The DNA Questions in Gujarati

(D) કોલીફેજ $T_2$ એ એક પ્રકારનો બેક્ટેરિયોફેજ છે જે $Escherichia \text{ } coli$ બેક્ટેરિયાને સંક્રમિત કરે છે।
તેમાં આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે રેખીય, દ્વિ-શૃંખલામય $DNA$ $(dsDNA)$ અણુ હોય છે, જે પ્રોટીન કેપ્સિડની અંદર સુરક્ષિત હોય છે।

(C) પ્રોવાયરસ એ વાયરલ જિનોમ છે જે યજમાન કોષના $DNA$ માં સંકલિત (integrated) થયેલ હોય છે. આ અવસ્થામાં,વાયરલ $DNA$ સુષુપ્ત રહે છે અને કોષ વિભાજન દરમિયાન યજમાન કોષના જિનોમની સાથે તેનું પણ પ્રતિકૃતિ (replication) થાય છે. આ બેક્ટેરિયોફેજ અને રેટ્રોવાયરસમાં જોવા મળતા લાયસોજેનિક ચક્રની લાક્ષણિકતા છે.

(A) બેક્ટેરિયોફેજ $\phi \times 174$ એ એક જાણીતો વાયરસ છે જે તેના આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ (એક શૃંખલામય $DNA$) ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ $(ss\, DNA)$ છે.

(B) સાચો જવાબ $(b)$ છે.
સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ અમુક બેક્ટેરિયોફેજ જેવા કે $\phi \times 174$,$S-13$,$F-1$,$M-13$ અને પાર્વોવાયરસ જેવા કેટલાક વાયરસમાં જોવા મળે છે.
તેની સામે,$E. coli$,$\lambda$ ફેજ અને $T_4$ ફેજમાં તેમના આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ હોય છે.

(C) $E. coli$ ના જિનોમમાં આશરે $4.6$ મિલિયન બેઝ જોડીઓ હોય છે. બેક્ટેરિયલ જનીનના સરેરાશ કદના આધારે,આ આનુવંશિક દ્રવ્ય આશરે $4000$ થી $4300$ વિવિધ પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે તેમ અનુમાનિત કરવામાં આવે છે. તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી સચોટ શ્રેણી $3000$ થી $4000$ પ્રોટીન છે.

(B) હિસ્ટોન પ્રોટીન એ પ્રોટીનનો એક સમૂહ છે જે બેઝિક એમિનો એસિડ,ખાસ કરીને $Lysine$ અને $Arginine$ થી સમૃદ્ધ હોય છે.
આ એમિનો એસિડ શારીરિક $pH$ પર તેમની સાઇડ ચેઇનમાં ધન વીજભાર ધરાવે છે.
$DNA$ તેના બેકબોનમાં રહેલા ફોસ્ફેટ જૂથોને કારણે ઋણ વીજભારિત હોવાથી,ધન વીજભારિત હિસ્ટોન પ્રોટીન $DNA$ ને ન્યુક્લિયોસોમ નામના માળખાકીય એકમોમાં પેક કરવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,હિસ્ટોન પ્રોટીન સ્વભાવે બેઝિક હોય છે.

(C) બેન્ડિંગ એ રંગસૂત્રોની રચનાને જોવા માટે વપરાતી એક સાયટોજેનેટિક તકનીક છે. $1969$ માં,વૈજ્ઞાનિકોએ બેન્ડિંગ તકનીકો વિકસાવી જેમાં રંગસૂત્રોને ચોક્કસ અભિરંજકો (stains) વડે ટ્રીટ કરવામાં આવે છે જેથી પ્રકાશ અને ઘેરા પટ્ટાઓની ભાત (pattern) જોવા મળે છે. દરેક પટ્ટો રંગસૂત્રના ચોક્કસ ભાગને દર્શાવે છે,જે રંગસૂત્રોની ઓળખ અને મેપિંગ માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.

(C) સુકોષકેન્દ્રી રંગસૂત્રોની સુપરકોઇલ્ડ રચના $Nucleosome$ મોડેલ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.
સુકોષકેન્દ્રીઓમાં,$DNA$ હિસ્ટોન પ્રોટીનના કોરની આસપાસ વીંટળાયેલું હોય છે,જે $Nucleosome$ નામની રચના બનાવે છે.
આ ન્યુક્લિયોસોમ્સ વધુ ગૂંચળાય છે અને ઉચ્ચ-સ્તરની ક્રોમેટિન રચનાઓ બનાવે છે,જે અંતે કોષ વિભાજન દરમિયાન રંગસૂત્રની અત્યંત ઘટ્ટ સુપરકોઇલ્ડ રચનામાં પરિણમે છે.

(B) સુકોષકેન્દ્રી ટેલોમેરિક $DNA$ ટૂંકા,પુનરાવર્તિત ક્રમોનું બનેલું હોય છે.
આ ક્રમો એક શૃંખલામાં $G$-અવશેષો (ગ્વાનાઈન) અને બીજી પૂરક શૃંખલામાં $C$-અવશેષો (સાયટોસિન) ના ક્લસ્ટરો દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
વિશેષરૂપે,$G$-સમૃદ્ધ શૃંખલાનો $3'$ છેડો એક સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ઓવરહેંગ બનાવે છે,જે ટેલોમિયરની સ્થિરતા અને રક્ષણ માટે આવશ્યક છે.
તેથી,ટેલોમિયર્સ મુખ્યત્વે ગ્વાનાઈન-સમૃદ્ધ પુનરાવર્તનો માટે જાણીતા છે.

(C) $DNA$ એ $RNA$ થી મુખ્યત્વે બે બાબતોમાં અલગ પડે છે:
$1$. શર્કરા: $DNA$ માં $2'$-ડીઓક્સિરાઇબોઝ શર્કરા હોય છે,જ્યારે $RNA$ માં રાઇબોઝ શર્કરા હોય છે.
$2$. પિરિમિડિન: $DNA$ માં નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ તરીકે થાઇમિન $(T)$ હોય છે,જ્યારે $RNA$ માં થાઇમિનને બદલે યુરેસિલ $(U)$ હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $C$ છે.

(A) $DNA$ ના બેવડા કુંતલની બે શૃંખલાઓ નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો, એડેનાઇન અને થાઇમિન વચ્ચે બેવડો હાઇડ્રોજન બંધ $(A = T)$ અને સાયટોસિન અને ગ્વાનિન વચ્ચે ત્રિ-હાઇડ્રોજન બંધ $(C \equiv G)$ હોય છે.

(A) ચાર્ગાફના નિયમો અને વોટસન અને ક્રિક દ્વારા પ્રસ્તાવિત $DNA$ ના બેવડા કુંતલ (double helix) બંધારણ મુજબ,નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા ચોક્કસ રીતે જોડાય છે.
$DNA$ માં,ગ્વાનિન $(G)$ હંમેશા સાયટોસિન $(C)$ સાથે ત્રણ હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
એડેનિન $(A)$ હંમેશા થાયમિન $(T)$ સાથે બે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
તેથી,ગ્વાનિન સાયટોસિન સાથે જોડાય છે.

(A) $DNA$ અણુની બે શૃંખલાઓ વિરુદ્ધ અથવા પ્રતિસમાંતર દિશામાં હોય છે.
આ રચનાત્મક ગોઠવણી જળવાઈ રહે છે કારણ કે બે શૃંખલાઓના નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ એકબીજા સાથે હાઈડ્રોજન બંધ ($H$-બંધ) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જે પૂરક બેઝ જોડીના સિદ્ધાંતને અનુસરે છે.
જોકે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ એક જ શૃંખલામાં ન્યુક્લિયોટાઈડ્સને જોડી રાખે છે,પરંતુ પ્રતિસમાંતર સ્વભાવ ખાસ કરીને બેઝ જોડીઓ વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધ માટે જરૂરી દિશાવિન્યાસ દ્વારા નક્કી થાય છે.

(D) હિસ્ટોન પ્રોટીન એ બેઝિક પ્રોટીન છે જે લાયસિન અને આર્જિનિન જેવા એમિનો એસિડથી સમૃદ્ધ હોય છે.
તેમની પાર્શ્વ શૃંખલાઓમાં ધન વીજભાર હોય છે.
$DNA$ તેના બેકબોનમાં ફોસ્ફેટ જૂથોની હાજરીને કારણે ઋણ વીજભારિત અણુ છે.
હિસ્ટોન $DNA$ ના ઋણ વીજભારને તટસ્થ કરવામાં મદદ કરે છે અને $DNA$ ને ન્યુક્લિયોસોમ્સ તરીકે ઓળખાતી ઘટ્ટ રચનાઓમાં પેક કરવામાં મદદ કરે છે,જે રંગસૂત્રની રચનાને સ્થિર કરવા માટે આવશ્યક છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
$DNA$ અણુમાં,નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ ચારગાફના બેઝ પેરિંગના નિયમનું પાલન કરે છે.
આ નિયમ મુજબ,એડેનાઈન $(A)$ હંમેશા બે હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા થાઈમિન $(T)$ સાથે જોડાય છે.
તે જ રીતે,સાયટોસિન $(C)$ હંમેશા ત્રણ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા ગ્વાનિન $(G)$ સાથે જોડાય છે.
તેથી,$DNA$ માં એડેનાઈન અને થાઈમિનની જોડી હાજર હોય છે.

(C) $DNA$ અણુઓમાં,નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ એકબીજા સાથે ચોક્કસ હાઈડ્રોજન બંધ બનાવે છે. એડેનાઈન $(A)$ એ થાઈમીન $(T)$ સાથે બે હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે $(A = T)$. સાયટોસીન $(C)$ એ ગ્વાનીન $(G)$ સાથે ત્રણ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે $(C \equiv G)$. તેથી,સાચી રજૂઆત $A = T$ અને $C \equiv G$ છે.

(B) $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) મુખ્યત્વે મોટાભાગના સજીવોમાં બેવડી શૃંખલામય અણુ તરીકે જોવા મળે છે,જે બેવડી કુંતલમય (double helix) રચના બનાવે છે.
જોકે,અમુક વાયરસમાં,જેમ કે $\phi X174$ બેક્ટેરિયોફેજ,$DNA$ એકલ શૃંખલામય સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,સામાન્ય રીતે $DNA$ બેવડી શૃંખલામય હોય છે,પરંતુ ચોક્કસ જૈવિક સંદર્ભોમાં તે ભાગ્યે જ એકલ શૃંખલામય હોય છે.

(D) ન્યુક્લિક એસિડ,ખાસ કરીને $DNA$ અને $RNA$,સ્વ-પ્રતિકૃતિ પામવાની વિશિષ્ટ ક્ષમતા ધરાવે છે.
$DNA$ મોટાભાગના સજીવોમાં આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે અને તે આનુવંશિક માહિતીને આગામી પેઢીમાં પહોંચાડવા માટે પોતાની પ્રતિકૃતિ બનાવી શકે છે.
ઉત્સેચકો એ પ્રોટીન છે જે પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે,કાર્બોદિતો એ ઉર્જાના સ્ત્રોત અથવા બંધારણીય ઘટકો છે,અને પાણી એ અકાર્બનિક દ્રાવક છે; આમાંથી કોઈ પણ સ્વ-પ્રતિકૃતિ માટે જરૂરી આંતરિક રાસાયણિક બંધારણ ધરાવતું નથી.

(C) $DNA$ ના બેવડા કુંતલ (double helix) માં બે ક્રમિક બેઝ જોડી વચ્ચેનું અંતર $0.34 \, nm$ અથવા $3.4 \, \mathring A$ હોય છે.
$DNA$ ખંડની લંબાઈની ગણતરી માટેનું સૂત્ર $L = n \times d$ છે,જ્યાં $n$ એ બેઝ જોડીની સંખ્યા છે અને $d$ એ બે ક્રમિક બેઝ જોડી વચ્ચેનું અંતર $(3.4 \, \mathring A)$ છે.
તેથી,લંબાઈ $= 23 \times 3.4 \, \mathring A = 78.2 \, \mathring A$ થાય.

(D) ન્યુક્લિક એસિડ બેઝની રચનામાં,હાઇડ્રોજન બોન્ડ દાતા અને સ્વીકારનાર સાઇટ્સની સંખ્યા તેમની બાઈન્ડિંગ ક્ષમતા નક્કી કરે છે.
$DNA$ માં $Adenine$ $(A)$ સામાન્ય રીતે $Thymine$ $(T)$ સાથે $2$ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવે છે.
$Guanine$ $(G)$ એ $Cytosine$ $(C)$ સાથે $3$ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Adenine$ બે ચોક્કસ હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ સાઇટ્સ (એક દાતા અને એક સ્વીકારનાર) ધરાવે છે,જે તેને $Thymine$ સાથે બે હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા ચોક્કસ રીતે જોડાવવાની મંજૂરી આપે છે.

(B) $DNA$ ના દ્વિ-કુંડલમય (double helix) બંધારણમાં,બે ક્રમિક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર આશરે $3.4 \, \mathring{A}$ $(0.34 \, nm)$ હોય છે.
આ અંતર $B-DNA$ સ્વરૂપની મૂળભૂત લાક્ષણિકતા છે,જે સજીવોમાં જોવા મળતું સૌથી સામાન્ય $DNA$ સ્વરૂપ છે.

(C) વોટસન અને ક્રિક દ્વારા પ્રસ્તાવિત $DNA$ ની બેવડી કુંતલમય રચના જમણી બાજુ વળેલું કુંતલ ધરાવે છે.
$DNA$ હેલિક્સના દરેક સંપૂર્ણ આંટાનું માપ આશરે $3.4 \, nm$ $(34 \, \text{\AA})$ હોય છે.
$DNA$ હેલિક્સના દરેક સંપૂર્ણ આંટામાં $10$ બેઝ જોડી (ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડી) હાજર હોય છે.
તેથી, બે નજીકની બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર આશરે $0.34 \, nm$ $(3.4 \, \text{\AA})$ હોય છે.

(C) $DNA$ (ડીઓક્સિરાઇબોન્યુક્લિક એસિડ) અને $RNA$ (રાઇબોન્યુક્લિક એસિડ) બંને ન્યુક્લિક એસિડ છે.
બંને ન્યુક્લિઓટાઇડ્સ નામના પુનરાવર્તિત એકમોથી બનેલા લાંબી શૃંખલાવાળા પોલિમર છે.
એક ન્યુક્લિઓટાઇડ નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ,પેન્ટોઝ શર્કરા અને ફોસ્ફેટ ગ્રુપનો બનેલો હોય છે.
તેથી,મૂળભૂત બંધારણીય સમાનતા એ છે કે બંને ન્યુક્લિઓટાઇડ્સના પોલિમર છે.

(A) $DNA$ (ડીઓક્સિરાઈબોન્યુક્લિક એસિડ) એ એક લાંબી શૃંખલા ધરાવતો અણુ છે જેને પોલીમર કહેવામાં આવે છે.
તેના એકલક એકમોને ન્યુક્લિયોટાઈડ કહેવામાં આવે છે.
એક ન્યુક્લિયોટાઈડ ત્રણ ઘટકોનો બનેલો હોય છે: નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ,પેન્ટોઝ શર્કરા (ડીઓક્સિરાઈબોઝ) અને ફોસ્ફેટ સમૂહ.
તેથી,$DNA$ એ ન્યુક્લિયોટાઈડનો પોલીમર છે.

(A) $DNA$ માં ચાર નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ હોય છે: એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનીન $(G)$,સાયટોસિન $(C)$ અને થાઈમીન $(T)$.
$RNA$ માં થાઈમીનના સ્થાને યુરેસિલ $(U)$ હોય છે.
તેથી,$RNA$ માં હાજર નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ એડેનાઈન,ગ્વાનીન,સાયટોસિન અને યુરેસિલ છે.

(C) ટેલોમેરેઝ એક વિશિષ્ટ ઉત્સેચક છે જે સુકોષકેન્દ્રી રંગસૂત્રોના છેડા પર ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમ ઉમેરે છે,જેને ટેલોમિયર્સ કહેવામાં આવે છે.
તે એક રાઈબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન સંકુલ છે,જેનો અર્થ છે કે તે પ્રોટીન ઘટક ($TERT$ - ટેલોમેરેઝ રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ) અને $RNA$ ઘટક ($TERC$ - ટેલોમેરેઝ $RNA$ ઘટક) બંનેનું બનેલું છે,જે ટેલોમેરિક $DNA$ ના પુનરાવર્તનોના સંશ્લેષણ માટે ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) $Genome$ (જીનોમ) શબ્દ કોષ અથવા સજીવમાં હાજર આનુવંશિક દ્રવ્ય $(DNA)$ ના સંપૂર્ણ સેટનો ઉલ્લેખ કરે છે. દ્વિતીય સજીવોમાં,$Genome$ એ એક પિતૃ પાસેથી વારસામાં મળેલા રંગસૂત્રોના એકકીય $(haploid)$ સેટનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તેથી,એક પિતૃ પાસેથી એકમ તરીકે વારસામાં મળેલા રંગસૂત્રોના સંપૂર્ણ સેટને $Genome$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(B) વારસાગમનનો કાર્યાત્મક એકમ $Gene$ (જનીન) છે.
$Gene$ એ $DNA$ ના ચોક્કસ ખંડો છે જે પ્રોટીન અથવા કાર્યાત્મક $RNA$ અણુઓના સંશ્લેષણ માટેની સૂચનાઓ ધરાવે છે.
તેઓ માતા-પિતામાંથી સંતાનોમાં આનુવંશિક લક્ષણોના વહન માટે જવાબદાર છે.

(C) ક્રોસિંગ ઓવર (પુનઃસંયોજન) ના એકમને $Recon$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Cistron$ એ કાર્યનો એકમ (જનીન) તરીકે વ્યાખ્યાયિત છે.
$Muton$ એ ઉત્પરિવર્તન (mutation) નો એકમ તરીકે વ્યાખ્યાયિત છે.
$Recon$ એ $DNA$ નો સૌથી નાનો એકમ છે જે પુનઃસંયોજન (ક્રોસિંગ ઓવર) પામવા માટે સક્ષમ છે.

(B) ઉત્પરિવર્તનનો કાર્યાત્મક એકમ $Muton$ તરીકે ઓળખાય છે.
$Muton$ એ $DNA$ નો સૌથી નાનો એકમ છે જે ઉત્પરિવર્તન પામી શકે છે.
$Recon$ એ પુનઃસંયોજન (recombination) નો એકમ છે,અને $Cistron$ એ કાર્યનો એકમ છે (જે પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલા માટે સંકેત આપે છે).

(B) $tRNA$ (ટ્રાન્સફર $RNA$) એ $RNA$ અણુનો સૌથી નાનો પ્રકાર છે. તે સામાન્ય રીતે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની એક શૃંખલાનું બનેલું હોય છે જે ચોક્કસ ક્લોવરલીફ (cloverleaf) બંધારણમાં ગૂંચવાયેલું હોય છે. પ્રમાણભૂત $tRNA$ અણુની લંબાઈ આશરે $75$ થી $90$ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની વચ્ચે હોય છે.

(B) ચાર્ગાફના નિયમ મુજબ,એડેનાઇન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઇમિન $(T)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે,અને ગ્વાનાઇન $(G)$ નું પ્રમાણ સાયટોસિન $(C)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે.
આપેલ છે કે ગ્વાનાઇનનું પ્રમાણ $19\%$ છે,તેથી સાયટોસિનનું પ્રમાણ પણ $19\%$ હોવું જોઈએ કારણ કે $G = C$.
આ નિયમ સજીવના તમામ કોષોના $DNA$ ને લાગુ પડે છે,પછી તે જનન કોષો (જેમ કે શુક્રકોષો) હોય કે દૈહિક કોષો હોય.

(B) ચારગાફના નિયમ મુજબ,$DNA$ ના બેવડા કુંતલમય અણુમાં ગ્વાનિન $(G)$ નું પ્રમાણ સાયટોસિન $(C)$ જેટલું અને એડેનિન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઈમિન $(T)$ જેટલું હોય છે.
આપેલ છે કે $G = 10\%$,તેથી $C = 10\%$.
બધા જ ચાર બેઝનું કુલ પ્રમાણ $100\%$ હોય છે.
તેથી,$A + T = 100\% - (G + C) = 100\% - (10\% + 10\%) = 80\%$.
જેમ કે $A = T$,તેથી $2T = 80\%$,જેનો અર્થ છે કે $T = 40\%$.
આમ,થાઈમિનનું પ્રમાણ $40\%$ છે.

(C) ક્રોમેટિનના આયોજનના સોલેનોઇડ મોડેલ મુજબ,$11 \ nm$ ન્યુક્લિયોસોમ શૃંખલા વધુ ઉચ્ચ કક્ષાની રચનામાં ગૂંચળાય છે જેને $30 \ nm$ ક્રોમેટિન ફાઇબર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ રચના ન્યુક્લિયોસોમ શૃંખલાના સોલેનોઇડ ગૂંચળા દ્વારા બને છે.
આ હેલિકલ ગોઠવણીમાં,ગૂંચળાના દરેક આંટા દીઠ આશરે $6$ ન્યુક્લિયોસોમ હોય છે.

(D) સજીવમાંથી ચોક્કસ $DNA$ ખંડ ($lac$ ઓપેરોન) નું અલગીકરણ અને શુદ્ધિકરણ સૌપ્રથમ $1969$ માં જોનાથન બેકવિથ અને તેમના સહયોગીઓ દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું. તેમણે $Escherichia \text{ } coli$ માંથી $lac$ જનીનોને અલગ કરવા માટે વિશિષ્ટ ટ્રાન્સડ્યુસિંગ ફેજ (phages) નો ઉપયોગ કર્યો હતો.

(C) માઈક્રોકોકલ ન્યુક્લિએઝ એ એક એન્ડો-એક્સોન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચક છે જે ન્યુક્લિયોઝોમ વચ્ચે રહેલા લિંકર $DNA$ નું પાચન કરે છે.
તેનો ઉપયોગ મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં ક્રોમેટિનની રચનાનો અભ્યાસ કરવા માટે થાય છે,કારણ કે તે લિંકર $DNA$ ના ખુલ્લા ભાગોને કાપીને ન્યુક્લિયોઝોમ્સને મુક્ત કરે છે.

(A) $DNA$ બંધારણના વોટસન-ક્રિક મોડેલ મુજબ,$DNA$ અણુ બેવડી કુંતલમય (double helix) રચના ધરાવે છે.
$DNA$ હેલિક્સની બે શૃંખલાઓ વચ્ચેનું અંતર અચળ હોય છે,જે આશરે $20 \ \mathring{A}$ $(2 \ nm)$ છે.
તેથી,$DNA$ ડબલ હેલિક્સનો સરેરાશ વ્યાસ $20 \ \mathring{A}$ છે.

(D) જ્યારે $DNA$ અણુને ઊંચા તાપમાને $(82-90^{\circ}C)$ ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે પૂરક નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધ તૂટી જાય છે. આ પ્રક્રિયાને $DNA$ ડિનેચ્યુરેશન અથવા મેલ્ટિંગ કહેવામાં આવે છે,જેના કારણે બેવડી શૃંખલાવાળું $DNA$ બે એકલ-શૃંખલાવાળી સાંકળોમાં અલગ થઈ જાય છે. તેથી,ડબલ હેલિક્સ છૂટું પડે છે અને અલગ થઈ જાય છે.

(D) $B-DNA$ ના બેવડા કુંતલ (double helix) માં,બે ક્રમિક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર આશરે $3.4\mathring A$ હોય છે.
હેલિક્સના દરેક સંપૂર્ણ વળાંકમાં $10$ બેઝ જોડીઓ હોય છે.
તેથી,$DNA$ હેલિક્સના એક સંપૂર્ણ વળાંક (pitch) ની લંબાઈ $10 \times 3.4\mathring A = 34\mathring A$ થાય છે.

(B) રોઝાલિન્ડ ફ્રેન્કલિન અને મોરિસ વિલ્કિન્સે $DNA$ ની રચનાનો અભ્યાસ કરવા માટે $X$-રે ડિફ્રેક્શન ડેટાનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તેમના તારણોએ નિર્ણાયક પુરાવા પૂરા પાડ્યા હતા કે $DNA$ એક કુંતલાકાર (helical) રચના ધરાવે છે,જેનો ઉપયોગ પાછળથી વોટસન અને ક્રિક દ્વારા $DNA$ ના દ્વિ-કુંતલ મોડેલને પ્રસ્તાવિત કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.

(B) ચારગાફના નિયમ મુજબ,દ્વિ-શૃંખલામય $DNA$ અણુમાં,એડેનાઇન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઇમિન $(T)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે,અને ગ્વાનિન $(G)$ નું પ્રમાણ સાયટોસિન $(C)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે.
તેથી,$A = T$ અને $G = C$.
આનો અર્થ એ છે કે ગુણોત્તર $(A + G) / (T + C)$ નું મૂલ્ય $1$ થાય છે,કારણ કે $(A + G) = (T + C)$.
આ ગુણોત્તર તમામ પ્રજાતિઓ માટે અચળ રહે છે,જોકે બેઝનું બંધારણ $(A + T) / (G + C)$ વિવિધ પ્રજાતિઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે.

(C) ન્યુક્લિયોસોમની રચનામાં,હિસ્ટોન ઓક્ટામર $DNA$ દ્વારા વીંટળાયેલું હોય છે. $DNA$ હિસ્ટોન કોરની આસપાસ આશરે $1.65$ આંટા લે છે. હિસ્ટોન પ્રોટીન અને $DNA$ વચ્ચેની આંતરક્રિયા પરના અભ્યાસો દર્શાવે છે કે $DNA$ હેલિક્સ હિસ્ટોન સપાટી સાથે સંપર્ક કરે છે,અને હિસ્ટોન કોરના સંદર્ભમાં $DNA$ નું ઓરિએન્ટેશન ચોક્કસ કોણીય સ્થિતિ ધરાવે છે. ખાસ કરીને,હિસ્ટોન ઓક્ટામરની આસપાસનો $DNA$ નો માર્ગ હેલિક્સ અક્ષ સાથે $45^o$ ના ખૂણે હોય છે.

(A) $DNA$ લગભગ તમામ સજીવોમાં આનુવંશિક માહિતીના પ્રાથમિક વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે જૈવિક માહિતીને ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમ તરીકે સંગ્રહિત કરે છે,જે જનીનો બનાવે છે.
જનીન એ આનુવંશિકતાનો મૂળભૂત એકમ માનવામાં આવે છે,જે એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં લક્ષણોના વહન માટે જવાબદાર છે.

(B) ચારગાફના નિયમ મુજબ,એડેનાઇન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઇમિન $(T)$ જેટલું હોય છે અને ગ્વાનીન $(G)$ નું પ્રમાણ સાયટોસિન $(C)$ જેટલું હોય છે.
વધુમાં,પ્યુરીન્સ $(A + G)$ નો સરવાળો પિરિમિડિન્સ $(T + C)$ ના સરવાળા જેટલો હોય છે,જે કુલ $DNA$ બંધારણના $50\%$ જેટલો થાય છે.
અહીં એડેનાઇન $(A)$ = $30\%$ આપેલ છે,તેથી થાઇમિન $(T)$ = $30\%$ થશે.
આપણે જાણીએ છીએ કે $A + G = 50\%$,તેથી $30\% + G = 50\%$.
આમ,$G = 50\% - 30\% = 20\%$.
તેથી,ગ્વાનીનનું પ્રમાણ $20\%$ છે.

(D) જૈવિક પ્રણાલીઓમાં,$DNA$ મિથાઈલેશન એ એક એપિજેનેટિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $DNA$ અણુમાં મિથાઈલ સમૂહ $(-CH_3)$ ઉમેરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે સાયટોસિન રીંગના $5'$-સ્થાન પર થાય છે,જેના પરિણામે $5$-મિથાઈલસાયટોસિન $(5mC)$ બને છે. તેથી,$DNA$ મુખ્યત્વે $C$-અવશેષ (સાયટોસિન) પર મિથાઈલેટેડ થાય છે.

(B) $DNA$ માં રહેલા નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝને બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: પ્યુરીન્સ અને પિરિમિડિન્સ.
પ્યુરીન્સ એ બે વલય ધરાવતી રચનાઓ છે,જેમાં એડેનીન $(A)$ અને ગ્વાનીન $(G)$ નો સમાવેશ થાય છે.
પિરિમિડિન્સ એ એક વલય ધરાવતી રચનાઓ છે,જેમાં $DNA$ માં સાયટોસીન $(C)$ અને થાઈમીન $(T)$ નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,$DNA$ ના પ્યુરીન્સ એ એડેનીન અને ગ્વાનીન છે.

(C) વોટસન-ક્રિક મોડેલ મુજબ,$DNA$ અણુ બે લાંબી,સમાંતર પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલાઓનો બનેલો છે જે એક સામાન્ય ધરીની આસપાસ સર્પાકાર રીતે વીંટળાયેલી હોય છે અને દ્વિ-કુંતલ રચના બનાવે છે.

(C) $DNA$ માં બેઝ-પેરિંગના નિયમો (ચાર્ગાફનો નિયમ) મુજબ,એડેનાઈન $(A)$ હંમેશા થાઈમીન $(T)$ સાથે અને ગ્વાનીન $(G)$ હંમેશા સાયટોસીન $(C)$ સાથે જોડાય છે.
આપેલ એક શૃંખલાનો ક્રમ: $A-G-C-T-T-C-G-A$.
પૂરક શૃંખલા નીચે મુજબ જોડાણ દ્વારા બનશે:
$A \rightarrow T$
$G \rightarrow C$
$C \rightarrow G$
$T \rightarrow A$
$T \rightarrow A$
$C \rightarrow G$
$G \rightarrow C$
$A \rightarrow T$
તેથી,બીજી શૃંખલાનો ક્રમ $TCGAAGCT$ થશે.

(D) $mRNA$ એટલે મેસેન્જર $RNA$ (રાઇબોન્યુક્લિક એસિડ).
$RNA$ એ રાઇબોન્યુક્લિયોટાઇડ્સ નામના પુનરાવર્તિત એકમોનો બનેલો પોલીમર છે.
દરેક રાઇબોન્યુક્લિયોટાઇડ રાઇબોઝ શર્કરા,ફોસ્ફેટ ગ્રુપ અને નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ (એડેનાઇન,ગ્વાનીન,સાયટોસિન અથવા યુરેસિલ) નો બનેલો હોય છે.
તેથી,$mRNA$ એ રાઇબોન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો પોલીમર છે.

(A) સજીવોમાં જોવા મળતું $DNA$ નું પ્રમાણિત સ્વરૂપ $B-DNA$ છે.
$B-DNA$ જમણેરી (right-handed) બેવડી કુંતલાકાર રચના ધરાવે છે.
આ રચનામાં,બે પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલાઓ એક સામાન્ય ધરીની આસપાસ જમણી દિશામાં ગૂંચળાયેલી હોય છે.