Mix Example-Molecular Basis of Inheritance Questions in Gujarati

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
આનુવંશિક દ્રવ્યની અભિવ્યક્તિ સામાન્ય રીતે પ્રોટીનના ઉત્પાદન દ્વારા થાય છે. આમાં બે ક્રમિક પગલાં સામેલ છે: પ્રત્યાંકન અને ભાષાંતર.
$1$. પ્રત્યાંકન $(A)$: $DNA$ મેસેન્જર $RNA$ $(mRNA)$ ના ઉત્પાદન માટે સંકેત આપે છે.
$2$. ભાષાંતર $(B)$: $mRNA$ સંકેતિત માહિતીને રિબોઝોમ્સ સુધી લઈ જાય છે,જે આ માહિતી વાંચે છે અને તેનો ઉપયોગ પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે કરે છે.
$3$. સેન્ટ્રલ ડોગ્મા $(C)$: $F.H.C.$ ક્રિકે $1958$ માં માહિતીના આ એકદિશીય પ્રવાહને 'મોલેક્યુલર બાયોલોજીનો સેન્ટ્રલ ડોગ્મા' તરીકે વર્ણવ્યો હતો.

(D) સાચો જવાબ $(d)$ છે.
આ આકૃતિ આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનના 'સેન્ટ્રલ ડોગ્મા' (મધ્યસ્થ પ્રતિકૃતિ) ને દર્શાવે છે,જે આનુવંશિક માહિતીના એકદિશીય પ્રવાહનું વર્ણન કરે છે.
$1$. $C$ એ ટ્રાન્સક્રિપ્શન (પ્રત્યાંકન) દર્શાવે છે: આ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં $mRNA$ ના સંશ્લેષણ માટે $DNA$ નો ટેમ્પલેટ તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
$2$. $B$ એ ટ્રાન્સલેશન (ભાષાંતર) દર્શાવે છે: આ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં $mRNA$ માં રહેલી માહિતીનો ઉપયોગ રિબોઝોમ્સ પર પ્રોટીન સંશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે.
$3$. $A$ એ ફ્રાન્સિસ ક્રિક દર્શાવે છે: 'સેન્ટ્રલ ડોગ્મા' નો ખ્યાલ $1958$ માં ફ્રાન્સિસ ક્રિક દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.

(B) એ સાચું વિધાન છે.
$1$. ઇન્સ્યુલિન ઉત્પન્ન કરવા માટેનું જનીન શરીરના દરેક દૈહિક કોષમાં હાજર હોય છે કારણ કે તમામ કોષો સમભાજન દ્વારા યુગ્મનજમાંથી ઉદ્ભવે છે અને સમાન આનુવંશિક માહિતી ધરાવે છે. જોકે,તે માત્ર સ્વાદુપિંડના બીટા કોષોમાં જ અભિવ્યક્ત થાય છે.
$2$. સેન્ટ્રિઓલ્સ (સેન્ટ્રોમિયર નહીં) પ્રાણી કોષોમાં જોવા મળે છે અને કોષ વિભાજન દરમિયાન એસ્ટર ઉત્પન્ન કરે છે.
$3$. ન્યુક્લિયોસોમ આઠ હિસ્ટોન પ્રોટીનના કોરનું બનેલું હોય છે જેની ફરતે $DNA$ વીંટળાયેલું હોય છે,ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું નહીં.
$4$. $DNA$ એ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો પોલિમર છે,આઠ હિસ્ટોન પ્રોટીનનું બનેલું માળખું નથી.

(C) $DNA$ પ્રતિકૃતિ દરમિયાન,$DNA$ ના બેવડા કુંતલના બે શૃંખલાઓ અલગ થઈને રેપ્લિકેશન ફોર્ક બનાવે છે. $DNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક નવી શૃંખલાઓનું સંશ્લેષણ માત્ર $5' \rightarrow 3'$ દિશામાં જ કરે છે.
$1$. $3' \rightarrow 5'$ ધ્રુવીયતા ધરાવતી ટેમ્પલેટ શૃંખલા પર અગ્રેસર શૃંખલા (leading strand) નું સંશ્લેષણ રેપ્લિકેશન ફોર્કની દિશામાં $5' \rightarrow 3'$ દિશામાં સતત થાય છે.
$2$. $5' \rightarrow 3'$ ધ્રુવીયતા ધરાવતી ટેમ્પલેટ શૃંખલા પર વિલંબિત શૃંખલા (lagging strand) નું સંશ્લેષણ ઓકાઝાકી ટુકડાઓ સ્વરૂપે રેપ્લિકેશન ફોર્કથી વિરુદ્ધ દિશામાં $5' \rightarrow 3'$ દિશામાં અસતત રીતે થાય છે.
$3$. વિકલ્પ $C$ માં,ટેમ્પલેટ શૃંખલામાં ઉપર $5'$ અને નીચે $3'$ છે. ઉપરની શૃંખલા $(5' \rightarrow 3')$ વિલંબિત શૃંખલા માટે ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરે છે,અને નીચેની શૃંખલા $(3' \rightarrow 5')$ અગ્રેસર શૃંખલા માટે ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરે છે. આ ગોઠવણી નવી $DNA$ શૃંખલાઓના $5' \rightarrow 3'$ સંશ્લેષણને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(C) ન્યુક્લિયોસોમની રચનામાં:
$A$ એ કોર કણ તરફ નિર્દેશ કરે છે,જે હિસ્ટોન ઓક્ટામર છે ($H2A, H2B, H3$ અને $H4$ ના દરેકના બે અણુઓનું બનેલું છે).
$B$ એ $DNA$ અણુ તરફ નિર્દેશ કરે છે જે હિસ્ટોન ઓક્ટામરની આસપાસ વીંટળાયેલું છે.
$C$ એ $H_1$ હિસ્ટોન તરફ નિર્દેશ કરે છે,જે $DNA$ જ્યાં ન્યુક્લિયોસોમમાં પ્રવેશે છે અને બહાર નીકળે છે ત્યાં જોડાય છે,જે રચનાને સ્થિર કરવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,સાચી ઓળખ $A$ = હિસ્ટોન ઓક્ટામર,$B$ = $DNA$,અને $C$ = $H_1$ હિસ્ટોન છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(1)$ લાયગેઝ: તે $DNA$ ના ટુકડાઓને જોડવા માટે વપરાતો ઉત્સેચક છે,જે $DNA$ પ્રતિકૃતિમાં એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે. તેથી,$(1-q)$.
$(2)$ $RNA$ પોલીમરેઝ + રો ફેક્ટર: રો ફેક્ટર એ પ્રોટીન છે જે પ્રોકેરિયોટ્સમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શનની સમાપ્તિમાં મદદ કરે છે. તેથી,$(2-r)$.
$(3)$ $RNA$ પોલીમરેઝ: આ ઉત્સેચક ટ્રાન્સક્રિપ્શન દરમિયાન $RNA$ શૃંખલાના લંબાઈ (Elongation) માટે જવાબદાર છે. તેથી,$(3-s)$.
$(4)$ સિસ્ટ્રોન: સિસ્ટ્રોન એ $DNA$ નો એક ખંડ છે જે પોલીપેપ્ટાઈડ માટે સંકેત આપે છે. તેથી,$(4-p)$.
તેથી,સાચી જોડ $(1-q), (2-r), (3-s), (4-p)$ છે.

(A) આપેલ આકૃતિ આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનના સેન્ટ્રલ ડોગ્મા (Central Dogma) ને દર્શાવે છે.
$1$. $DNA$ માંથી $DNA$ બનવાની પ્રક્રિયાને પ્રતિકૃતિ (Replication) કહેવામાં આવે છે,જે $X$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવી છે.
$2$. $DNA$ માંથી $mRNA$ બનવાની પ્રક્રિયાને પ્રત્યાંકન (Transcription) કહેવામાં આવે છે.
$3$. $mRNA$ માંથી પ્રોટીન બનવાની પ્રક્રિયાને ભાષાંતર (Translation) કહેવામાં આવે છે,જેના પરિણામે $Y$ (પ્રોટીન) નું નિર્માણ થાય છે.
તેથી,$X$ એ પ્રતિકૃતિ છે અને $Y$ એ પ્રોટીન છે.

(B) યુકેરિયોટિક જીનોમ પ્રોકેરિયોટિક જીનોમથી ઘણી રીતે અલગ પડે છે. એક મુખ્ય તફાવત એ છે કે યુકેરિયોટ્સમાં પુનરાવર્તિત $DNA$ ક્રમ જોવા મળે છે,જે પ્રોકેરિયોટ્સમાં ગેરહાજર હોય છે અથવા ખૂબ જ ઓછા હોય છે.
અન્ય વિકલ્પો વિશે:
વિકલ્પ $A$ ખોટો છે કારણ કે હિસ્ટોન પ્રોટીન યુકેરિયોટિક $DNA$ ની લાક્ષણિકતા છે,પ્રોકેરિયોટિકની નહીં.
વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે ઓપેરોન એ પ્રોકેરિયોટિક જનીન નિયમનની લાક્ષણિકતા છે,યુકેરિયોટિકની નહીં.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે પ્રોકેરિયોટિક $DNA$ વલયાકાર હોય છે પરંતુ તે દ્વિ-સૂત્રી (double-stranded) હોય છે,એકસૂત્રી નહીં.

(A) ટોટોમેરિક શિફ્ટ એ $DNA$ માં રહેલા નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઇઝની આણ્વિય રચનામાં થતા સ્વયંભૂ ફેરફારો છે.
આ ફેરફારોમાં હાઈડ્રોજન પરમાણુનું સ્થળાંતર થાય છે,જે બેઇઝને તેના સામાન્ય કીટો સ્વરૂપમાંથી ઈમિનો અથવા ઈનોલ સ્વરૂપમાં બદલે છે.
આ વૈકલ્પિક વેલેન્સ અવસ્થાઓને કારણે દુર્લભ અને ખોટી બેઇઝ જોડીઓ (દા.ત. $A$ નું $T$ ને બદલે $C$ સાથે જોડાવું) બને છે,જે $DNA$ ના સ્વયંજનન દરમિયાન વિકૃતિઓ (mutations) પ્રેરી શકે છે.

(A) $1$ જનીન $1$ ઉત્સેચક પરિકલ્પના જ્યોર્જ બીડલ અને એડવર્ડ ટાટમ દ્વારા $1941$ માં રજૂ કરવામાં આવી હતી.
તેમણે બ્રેડ મોલ્ડ $Neurospora$ $crassa$ પર પ્રયોગો કર્યા હતા.
ક્ષ-કિરણોનો ઉપયોગ કરીને વિકૃતિઓ પ્રેરીને, તેમણે અવલોકન કર્યું કે ચોક્કસ વિકૃતિઓ ચોક્કસ ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિઓના નુકસાન તરફ દોરી જાય છે, આમ સાબિત થયું કે દરેક જનીન ચોક્કસ ઉત્સેચકના સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે.

(D) આપેલ આકૃતિ આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનના સેન્ટ્રલ ડોગ્મા (Central Dogma) ને દર્શાવે છે.
$1$. $DNA$ માંથી $mRNA$ બનવાની પ્રક્રિયાને પ્રત્યાંકન (Transcription) $(A)$ કહેવામાં આવે છે.
$2$. $mRNA$ માંથી પ્રોટીન બનવાની પ્રક્રિયાને ભાષાંતર (Translation) $(B)$ કહેવામાં આવે છે.
$3$. સેન્ટ્રલ ડોગ્માનો ખ્યાલ ફ્રાન્સિસ ક્રીક $(C)$ દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.

(NONE) આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનના સંદર્ભમાં આપેલી તમામ વ્યાખ્યાઓ યોગ્ય છે:
$1$. ટ્રાન્સક્રિપ્શન એ $DNA$ ની એક શૃંખલા પરથી આનુવંશિક માહિતીને $RNA$ માં નકલ કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$2$. ટ્રાન્સલેશન એ $mRNA$ પરના કોડોન્સના ક્રમ મુજબ એમિનો એસિડના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા પોલીપેપ્ટાઈડ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે.
$3$. રિપ્રેસર પ્રોટીન ઓપેરોનના ઓપરેટર પ્રદેશ સાથે જોડાય છે જેથી બંધારણીય જનીનોનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન અટકે છે અને ઉત્સેચકનું સંશ્લેષણ બંધ થાય છે.
$4$. ઓપેરોન એ એક સામાન્ય પ્રમોટર અને નિયમનકારી જનીનો (ઓપરેટર સહિત) દ્વારા નિયંત્રિત પોલીસીસ્ટ્રોનિક બંધારણીય જનીનનો બનેલો છે.
આમ,આપેલી તમામ જોડીઓ સાચી છે,તેથી કોઈ પણ જોડકું ખોટું નથી.

(D) આ પ્રયોગ સીમોર બેન્ઝર દ્વારા કરવામાં આવેલા કોમ્પ્લીમેન્ટેશન ટેસ્ટ (complementation test) પર આધારિત છે.
$1$. $T_4$ બૅક્ટરિયોફેઝના $rII$ મ્યુટન્ટ્સ $E. coli$ ની $K$ જાત પર વૃદ્ધિ પામી શકતા નથી.
$2$. જ્યારે બે અલગ-અલગ $rII$ મ્યુટન્ટ્સને એક જ $E. coli$ કોષમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે જો વિકૃતિઓ અલગ-અલગ કાર્યાત્મક એકમો (સિસ્ટ્રોન) માં હોય,તો તેઓ એકબીજાની પૂર્તિ (complement) કરી શકે છે.
$3$. જો વિકૃતિઓ અલગ-અલગ સિસ્ટ્રોનમાં હોય,તો એક મ્યુટન્ટમાં ખૂટતું કાર્યાત્મક પ્રોટીન બીજા દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવે છે,જેનાથી ફેઝ પ્રતિકૃતિ પામી શકે છે અને યજમાન કોષને તોડી શકે છે.
$4$. તેથી,લાયસિસ (lysis) થાય છે કારણ કે બંને જાતિઓમાં અલગ-અલગ સિસ્ટ્રોનમાં વિકૃતિઓ હોય છે,જે એકબીજાની પૂર્તિ કરીને વાઇલ્ડ-ટાઇપ કાર્યને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.

(A) ન્યુક્લિયોસોમ એ સુકોષકેન્દ્રી રંગસૂત્રદ્રવ્યનો પાયાનો રચનાત્મક એકમ છે,જે હિસ્ટોન પ્રોટીનના કોરની આસપાસ વીંટળાયેલા $DNA$ ના ખંડનો બનેલો હોય છે.
આપેલ આકૃતિમાં:
$A$ એ $DNA$ અણુ દર્શાવે છે જે હિસ્ટોન કોરની આસપાસ વીંટળાયેલું છે.
$B$ એ $H_1$ હિસ્ટોન પ્રોટીન દર્શાવે છે,જે $DNA$ જ્યાં ન્યુક્લિયોસોમમાં પ્રવેશે છે અને બહાર નીકળે છે ત્યાં જોડાય છે.
$C$ એ હિસ્ટોન ઓક્ટામર દર્શાવે છે,જે ચાર હિસ્ટોન પ્રોટીન ($H2A, H2B, H3,$ અને $H4$) ના દરેકના બે અણુઓનો બનેલો કોર સંકુલ છે.
તેથી,સાચી ઓળખ $A - DNA, B - H_1$ હિસ્ટોન,અને $C -$ હિસ્ટોન ઓક્ટામર છે.

(B) હિસ્ટોન્સ એ યુકેરિયોટિક રંગસૂત્રોમાં જોવા મળતા બેઝિક પ્રોટીન છે,જે લાયસિન અને આર્જીનાઇન જેવા ધન વીજભારિત એમિનો એસિડથી સમૃદ્ધ હોય છે.
આ પ્રોટીન ઋણ વીજભારિત $DNA$ ને ક્રોમેટિનમાં પેક કરવા માટે આવશ્યક છે.
હિસ્ટોન પ્રોટીનના પાંચ મુખ્ય પ્રકારો છે: $H_1, H_2A, H_2B, H_3$ અને $H_4$.
જોકે વિધાન અને કારણ બંને વૈજ્ઞાનિક રીતે સાચા છે,પરંતુ કારણ એ હિસ્ટોન્સના પ્રકારો દર્શાવે છે,તે એ સમજાવતું નથી કે તેઓ પેકેજિંગ માટે શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે (જે તેમના બેઝિક સ્વભાવ અને વીજભાર સાથે સંબંધિત છે).
તેથી,કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી નથી.

(N/A) પુનરાવર્તિત $DNA$ અને સેટેલાઇટ $DNA$

પુનરાવર્તિત $DNA$	સેટેલાઇટ $DNA$
$DNA$ ના અનુક્રમો જેમાં જનીનસમૂહમાં નાના ખંડો ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.	પુનરાવર્તિત $DNA$ નો એક પ્રકાર જે અત્યંત પુનરાવર્તિત અનુક્રમો ધરાવે છે અને ઘનતા ઢાળ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દરમિયાન અલગ પટ્ટાઓ બનાવે છે.

$(b)$ $mRNA$ અને $tRNA$

ક્રમ	$mRNA$ (મેસેન્જર $RNA$)	$tRNA$ (ટ્રાન્સફર $RNA$)
$1.$	પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે $DNA$ માંથી આનુવંશિક માહિતી વહન કરતા ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરે છે.	ભાષાંતર દરમિયાન રીબોઝોમ સુધી ચોક્કસ એમિનો એસિડ લાવતા એડેપ્ટર અણુ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$2.$	તે એક રેખીય અણુ છે.	તે લાક્ષણિક ક્લોવર-લીફ દ્વિતીયક બંધારણ (અથવા $L$-આકારનું $3D$ બંધારણ) ધરાવે છે.

$(c)$ ટેમ્પલેટ શૃંખલા અને કોડિંગ શૃંખલા

ક્રમ	ટેમ્પલેટ શૃંખલા	કોડિંગ શૃંખલા
$1.$	$RNA$ સંશ્લેષણ માટે ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરે છે; તેનો અનુક્રમ $mRNA$ ને પૂરક હોય છે.	ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરતી નથી; તેનો અનુક્રમ $mRNA$ જેવો જ હોય છે ($T$ ના સ્થાને $U$ સિવાય).
$2.$	તે $3' \to 5'$ દિશામાં હોય છે.	તે $5' \to 3'$ દિશામાં હોય છે.

(N/A) પ્રત્યાંકન: પ્રત્યાંકન એ $DNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $RNA$ સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન $DNA$ નો એક ખંડ $mRNA$ માં નકલ થાય છે. પ્રક્રિયા પ્રમોટર વિસ્તારથી શરૂ થાય છે અને ટર્મિનેટર વિસ્તાર પર સમાપ્ત થાય છે. આ બે વિસ્તારો વચ્ચેના $DNA$ ના ખંડને પ્રત્યાંકન એકમ કહેવાય છે. તેમાં $RNA$ પોલિમરેઝ ઉત્સેચક,$DNA$ ટેમ્પલેટ,ચાર પ્રકારના રાઇબોન્યુક્લિયોટાઇડ્સ અને $Mg^{2+}$ જેવા સહકારકોની જરૂર પડે છે. તેના ત્રણ તબક્કા છે: પ્રારંભ,લંબાઈ અને સમાપ્તિ. $DNA$ આધારિત $RNA$ પોલિમરેઝ અને પ્રારંભિક કારક $(\sigma)$ પ્રમોટર સાથે જોડાય છે. ઉત્સેચક $DNA$ ને ખોલે છે અને $mRNA$ બનાવવા માટે ટેમ્પલેટ સ્ટ્રેન્ડનો ઉપયોગ કરે છે. ટર્મિનેટર પર પહોંચતા,સમાપ્તિ કારક $(\rho)$ ની મદદથી $mRNA$ અને ઉત્સેચક મુક્ત થાય છે.
$(b)$ બહુરૂપતા: બહુરૂપતા એ આનુવંશિક ભિન્નતાનું એક સ્વરૂપ છે જેમાં $DNA$ અણુના ચોક્કસ સ્થાને અલગ ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ વારસાગત પરિવર્તન વસ્તીમાં ઉચ્ચ આવૃત્તિએ જોવા મળે છે. તે દૈહિક અથવા જનન કોષોમાં પરિવર્તનને કારણે ઉદભવે છે. જનન કોષનું પરિવર્તન સંતતિમાં વહન પામે છે,જે ઉત્ક્રાંતિ અને જાતિ નિર્માણ માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
$(c)$ ભાષાંતર: ભાષાંતર એ પોલીપેપ્ટાઇડ શૃંખલા બનાવવા માટે એમિનો એસિડના પોલિમરાઇઝેશનની પ્રક્રિયા છે. $mRNA$ માં બેઝ જોડીનો ટ્રિપ્લેટ ક્રમ એમિનો એસિડનો ક્રમ નક્કી કરે છે. તેમાં પ્રારંભ,લંબાઈ અને સમાપ્તિનો સમાવેશ થાય છે. $tRNA$ એ $ATP$ નો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થાય છે. નાનો રાઇબોઝોમલ સબયુનિટ $mRNA$ ના પ્રારંભિક કોડોન $(AUG)$ સાથે જોડાય છે,ત્યારબાદ મોટો સબયુનિટ જોડાય છે. લંબાઈ દરમિયાન,રાઇબોઝોમ $mRNA$ પર આગળ વધે છે અને એમિનો એસિડ પેપ્ટાઇડ બોન્ડ દ્વારા જોડાય છે. જ્યારે રાઇબોઝોમ $STOP$ કોડોન ($UAA, UAG,$ અથવા $UGA$) પર પહોંચે છે,ત્યારે ભાષાંતર સમાપ્ત થાય છે અને પોલીપેપ્ટાઇડ શૃંખલા મુક્ત થાય છે.
$(d)$ બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સ: બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સ એ મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં કોમ્પ્યુટેશનલ અને આંકડાકીય તકનીકોનો ઉપયોગ છે. તે જૈવિક ડેટાના સંચાલન અને વિશ્લેષણની સમસ્યાઓ ઉકેલે છે. હ્યુમન જીનોમ પ્રોજેક્ટ $(HGP)$ પછી તે વિકસિત થયું છે. તેમાં જૈવિક ડેટાબેઝ બનાવવાનો અને પ્રોટીન બંધારણ,કાર્યો અને ક્રમ વચ્ચેના સંબંધોનું વિશ્લેષણ કરવા માટે અલ્ગોરિધમ્સ વિકસાવવાનો સમાવેશ થાય છે.

(N/A) આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનમાં મધ્યસ્થ પ્રણાલી (Central Dogma) ફ્રાન્સિસ ક્રિક દ્વારા સૂચવવામાં આવી હતી.
તે જણાવે છે કે જનીનિક માહિતીનો પ્રવાહ નીચે મુજબની દિશામાં વહે છે: $DNA \to mRNA \to$ પ્રોટીન.
$1$. સ્વયંજનન (Replication): $DNA$ પોતાની નકલ બનાવે છે.
$2$. પ્રત્યાંકન (Transcription): $DNA$ નું $mRNA$ માં રૂપાંતરણ થાય છે.
$3$. ભાષાંતરણ (Translation): $mRNA$ નું પ્રોટીન શૃંખલામાં રૂપાંતરણ થાય છે.

(N/A)

$m-RNA$	$t-RNA$
$(1)$ તે પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટેની આનુવંશિક માહિતી કોષકેન્દ્રમાંથી કોષરસમાં વહન કરે છે.	$(1)$ તે ચોક્કસ એમિનો ઍસિડ સાથે જોડાય છે અને તેમને રિબોઝોમની સપાટી પર લાવે છે.
$(2)$ જનીન અભિવ્યક્તિના આધારે કોષમાં અલગ-અલગ સમયે અસંખ્ય $m-RNA$ એકમો સક્રિય હોય છે.	$(2)$ $20$ પ્રકારના એમિનો ઍસિડના વહન માટે $61$ પ્રકારના $t-RNA$ શક્ય છે (જે $61$ સંકેતોને અનુરૂપ છે).
$(3)$ $m-RNA$ તેનું કાર્ય પૂર્ણ કર્યા પછી વિઘટન પામે છે.	$(3)$ $t-RNA$ અણુઓ સામાન્ય રીતે સ્થાયી હોય છે અને સરળતાથી વિઘટન પામતા નથી.
$(4)$ $m-RNA$ માં ન્યુક્લિઓટાઇડનો ક્રમ પ્રોટીન બંધારણમાં એમિનો ઍસિડનો ક્રમ અને સ્થાન નક્કી કરે છે.	$(4)$ દરેક $t-RNA$ એક ચોક્કસ પ્રકારના એમિનો ઍસિડનું વહન કરે છે.

(N/A) $1.$ ન્યુક્લિઓટાઇડ: જ્યારે ફૉસ્ફેટ ગ્રૂપ ન્યુક્લિઓસાઇડના $5'-OH$ સમૂહ સાથે ફૉસ્ફોએસ્ટર બંધથી જોડાય છે, ત્યારે ન્યુક્લિઓટાઇડનું નિર્માણ થાય છે.
$2.$ સેન્ટ્રલ ડોગ્મા: જનીનિક માહિતીનું વહન $DNA$ માંથી $mRNA$ માં પ્રત્યાંકન (transcription) દ્વારા થાય છે, જે ત્યારબાદ ભાષાંતર (translation) પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં પરિણમે છે. આ પ્રવાહને આ રીતે દર્શાવી શકાય: $DNA \rightarrow mRNA \rightarrow \text{પ્રોટીન}$.

(N/A) લીડિંગ શૃંખલા: $DNA$ ના સ્વયંજનન દરમિયાન,જે શૃંખલા પર $5^{\prime} \rightarrow 3^{\prime}$ દિશામાં સતત સંશ્લેષણ થાય છે,તેને લીડિંગ શૃંખલા કહે છે.
લેગિંગ શૃંખલા: જે શૃંખલા પર $5^{\prime} \rightarrow 3^{\prime}$ દિશામાં ટૂંકા ખંડો (ઓકાઝાકી ટુકડા) સ્વરૂપે અસતત સંશ્લેષણ થાય છે,તેને લેગિંગ શૃંખલા કહે છે.
$t-RNA$: તે પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન ચોક્કસ એમિનો એસિડને રિબોઝોમ સુધી લાવવાનું કાર્ય કરે છે.
$m-RNA$: તે $DNA$ માંથી પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટેની જનીનિક માહિતીનું વહન કરે છે.
મોનોસિસ્ટ્રોનિક: સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળતું બંધારણીય જનીન જે એક જ પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલા માટે સંકેત આપે છે.
પોલિસિસ્ટ્રોનિક: આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળતું બંધારણીય જનીન જે એકસાથે અનેક પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલાઓ માટે સંકેત આપે છે.

(N/A) $1.$ ઓસ્વાલ્ડ એવરી, કોલિન મેકલીઓડ અને મેકલિન મેકકાર્ટી $(1933-44)$: તેઓએ ગ્રિફિથના પ્રયોગમાં 'રૂપાંતરણકારી સિદ્ધાંત' $(transforming\, principle)$ નું જૈવરાસાયણિક સ્વરૂપ નક્કી કરવા માટે કામ કર્યું હતું. તેઓએ DNase, RNase અને પ્રોટીએઝ જેવા ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને સાબિત કર્યું કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે, પ્રોટીન કે $RNA$ નહીં.
$2.$ મેથ્યુ મેસેલસન અને ફ્રેન્કલિન સ્ટેહલ $(1958)$: તેઓએ $^{15}N$ (ભારે નાઈટ્રોજન) ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછરેલા $E. coli$ બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગ કર્યો અને ત્યારબાદ તેમને $^{14}N$ (હલકા નાઈટ્રોજન) માધ્યમમાં સ્થાનાંતરિત કર્યા. તેમના પરિણામોએ સાબિત કર્યું કે $DNA$ નું સ્વયંજનન અર્ધ-રૂઢિચુસ્ત $(semi-conservative)$ છે.

(N/A) ફ્રાન્સિસ ક્રિકે મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં સેન્ટ્રલ ડોગ્માનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો, જે જણાવે છે કે આનુવંશિક માહિતીનો પ્રવાહ $DNA \to RNA \to$ પ્રોટીન તરફ વહે છે.
કેટલાક વાયરસમાં માહિતીનો પ્રવાહ વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે, એટલે કે $RNA$ થી $DNA$ તરફ.
બે ક્રમિક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર $0.34 \, nm$ $(0.34 \times 10^{-9} \, m)$ લેતા, જો લાક્ષણિક સસ્તન કોષમાં $DNA$ ડબલ હેલિક્સની લંબાઈની ગણતરી કરવામાં આવે (કુલ $bp$ ની સંખ્યાને બે ક્રમિક $bp$ વચ્ચેના અંતર સાથે ગુણીને, એટલે કે $6.6 \times 10^9 \, bp \times 0.34 \times 10^{-9} \, m/bp$), તો તે આશરે $2.2 \, \text{મીટર}$ થાય છે.
આ લંબાઈ લાક્ષણિક કોષકેન્દ્રના પરિમાણ (આશરે $10^{-6} \, m$) કરતા ઘણી વધારે છે.
પ્રોકેરિયોટ્સમાં, જેમ કે $E. coli$, જોકે તેમની પાસે સ્પષ્ટ કોષકેન્દ્ર હોતું નથી, તેમ છતાં $DNA$ સમગ્ર કોષમાં વિખરાયેલું હોતું નથી. $DNA$ (ઋણ વીજભારિત હોવાથી) કેટલાક પ્રોટીન (જે ધન વીજભાર ધરાવે છે) સાથે 'ન્યુક્લિયોઇડ' નામના પ્રદેશમાં જકડાયેલું હોય છે. ન્યુક્લિયોઇડમાં $DNA$ પ્રોટીન દ્વારા પકડાયેલા મોટા લૂપ્સમાં સંગઠિત હોય છે.
યુકેરિયોટ્સમાં, આ સંગઠન વધુ જટિલ છે. તેમાં હિસ્ટોન્સ નામના ધન વીજભારિત, બેઝિક પ્રોટીનનો સમૂહ હોય છે. પ્રોટીન વીજભારિત સાઇડ ચેઇન ધરાવતા એમિનો એસિડ અવશેષોની વિપુલતાના આધારે વીજભાર મેળવે છે. હિસ્ટોન્સ બેઝિક એમિનો એસિડ અવશેષો લાયસિન અને આર્જિનિનમાં સમૃદ્ધ હોય છે. આ બંને એમિનો એસિડ અવશેષો તેમની સાઇડ ચેઇનમાં ધન વીજભાર ધરાવે છે.

(N/A) હર્ષે-ચેઝના પ્રયોગ પરથી તે એક સ્થાપિત તથ્ય બન્યું કે $DNA$ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે.
જોકે,ત્યારબાદ તે સ્પષ્ટ થયું કે કેટલાક વાયરસમાં $RNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે (દા.ત.,ટોબેકો મોઝેક વાયરસ,$QB$ બેક્ટેરિયોફેજ વગેરે).
આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરી શકે તેવા અણુએ નીચેના માપદંડો પૂર્ણ કરવા જોઈએ:
$(i)$ તે પોતાની પ્રતિકૃતિ (Replication) બનાવી શકતું હોવું જોઈએ.
$(ii)$ તે રાસાયણિક અને બંધારણીય રીતે સ્થાયી હોવું જોઈએ.
$(iii)$ તે ઉત્ક્રાંતિ માટે જરૂરી ધીમા ફેરફારો (ઉત્પરિવર્તન) માટે અવકાશ પૂરો પાડતું હોવું જોઈએ.
$(iv)$ તે 'મેન્ડેલિયન લક્ષણો' સ્વરૂપે પોતાની અભિવ્યક્તિ કરી શકતું હોવું જોઈએ.
આ જરૂરિયાતોની સરખામણી:
- બેઝ પેરિંગ અને પૂરકતાના નિયમને કારણે,બંને ન્યુક્લિક એસિડ ($DNA$ અને $RNA$) પોતાની પ્રતિકૃતિ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
- પ્રોટીન પ્રથમ માપદંડ પૂર્ણ કરવામાં નિષ્ફળ જાય છે.
- સ્થિરતા: આનુવંશિક દ્રવ્ય એટલું સ્થાયી હોવું જોઈએ કે તે જીવનચક્રના વિવિધ તબક્કાઓ,ઉંમર કે શરીરવિજ્ઞાનમાં ફેરફાર સાથે બદલાય નહીં. ગ્રિફિથના પ્રયોગે દર્શાવ્યું કે ગરમી આનુવંશિક દ્રવ્ય $(DNA)$ ના ગુણધર્મોનો નાશ કરતી નથી.
- રાસાયણિક સ્થિરતા: $RNA$ માં દરેક ન્યુક્લિઓટાઈડ પર હાજર $2'-OH$ સમૂહ એક સક્રિય સમૂહ છે,જે $RNA$ ને અસ્થાયી અને સરળતાથી વિઘટન પામે તેવું બનાવે છે. $RNA$ ઉદ્દીપકીય પણ છે,તેથી તે વધુ સક્રિય છે.
- $DNA$ રાસાયણિક રીતે ઓછું સક્રિય અને $RNA$ ની તુલનામાં બંધારણીય રીતે વધુ સ્થાયી છે. યુરેસિલને બદલે થાઈમિનની હાજરી $DNA$ ને વધારાની સ્થિરતા આપે છે.
- ઉત્પરિવર્તન: $DNA$ અને $RNA$ બંને ઉત્પરિવર્તન પામી શકે છે. $RNA$ અસ્થાયી હોવાથી,તે ઝડપી દરે ઉત્પરિવર્તન પામે છે. પરિણામે,$RNA$ જીનોમ ધરાવતા વાયરસ ઝડપથી ઉત્ક્રાંતિ પામે છે.
- અભિવ્યક્તિ: $RNA$ સીધું પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે કોડ કરી શકે છે,જ્યારે $DNA$ પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે $RNA$ પર આધાર રાખે છે. પ્રોટીન સંશ્લેષણની મશીનરી $RNA$ ની આસપાસ વિકસિત થઈ છે.
નિષ્કર્ષ: બંને આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરી શકે છે,પરંતુ $DNA$ તેની સ્થિરતાને કારણે આનુવંશિક માહિતીના સંગ્રહ માટે પસંદ કરવામાં આવે છે,જ્યારે $RNA$ આનુવંશિક માહિતીના વહન માટે વધુ સારું છે.

$(A)$ સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(a)$ સ્પ્લાયસિંગ એ પ્રી-mRNA માંથી ઇન્ટ્રોન્સને દૂર કરવાની અને એક્સોન્સને જોડવાની પ્રક્રિયા છે, જે $(4)$ સાથે સુસંગત છે.
$(b)$ ઓકાઝાકી ટુકડાઓ એ $DNA$ પ્રતિકૃતિ દરમિયાન લેગિંગ સ્ટ્રેન્ડ પર અસતત રીતે સંશ્લેષિત થતા ટૂંકા $DNA$ ક્રમ છે, જે $(2)$ સાથે સુસંગત છે.
$(c)$ જેકબ અને મોનોડ એ વૈજ્ઞાનિકો હતા જેમણે ઓપેરોન મોડેલ, ખાસ કરીને લેક ઓપેરોન પ્રસ્તાવિત કર્યું હતું, જે $(1)$ સાથે સુસંગત છે.
$(d)$ ઇન્ડ્યુસર એ એવો અણુ છે જે રિપ્રેસર પ્રોટીન સાથે જોડાઈને જનીન અભિવ્યક્તિનું નિયમન કરે છે; લેક ઓપેરોનમાં, લેક્ટોઝ ઇન્ડ્યુસર તરીકે કાર્ય કરે છે, જે $(3)$ સાથે સુસંગત છે.
તેથી, સાચી જોડ $(a-4, b-2, c-1, d-3)$ છે.

(N/A) $1$. રેપ્લિકેશન ફોર્ક: લાંબા $DNA$ અણુઓ માટે,$DNA$ ની બંને શૃંખલાઓ તેમની સંપૂર્ણ લંબાઈમાં અલગ થઈ શકતી નથી,તેથી પ્રતિકૃતિ $DNA$ હેલિક્સના એક નાના ખુલ્લા ભાગમાં થાય છે,જેને રેપ્લિકેશન ફોર્ક કહેવામાં આવે છે.
$2$. ટ્રાન્સક્રિપ્શન: $DNA$ ની એક શૃંખલામાંથી આનુવંશિક માહિતીને $RNA$ માં નકલ કરવાની પ્રક્રિયાને ટ્રાન્સક્રિપ્શન (પ્રત્યાંકન) કહેવામાં આવે છે.

(C) જનીનવિદ્યા એ જીવવિજ્ઞાનની એવી શાખા છે જે આનુવંશિકતા અને ભિન્નતાના અભ્યાસ સાથે સંબંધિત છે.
$1$. આનુવંશિકતા (Inheritance) એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા લક્ષણો પિતૃઓમાંથી સંતતિમાં ઉતરી આવે છે.
$2$. ભિન્નતા (Variation) એ સંતતિઓ તેમના પિતૃઓથી કેટલી અલગ પડે છે તેનું માપ છે.
$3$. $DNA$ માંથી $RNA$ (પ્રત્યાંકન) અને $RNA$ માંથી પ્રોટીન (ભાષાંતર) નું નિર્માણ એ આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનના 'સેન્ટ્રલ ડોગ્મા' નો ભાગ છે,જે સમજાવે છે કે કોષમાં જનીનિક માહિતી કેવી રીતે વહે છે.
જોકે જનીનવિદ્યામાં જનીનો અને તેમની અભિવ્યક્તિનો અભ્યાસ થાય છે,પરંતુ $DNA$ થી $RNA$ અને પ્રોટીન સંશ્લેષણની ચોક્કસ પ્રક્રિયાને 'આણ્વિક જીવવિજ્ઞાન' (Molecular Biology) હેઠળ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે,જ્યારે જનીનવિદ્યાનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય આનુવંશિકતા અને ભિન્નતા પર કેન્દ્રિત છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ એ આનુવંશિકતા અને ભિન્નતાના સંદર્ભમાં જનીનવિદ્યાની વ્યાખ્યા સાથે સૌથી ઓછો સીધો સંબંધ ધરાવે છે.

(B) સીકલસેલ એનીમીયા એ હિમોગ્લોબિનના $\beta$-ગ્લોબિન જનીનમાં થતા બિંદુવત વિકૃતિ (point mutation) ને કારણે થાય છે.
સામાન્ય જનીનમાં,ટેમ્પલેટ શૃંખલા પર $CTC$ ક્રમ હોય છે,જે mRNA માં $GAG$ માટે સંકેત આપે છે,જેના પરિણામે ગ્લુટામિક એસિડ એમિનો એસિડ બને છે.
વિકૃત જનીનમાં,ટેમ્પલેટ શૃંખલા પરનો $CTC$ ક્રમ બદલાઈને $CAC$ થઈ જાય છે.
પરિણામે,નોન-ટેમ્પલેટ (કોડિંગ) શૃંખલા,જે mRNA જેવો જ ક્રમ ધરાવે છે ($U$ ને બદલે $T$ સાથે),તે $GAG$ માંથી બદલાઈને $GTG$ થઈ જાય છે.
તેથી,નોન-ટેમ્પલેટ શૃંખલા પરનો ખામીયુક્ત ક્રમ $GTG$ છે.

(A) આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનના સેન્ટ્રલ ડોગ્મા મુજબ, આનુવાંશિક માહિતીનો પ્રવાહ $DNA \rightarrow RNA \rightarrow \text{પ્રોટીન}$ દિશામાં હોય છે.
કેટલાક વાઈરસમાં, ખાસ કરીને રેટ્રોવાઈરસ જેવા કે $HIV$ માં, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ઉત્સેચક હાજર હોય છે.
આ ઉત્સેચક આનુવાંશિક માહિતીને $RNA$ માંથી પાછી $DNA$ માં વહેવા દે છે, જેને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન કહેવામાં આવે છે.
તેથી, આનુવાંશિક માહિતીનો વિપરીત દિશામાં પ્રવાહ વાઈરસમાં જોવા મળે છે.

(D) પ્રતિકૃતિ (Replication) એ પ્રક્રિયા છે જેમાં $DNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $DNA$ નું સંશ્લેષણ થાય છે.
અનુલેખન (Transcription) એ પ્રક્રિયા છે જેમાં $DNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $RNA$ નું સંશ્લેષણ થાય છે.
બંને પ્રક્રિયાઓમાં,એક ન્યુક્લિક એસિડ (ટેમ્પલેટ) નો ઉપયોગ કરીને બીજા ન્યુક્લિક એસિડ (નવો સ્ટ્રેન્ડ) નું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $A$ અને $B$ બંને છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(W)$ ગ્રીફીથ: $Streptococcus$ $pneumoniae$ પરના પ્રયોગો દ્વારા 'રૂપાંતરણીય સિદ્ધાંત' રજૂ કર્યો $(3)$.
$(X)$ એવરી,મેકલિઓડ અને મેકકાર્ટી: દર્શાવ્યું કે $DNase$ રૂપાંતરણની પ્રક્રિયાને અવરોધે છે,જે સાબિત કરે છે કે $DNA$ એ રૂપાંતરિત પદાર્થ છે $(4)$.
$(Y)$ મેસલસન-સ્ટાલ: $DNA$ સ્વયંજનનની અર્ધરૂઢિગત પદ્ધતિ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા આપ્યા $(2)$.
$(Z)$ હર્શી અને ચેઈઝ: બેક્ટેરિયોફેજ (વાયરસ) નો ઉપયોગ કરીને સાબિત કર્યું કે $DNA$ જનીન દ્રવ્ય છે $(1)$.
આમ,સાચો ક્રમ $W-3, X-4, Y-2, Z-1$ છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(a)$ હેલીકેઝ: આ ઉત્સેચક $DNA$ ની બે શૃંખલાઓ વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધ તોડીને $DNA$ હેલિક્સને ખોલવાનું કાર્ય કરે છે, જે $(iii)$ સાથે જોડાય છે।
$(b)$ રીબોન્યુક્લિએઝ: આ ઉત્સેચક ખાસ કરીને $RNA$ અણુઓના પાચન અથવા વિઘટન માટે જવાબદાર છે, જે $(ii)$ સાથે જોડાય છે।
$(c)$ રીવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ: આ ઉત્સેચક $RNA$ ટેમ્પલેટનો ઉપયોગ કરીને $DNA$ નું સંશ્લેષણ કરે છે, જેને રીવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન કહેવાય છે, જે $(iv)$ સાથે જોડાય છે।
$(d)$ $DNA$ પોલિમરેઝ: આ ઉત્સેચક અસ્તિત્વ ધરાવતા $DNA$ ટેમ્પલેટનો ઉપયોગ કરીને નવી $DNA$ શૃંખલાનું સંશ્લેષણ કરે છે, જે $(i)$ સાથે જોડાય છે।
તેથી, સાચો ક્રમ $a-iii, b-ii, c-iv, d-i$ છે।

(D) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. $1952$: હર્શી અને ચેઈઝ $(d)$ એ સાબિત કર્યું કે $DNA$ જનીન દ્રવ્ય છે $(ii)$.
$2$. $1928$: ગ્રીફીથ $(c)$ એ રૂપાંતરણીય સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો $(iv)$.
$3$. $1869$: ફેડરીક મીશર $(b)$ એ $DNA$ ને ઓળખ્યું અને તેને ન્યુક્લિઈન $(iii)$ નામ આપ્યું.
$4$. $1953$: વોટસન અને ક્રિક $(a)$ એ $DNA$ નું બેવડું કુંતલાકાર મોડેલ રજૂ કર્યું $(i)$.
આમ, સાચો ક્રમ $1-d-ii, 2-c-iv, 3-b-iii, 4-a-i$ છે.

(B) $(p) AUG$ એ પ્રારંભિક સંકેત (start codon) છે જે મિથીયોનીન $(d)$ એમિનો એસિડ માટે સંકેતન કરે છે.
$(q) UGA$ એ ત્રણ સમાપ્તિ સંકેતો (termination codons) પૈકીનો એક છે $(c)$.
$(r)$ જમ્પિંગ જીન્સને ટ્રાન્સપોઝોન્સ $(a)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
$(s)$ ઓપેરોન મોડેલ જેકોબ અને મોનાડ $(b)$ દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું.
તેથી, સાચી જોડ $p-d, q-c, r-a, s-b$ છે.

(A) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(a)$ એકઝોન: આ જનીનમાં રહેલા સાંકેતિક ક્રમો છે જે પરિપક્વ $RNA$ માં જોવા મળે છે. તેથી,$(a-II)$.
$(b)$ ઈન્ટ્રોન: આ બિન-સાંકેતિક ક્રમો છે જે $RNA$ સ્પ્લાયસિંગ દરમિયાન દૂર કરવામાં આવે છે. તેથી,$(b-I)$.
$(c)$ જનીન સંકેત: જનીન સંકેતને ઉકેલવામાં નીરેનબર્ગ,ખોરાના અને માર્થીએ મહત્વનું યોગદાન આપ્યું હતું. તેથી,$(c-IV)$.
$(d)$ $DNA$ પેકેજીંગ: સુકોષકેન્દ્રીઓમાં $DNA$ ન્યુક્લિઓઝોમ નામની રચનાઓમાં પેક થયેલ હોય છે. તેથી,$(d-III)$.
આમ,સાચો ક્રમ $a-II, b-I, c-IV, d-III$ છે.

(B) આ આકૃતિ હિસ્ટોન પ્રોટીન કોરની આસપાસ વીંટળાયેલા $DNA$ નો એક ભાગ દર્શાવે છે. આ રચનાને ન્યુક્લિઓઝોમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ આકૃતિમાં,'$Z$' એ હિસ્ટોન ઓક્ટામર (આઠ હિસ્ટોન પ્રોટીનનો સમૂહ) દર્શાવે છે,અને '$Y$' એ '$H1$' હિસ્ટોન પ્રોટીન દર્શાવે છે જે $DNA$ ના વીંટળાવવાની પ્રક્રિયાને સ્થિર કરવામાં મદદ કરે છે.

(A) આપેલ આકૃતિ ન્યુક્લિયોસોમ દર્શાવે છે,જે સુકોષકેન્દ્રીઓમાં $DNA$ પેકેજિંગનો મૂળભૂત એકમ છે.
આ રચનામાં,ઋણ વીજભારિત $DNA$ એ ધન વીજભારિત હિસ્ટોન ઓકટામર (જેને $Z$ તરીકે દર્શાવેલ છે) ની આસપાસ વીંટળાયેલું હોય છે.
હિસ્ટોન ઓકટામર ચાર પ્રકારના હિસ્ટોન પ્રોટીન $(H_2A, H_2B, H_3, H_4)$ ના દરેકના બે અણુઓનો બનેલો હોય છે.
$H_1$ હિસ્ટોન (જેને $Y$ તરીકે દર્શાવેલ છે) એ $DNA$ સાથે જોડાય છે જ્યાં તે ન્યુક્લિયોસોમમાં પ્રવેશે છે અને બહાર નીકળે છે,જે આ રચનાને સ્થિર કરવામાં મદદ કરે છે.

(C) આ આકૃતિ $t-RNA$ (ટ્રાન્સફર $RNA$) ના ક્લોવર-લીફ મોડેલને દર્શાવે છે.
તેમાં $5'$ અને $3'$ છેડા,એમિનો એસિડ જોડાણ સ્થાન (જે સેરીન,$Ser$ ધરાવે છે) અને $UCA$ ક્રમ ધરાવતો એન્ટિકોડોન લૂપ જોવા મળે છે.

(A) સાચો જવાબ જીનોમ (Genome) છે.
રંગસૂત્રોનો સંપૂર્ણ સેટ અથવા જન્યુમાં હાજર રંગસૂત્રોની એકકીય સંખ્યાને જીનોમ કહેવામાં આવે છે. તે એક પિતૃ તરફથી જન્યુ દ્વારા વારસામાં મળેલ સંપૂર્ણ આનુવંશિક દ્રવ્યનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(D) 'સેન્ટ્રલ ડોગ્મા' શબ્દ ફ્રાન્સિસ ક્રિક દ્વારા $1958$ માં આપવામાં આવ્યો હતો. તે આનુવંશિક માહિતીના $DNA$ થી $RNA$ અને ત્યારબાદ પ્રોટીન (પોલિપેપ્ટાઇડ) તરફના એકમાર્ગી પ્રવાહને દર્શાવે છે. $DNA$ માંથી $RNA$ બનવાની પ્રક્રિયાને ટ્રાન્સક્રિપ્શન (પ્રત્યાંકન) કહેવામાં આવે છે,અને $RNA$ માંથી પ્રોટીન બનવાની પ્રક્રિયાને ટ્રાન્સલેશન (ભાષાંતર) કહેવામાં આવે છે.

(A) વિધાન $(i)$ સાચું છે: પ્રત્યાંકન દરમિયાન,$RNA$ માં એડેનોસિન $(A)$ યુરેસિલ $(U)$ સાથે જોડાય છે.
વિધાન $(ii)$ ખોટું છે: રિપ્રેસર દ્વારા લેક ઓપેરોનનું નિયમન એ ઋણાત્મક નિયમન તરીકે ઓળખાય છે,કારણ કે રિપ્રેસર પ્રોટીન પ્રત્યાંકનને અટકાવવા માટે ઓપરેટર સાથે જોડાય છે.
વિધાન $(iii)$ ખોટું છે: માનવ જીનોમમાં આશરે $20,000-25,000$ જનીનો હોય છે,$50,000$ નહીં.
વિધાન $(iv)$ સાચું છે: હિમોફિલિયા એ જાણીતો જાતિ-સંલગ્ન પ્રચ્છન્ન વિકાર છે.
તેથી,વિધાન $(i)$ અને $(iv)$ સાચા છે. સાચા વિધાનોની કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(C) ફ્રેમ-શિફ્ટ વિકૃતિમાં,બેઝ ક્રમની વાંચન ફ્રેમ એક અથવા વધુ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ઉમેરાને કારણે આગળની દિશામાં અથવા એક અથવા વધુ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના લોપને કારણે પાછળની દિશામાં ખસે છે.
બેઝ પેર સબસ્ટિટ્યુશનમાં,એક બેઝ જોડી બીજી બેઝ જોડી દ્વારા બદલાય છે,જેના પરિણામે ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં ફેરફાર થાય છે.
આ બંને પ્રક્રિયાઓ જનીનની અંદર ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં ફેરફાર કરતી હોવાથી,સાચો જવાબ $(a)$ અને $(b)$ બંને છે.

(A) $16S$ $rRNA$ અને $23S$ $rRNA$ એ બેક્ટેરિયલ રાઈબોઝોમના ઘટકો છે. ખાસ કરીને,$23S$ $rRNA$ બેક્ટેરિયામાં રાઈબોઝાઈમ (પેપ્ટિડિલ ટ્રાન્સફરેઝ) તરીકે કાર્ય કરે છે,જે પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન પેપ્ટાઈડ બંધના નિર્માણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$Val$ ઓપેરોન અસ્તિત્વમાં નથી; ઓપેરોન એ આદિકોષકેન્દ્રીઓની લાક્ષણિકતા છે,સુકોષકેન્દ્રીઓની નહીં.
સેન્જર પદ્ધતિ મુખ્યત્વે $DNA$ સિક્વન્સિંગ માટે વપરાય છે,પ્રોટીન સિક્વન્સિંગ માટે નહીં.
$VNTR$ એટલે કે 'વેરિયેબલ નંબર ટેન્ડમ રિપીટ્સ',જે જિનોમમાં જોવા મળતા પુનરાવર્તિત $DNA$ ક્રમ છે,તે માત્ર ઇન્ટ્રોન નથી.

(C) વિધાન ખોટું છે કારણ કે $5S$ $rRNA$ એ મોટા રિબોઝોમલ સબયુનિટનો (સુકોષકેન્દ્રીમાં $60S$ અથવા આદિકોષકેન્દ્રીમાં $50S$) એક ઘટક છે,પરંતુ તે ખાસ કરીને $tRNA$ માટે જોડાણ સ્થાન પૂરું પાડતું નથી. $tRNA$ જોડાણ સ્થાનો ($A$,$P$,અને $E$ સ્થાનો) રિબોઝોમમાં રહેલા $rRNA$ અને રિબોઝોમલ પ્રોટીનની જટિલ રચના દ્વારા બને છે,માત્ર $5S$ $rRNA$ દ્વારા નહીં.
કારણ સાચું છે. $tRNA$ (ટ્રાન્સફર $RNA$) ને ખરેખર દ્રાવ્ય $RNA$ $(sRNA)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે સેન્ટ્રિફ્યુગેશન પછી સુપરનેટન્ટમાં રહે છે. તેમાં સ્યુડોયુરિડિન,ડાયહાઇડ્રોયુરિડિન અને મિથાઈલગુઆનોસિન જેવા અસામાન્ય અથવા રૂપાંતરિત બેઝ હોય છે,જે તેની રચનાની લાક્ષણિકતા છે.

(D) ટેમિનિઝમ,જેને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $RNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $DNA$ ના સંશ્લેષણને દર્શાવે છે. આ પ્રક્રિયા રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ($RNA$-આધારિત $DNA$ પોલિમરેઝ) ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે,$DNA$-આધારિત $RNA$ પોલિમરેઝ દ્વારા નહીં.
ટેમિનિઝમમાં માહિતીનો પ્રવાહ $RNA$ થી $DNA$ તરફ થાય છે,જે સેન્ટ્રલ ડોગ્માના એકદિશીય પ્રવાહ $(DNA \rightarrow RNA \rightarrow Protein)$ ના ખ્યાલથી વિપરીત છે.
તેથી,વિધાન ખોટું છે કારણ કે ટેમિનિઝમ એ પ્રમાણભૂત એકદિશીય પ્રવાહથી વિચલન દર્શાવે છે,અને કારણ પણ ખોટું છે કારણ કે તેમાં ખોટા ઉત્સેચકનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે.

(A) આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનનો સેન્ટ્રલ ડોગ્મા જૈવિક તંત્રમાં આનુવંશિક માહિતીના પ્રવાહને દર્શાવે છે.
$1$. $(a)$ એ પ્રતિકૃતિ (Replication) દર્શાવે છે,જેમાં $DNA$ પોતાની નકલ બનાવે છે.
$2$. $(b)$ એ પ્રત્યાંકન (Transcription) દર્શાવે છે,જેમાં $DNA$ નો ઉપયોગ $mRNA$ ના સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
$3$. $(c)$ એ ભાષાંતર (Translation) દર્શાવે છે,જેમાં $mRNA$ નો ઉપયોગ પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલા અથવા પ્રોટીન $(d)$ ના સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $(a)-$પ્રતિકૃતિ,$(b)-$પ્રત્યાંકન,$(c)-$ભાષાંતર,$(d)-$પ્રોટીન છે.

(A) આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનનો મધ્યસ્થ સિદ્ધાંત જૈવિક તંત્રમાં આનુવંશિક માહિતીના પ્રવાહને દર્શાવે છે.
$1$. $P$ એ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે જેમાં $DNA$ પોતાની નકલ બનાવે છે,જેને સ્વયંજનન (Replication) કહેવામાં આવે છે.
$2$. $Q$ એ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે જેમાં $DNA$ નો ઉપયોગ $mRNA$ ના સંશ્લેષણ માટે થાય છે,જેને પ્રત્યાંકન (Transcription) કહેવામાં આવે છે.
$3$. $R$ એ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે જેમાં $mRNA$ નો ઉપયોગ પ્રોટીન બનાવવા માટે થાય છે,જેને ભાષાંતરણ (Translation) કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $P$: સ્વયંજનન,$Q$: પ્રત્યાંકન,$R$: ભાષાંતરણ છે.

(A) $1$. પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં,$mRNA$ (મેસેન્જર $RNA$) સીધા ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરે છે જે એમિનો એસિડના ભાષાંતર (translation) માટે આનુવંશિક સંકેત ધરાવે છે.
$2$. $RNA$ ન્યુક્લિઓટાઈડનો શર્કરા ઘટક રાઈબોઝ છે,જેમાં શર્કરા વલયના $2'$ સ્થાન પર હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ હોય છે.
$3$. આની સરખામણીમાં,$DNA$ માં ડીઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા હોય છે,જેમાં $2'-OH$ સમૂહનો અભાવ હોય છે (તેમાં $2'$ સ્થાન પર માત્ર હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોય છે).
$4$. તેથી,$P$ એ $RNA$ છે અને $Q$ એ $RNA$ છે.

(D) વિધાન $I$ સાચું છે: $DNA$ માંથી પ્રત્યાંકન પ્રક્રિયા દ્વારા $RNA$ નું સંશ્લેષણ થાય છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: $DNA$ એ $RNA$ કરતા વધુ સ્થાયી છે કારણ કે $RNA$ માં રાઈબોઝ શર્કરા પર $2'-OH$ સમૂહ હોય છે,જે તેને વધુ સક્રિય અને જળવિભાજન માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે.
વિધાન $III$ સાચું છે: $RNA$ કેટલીક જૈવ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં ઉદ્દીપક (રાઈબોઝાઈમ) તરીકે કાર્ય કરી શકે છે,જેમ કે પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન રીબોઝોમમાં.
વિધાન $IV$ સાચું છે: $DNA$ તેના બેવડા કુંતલ બંધારણ અને પૂરક શૃંખલાઓની હાજરીને કારણે પરિવર્તનો સામે વધુ સ્થાયી અને પ્રતિરોધક છે,જે સમારકામ પ્રક્રિયાઓ માટે ટેમ્પલેટ પૂરું પાડે છે.
આમ,ચારેય વિધાનો સાચા હોવાથી,સાચો જવાબ $4$ છે.

(D) $1$. બધા જ સજીવોમાં ન્યુક્લિક એસિડ ($DNA$ અથવા $RNA$) આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે.
$2$. રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં,રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા $DNA$ ને અસરકારક રીતે કાપવા માટે,તે પ્રોટીન,$RNA$,પોલીસેકેરાઈડ્સ અને લિપિડ્સ જેવા અન્ય મેક્રોમોલેક્યુલ્સથી મુક્ત અને શુદ્ધ સ્વરૂપમાં હોવું જરૂરી છે.
$3$. $DNA$ અણુ ચાર પ્રકારના ન્યુક્લિઓટાઈડનો બનેલો હોય છે,જે તેમના નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ ($Adenine$,$Guanine$,$Cytosine$,અને $Thymine$) ના આધારે અલગ પડે છે.
આમ,આપેલા તમામ વિધાનો વૈજ્ઞાનિક રીતે સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.