रूप में जाना जाता है, जो प्रोटीन संश्लेषण के अंत का संकेत देते हैं।

(D) आनुवंशिक कोड में कुल $64$ कोडोन होते हैं। इनमें से $61$ कोडोन अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं,जबकि $3$ कोडोन किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं और स्टॉप सिग्नल (समापन कोडोन) के रूप में कार्य करते हैं।
ये $3$ स्टॉप कोडोन $UAA$,$UAG$ और $UGA$ हैं।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(B) $m-RNA$ के पूर्ण अनुवाद के लिए,इसमें अनुवाद शुरू करने के लिए एक प्रारंभिक कोडोन $(AUG)$ और इसे समाप्त करने के लिए एक स्टॉप कोडोन ($UAA, UAG,$ या $UGA$) का होना आवश्यक है,और उनके बीच के कोडोन सही क्रम में होने चाहिए।
$1$. विकल्प $(a)$: $5'-AUG\ UGA\ UUA\ AAG\ AAA-3'$। यहाँ,$AUG$ के तुरंत बाद $UGA$ (स्टॉप कोडोन) आता है। इसलिए अनुवाद पूर्ण नहीं हो सकता।
$2$. विकल्प $(b)$: $5'-AUG\ AUA\ UUG\ CCC\ UGA-3'$। यह अनुक्रम $AUG$ (प्रारंभिक कोडोन) से शुरू होता है और $UGA$ (स्टॉप कोडोन) पर समाप्त होता है। बीच के कोडोन $(AUA, UUG, CCC)$ अर्थपूर्ण हैं। अतः,इसका अनुवाद किया जा सकता है।
$3$. विकल्प $(c)$: $5'-AGU\ UCC\ AGA\ CUC\ UAA-3'$। इस अनुक्रम में प्रारंभिक कोडोन $(AUG)$ का अभाव है। इसलिए,अनुवाद शुरू नहीं हो सकता।
$4$. विकल्प $(d)$: $5'-AUG\ UAC\ AGU\ AAC\ UAG-3'$। यह अनुक्रम $AUG$ (प्रारंभिक कोडोन) से शुरू होता है और $UAG$ (स्टॉप कोडोन) पर समाप्त होता है। बीच के कोडोन $(UAC, AGU, AAC)$ अर्थपूर्ण हैं। अतः,इसका अनुवाद किया जा सकता है।
इसलिए,अनुक्रम $(b)$ और $(d)$ पूरी तरह से अनुवादित हो सकते हैं।

(A) मार्शल नीरेनबर्ग और हेनरिक मथाई ने $1961$ में सबसे पहले आनुवंशिक कूट (genetic code) को डिकोड किया था।
उन्होंने एक कोशिका-मुक्त प्रणाली का उपयोग करके एक कृत्रिम पॉली-$U$ $RNA$ अनुक्रम के माध्यम से पॉलीफेनिलएलनिन श्रृंखला का संश्लेषण किया।
इस प्रयोग ने साबित कर दिया कि कोडोन $UUU$ फेनिलएलनिन अमीनो एसिड के लिए कोड करता है,जो आनुवंशिक कूट को डिकोड करने की शुरुआत थी।

(A) प्रोटीन संश्लेषण (अनुवाद) की प्रक्रिया एक प्रारंभिक कोडोन से शुरू होती है।
लगभग सभी जीवों में,$AUG$ प्रारंभिक कोडोन के रूप में कार्य करता है।
यह अमीनो एसिड मेथियोनीन $(Met)$ के लिए कोड करता है।
$UAG$,$UGA$,और $UAA$ स्टॉप कोडोन (समापन कोडोन) हैं जो प्रोटीन संश्लेषण के अंत का संकेत देते हैं।

(D) आनुवंशिक कोड को कई वैज्ञानिकों के काम के माध्यम से डिकोड किया गया था। मार्शल डब्ल्यू. निरेनबर्ग और उनके सहयोगियों ने ट्राइन्यूक्लियोटाइड्स (सिंथेटिक $RNA$) को संश्लेषित करने के लिए सेल-फ्री सिस्टम का उपयोग किया,ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि कौन से अमीनो एसिड विशिष्ट कोडोन द्वारा कोडित होते हैं। इस सफलता ने आनुवंशिक कोड की पहचान करने में मदद की। इसलिए,सही उत्तर $M.W. $ निरेनबर्ग है।

(A) नॉनसेंस कोडोन,जिसे स्टॉप कोडोन या टर्मिनेशन कोडोन के रूप में भी जाना जाता है,$mRNA$ में न्यूक्लियोटाइड का एक त्रिक (triplet) है जो अनुवाद (translation) की प्रक्रिया की समाप्ति का संकेत देता है। तीन स्टॉप कोडोन $UAA$,$UAG$ और $UGA$ हैं। ये कोडोन किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं। इसके बजाय,इन्हें रिलीज फैक्टर्स द्वारा पहचाना जाता है,जो राइबोसोम को $tRNA$ से पूर्ण पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को मुक्त करने और $mRNA$ अणु से अलग होने के लिए प्रेरित करते हैं। इसलिए,इसका सही कार्य पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को मुक्त करना है।

(D) आनुवंशिक कोड में,$AUG$ स्टार्ट कोडोन के रूप में कार्य करता है और मेथियोनीन के लिए कोड करता है।
$UAA$,$UAG$,और $UGA$ तीन स्टॉप कोडोन (नॉनसेंस कोडोन) हैं जो किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं।
$UAC$ टायरोसीन अमीनो एसिड के लिए कोडोन है।
$AUC$ आइसोल्यूसीन के लिए,$UUA$ ल्यूसीन के लिए और $UGU$ सिस्टीन के लिए कोड करता है।
इसलिए,सही मिलान $UAC$ - टायरोसीन है।

(B) दिया गया $m-RNA$ अनुक्रम $AUGGCAGUGCCA$ है,जिसमें कुल $12$ न्यूक्लियोटाइड हैं।
ओवरलैपिंग आनुवंशिक कूट में,प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड कई क्रमिक कोडोन का हिस्सा होता है।
ट्रिपलेट कोड के लिए (जहाँ प्रत्येक कोडोन $3$ न्यूक्लियोटाइड से बना होता है),ओवरलैपिंग सिस्टम में कोडोन की संख्या कुल न्यूक्लियोटाइड की संख्या में से कोडोन की लंबाई घटाकर उसमें $1$ जोड़ने के बराबर होती है।
कोडोन की संख्या = $N - n + 1$,जहाँ $N$ कुल न्यूक्लियोटाइड की संख्या $(12)$ है और $n$ प्रति कोडोन न्यूक्लियोटाइड की संख्या $(3)$ है।
गणना: $12 - 3 + 1 = 10$.
अतः,इस अनुक्रम में $10$ संभावित ओवरलैपिंग कोडोन उपस्थित हो सकते हैं।

(C) आनुवंशिक कोड में कुल $64$ कोडोन होते हैं।
इन $64$ कोडोन में से,$61$ कोडोन अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं।
शेष $3$ कोडोन $(UAA, UAG, UGA)$ स्टॉप कोडोन (समापन कोडोन) हैं और किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं।
चूंकि $20$ प्रकार के अमीनो एसिड होते हैं जिन्हें कोडित करने की आवश्यकता होती है,इसलिए इन $20$ अमीनो एसिड को निर्दिष्ट करने के लिए $61$ कोडोन का उपयोग किया जाता है,क्योंकि कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडोन द्वारा कोडित होते हैं (आनुवंशिक कोड की अपभ्रष्टता/degeneracy)।

(D) आनुवंशिक कूट के मुख्य लक्षण निम्नलिखित हैं:
$1$. यह सार्वत्रिक है,जिसका अर्थ है कि एक विशिष्ट कोडोन सभी जीवों में समान अमीनो एसिड के लिए कोड करता है।
$2$. यह विशिष्ट है,जिसका अर्थ है कि एक कोडोन केवल एक ही विशिष्ट अमीनो एसिड के लिए कोड करता है।
$3$. यह अपभ्रष्ट है,जिसका अर्थ है कि कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडोन द्वारा कोडित होते हैं।
$4$. यह अतिव्यापी नहीं है और इसमें कोई विराम नहीं होता है।
अतः,आनुवंशिक कूट 'अस्पष्ट' (Ambiguous) नहीं होता है।

(C) प्रारंभिक कोडोन (initiation codon) मैसेंजर $RNA$ $(mRNA)$ में तीन न्यूक्लियोटाइड्स का वह विशिष्ट क्रम है जो अनुवाद (translation) के दौरान प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत का संकेत देता है।
लगभग सभी जीवों में,प्रारंभिक कोडोन $AUG$ होता है,जो मेथियोनीन $(Met)$ अमीनो एसिड के लिए कोड करता है।
$UAG$ एक स्टॉप कोडोन है।
$AUC$ आइसोल्यूसीन के लिए कोड करता है।
$CCU$ प्रोलीन के लिए कोड करता है।

(B) $1$. दिया गया $m-RNA$ अनुक्रम $5'-AUG\ CUA\ UAC\ CUC\ CUU\ UAU\ CUG\ UGA-3'$ है।
$2$. अनुवाद प्रक्रिया प्रारंभिक कोडोन $AUG$ से शुरू होती है,जो मेथियोनीन के लिए कोड करता है।
$3$. कोडोन को तीन के समूह (triplets) में पढ़ा जाता है: $AUG$ (Met),$CUA$ (Leu),$UAC$ (Tyr),$CUC$ (Leu),$CUU$ (Leu),$UAU$ (Tyr),$CUG$ (Leu)।
$4$. $UGA$ एक स्टॉप कोडोन (समापन कोडोन) है और यह किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करता है।
$5$. स्टॉप कोडोन से पहले के कोडोन की गणना करने पर: $AUG, CUA, UAC, CUC, CUU, UAU, CUG$ कुल $7$ कोडोन होते हैं।
$6$. अतः,पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में $7$ अमीनो एसिड होंगे।

(D) आनुवंशिक कोड $64$ कोडोन से बना है।
$AUG$ प्रारंभ कोडोन के रूप में कार्य करता है और मेथियोनीन के लिए कोड करता है।
$UAG$,$UAA$ और $UGA$ तीन समापन (स्टॉप) कोडोन हैं जो किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं।
विकल्प $D$ सही है क्योंकि $UAG$ और $UGA$ दोनों समापन कोडोन हैं।
विकल्प $A$ गलत है क्योंकि $ACG$ थ्रेओनीन के लिए कोड करता है,मेथियोनीन के लिए नहीं।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि $UUA$ ल्यूसीन के लिए कोड करता है,लेकिन $UCA$ सेरीन के लिए कोड करता है।
विकल्प $C$ गलत है क्योंकि $GUU$ वैलीन के लिए कोड करता है,जबकि $GCU$ एलेनिन के लिए कोड करता है।

(A) $UAA$ कोडोन एक स्टॉप कोडोन (समाप्ति कोडोन) है।
जब $25^{th}$ कोडोन $UAA$ में उत्परिवर्तित हो जाता है,तो अनुवाद (translation) प्रक्रिया $24^{th}$ अमीनो एसिड की स्थिति पर समय से पहले समाप्त हो जाएगी।
चूंकि राइबोसोम $24^{th}$ अमीनो एसिड के बाद अमीनो एसिड जोड़ना बंद कर देता है,इसलिए केवल $24$ अमीनो एसिड की एक छोटी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला संश्लेषित होगी।
अतः,सही उत्तर यह है कि $24$ अमीनो एसिड का पॉलीपेप्टाइड बनेगा।

(D) आनुवंशिक कूट का अर्थापन कई वैज्ञानिकों के सामूहिक प्रयासों से हुआ था। मार्शल निरेनबर्ग और हेनरिक मैथेई ने $1961$ में सिंथेटिक पॉली-यूरेसिल $RNA$ का उपयोग करके आनुवंशिक कूट को क्रैक करने का पहला सफल प्रयोग किया। बाद में हर गोबिंद खुराना ने विशिष्ट आधार संयोजनों वाले $RNA$ अणुओं को संश्लेषित करने की विधियाँ विकसित कीं,जिससे पूर्ण आनुवंशिक कूट को समझने में मदद मिली। सेवेरो ओचोआ ने पॉली न्यूक्लियोटाइड फॉस्फोराइलेज एंजाइम की खोज की,जो टेम्पलेट-स्वतंत्र तरीके से $RNA$ के बहुलकीकरण (polymerization) में सहायक था। हालाँकि,कूट को डिकोड करने का मुख्य श्रेय निरेनबर्ग और मैथेई को जाता है।

(C) $1961$ में,मार्शल $Nirenberg$ और हेनरिक $Matthaei$ ने आनुवंशिक कोड को डिकोड करने के लिए एक ऐतिहासिक प्रयोग किया।
उन्होंने एक कोशिका-मुक्त प्रणाली में सिंथेटिक पॉली-यूरेसिल $(poly-U)$ $RNA$ अनुक्रम का उपयोग किया।
उन्होंने देखा कि यह $poly-U$ अनुक्रम पूरी तरह से फेनिलएलनिन $(phenylalanine)$ अमीनो एसिड से बनी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण को निर्देशित करता है।
चूंकि $poly-U$ अनुक्रम में $UUU$ कोडोन एकमात्र दोहराई जाने वाली इकाई थी,इसलिए उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि $UUU$ फेनिलएलनिन के लिए कोड करता है।
इस प्रकार,$UUU$ सबसे पहले खोजा गया कोडोन था।

(C) $RNA$ अनुक्रम $UGU\ GUG\ UGU\ GUG$ है।
इस अनुक्रम को ट्रिपलेट (कोडोन) के रूप में पढ़ने पर $UGU, GUG, UGU, GUG$ प्राप्त होता है।
परिणामी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला सिस्टीन-वैलीन-सिस्टीन-वैलीन है।
इसलिए, कोडोन $UGU$ सिस्टीन के लिए है और कोडोन $GUG$ वैलीन के लिए है।
अतः, सही उत्तर $UGU \text{ और } GUG$ है।

(C) प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में,जब राइबोसोम $mRNA$ स्ट्रैंड पर स्टॉप कोडोन (समापन कोडोन) का सामना करता है,तो अनुवाद की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है।
ये स्टॉप कोडोन किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं और इसके बजाय पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की रिहाई का संकेत देते हैं।
तीन स्टॉप कोडोन (जिन्हें टर्मिनेशन कोडोन या नॉनसेंस कोडोन भी कहा जाता है) $UAA$,$UAG$ और $UGA$ हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) जेनेटिक कोड में कुल $64$ कोडोन होते हैं,जिनमें से $61$ अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं और $3$ स्टॉप कोडोन (जिन्हें टर्मिनेशन कोडोन भी कहा जाता है) होते हैं।
ये $3$ स्टॉप कोडोन $UAA$ (ओकर),$UAG$ (एम्बर),और $UGA$ (ओपल) हैं।
ये किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं और ट्रांसलेशन के दौरान पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण की समाप्ति का संकेत देते हैं।
इसलिए,स्टॉप कोडोन का सही समूह $UGA, UAG, UAA$ है।

(D) आनुवंशिक कूट अपभ्रष्ट (degenerate) होते हैं,जिसका अर्थ है कि कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडोन द्वारा कूटबद्ध होते हैं।
यह घटना मुख्य रूप से फ्रांसिस क्रिक द्वारा प्रस्तावित 'वोबल परिकल्पना' (wobble hypothesis) के कारण होती है।
इस परिकल्पना के अनुसार,कोडोन के तीसरे क्षार ($3'$ सिरे पर) और एंटीकोडोन के पहले क्षार ($5'$ सिरे पर) के बीच युग्मन कम सख्त होता है और यह गैर-मानक क्षार युग्मन की अनुमति देता है।
इसलिए,कोडोन का तीसरा क्षार सबसे अधिक लचीला होता है,जो आनुवंशिक कूट की अपभ्रष्टता का कारण बनता है।

(A) आनुवंशिक कोड को अपह्रासित (Degenerate) कहा जाता है क्योंकि कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडोन द्वारा कोडित होते हैं।
चूंकि $64$ संभावित कोडोन हैं और केवल $20$ अमीनो एसिड हैं,इसलिए कई कोडोन एक ही अमीनो एसिड को निर्दिष्ट करते हैं।
यह गुण कोडोन की तीसरी स्थिति पर उत्परिवर्तन (mutation) के प्रभाव को रोकता है (वोबल परिकल्पना)।
इसलिए,इस विशेषता को आनुवंशिक कोड का अपह्रासित होना (Degeneracy) कहा जाता है।

(B) आनुवंशिक कूट के मुख्य गुणधर्म निम्नलिखित हैं:
$1$. आनुवंशिक कूट अपह्रासित (degenerate) होता है,जिसका अर्थ है कि कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडोन द्वारा कूटबद्ध होते हैं,लेकिन एक कोडोन एक से अधिक अमीनो एसिड के लिए कूट नहीं करता है। अतः,कथन $(a)$ गलत है।
$2$. कोडोन के पहले दो क्षार (bases) अमीनो एसिड को निर्धारित करने में अधिक विशिष्ट होते हैं,जबकि तीसरा क्षार कम विशिष्ट होता है। अतः,कथन $(b)$ सही है।
$3$. कोडोन का तीसरा क्षार अक्सर 'वोबल' (wobble) घटना प्रदर्शित करता है,जो गैर-मानक क्षार युग्मन की अनुमति देता है। अतः,कथन $(c)$ सही है।
$4$. आनुवंशिक कूट सार्वभौमिक (universal) है,जिसका अर्थ है कि यह लगभग सभी जीवों में समान होता है। अतः,कथन $(d)$ सही है।
इसलिए,कथन $(b), (c)$ और $(d)$ सही हैं।

(B) जेनेटिक कोड नियमों का एक समूह है जिसके द्वारा आनुवंशिक सामग्री में एन्कोड की गई जानकारी को जीवित कोशिकाओं द्वारा प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है।
$1$. $UUU$ फेनिलएलनिन के लिए कोड करता है,ल्यूसीन के लिए नहीं।
$2$. $AAA$ लाइसिन के लिए कोड करता है। यह एक सही मिलान है।
$3$. $AUG$ मेथियोनीन के लिए कोड करता है (यह स्टार्ट कोडोन के रूप में भी कार्य करता है),सिस्टीन के लिए नहीं।
$4$. $CCC$ प्रोलीन के लिए कोड करता है,ऐलेनिन के लिए नहीं।
इसलिए,सही युग्म $AAA$ - लाइसिन है।

(C) प्रोटीन संश्लेषण (अनुवाद) की प्रक्रिया में,पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का समापन विशिष्ट कोडोन द्वारा होता है जिन्हें स्टॉप कोडोन या समापन कोडोन (termination codons) कहा जाता है।
ये कोडोन किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं।
तीन स्टॉप कोडोन $UAG$ (एम्बर),$UGA$ (ओपल),और $UAA$ (ओकर) हैं।
इसलिए,कोडोन का वह समूह जो इस प्रक्रिया को समाप्त कर सकता है,वह $UAG, UGA, UAA$ है।

(B) प्रति कोडोन बेस की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम $n^x \geq N$ सूत्र का उपयोग करते हैं,जहाँ $n$ उपलब्ध बेस की संख्या है,$x$ प्रति कोडोन बेस की संख्या है,और $N$ कोड किए जाने वाले अमीनो एसिड की संख्या है।
यहाँ $n = 12$ और $N = 96$ दिया गया है।
यदि $x = 1$ है,तो $12^1 = 12 < 96$ है।
यदि $x = 2$ है,तो $12^2 = 144$ है।
चूंकि $144 \geq 96$ है,इसलिए प्रत्येक कोडोन के लिए आवश्यक न्यूनतम बेस की संख्या $2$ है।

(A) आनुवंशिक कूट में कुल $64$ कोडोन होते हैं। इनमें से $61$ कोडोन अमीनो एसिड के लिए कूटलेखन करते हैं,जबकि $3$ कोडोन $(UAA, UAG, UGA)$ स्टॉप कोडोन (समापन कोडोन) के रूप में कार्य करते हैं और किसी भी अमीनो एसिड के लिए कूटलेखन नहीं करते हैं। इसलिए,कथन $ii$ गलत है क्योंकि सभी $64$ कोडोन अमीनो एसिड के लिए कूटलेखन नहीं करते हैं। कथन $i, iii, iv,$ और $v$ सही हैं: कूट एक ट्रिपलेट है,यह असंदिग्ध है (एक कोडोन केवल एक अमीनो एसिड के लिए कूटलेखन करता है),यह सार्वत्रिक है (सभी जीवों में समान कोडोन समान अमीनो एसिड के लिए कूटलेखन करते हैं),और $AUG$ के दोहरे कार्य हैं (यह मेथियोनीन के लिए कूटलेखन करता है और एक प्रारंभिक कोडोन के रूप में कार्य करता है)।

(A) मान लीजिए कि $n$ प्रति कोडोन नाइट्रोजन बेस की संख्या है और $b$ उपलब्ध नाइट्रोजन बेस के प्रकारों की संख्या है।
यहाँ $b = 6$ और अमीनो एसिड की संख्या $40$ है।
संभावित कोडोन की संख्या $b^n$ द्वारा दी जाती है।
हमें वह न्यूनतम पूर्णांक $n$ ज्ञात करना है जिसके लिए $b^n \geq 40$ हो।
यदि $n = 1$ है,तो $6^1 = 6 < 40$ है।
यदि $n = 2$ है,तो $6^2 = 36 < 40$ है।
यदि $n = 3$ है,तो $6^3 = 216 \geq 40$ है।
अतः,एक कोडोन बनाने के लिए आवश्यक नाइट्रोजन बेस की न्यूनतम संख्या $3$ है।

(D) प्रारंभिक कोडोन $mRNA$ में तीन न्यूक्लियोटाइड्स का एक विशिष्ट अनुक्रम है जो प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत का संकेत देता है। लगभग सभी जीवों में,$AUG$ कोडोन प्रारंभिक कोडोन के रूप में कार्य करता है। यह सुकेंद्रकी जीवों में मेथिओनाइन $(Met)$ अमीनो एसिड के लिए और असीमकेंद्रकी जीवों में $N$-फॉर्मिलमेथिओनाइन $(fMet)$ के लिए कोड करता है।

(D) 'एक जीन-एक एंजाइम' परिकल्पना जॉर्ज बीडल और एडवर्ड टैटम द्वारा $1941$ में प्रस्तावित की गई थी।
उन्होंने ब्रेड मोल्ड $Neurospora$ $\text{crassa}$ पर प्रयोग किए थे।
उन्होंने प्रदर्शित किया कि प्रत्येक जीन एक विशिष्ट एंजाइम के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होता है, जो जीव में एक विशिष्ट चयापचय चरण को नियंत्रित करता है।
अतः, सही विकल्प $D$ है।

(C) बीडल और टैटम ने ब्रेड मोल्ड $Neurospora$ $crassa$ पर अपने प्रयोगों के आधार पर '$\text{एक}$ $\text{जीन}$ - $\text{एक}$ $\text{एंजाइम}$' परिकल्पना प्रस्तावित की।
उन्होंने देखा कि जीव में विशिष्ट उत्परिवर्तन के कारण विशिष्ट एंजाइमी गतिविधियों का अभाव हो जाता है, जो आवश्यक अमीनो एसिड के संश्लेषण को रोकता है।
इससे यह निष्कर्ष निकला कि जीन में विशिष्ट प्रोटीन (एंजाइम) बनाने के लिए आवश्यक आनुवंशिक जानकारी होती है, जो कोशिका में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं।
इसलिए, उनके कार्य का सही निष्कर्ष यह है कि जीन में प्रोटीन बनाने के लिए जानकारी होती है।

(B) स्ट्रेप्टोमाइसिन,केनामाइसिन और नियोमाइसिन जैसे एमिनोग्लाइकोसाइड एंटीबायोटिक्स प्रोकैरियोटिक राइबोसोम की $30S$ छोटी उप-इकाई से जुड़ते हैं।
यह जुड़ाव डिकोडिंग प्रक्रिया में हस्तक्षेप करता है,जिससे $mRNA$ पर मौजूद आनुवंशिक कोड का गलत पठन (misreading) होता है।
परिणामस्वरूप,पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में गलत अमीनो एसिड जुड़ जाते हैं,जिससे गैर-कार्यात्मक या दोषपूर्ण प्रोटीन का उत्पादन होता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से बैक्टीरिया में मानव प्रोटीन का उत्पादन संभव है क्योंकि आनुवंशिक कूट (जेनेटिक कोड) सार्वत्रिक है।
इसका अर्थ है कि बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक लगभग सभी जीवित जीवों में समान कोडोन समान अमीनो एसिड के लिए संकेत देते हैं।
इसलिए,जब एक मानव जीन को बैक्टीरिया के प्लाज्मिड में डाला जाता है,तो बैक्टीरिया की मशीनरी मानव जीन का सही ढंग से अनुलेखन (transcription) और अनुवाद (translation) करके उसे संबंधित मानव प्रोटीन में बदल सकती है।

(A) $m-RNA$ (मैसेंजर $RNA$) $RNA$ का वह प्रकार है जो $DNA$ से आनुवंशिक जानकारी को राइबोसोम तक ले जाता है,जहाँ यह प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। $m-RNA$ में न्यूक्लियोटाइड्स का क्रम पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के क्रम को निर्धारित करता है।

(C) आनुवंशिक कूट (genetic code) में कुल $64$ कोडोन होते हैं।
इन $64$ कोडोन में से $3$ स्टॉप कोडोन $(UAA, UAG, UGA)$ होते हैं जो किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं।
इसलिए,$61$ कोडोन ऐसे होते हैं जो अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं।
चूंकि प्रत्येक $t-RNA$ अणु में एक एंटीकोडोन होता है जो $mRNA$ पर एक विशिष्ट कोडोन के साथ जुड़ता है,इसलिए $61$ अर्थपूर्ण कोडोन के अनुरूप $61$ प्रकार के $t-RNA$ अणु होते हैं।

(D) सही उत्तर $D$ है।
$m-RNA$ (मैसेंजर $RNA$) का संश्लेषण अनुलेखन (transcription) के दौरान केंद्रक में होता है।
$r-RNA$ (राइबोसोमल $RNA$) राइबोसोम का एक संरचनात्मक घटक है।
$t-RNA$ (ट्रांसफर $RNA$) आमतौर पर $73-93$ न्यूक्लियोटाइड से बना होता है,इसलिए $75$ इसकी एक मान्य औसत लंबाई है।
आनुवंशिक कोड में कुल $64$ कोडोन होते हैं,जिनमें से $61$ अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं (अन्य $3$ स्टॉप कोडोन हैं)। इसलिए,$t-RNA$ के $61$ प्रकार होते हैं,$63$ नहीं।

(B) कथन $P$ गलत है क्योंकि एक $m-RNA$ अणु में न्यूक्लियोटाइड की संख्या उस पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की लंबाई पर निर्भर करती है जिसे वह एनकोड करता है। यह $75$ पर स्थिर नहीं होती है।
कथन $Q$ गलत है क्योंकि आनुवंशिक कोड में कुल $64$ कोडोन होते हैं,जिनमें से $61$ अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं और $3$ स्टॉप कोडोन होते हैं। इसके अलावा,ये कोडोन $m-RNA$ अणु पर मौजूद होते हैं,न कि कोशिका द्रव्य में मुक्त रूप से। इसलिए,दोनों कथन गलत हैं।

(A) प्रोटीन की प्राथमिक संरचना एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के रैखिक अनुक्रम को संदर्भित करती है।
यह अनुक्रम $DNA$ में संग्रहीत आनुवंशिक जानकारी द्वारा निर्धारित होता है।
विशेष रूप से,एक $Gene$ ($DNA$ का एक खंड) अमीनो एसिड के विशिष्ट क्रम के लिए निर्देश रखता है,जिसे $mRNA$ में ट्रांसक्राइब किया जाता है और फिर प्रोटीन अनुक्रम में अनुवादित (translate) किया जाता है।
इसलिए,प्राथमिक संरचना को $Gene$ द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

(B) $DNA$ अणु में आनुवंशिक कोड (Genetic code) होता है,जो जीव में प्रोटीन और अन्य आवश्यक रसायनों के संश्लेषण के लिए एक ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य करता है। यह कोड $DNA$ स्ट्रैंड के भीतर नाइट्रोजनस बेस $(A, T, G, C)$ के अनुक्रम द्वारा निर्धारित होता है। ये निर्देश माता-पिता से संतानों में स्थानांतरित होते हैं,जिससे यह सुनिश्चित होता है कि विरासत में मिली आनुवंशिक जानकारी के अनुसार आवश्यक जैव रासायनिक प्रक्रियाएं बनी रहें।