The DNA Questions in Gujarati

(A) $RNA$ (રાઈબોન્યુક્લિક એસિડ) એ પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલા છે. $RNA$ માં દરેક ન્યુક્લિઓટાઈડ એકમ રાઈબોઝ શર્કરા,ફોસ્ફેટ સમૂહ અને નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ (એડેનાઈન,યુરેસિલ,ગ્વાનીન અથવા સાયટોસિન) નો બનેલો હોય છે. તેથી,$RNA$ એ રાઈબોન્યુક્લિઓટાઈડ્સનો પોલીમર છે.

(A) $DNA$ માં બેઝ જોડી બનાવવાના ચાર્ગાફના નિયમો અનુસાર:
$A$ (એડેનિન) એ $T$ (થાયમિન) સાથે $2$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
$G$ (ગ્વાનિન) એ $C$ (સાયટોસિન) સાથે $3$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
તેથી,સાયટોસિન હંમેશા ગ્વાનિન સાથે જોડાય છે.

(D) $DNA$ ટ્રાન્સપોઝિશન એ એક પ્રક્રિયા છે જેમાં $DNA$ ના તત્વોનું જિનોમમાં એક સ્થાનથી બીજા સ્થાને સ્થળાંતર થાય છે.
આ પ્રક્રિયા ટ્રાન્સપોઝેઝ ઉત્સેચકો દ્વારા મધ્યસ્થ થાય છે.
$DNA$ ના આ ટૂંકા ખંડો જે રંગસૂત્રમાં એક સ્થાનથી બીજા સ્થાને જવાની અસાધારણ ક્ષમતા ધરાવે છે, તેમને ટ્રાન્સપોઝોન્સ, જમ્પિંગ જિન્સ, ટ્રાન્સપોઝેબલ એલિમેન્ટ્સ અથવા મોબાઈલ જિનેટિક એલિમેન્ટ્સ કહેવામાં આવે છે.
આની શોધ સૌપ્રથમ બાર્બરા મેકક્લિન્ટોકે મકાઈ $(Zea \, mays)$ માં કરી હતી, જેના માટે તેમને ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો.

(C) હિસ્ટોન્સ એ સુકોષકેન્દ્રી રંગસૂત્રોમાં જોવા મળતા બેઝિક (બેઝિક) પ્રોટીન છે.
આ પ્રોટીન ધન વીજભારિત બેઝિક એમિનો એસિડ,ખાસ કરીને લાઈસિન અને આર્જિનિનથી સમૃદ્ધ હોય છે.
હિસ્ટોન્સના મુખ્ય પાંચ પ્રકારો છે,જેમ કે $H_{1}, H_{2}A, H_{2}B, H_{3}$ અને $H_{4}$,જે લગભગ તમામ સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં જોવા મળે છે.

(B) મકાઈ $(Zea \, mays)$ માં 'જમ્પિંગ જનીનો' અથવા સ્થળાંતરિત જનીનિક ઘટકો, જેને ટ્રાન્સપોઝોન્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેની શોધ બાર્બરા મેકક્લિન્ટોક $(1902-1992)$ દ્વારા કરવામાં આવી હતી.
આ જનીનિક ઘટકો જનીનસમૂહ (genome) માં એક સ્થાનથી બીજા સ્થાને જવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, તેથી જ તેમને 'જમ્પિંગ જનીનો' કહેવામાં આવે છે.
આ શોધ માટે બાર્બરા મેકક્લિન્ટોકને $1983$ માં શરીરવિજ્ઞાન અથવા તબીબી ક્ષેત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો.

(C) $DNA$ માં,બે શૃંખલાઓ નાઈટ્રોજન બેઈઝ વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે. એડેનાઈન $(A)$ બે હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા થાઈમીન $(T)$ સાથે અને ગ્વાનીન $(G)$ ત્રણ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા સાયટોસીન $(C)$ સાથે જોડાય છે. આ બંધો $DNA$ ના દ્વિ-કુંતલમય બંધારણને સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે.

(A) $X$-ray ક્રિસ્ટલોગ્રાફી એ અણુઓની સ્ફટિકીય રચનામાંથી પસાર થતા $X$-કિરણો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વિવર્તન ભાત (diffraction patterns) તપાસીને આણ્વિય બંધારણનો અભ્યાસ કરવાની પદ્ધતિ છે. બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં પ્રોટીન અને $DNA$ જેવા જટિલ અણુઓનું આણ્વિય બંધારણ નક્કી કરવા માટે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

(D) ચાર્ગાફના નિયમો ડબલ સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ ને લાગુ પડે છે કારણ કે,આ નિયમો અનુસાર,એડેનાઈનનું પ્રમાણ થાઈમિનના પ્રમાણ જેટલું $(A = T)$ હોય છે અને ગ્વાનિનનું પ્રમાણ સાયટોસિનના પ્રમાણ જેટલું $(G = C)$ હોય છે.
આ બેઝ પેરિંગની સમાનતા એ $DNA$ ની દ્વિ-કુંતલમય રચનાની પાયાની લાક્ષણિકતા છે.

(D) $DNA$ ની રચના બેવડી કુંતલાકાર (double helix) હોય છે.
$DNA$ કુંતલના દરેક સંપૂર્ણ આંટાની લંબાઈ આશરે $3.4 \ nm$ હોય છે.
$DNA$ ના બેવડા કુંતલના દરેક સંપૂર્ણ આંટામાં $10$ બેઝ પેર (નાઈટ્રોજન બેઝની જોડી) હોય છે.

(A) $DNA$ ના વોટસન અને ક્રિકના મોડેલ મુજબ,તે એક દ્વિ-કુંડલિત (double helical) અણુ છે.
હેલિક્સના દરેક વળાંકની લંબાઈ $34 \; \mathring{A}$ $(3.4 \; nm)$ હોય છે.
હેલિક્સના દરેક સંપૂર્ણ વળાંકમાં $10$ બેઝ જોડીઓ હાજર હોય છે.
બે ક્રમિક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર $3.4 \; \mathring{A}$ $(0.34 \; nm)$ હોય છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે તેમાં દરેક વળાંક માટે $10$ બેઝ જોડી અને $34 \; \mathring{A}$ અંતર હોય છે.

(C) ન્યુક્લિયોસોમ એ સુકોષકેન્દ્રી રંગસૂત્રદ્રવ્ય (chromatin) નો પાયાનો રચનાત્મક એકમ છે.
તેમાં ઋણ વીજભારિત $DNA$ નો અણુ ધન વીજભારિત હિસ્ટોન પ્રોટીન કોરની આસપાસ વીંટળાયેલો હોય છે.
હિસ્ટોન કોર એ એક ઓક્ટામર છે,જે ચાર પ્રકારના હિસ્ટોન પ્રોટીન ($H2A, H2B, H3,$ અને $H4$) ની બે-બે નકલોનો બનેલો હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ એ સાચું વર્ણન છે.

(C) ન્યુક્લિયોટાઇડ એ એક કાર્બનિક અણુ છે જે ન્યુક્લિયોસાઇડ (નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ અને પેન્ટોઝ શર્કરા) અને ફોસ્ફેટ સમૂહના જોડાણથી બને છે.
આ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ એકબીજા સાથે જોડાઈને ન્યુક્લિક એસિડ બનાવે છે,જેમ કે $DNA$ અથવા $RNA$.
ન્યુક્લિક એસિડ તમામ સજીવોમાં આનુવંશિક માહિતીનો સંગ્રહ અને વહન કરતા મુખ્ય અણુઓ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) હિસ્ટોન એ ધન વીજભારિત,બેઝિક પ્રોટીન છે જે બેઝિક એમિનો એસિડ લાઇસીન અને આર્જિનિનથી સમૃદ્ધ હોય છે.
તેઓ ધન વીજભારિત હોવાથી,તેઓ $DNA$ ના ઋણ વીજભારિત ફોસ્ફેટ બેકબોન સાથે મજબૂતીથી જોડાય છે,જે સ્વભાવે એસિડિક હોય છે.

(C) $Chargaff$ ના નિયમ મુજબ,ડબલ સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ માં એડેનાઇન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઇમિન $(T)$ જેટલું હોય છે અને સાયટોસિન $(C)$ નું પ્રમાણ ગ્વાનિન $(G)$ જેટલું હોય છે.
આપેલ છે કે સાયટોસિન $(C)$ = $20\; \%$,તેથી ગ્વાનિન $(G)$ પણ $20\; \%$ હશે.
$C + G$ નું કુલ પ્રમાણ = $20\; \% + 20\; \% = 40\; \%$ થાય.
બધા ચાર બેઝનું કુલ પ્રમાણ $100\; \%$ હોવાથી,એડેનાઇન અને થાઇમિન માટે બાકી રહેતું પ્રમાણ $100\; \% - 40\; \% = 60\; \%$ છે.
$A = T$ હોવાથી,એડેનાઇનનું પ્રમાણ $60\; \% / 2 = 30\; \%$ થશે.

(B) હિસ્ટોન ઓક્ટામર એ આઠ ધન વીજભારિત હિસ્ટોન પ્રોટીન ($H2A, H2B, H3$ અને $H4$ ના બે-બે અણુઓ) નો બનેલો સંકુલ છે જે $DNA$ ના પેકેજિંગમાં મદદ કરે છે.
ઋણ વીજભારિત $DNA$ આ હિસ્ટોન ઓક્ટામરની આસપાસ વીંટળાઈને ન્યુક્લિયોસોમ બનાવે છે.
$DNA$ ત્યાં આયનિક બંધ દ્વારા જોડાયેલું રહે છે.
લિન્કર હિસ્ટોન $H1$ દરેક ન્યુક્લિયોસોમ સાથે જોડાય છે જ્યાં $DNA$ પ્રવેશે છે અને બહાર નીકળે છે,અને આ ન્યુક્લિયોસોમની માળાને નજીક લાવીને $10 \ nm$ તંતુ બનાવે છે.
ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ હેઠળ જોતા ક્રોમેટિનમાં ન્યુક્લિયોસોમ 'બીડ્સ-ઓન-સ્ટ્રિંગ' (દોરી પરના મણકા) જેવી રચના તરીકે દેખાય છે.

(B) દ્વિ-શૃંખલામય $DNA$ એ એક-શૃંખલામય $RNA$ કરતા ઘણું વધારે સ્થાયી છે,જે આનુવંશિક સંકેતને સુરક્ષિત રાખવામાં મદદ કરે છે.
આનુવંશિક સંકેતની બીજી નકલ હોવાનો અર્થ એ છે કે ઉત્પરિવર્તન અથવા નુકસાનના કિસ્સામાં સમારકામ માટે એક સંદર્ભ ઉપલબ્ધ રહે છે,જે આનુવંશિક માહિતીની અખંડિતતા જાળવી રાખે છે.

(C) $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) $3$ અલગ-અલગ ઘટકોનું બનેલું છે: ફોસ્ફેટ ગ્રુપ,$5$-કાર્બન ધરાવતી ડીઓક્સિરીબોઝ શર્કરા અને નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ.
નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝને તેમની રચનાના આધારે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. પ્યુરિન: આ $9$-સભ્ય ધરાવતી,બે વલયવાળી રચનાઓ છે. એડેનિન $(A)$ અને ગ્વાનિન $(G)$ પ્યુરિન છે.
$2$. પિરિમિડિન: આ $6$-સભ્ય ધરાવતી,એક વલયવાળી રચનાઓ છે. સાયટોસિન $(C)$,થાઇમિન $(T)$ અને યુરેસિલ $(U)$ પિરિમિડિન છે.
તેથી,એડેનિન અને ગ્વાનિનની જોડી એ પ્યુરિનની જોડી છે.

(D) $DNA$ ના દ્વિ-કુંડલમય મોડેલની બે શૃંખલાઓ નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ વચ્ચે રહેલા હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે,જે બંધારણને સ્થિર કરવામાં મદદ કરે છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,$Adenine$ $(A)$ એ $Thymine$ $(T)$ સાથે બે હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે,અને $Guanine$ $(G)$ એ $Cytosine$ $(C)$ સાથે ત્રણ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.

(B) ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ત્રણ ઘટકોના બનેલા હોય છે: નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ,પેન્ટોઝ શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સમૂહ.
પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ શૃંખલામાં,એક ન્યુક્લિયોટાઇડનો ફોસ્ફેટ સમૂહ બાજુના ન્યુક્લિયોટાઇડની પેન્ટોઝ શર્કરાના $3'$-કાર્બન સાથે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
આ બંધનું નિર્માણ એક ન્યુક્લિયોટાઇડના $5'$-ફોસ્ફેટ સમૂહ અને બીજાના $3'$-હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ વચ્ચે થાય છે,જે $DNA$ અથવા $RNA$ અણુની શર્કરા-ફોસ્ફેટ કરોડરજ્જુ બનાવે છે.

(A) નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝનું વર્ગીકરણ પ્યુરીન્સ અને પિરિમિડિન્સમાં કરવામાં આવે છે.
પ્યુરીન્સમાં એડેનાઈન $(A)$ અને ગ્વાનાઈન $(G)$ નો સમાવેશ થાય છે,જે $DNA$ અને $RNA$ બંનેમાં સામાન્ય છે.
પિરિમિડિન્સમાં સાયટોસિન $(C)$,થાઈમિન $(T)$ અને યુરેસિલ $(U)$ નો સમાવેશ થાય છે.
$DNA$ માં સાયટોસિન $(C)$ અને થાઈમિન $(T)$ હોય છે.
$RNA$ માં સાયટોસિન $(C)$ અને યુરેસિલ $(U)$ હોય છે.
તેથી,$DNA$ અને $RNA$ બંનેમાં સામાન્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનાઈન $(G)$ અને સાયટોસિન $(C)$ છે.

(B) પોલિન્યુક્લિયોટાઈડ શૃંખલામાં,જેમ કે $DNA$ અથવા $RNA$,ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ એકબીજા સાથે જોડાઈને કરોડરજ્જુ (backbone) બનાવે છે.
આ જોડાણ એક ન્યુક્લિયોટાઈડના શર્કરા અણુના $3'-$કાર્બન પરમાણુ અને પાસપાસેના ન્યુક્લિયોટાઈડના શર્કરા અણુના $5'-$કાર્બન પરમાણુ વચ્ચે ફોસ્ફેટ સમૂહ દ્વારા થાય છે.
આ વિશિષ્ટ સહસંયોજક બંધને ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,ફોસ્ફેટ સમૂહ $(P)$ બે શર્કરા અણુઓ $(S)$ ને જોડે છે,જે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ બનાવે છે.

(B) ન્યુક્લિયોસાઇડમાં,નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ (પ્યુરિન અથવા પિરિમિડિન) પેન્ટોઝ શર્કરા સાથે $N$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,પિરિમિડિનનો $N-1$ નાઇટ્રોજન અથવા પ્યુરિનનો $N-9$ નાઇટ્રોજન શર્કરાના અણુના $C-1'$ કાર્બન સાથે સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
તેથી,નિર્માણ પામતો સાચો બંધ $N$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ છે.

(A) ન્યુક્લિયોસોમ એક કોર કણ અને લિન્કર $DNA$ નું બનેલું હોય છે.
ન્યુક્લિયોસોમનો કોર કણ હિસ્ટોન પ્રોટીનના ઓક્ટામર ($H2A, H2B, H3, H4$ - દરેકના બે) નો બનેલો હોય છે,જેની આસપાસ આશરે $146$ bp $DNA$ વીંટળાયેલું હોય છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે હિસ્ટોન ઓક્ટામર ન્યુક્લિયોસોમનો મધ્ય ભાગ બનાવે છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે સંપૂર્ણ ન્યુક્લિયોસોમ (લિન્કર $DNA$ સહિત) માં લગભગ $200$ bp $DNA$ હોય છે,માત્ર કોર કણમાં નહીં.
વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે નોન-હિસ્ટોન પ્રોટીન ન્યુક્લિયોસોમ કોરનો ભાગ નથી.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે લિન્કર $DNA$ નજીકના ન્યુક્લિયોસોમને જોડે છે અને તે કોર કણનો ભાગ નથી.

(D) $DNA$ નું પેકેજિંગ આદિકોષકેન્દ્રીઓની તુલનામાં સુકોષકેન્દ્રીઓમાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ જટિલ છે. આદિકોષકેન્દ્રીઓમાં,$DNA$ ન્યુક્લિયોઇડ નામના પ્રદેશમાં પ્રોટીન દ્વારા પકડાયેલા મોટા લૂપ્સમાં ગોઠવાયેલું હોય છે,જેમાં ધન વીજભારિત પ્રોટીન સામેલ હોય છે. સુકોષકેન્દ્રીઓમાં,આ આયોજન વધુ વિસ્તૃત હોય છે,જેમાં હિસ્ટોન્સ નામના ધન વીજભારિત બેઝિક પ્રોટીનનો સમૂહ સામેલ હોય છે. $DNA$ ન્યુક્લિયોસોમ નામની રચના બનાવવા માટે હિસ્ટોન ઓક્ટામરની આસપાસ વીંટળાયેલું હોય છે. વધુ પેકેજિંગ માટે પ્રોટીનના વધારાના સેટની જરૂર પડે છે જેને સામૂહિક રીતે નોન-હિસ્ટોન ક્રોમોસોમલ $(NHC)$ પ્રોટીન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) $E. coli$ ના જનીનસમૂહમાં $4.6 \times 10^6$ બેઝ જોડીઓ હોય છે.
બે ક્રમિક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર $0.34 \times 10^{-9} \; m$ અથવા $0.34 \times 10^{-6} \; mm$ હોય છે.
તેથી,$DNA$ ની કુલ લંબાઈની ગણતરી આ મુજબ થાય છે: $4.6 \times 10^6 \times 0.34 \times 10^{-6} \; mm = 1.36 \; mm$.

(A) $DNA$ ની બે શૃંખલાઓ એકબીજાને પ્રતિસમાંતર (antiparallel) અને પૂરક હોય છે.
આપેલ શૃંખલા: $5^{\prime}-ATGCATCG-3^{\prime}$.
તેની પૂરક શૃંખલા $3^{\prime} \rightarrow 5^{\prime}$ દિશામાં $3^{\prime}-TACGTAGC-5^{\prime}$ હશે.
આને $5^{\prime} \rightarrow 3^{\prime}$ દિશામાં લખવા માટે,આપણે ક્રમને ઉલટાવીએ છીએ: $5^{\prime}-CGATGCAT-3^{\prime}$.
તેથી,સાચો ક્રમ $5^{\prime}-CGATGCAT-3^{\prime}$ છે.

(D) ક્રોમેટિનના આયોજનના સંદર્ભમાં,$DNA$ સાથે સંકળાયેલા પ્રોટીનને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: હિસ્ટોન અને નોન-હિસ્ટોન ક્રોમોસોમલ $(NHC)$ પ્રોટીન.
હિસ્ટોન એ લાઇસિન અને આર્જિનિનથી સમૃદ્ધ બેઝિક પ્રોટીન છે,જે $DNA$ ને ન્યુક્લિયોસોમમાં પેક કરવા માટે જવાબદાર છે.
$NHC$ પ્રોટીન એ પ્રોટીનનો એક વૈવિધ્યસભર સમૂહ છે જે ક્રોમેટિનના ઉચ્ચ સ્તરના પેકેજિંગ માટે જરૂરી છે અને તે જનીન નિયમન તેમજ $DNA$ પ્રતિકૃતિમાં પણ કાર્ય કરે છે.
તેથી,$NHC$ પ્રોટીન વિશેનું સાચું વિધાન એ છે કે તેઓ ક્રોમેટિનના ઉચ્ચ સ્તરના પેકેજિંગ માટે જરૂરી છે.

(D) $DNA$ માં,નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ પેન્ટોઝ શર્કરા સાથે $N$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
પ્યુરીન્સ (એડેનાઈન અને ગ્વાનીન) માટે,આ જોડાણ શર્કરાના $C-1^{\prime}$ અને બેઈઝના $N-9$ સ્થાન વચ્ચે હોય છે,જેને $\beta-1^{\prime}-9-N$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ કહેવાય છે.
પિરિમિડિન્સ (સાયટોસિન અને થાઈમિન) માટે,આ જોડાણ શર્કરાના $C-1^{\prime}$ અને બેઈઝના $N-1$ સ્થાન વચ્ચે હોય છે,જેને $\beta-1^{\prime}-1-N$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ કહેવાય છે.
ન્યુક્લિઓટાઈડ્સ એકબીજા સાથે $3^{\prime}-5^{\prime}$ ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,$\beta-1^{\prime}-2-N$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ $DNA$ માં હાજર હોતો નથી.

(C) રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ એ રેટ્રોવાયરસમાં જોવા મળતો ઉત્સેચક છે જે $RNA$ ટેમ્પલેટમાંથી પૂરક $DNA$ $(cDNA)$ ના સંશ્લેષણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયાને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પ્રમાણભૂત ટ્રાન્સક્રિપ્શનથી વિપરીત,જે $DNA$ થી $RNA$ તરફ જાય છે,આ ઉત્સેચક વાયરલ $RNA$ જીનોમને $DNA$ માં રૂપાંતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે,જેને પછી યજમાન કોષના જીનોમમાં સંકલિત કરી શકાય છે.

(A) મોબાઇલ જિનેટિક એલિમેન્ટ એટલે કોઈપણ એવો જનીનિક ઘટક જે પોતાની જાતે,નકલ સાથે અથવા નકલ વગર,જિનોમમાં એક સ્થાનથી બીજા સ્થાને જવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
મોબાઇલ જિનેટિક એલિમેન્ટ્સમાં પ્લાઝમિડ્સ,વાયરસ,ટ્રાન્સપોઝેબલ જિનેટિક એલિમેન્ટ્સ (ટ્રાન્સપોઝોન્સ),શોર્ટ ઇન્ટરસ્પર્સડ એલિમેન્ટ્સ અને પેથોજેનિસિટી આઇલેન્ડ્સનો સમાવેશ થાય છે.
'ટ્રાન્સપોઝોન' શબ્દ $1974$ માં $R. W. Hedges$ અને $A. E. Jacob$ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો,જે 'કંટ્રોલિંગ એલિમેન્ટ્સ' અથવા 'જમ્પિંગ જીન્સ' માટે વપરાય છે. આ જમ્પિંગ જીન્સની શોધ સૌપ્રથમ $1950$ માં $Barbara$ $McClintock$ દ્વારા મકાઈમાં કરવામાં આવી હતી.

(C) ચારગાફના નિયમ મુજબ,એડેનાઈન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઈમિન $(T)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે,અને ગ્વાનિન $(G)$ નું પ્રમાણ સાયટોસિન $(C)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે.
આપેલ છે કે એડેનાઈન $(A)$ = $30\%$,તેથી થાઈમિન $(T)$ પણ $30\%$ હશે.
$A + T$ ની કુલ ટકાવારી $30\% + 30\% = 60\%$ થાય છે.
$G + C$ માટે બાકી રહેલી ટકાવારી $100\% - 60\% = 40\%$ છે.
જેহেতু $G = C$,તેથી દરેક $40\% / 2 = 20\%$ હોવા જોઈએ.
તેથી,$T = 30\%, G = 20\%, C = 20\%$.

(B) હિસ્ટોન એ બેઝિક પ્રોટીન છે જે ધન વીજભારિત હોય છે.
તેઓ બેઝિક એમિનો એસિડ,ખાસ કરીને લાયસિન અને આર્જિનિનથી સમૃદ્ધ હોય છે.
આ પ્રોટીન $8$ અણુઓનો એકમ બનાવવા માટે સંગઠિત થાય છે જેને હિસ્ટોન ઓક્ટામર કહેવામાં આવે છે.
તેઓ બેઝિક પ્રોટીન હોવાથી,તેમનો $pH$ આલ્કલાઇન (બેઝિક) હોય છે,એસિડિક નથી.
તેથી,હિસ્ટોનનો $pH$ થોડો એસિડિક હોય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) વિધાન $(a)$ સાચું છે: યુક્રોમેટિન છૂટક રીતે ગોઠવાયેલું હોય છે અને આછું અભિરંજિત થાય છે.
વિધાન $(b)$ ખોટું છે: હેટરોક્રોમેટિન ઘટ્ટ રીતે ગોઠવાયેલું અને ટ્રાન્સક્રિપ્શનની દ્રષ્ટિએ નિષ્ક્રિય હોય છે,જ્યારે યુક્રોમેટિન ટ્રાન્સક્રિપ્શનની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે.
વિધાન $(c)$ સાચું છે: ઋણ વીજભારિત $DNA$ એ ધન વીજભારિત હિસ્ટોન ઓક્ટામરની આસપાસ વીંટળાઈને ન્યુક્લિયોસોમ બનાવે છે.
વિધાન $(d)$ સાચું છે: હિસ્ટોન પ્રોટીન એ બેઝિક પ્રોટીન છે જે લાયસિન અને આર્જિનિન જેવા બેઝિક એમિનો એસિડથી સમૃદ્ધ હોય છે.
વિધાન $(e)$ ખોટું છે: એક લાક્ષણિક ન્યુક્લિયોસોમમાં $200 \ bp$ $DNA$ હેલિક્સ હોય છે,$400 \ bp$ નહીં.
તેથી,સાચા વિધાનો $(a), (c)$ અને $(d)$ છે.

(D) $DNA$ અણુમાં બે ક્રમિક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર $0.34 \text{ nm}$ અથવા $0.34 \times 10^{-9} \text{ m}$ હોય છે.
અહીં $DNA$ અણુની કુલ લંબાઈ $1.1 \text{ m}$ આપેલી છે.
બેઝ જોડીઓની સંખ્યા શોધવા માટે કુલ લંબાઈને બે ક્રમિક બેઝ જોડીઓ વચ્ચેના અંતર વડે ભાગવામાં આવે છે:
$\text{બેઝ જોડીઓની સંખ્યા} = \frac{\text{કુલ લંબાઈ}}{\text{બે બેઝ જોડીઓ વચ્ચેનું અંતર}}$
$\text{બેઝ જોડીઓની સંખ્યા} = \frac{1.1 \text{ m}}{0.34 \times 10^{-9} \text{ m}}$
$\text{બેઝ જોડીઓની સંખ્યા} \approx 3.235 \times 10^{9} \text{ bp}$.
આને નજીકના વિકલ્પમાં ફેરવતા,આપણને $3.3 \times 10^{9} \text{ bp}$ મળે છે.

(A) $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) માં એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનીન $(G)$,સાયટોસીન $(C)$ અને થાઈમીન $(T)$ નાઈટ્રોજન બેઈઝ હોય છે.
$RNA$ (રીબોન્યુક્લિક એસિડ) માં એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનીન $(G)$,સાયટોસીન $(C)$ અને યુરેસીલ $(U)$ નાઈટ્રોજન બેઈઝ હોય છે.
તેથી,$DNA$ અને $RNA$ માટેનો સાચો ક્રમ અનુક્રમે $A, G, C, T$ અને $A, G, C, U$ છે.

(C) ન્યુક્લિઓસાઈડ એ નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ અને પેન્ટોઝ શર્કરાના જોડાણથી બને છે.
$DNA$ માં,પેન્ટોઝ શર્કરા ડિઓક્સિરાઈબોઝ હોય છે.
જ્યારે ડિઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ (એડેનાઈન,ગ્વાનાઈન,સાઈટોસિન અને થાયમિન) સાથે જોડાય છે,ત્યારે તે અનુક્રમે ડિઓક્સિએડેનોસાઈન,ડિઓક્સિગ્વાનોસાઈન,ડિઓક્સિસાઈટિડિન અને ડિઓક્સિથાયમિડિન બનાવે છે.
આ સંયુક્ત રીતે $DNA$ ના ન્યુક્લિઓસાઈડ્સ તરીકે ઓળખાય છે.

(D) ઉલ્લેખિત સંયોજનો (ડિઓક્સિએડેનિલિક એસિડ,ડિઓક્સિગ્વાનિલિક એસિડ,ડિઓક્સિસાઈટિડિલિક એસિડ અને ડિઓક્સિથાયમિડિલિક એસિડ) એ $DNA$ ના મોનોમેરિક એકમો છે.
આ સંયોજનો નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ,ડિઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સમૂહના જોડાણથી બને છે.
નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ,શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સમૂહ ધરાવતા અણુને ન્યુક્લિઓટાઈડ કહેવામાં આવે છે.
આ વિશિષ્ટ અણુઓમાં ડિઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા હોવાથી,તેઓ $DNA$ ના ન્યુક્લિઓટાઈડ્સ છે.

(A) $P$ તરીકે દર્શાવેલ બંધારણ એ બે વલય ધરાવતું બંધારણ છે,જે પ્યુરિનની લાક્ષણિકતા છે. ખાસ કરીને,તે એડેનાઈન છે,જેમાં પ્યુરિન વલય સાથે એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$ જોડાયેલ હોય છે.
$Q$ તરીકે દર્શાવેલ બંધારણ એ એક વલય ધરાવતું બંધારણ છે,જે પિરિમિડિનની લાક્ષણિકતા છે. ખાસ કરીને,તે યુરેસિલ છે,જેમાં બે કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ હોય છે અને તેમાં થાયમીનમાં જોવા મળતો મિથાઈલ સમૂહ ગેરહાજર હોય છે.
તેથી,$P$ એ એડેનાઈન છે અને $Q$ એ યુરેસિલ છે.

(D) ન્યુક્લિક એસિડમાં રહેલા નાઈટ્રોજન બેઝને તેમની રાસાયણિક રચનાના આધારે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. પ્યુરીન: આ બે વલય ધરાવતી (બાયસાયક્લિક) રચનાઓ છે. એડેનાઈન $(A)$ અને ગ્વાનીન $(G)$ પ્યુરીન છે.
$2$. પિરિમિડીન: આ એક વલય ધરાવતી (મોનોસાયક્લિક) રચનાઓ છે. સાયટોસીન $(C)$,થાઈમીન $(T)$ અને યુરેસીલ $(U)$ પિરિમિડીન છે.
તેથી,સાચું વર્ગીકરણ પ્યુરીન $= A, G$ અને પિરિમિડીન $= C, T, U$ છે.

(B) $Chargaff$ ના નિયમ મુજબ,$DNA$ માં એડેનીન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઈમીન $(T)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે અને ગ્વાનીન $(G)$ નું પ્રમાણ સાયટોસીન $(C)$ ના પ્રમાણ જેટલું હોય છે.
અહીં આપેલ છે કે $A = 20 \%$,તેથી $T = 20 \%$.
ચારેય નાઈટ્રોજન બેઝનો સરવાળો $A + T + G + C = 100 \%$ થાય છે.
કિંમતો મૂકતા: $20 \% + 20 \% + G + C = 100 \%$.
$40 \% + G + C = 100 \%$.
$G + C = 60 \%$.
કારણ કે $G = C$,તેથી $2G = 60 \%$.
આમ,$G = 30 \%$.

(A) $DNA$ અણુ બે પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલાઓનો બનેલો છે. દરેક ન્યુક્લિઓટાઈડ ડીઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા,ફોસ્ફેટ સમૂહ અને નાઈટ્રોજન બેઝનો બનેલો હોય છે. $DNA$ શૃંખલાની મુખ્યધરી (બેકબોન) ડીઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સમૂહના એકાંતરે જોડાણથી બને છે,જે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. નાઈટ્રોજન બેઝ આ મુખ્યધરીમાંથી અંદરની તરફ ગોઠવાયેલા હોય છે.

(D) $DNA$ ની દ્વિ-કુંતલમય રચનામાં,શર્કરા-ફોસ્ફેટની શૃંખલા કરોડરજ્જુ (backbone) બનાવે છે,જે કુંતલની બહારની તરફ આવેલી હોય છે.
નાઈટ્રોજન બેઝ (એડેનાઈન,ગ્વાનીન,સાયટોસીન અને થાઈમીન) શર્કરા સાથે જોડાયેલા હોય છે અને તે અંદરની તરફ મુખ્ય ધરીને લંબ ગોઠવાયેલા હોય છે.
આ નાઈટ્રોજન બેઝ સામેની શૃંખલાના પૂરક બેઝ સાથે હાઈડ્રોજન બંધ બનાવે છે,જે $DNA$ ની રચનાને સ્થિરતા આપે છે.

(B) $DNA$ ની સંરચનામાં,નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ એકબીજા સાથે હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
ચાર્ગાફના નિયમો અને $DNA$ ના વોટસન-ક્રિક મોડેલ મુજબ,એડેનાઈન $(A)$ હંમેશા થાયમીન $(T)$ સાથે $2$ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
તેનાથી વિપરીત,ગ્વાનીન $(G)$ સાયટોસીન $(C)$ સાથે $3$ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
તેથી,એડેનાઈન અને થાયમીન વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધની સાચી સંખ્યા $2$ છે.

(C) $DNA$ ની સંરચનામાં,નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ ચોક્કસ રીતે હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
વોટસન અને ક્રિકના બેઝ-પેરિંગના નિયમો અનુસાર,ગ્વાનીન $(G)$ હંમેશા સાયટોસીન $(C)$ સાથે $3$ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
તેનાથી વિપરીત,એડેનાઈન $(A)$ એ થાઈમીન $(T)$ સાથે $2$ હાઈડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
તેથી,ગ્વાનીન અને સાયટોસીન વચ્ચેના હાઈડ્રોજન બંધની સાચી સંખ્યા $3$ છે.

(A) $DNA$ ની રચનાના વોટસન-ક્રિક મોડેલ મુજબ:
$1$. $DNA$ અણુ બેવડી કુંતલમય રચના ધરાવે છે.
$2$. કુંતલના એક પૂર્ણ આંટાની લંબાઈ (પીચ) $34 \mathring A$ $(3.4 \ nm)$ હોય છે.
$3$. $DNA$ કુંતલના દરેક પૂર્ણ આંટામાં $10$ નાઈટ્રોજન બેઝની જોડીઓ આવેલી હોય છે.
$4$. તેથી,બે ક્રમિક બેઝની જોડી વચ્ચેનું અંતર $3.4 \mathring A$ $(0.34 \ nm)$ થાય છે.
$5$. આમ,સાચા મૂલ્યો $34 \mathring A$ અને $10$ બેઝની જોડી છે.

(B) $DNA$ ની સંરચનાના વોટસન-ક્રિક મોડેલ મુજબ,$DNA$ અણુ બે પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલાઓનો બનેલો હોય છે જે દ્વિ-કુંતલ (double helix) બનાવે છે.
આ દ્વિ-કુંતલનો વ્યાસ તેની સમગ્ર લંબાઈ દરમિયાન અચળ રહે છે.
બે પોલીન્યુક્લિઓટાઈડ શૃંખલાઓ વચ્ચેનું અંતર ($DNA$ કુંતલનો વ્યાસ) $20 \mathring A$ $(2 \text{ nm})$ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) જ્યારે બે ન્યુક્લિઓટાઈડ એકબીજા સાથે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાય છે ત્યારે ડાયન્યુક્લિઓટાઈડ બને છે.
આ બંધ એક ન્યુક્લિઓટાઈડના શર્કરાના $3'-OH$ સમૂહ અને બીજા ન્યુક્લિઓટાઈડના શર્કરાના $5'$-ફોસ્ફેટ સમૂહ વચ્ચે રચાય છે.
આ જોડાણ ન્યુક્લિક એસિડની શૃંખલામાં શર્કરા-ફોસ્ફેટની કરોડરજ્જુ (backbone) બનાવે છે.

(D) જનીન એ આનુવંશિક્તાનો પાયાનો ભૌતિક અને કાર્યાત્મક એકમ છે.
તે $DNA$ માં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો એક વિશિષ્ટ ક્રમ છે જે જનીન ઉત્પાદન,કાં તો $RNA$ અથવા પ્રોટીન,ના સંશ્લેષણ માટે સંકેત આપે છે.
શાસ્ત્રીય જનીનશાસ્ત્રમાં,તેને 'કારક' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે જે સજીવમાં ચોક્કસ લક્ષણોની અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો જનીનનું યોગ્ય રીતે વર્ણન કરે છે.

(A) $Genome$ (જીનોમ) શબ્દનો અર્થ સજીવ અથવા કોષમાં હાજર જનીનિક દ્રવ્ય $(DNA)$ નો સંપૂર્ણ સેટ છે. તેમાં તમામ જનીનો તેમજ $DNA$ ના નોન-કોડિંગ ક્રમનો સમાવેશ થાય છે. તેથી,તે સજીવના સંપૂર્ણ જનીનિક બ્લુપ્રિન્ટનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(D) $DNA$ અણુ એ ન્યુક્લિઓટાઇડ્સનો પોલીમર છે. દરેક ન્યુક્લિઓટાઇડ ત્રણ ઘટકોનો બનેલો છે: નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ $(NB)$,પેન્ટોઝ શર્કરા $(S)$,અને ફોસ્ફેટ સમૂહ $(P)$.
ન્યુક્લિઓટાઇડમાં,નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ શર્કરાના $1'$ કાર્બન સાથે જોડાયેલ હોય છે,અને ફોસ્ફેટ સમૂહ શર્કરાના $5'$ કાર્બન સાથે જોડાયેલ હોય છે.
આ ન્યુક્લિઓટાઇડ્સ ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાઈને પોલીન્યુક્લિઓટાઇડ શૃંખલા બનાવે છે. $DNA$ શૃંખલાનો આધાર શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સમૂહોના એકાંતરે ક્રમ $(S-P-S-P...)$ દ્વારા બને છે,જેમાં દરેક શર્કરાના અણુ સાથે નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ $(NB)$ જોડાયેલા હોય છે.
આપેલા વિકલ્પો જોતા,જે રચનામાં ફોસ્ફેટ સમૂહ $(P)$ શર્કરા $(S)$ સાથે જોડાયેલ હોય અને નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ $(NB)$ પણ શર્કરા $(S)$ સાથે પુનરાવર્તિત ક્રમમાં જોડાયેલ હોય,તે $DNA$ ની સાચી રચના દર્શાવે છે.