The Search for Genetic Material Questions in Gujarati

(C) હોવર્ડ ટેમિન અને ડેવિડ બાલ્ટીમોરે $(1975)$ સ્વતંત્ર રીતે રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શનની પ્રક્રિયા શોધી હતી. આ પ્રક્રિયા રેટ્રો વાયરસની લાક્ષણિકતા છે,જે યજમાન કોષની અંદર તેમના $RNA$ જિનોમને $DNA$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરે છે.

(C) બેક્ટેરિયોફેજ એ વાયરસ છે જે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડે છે. લાઈટિક ચક્રના અંતિમ તબક્કા દરમિયાન,ફેજને યજમાન કોષમાંથી તેની સંતતિને મુક્ત કરવાની જરૂર હોય છે. આ પ્રાપ્ત કરવા માટે,ફેજ ચોક્કસ ઉત્સેચકો ઉત્પન્ન કરે છે જે બેક્ટેરિયલ કોષદીવાલનું વિઘટન કરે છે,જે મુખ્યત્વે પેપ્ટીડોગ્લાયકનથી બનેલી હોય છે. આ ઉત્સેચકોને સામૂહિક રીતે એન્ડોલાયસિન (અથવા ફેજ-લાયસોઝાઇમ્સ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એન્ડોલાયસિન એ મ્યુરાલિટિક ઉત્સેચકો છે જે પેપ્ટીડોગ્લાયકન સ્તરમાં રહેલા બંધારણોને લક્ષ્ય બનાવે છે,જેના કારણે બેક્ટેરિયલ કોષદીવાલ તૂટી જાય છે (લાયસિસ) અને નવા વાયરલ કણો મુક્ત થાય છે.

(D) આલ્ફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઝે $1952$ માં પ્રયોગો કર્યા હતા જેથી તે નક્કી કરી શકાય કે $DNA$ કે પ્રોટીન આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.
તેમણે $T_2$ બેક્ટેરિયોફેજ વાયરસનો ઉપયોગ કર્યો હતો,જે બેક્ટેરિયા $(E. coli)$ ને ચેપ લગાડે છે.
તેમણે કેટલાક વાયરસને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય અને અન્યને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીનને લેબલ કરી શકાય.
બેક્ટેરિયોફેજને બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દીધા પછી,તેમણે જોયું કે માત્ર રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ જ બેક્ટેરિયલ કોષોમાં સ્થાનાંતરિત થયું હતું,જે સાબિત કરે છે કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(A) $1928$ માં ફ્રેડરિક ગ્રિફિથે $Streptococcus$ $pneumoniae$ ($Pneumococcus$ તરીકે પણ ઓળખાય છે) નો ઉપયોગ કરીને કરેલા રૂપાંતરણના પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું હતું કે ગરમીથી મૃત્યુ પામેલા ઉગ્ર બેક્ટેરિયામાંથી મળતું 'રૂપાંતરણકારી સિદ્ધાંત' બિન-ઉગ્ર બેક્ટેરિયાને ઉગ્ર બેક્ટેરિયામાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.
ત્યારબાદ,એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટીએ આ કાર્યને આગળ વધારીને ઓળખ્યું કે આ રૂપાંતરણકારી સિદ્ધાંત $DNA$ છે,જે આ પૂર્વધારણા તરફ દોરી ગયું કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(B) સલ્ફર એ સિસ્ટીન (cysteine),સિસ્ટાઇન (cystine) અને મિથિઓનાઇન (methionine) જેવા ચોક્કસ એમિનો એસિડનો મુખ્ય ઘટક છે.
આ એમિનો એસિડ પ્રોટીનના બંધારણીય એકમો હોવાથી,રેડિયોએક્ટિવ $S^{35}$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછરેલા બેક્ટેરિયા આ આઇસોટોપને તેમના પ્રોટીનમાં સમાવિષ્ટ કરશે.

(B) $DNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેનો પુરાવો સૌપ્રથમ $1928$ માં ફ્રેડરિક ગ્રિફિથે $Streptococcus$ $pneumoniae$ પરના તેમના પ્રયોગો દ્વારા આપ્યો હતો. આ પ્રક્રિયાને બેક્ટેરિયલ રૂપાંતરણ (Transformation) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જેમાં બેક્ટેરિયાની બિન-રોગકારક જાતિ ગરમીથી મૃત થયેલી રોગકારક જાતિમાંથી આનુવંશિક દ્રવ્ય મેળવે છે અને તેના લક્ષણો પ્રાપ્ત કરે છે. ત્યારબાદ,એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટીએ પુષ્ટિ કરી હતી કે આ રૂપાંતરિત સિદ્ધાંત ખરેખર $DNA$ જ છે.

(B) બેક્ટેરિયલ રૂપાંતરણની ઘટના સૌપ્રથમ $1928$ માં ફ્રેડરિક ગ્રીફિથ દ્વારા $Diplococcus$ $pneumoniae$ પર કામ કરતી વખતે શોધવામાં આવી હતી.
તેમણે અવલોકન કર્યું કે બિન-ઝેરી બેક્ટેરિયાના સ્ટ્રેનને ગરમીથી મૃત ઝેરી બેક્ટેરિયાના 'રૂપાંતરિત સિદ્ધાંત' (transforming principle) દ્વારા ઝેરી સ્ટ્રેનમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.
ત્યારબાદ,$1944$ માં ઓસ્વાલ્ડ એવરી,કોલિન મેકલીઓડ અને મેકલિન મેકકાર્ટીએ આ 'રૂપાંતરિત સિદ્ધાંત' ને $DNA$ તરીકે ઓળખાવ્યો,જેણે રૂપાંતરણ માટે જૈવરાસાયણિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા.

(D) રૂપાંતરણનો પ્રયોગ ફેડરિક ગ્રિફિથ દ્વારા $1928$ માં કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે બેક્ટેરિયલ રૂપાંતરણની ઘટના દર્શાવવા માટે $Diplococcus$ $pneumoniae$ (જેને $Streptococcus$ $pneumoniae$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કર્યો હતો. આ પ્રયોગમાં,તેમણે અવલોકન કર્યું કે બિન-રોગકારક બેક્ટેરિયાના સ્ટ્રેનને ગરમીથી મૃત થયેલા રોગકારક બેક્ટેરિયામાંથી આનુવંશિક દ્રવ્ય ગ્રહણ કરીને રોગકારક સ્ટ્રેનમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.

(B) બેક્ટેરિયોફેજનું પ્રોટીન આવરણ સલ્ફર ધરાવતા એમિનો એસિડ (જેમ કે મિથિઓનાઇન અને સિસ્ટીન) ધરાવે છે,પરંતુ તેમાં ફોસ્ફરસ હોતું નથી.
તેનાથી વિપરીત,ન્યુક્લિક એસિડ $(DNA)$ માં ફોસ્ફરસ હોય છે પરંતુ સલ્ફર હોતું નથી.
ન્યુક્લિક એસિડને લેબલ કર્યા વિના માત્ર પ્રોટીન આવરણને લેબલ કરવા માટે,બેક્ટેરિયોફેજને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(S^{35})$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેરવા જોઈએ.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેનો સ્પષ્ટ પુરાવો $1952$ માં આલ્ફ્રેડ હર્ષે અને માર્થા ચેઝના પ્રયોગો દ્વારા મળ્યો હતો.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજ પર કામ કર્યું હતું,જે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ છે.
તેમણે કેટલાક વાયરસને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમ પર અને કેટલાકને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમ પર ઉછેર્યા હતા.
રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસની હાજરીમાં ઉછરેલા વાયરસમાં રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ હતું પરંતુ રેડિયોએક્ટિવ પ્રોટીન નહોતું,કારણ કે $DNA$ માં ફોસ્ફરસ હોય છે પરંતુ પ્રોટીનમાં હોતું નથી.
તે જ રીતે,રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર પર ઉછરેલા વાયરસમાં રેડિયોએક્ટિવ પ્રોટીન હતું પરંતુ રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ નહોતું,કારણ કે $DNA$ માં સલ્ફર હોતું નથી.
રેડિયોએક્ટિવ ફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દેવામાં આવ્યા હતા.
ચેપ પછી,વાયરલ કોટ્સને બ્લેન્ડરમાં હલાવીને બેક્ટેરિયાથી અલગ કરવામાં આવ્યા હતા.
ત્યારબાદ,વાયરસના કણોને સેન્ટ્રીફ્યુજમાં ફેરવીને બેક્ટેરિયાથી અલગ કરવામાં આવ્યા હતા.
જે બેક્ટેરિયાને રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ ધરાવતા વાયરસથી ચેપ લાગ્યો હતો તે રેડિયોએક્ટિવ હતા,જે સૂચવે છે કે $DNA$ એ વાયરસમાંથી બેક્ટેરિયામાં પસાર થતું દ્રવ્ય છે.
રેડિયોએક્ટિવ પ્રોટીન ધરાવતા વાયરસથી ચેપગ્રસ્ત બેક્ટેરિયા રેડિયોએક્ટિવ નહોતા.
આ સાબિત કરે છે કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે જે વાયરસથી બેક્ટેરિયામાં વહન પામે છે.

(C) ફ્રેડરિક ગ્રિફિથ દ્વારા $Streptococcus$ $pneumoniae$ (ન્યુમોકોકસ) પર કરવામાં આવેલા રૂપાંતરણના પ્રયોગોને એવરી, મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટી દ્વારા વધુ સ્પષ્ટ કરવામાં આવ્યા હતા।
તેમણે મૃત $S$ સ્ટ્રેનમાંથી જૈવિક અણુઓ (પ્રોટીન, $DNA$ અને $RNA$) અલગ કર્યા હતા જેથી જાણી શકાય કે કયું દ્રવ્ય જીવંત $R$ સ્ટ્રેન બેક્ટેરિયાને $S$ સ્ટ્રેનમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે।
તેમણે શોધ્યું કે પ્રોટીન અને $RNA$ ને ઉત્સેચકો દ્વારા દૂર કરવા છતાં રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા અટકતી નથી, પરંતુ $DNase$ ઉત્સેચક દ્વારા $DNA$ ને દૂર કરવાથી રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા અટકી જાય છે।
આનાથી સાબિત થયું કે $DNA$ એ રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર આનુવંશિક દ્રવ્ય છે।

(C) $DNA$ સૌપ્રથમ $1869$ માં ફ્રેડરિક મિશર દ્વારા ઓળખવામાં આવ્યું હતું. તેમણે તેને પરુના કોષોના કોષકેન્દ્રમાંથી અલગ કર્યું હતું અને તેને 'ન્યુક્લિન' $(Nuclein)$ નામ આપ્યું હતું.

(B) $DNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેનો સૌથી મજબૂત પુરાવો ફ્રેડરિક ગ્રિફિથ દ્વારા કરવામાં આવેલા રૂપાંતરણના પ્રયોગો અને ત્યારબાદ એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટી દ્વારા કરવામાં આવેલા પુષ્ટિકરણમાંથી મળે છે.
આ પ્રયોગોમાં,ગરમીથી મૃત $S$-સ્ટ્રેન બેક્ટેરિયામાંથી $DNA$ ના સ્થાનાંતરણને કારણે બિન-ઝેરી $R$-સ્ટ્રેન બેક્ટેરિયાનું ઝેરી $S$-સ્ટ્રેન બેક્ટેરિયામાં રૂપાંતરણ થયું હતું.
આ દર્શાવે છે કે $DNA$ એ આનુવંશિક માહિતી વહન કરવા માટે અને બેક્ટેરિયલ કોષોના રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર અણુ છે.

(A) $1959$ માં શરીરવિજ્ઞાન અથવા તબીબી ક્ષેત્રે નોબેલ પુરસ્કાર સંયુક્ત રીતે સેવેરો ઓચોઆ અને આર્થર કોર્નબર્ગને આપવામાં આવ્યો હતો.
સેવેરો ઓચોઆને પોલીન્યુક્લિયોટાઈડ ફોસ્ફોરાયલેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરીને $RNA$ (રિબોન્યુક્લિક એસિડ) ના જૈવિક સંશ્લેષણની પદ્ધતિઓની શોધ માટે આ પુરસ્કાર મળ્યો હતો.
આર્થર કોર્નબર્ગને $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) ના જૈવિક સંશ્લેષણની પદ્ધતિઓની શોધ માટે આ પુરસ્કાર મળ્યો હતો.
તેથી,સાચો જવાબ $S. Ochoa$ છે.

(A) . ફ્રેડરિક ગ્રિફિથે $1928$ માં $Streptococcus$ $pneumoniae$ નો ઉપયોગ કરીને બેક્ટેરિયલ રૂપાંતરણની ઘટના શોધી હતી.
$B$. ફ્રેડરિક મિશરે પ્રથમ વખત પરુના કોષોમાંથી $DNA$ અલગ કર્યું હતું,જેને તેમણે 'ન્યુક્લિન' નામ આપ્યું હતું.
$C$. એક જનીન એક પોલીપેપ્ટાઇડ સિદ્ધાંત બીડલ અને ટાટમ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો.
$D$. ચયાપચયની જન્મજાત ખામીઓનો ખ્યાલ આર્ચીબાલ્ડ ગેરોડ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો.

(B) ફ્યુલજેન સ્ટેન એ $1924$ માં રોબર્ટ ફ્યુલજેન અને એચ. રોસેનબેક દ્વારા શોધાયેલ સ્ટેનિંગ તકનીક છે. તે કોષના નમૂનાઓમાં રંગસૂત્ર સામગ્રી અથવા $DNA$ ને ઓળખવા માટે વપરાતી સાયટોકેમિકલ પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિ $DNA$ ના એસિડ હાઇડ્રોલિસિસ પર આધારિત છે,જે આલ્ડિહાઇડ જૂથોને ખુલ્લા પાડે છે જે પછી શિફના પ્રક્રિયક સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ઘેરો મેજેન્ટા રંગ ઉત્પન્ન કરે છે,જેનાથી કોષકેન્દ્રમાં $DNA$ નું નિરીક્ષણ કરી શકાય છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. ઓસ્વાલ્ડ એવરી,કોલિન મેકલીઓડ અને મેકલિન મેકકાર્ટી $(1944)$ એ ફ્રેડરિક ગ્રીફિથ દ્વારા અવલોકન કરાયેલ 'રૂપાંતરણ સિદ્ધાંત' (transforming principle) ની જૈવરાસાયણિક પ્રકૃતિ નક્કી કરવા માટે પ્રયોગો કર્યા હતા. તેમણે ગરમીથી મૃત $S$ કોષોમાંથી જૈવરાસાયણિક પદાર્થો (પ્રોટીન,$DNA$,$RNA$,વગેરે) શુદ્ધ કર્યા અને શોધ્યું કે માત્ર ગરમીથી મૃત $S$ કોષોનો $DNA$ જ જીવંત $R$ કોષોને $S$ કોષોમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે. તેમણે એ પણ શોધ્યું કે પ્રોટીનનું પાચન કરતા ઉત્સેચકો (પ્રોટીએઝ) અને $RNA$ નું પાચન કરતા ઉત્સેચકો $(RNases)$ રૂપાંતરણને અસર કરતા નથી,જ્યારે $DNA$ નું પાચન કરતા ઉત્સેચકો $(DNases)$ તેને અટકાવે છે. આમ,તેઓએ નિષ્કર્ષ કાઢ્યો કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(C) $1928$ માં,ફ્રેડરિક ગ્રીફિથે $Streptococcus$ $pneumoniae$ (જેને અગાઉ $Diplococcus$ $pneumoniae$ તરીકે ઓળખવામાં આવતું હતું) સાથે પ્રયોગોની શ્રેણી કરી હતી.
તેમણે આ બેક્ટેરિયાની બે જાતોનો ઉપયોગ કર્યો હતો: $S$-સ્ટ્રેન (રોગકારક,લીસી,કેપ્સ્યુલયુક્ત) અને $R$-સ્ટ્રેન (બિન-રોગકારક,ખરબચડી,કેપ્સ્યુલવિહીન).
આ પ્રયોગે 'રૂપાંતરણ સિદ્ધાંત' ($transforming$ $principle$) નો પ્રથમ પુરાવો આપ્યો,જે પાછળથી આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે $DNA$ ની શોધ તરફ દોરી ગયો.

(B) રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શનની પ્રક્રિયા હોવર્ડ ટેમિન અને ડેવિડ બાલ્ટીમોર દ્વારા $1970$ ના દાયકામાં શોધવામાં આવી હતી. તે સૌપ્રથમ રાઉસ સાર્કોમા વાયરસ $(RSV)$ માં જોવા મળી હતી,જે એક $RNA$ વાયરસ છે. આ વાયરસમાં રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ નામનો ઉત્સેચક હોય છે,જે તેમને $RNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $DNA$ સંશ્લેષણ કરવાની ક્ષમતા આપે છે.

(A) આનુવંશિકતાનું નિયંત્રણ કરતું અને એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં આનુવંશિક માહિતીનું વહન કરતું દ્રવ્ય $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) છે.
રંગસૂત્રો $DNA$ અને પ્રોટીન (મુખ્યત્વે હિસ્ટોન્સ) ના બનેલા હોય છે.
જોકે હિસ્ટોન્સ $DNA$ ના પેકેજિંગ માટે માળખાકીય આધાર પૂરો પાડે છે,પરંતુ વાસ્તવિક આનુવંશિક સૂચનાઓ $DNA$ અણુમાં જ સંકેતિત હોય છે.

(B) જ્યોર્જ બીડલ અને એડવર્ડ ટાટમે બ્રેડ મોલ્ડ $Neurospora$ $crassa$ માં પોષક ઉત્પરિવર્તનો (nutritional mutants) ઓળખવાની પદ્ધતિ વિકસાવી હતી.
તેમણે ફૂગમાં ઉત્પરિવર્તન લાવવા માટે $X$-કિરણોનો ઉપયોગ કર્યો હતો અને ત્યારબાદ એવી જાતોની તપાસ કરી હતી જે ચોક્કસ પોષક તત્વોનું સંશ્લેષણ કરી શકતી ન હતી,જેનાથી 'એક જનીન-એક ઉત્સેચક' (one gene-one enzyme) સિદ્ધાંતનું પ્રતિપાદન થયું હતું.

(B) રેપ્લિકા પ્લેટિંગ પ્રયોગ જોશુઆ લેડરબર્ગ અને એસ્થર લેડરબર્ગ દ્વારા $1952$ માં કરવામાં આવ્યો હતો.
આ પ્રયોગે બેક્ટેરિયલ વસ્તીમાં અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા વિકૃતિઓ (mutations) માટે સીધો પુરાવો પૂરો પાડ્યો હતો.
તેણે દર્શાવ્યું હતું કે વિકૃતિઓ યાદચ્છિક રીતે થાય છે અને તે પર્યાવરણ દ્વારા પ્રેરિત હોતી નથી,જે કુદરતી પસંદગીના ડાર્વિનિયન દૃષ્ટિકોણને સમર્થન આપે છે.

(B) બેક્ટેરિયોફેજના ચેપની પ્રક્રિયામાં,વાયરસ યજમાન બેક્ટેરિયાની સપાટી પર જોડાય છે.
તે તેનું જનીન દ્રવ્ય (સામાન્ય રીતે $DNA$) યજમાન કોષમાં દાખલ કરે છે,જ્યારે પ્રોટીનનું આવરણ (કેપ્સિડ) બહાર રહે છે.
એકવાર અંદર ગયા પછી,વાયરલ $DNA$ પોતાની નકલો બનાવવા અને નવા વાયરલ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે યજમાનની મશીનરીનો કબજો લે છે,જેના પરિણામે નવા બેક્ટેરિયોફેજનું નિર્માણ થાય છે.

(B) પારક્રમણ (Transduction) એ બેક્ટેરિયામાં જનીન સ્થાનાંતરની એક પદ્ધતિ છે,જેમાં $DNA$ નું એક બેક્ટેરિયામાંથી બીજા બેક્ટેરિયામાં વાયરસ (બેક્ટેરિયોફેજ) દ્વારા સ્થળાંતર થાય છે.
લાઈટિક ચક્ર દરમિયાન,ફેજ આકસ્મિક રીતે વાયરલ $DNA$ ને બદલે બેક્ટેરિયલ $DNA$ ને પેક કરી શકે છે.
જ્યારે આ ફેજ નવા પ્રાપ્તકર્તા કોષને ચેપ લગાડે છે,ત્યારે તે દાતા બેક્ટેરિયલ $DNA$ ને પ્રાપ્તકર્તામાં દાખલ કરે છે,જે પછી પ્રાપ્તકર્તાના જિનોમમાં સંકલિત થઈ શકે છે.

(A) ટ્રાન્સડક્શન એ આડી જનીન સ્થાનાંતરણ (horizontal gene transfer) ની એક પ્રક્રિયા છે જેમાં બેક્ટેરિયલ $DNA$ વાયરસ (બેક્ટેરિયોફેજ) દ્વારા એક બેક્ટેરિયામાંથી બીજા બેક્ટેરિયામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
આ ઘટના સૌપ્રથમ $1952$ માં નોર્ટન ઝિન્ડર અને જોશુઆ લેડરબર્ગ દ્વારા શોધવામાં આવી હતી.
તેમણે $Salmonella \ typhimurium$ બેક્ટેરિયાનો અભ્યાસ કરતી વખતે આ પ્રક્રિયાનું અવલોકન કર્યું હતું.

(A) ફ્રેડરિક ગ્રિફિથે $1928$ માં $Streptococcus$ $pneumoniae$ (જેને $Pneumococcus$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) નો ઉપયોગ કરીને કરેલા રૂપાંતરણના પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું હતું કે એક 'રૂપાંતરિત સિદ્ધાંત' ગરમીથી મૃત થયેલા ઉગ્ર બેક્ટેરિયામાંથી જીવંત બિન-ઉગ્ર બેક્ટેરિયામાં જનીનિક માહિતીનું સ્થળાંતર કરી શકે છે,જેનાથી તે ઉગ્ર બની જાય છે. ત્યારબાદ,એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટીએ આ સિદ્ધાંતનું જૈવરાસાયણિક લાક્ષણિકતા વર્ણન કર્યું અને તારણ કાઢ્યું કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(B) સજીવોનો જાતિ વિકાસનો ઇતિહાસ મુખ્યત્વે $r-RNA$ (રિબોઝોમલ $RNA$) ના ક્રમનું વિશ્લેષણ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે,ખાસ કરીને આદિકોષકેન્દ્રીઓમાં $16S$ $r-RNA$ અને સુકોષકેન્દ્રીઓમાં $18S$ $r-RNA$ નો ઉપયોગ થાય છે.
$r-RNA$ જનીનો વિવિધ જાતિઓમાં ખૂબ જ જળવાયેલા (conserved) હોય છે કારણ કે તે પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે આવશ્યક છે.
તેમના ધીમા ઉત્પરિવર્તન દરને કારણે,તેઓ ઉત્ક્રાંતિના સંબંધોને શોધવા અને જાતિ વિકાસના વૃક્ષો (phylogenetic trees) બનાવવા માટે એક ઉત્તમ 'આણ્વિક ઘડિયાળ' (molecular chronometer) તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) $DNA$ એ જનીન દ્રવ્ય છે તેનો સ્પષ્ટ પુરાવો $1952$ માં આલ્ફ્રેડ હર્ષે અને માર્થા ચેઝ દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગોમાંથી મળ્યો હતો.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજ (બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ) પર કામ કર્યું હતું.
તેમણે કેટલાક ફેજને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય અને અન્યને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીનને લેબલ કરી શકાય.
ફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દીધા પછી,તેમણે અવલોકન કર્યું કે બેક્ટેરિયલ કોષોની અંદર માત્ર રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ જોવા મળ્યું હતું,જે દર્શાવે છે કે $DNA$ કોષમાં પ્રવેશ્યું હતું.
આનાથી સાબિત થયું કે $DNA$ એ જનીન દ્રવ્ય છે,પ્રોટીન નહીં.

(A) $DNA$ જનીનિક દ્રવ્ય છે તેનો સ્પષ્ટ પુરાવો $1952$ માં આલ્ફ્રેડ હર્ષી અને માર્થા ચેઝના પ્રયોગો દ્વારા મળ્યો હતો. તેઓએ બેક્ટેરિયોફેજ (બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ) પર કામ કર્યું હતું. રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ ($DNA$ ને લેબલ કરવા માટે $^{32}P$ અને પ્રોટીનને લેબલ કરવા માટે $^{35}S$) નો ઉપયોગ કરીને,તેઓએ દર્શાવ્યું કે માત્ર $DNA$ જ બેક્ટેરિયલ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે,જ્યારે પ્રોટીનનું આવરણ બહાર રહે છે. આનાથી સાબિત થયું કે $DNA$ એ જનીનિક દ્રવ્ય છે જે આનુવંશિક માહિતીનું વહન કરે છે.

(A) આલ્ફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઝ $(1952)$ એ બેક્ટેરિયોફેજ (બૅક્ટેરિયા પર આક્રમણ કરતા વાઈરસ) નો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગો કર્યા હતા.
તેઓએ કેટલાક વાઈરસને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય અને અન્યને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીનને લેબલ કરી શકાય.
આ વાઈરસને $Escherichia$ $coli$ બેક્ટેરિયાને સંક્રમિત કરવા દેવામાં આવ્યા હતા.
સંક્રમણ પછી,બ્લેન્ડર અને સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દ્વારા બેક્ટેરિયામાંથી વાઈરલ કોટ દૂર કરવામાં આવ્યા હતા.
તેઓએ અવલોકન કર્યું કે રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ બેક્ટેરિયાના કોષોની અંદર જોવા મળ્યું હતું,જે દર્શાવે છે કે $DNA$ બેક્ટેરિયામાં પ્રવેશ્યું હતું.
તેનાથી વિપરીત,રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ માત્ર સુપરનેટન્ટમાં જોવા મળ્યું હતું,જે દર્શાવે છે કે પ્રોટીન બેક્ટેરિયામાં પ્રવેશ્યા ન હતા.
આમ,તેઓએ સચોટ સાબિતી આપી કે $DNA$ એ જ જનીન દ્રવ્ય છે.

(A) $DNA$ એ જ જનીન દ્રવ્ય છે તેની સચોટ સાબિતી $1952$ માં આલ્ફ્રેડ હર્ષે અને માર્થા ચેઝ દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગોમાંથી મળી હતી.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજ (બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ) પર કામ કર્યું હતું.
તેમણે કેટલાક બેક્ટેરિયોફેજને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય,અને અન્યને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીનને લેબલ કરી શકાય.
જ્યારે આ લેબલ થયેલા ફેજ દ્વારા $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવામાં આવ્યો,ત્યારે જોવા મળ્યું કે માત્ર રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ જ બેક્ટેરિયલ કોષોમાં પ્રવેશ્યું હતું. આ દર્શાવે છે કે $DNA$,પ્રોટીન નહીં,તે જનીન દ્રવ્ય છે જે યજમાન કોષમાં પ્રવેશીને નવા વાયરલ કણોના નિર્માણનું નિર્દેશન કરે છે.

(C) રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન એ $RNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $DNA$ સંશ્લેષણ કરવાની પ્રક્રિયા છે,જે રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
આ ઘટનાની શોધ $1970$ માં હોવર્ડ ટેમિન અને ડેવિડ બાલ્ટીમોર દ્વારા સ્વતંત્ર રીતે કરવામાં આવી હતી,જ્યારે તેઓ $RNA$ ટ્યુમર વાયરસનો અભ્યાસ કરી રહ્યા હતા.
તેથી,સાચો જવાબ ટેમિન અને બાલ્ટીમોર છે.

(B) બારાબારા મેક્‌ કિલન્ટોકને મકાઈ $(Zea \, mays)$ માં મોબાઈલ જિનેટિક એલિમેન્ટ્સ, જે સામાન્ય રીતે 'જમ્પિંગ જીન્સ' અથવા ટ્રાન્સપોઝોન્સ તરીકે ઓળખાય છે, તેની શોધ માટે $1983$ માં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબલ પારિતોષિક આપવામાં આવ્યું હતું.
તેમના કાર્યે દર્શાવ્યું હતું કે આ જનીનિક તત્વો જિનોમની અંદર હલનચલન કરી શકે છે, જેણે તે સમયના સ્થિર જિનોમના પ્રવર્તમાન વિચારને પડકાર્યો હતો.

(C) "રેપ્લિકા પ્લેટિંગ પ્રયોગ" $1952$ માં $\text{જોશુઆ લેડરબર્ગ}$ અને $\text{એસ્થર લેડરબર્ગ}$ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો।
આ પ્રયોગે બેક્ટેરિયલ મ્યુટન્ટ્સના અસ્તિત્વ માટે સીધો પુરાવો પૂરો પાડ્યો હતો અને દર્શાવ્યું હતું કે વિકૃતિઓ (mutations) પર્યાવરણ દ્વારા પ્રેરિત થવાને બદલે યાદચ્છિક રીતે થાય છે।
માસ્ટર પ્લેટમાંથી એન્ટિબાયોટિક્સ ધરાવતી રેપ્લિકા પ્લેટોમાં બેક્ટેરિયલ વસાહતોને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે વેલ્વેટ પેડનો ઉપયોગ કરીને, તેમણે સાબિત કર્યું કે એન્ટિબાયોટિક-પ્રતિરોધક વસાહતો મૂળ વસ્તીમાં પહેલેથી જ હાજર હતી।

(D) જ્યોર્જ બીડલ અને એડવર્ડ ટેટમે $1941$ માં 'એક જનીન એક ઉત્સેચક' પૂર્વધારણા રજૂ કરી હતી।
તેમણે તેમના પ્રયોગો માટે બ્રેડ મોલ્ડ $Neurospora \, crassa$ નો ઉપયોગ કર્યો હતો।
ક્ષ-કિરણો ($X$-rays) નો ઉપયોગ કરીને ફૂગમાં વિકૃતિઓ (mutations) પ્રેરીને, તેઓ પોષક તત્વોની ખામી ધરાવતા વિકૃત સજીવો (auxotrophs) ઉત્પન્ન કરવામાં સફળ રહ્યા હતા, જે ચોક્કસ એમિનો એસિડ અથવા વિટામિન્સનું સંશ્લેષણ કરી શકતા ન હતા। આમ, તેમણે સાબિત કર્યું કે ચોક્કસ જનીનો ચોક્કસ ઉત્સેચકોના ઉત્પાદનનું નિયંત્રણ કરે છે।

(A) આનુવંશિકતા એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા જનીનિક માહિતી માતા-પિતામાંથી સંતાનોમાં વહન પામે છે. આ જનીનિક માહિતીનો સંગ્રહ અને વહન કરવા માટે જવાબદાર અણુ એ જનીનદ્રવ્ય છે,જે મોટાભાગના સજીવોમાં $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) હોય છે. તેથી,જનીનદ્રવ્ય એ આનુવંશિકતા માટે જવાબદાર ઘટક છે.

(B) $1869$ માં,ફ્રિડરિક મીશરે સૌપ્રથમ પરુના કોષોના કોષકેન્દ્રમાંથી એક પદાર્થ અલગ તારવ્યો હતો જેને તેમણે 'ન્યુક્લેઈન' નામ આપ્યું હતું. તેઓ આ પદાર્થને અલગ કરનાર અને તેનું વર્ણન કરનાર પ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા,જેને પાછળથી પ્રોટીન સાથે જોડાયેલા $DNA$ (ન્યૂક્લિઇક ઍસિડ) તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું હતું.

(B) $1869$ માં,ફ્રિડરીક મીશરે પરુના કોષો (માનવ શ્વેતકણો) ના કોષકેન્દ્રમાં એક પદાર્થની ઓળખ કરી જે નિર્બળ ઍસિડિક હતો અને ફોસ્ફરસથી સમૃદ્ધ હતો.
તેમણે આ પદાર્થને '$Nuclein$' (ન્યુક્લેઇન) નામ આપ્યું.
પાછળથી,તેની ઍસિડિક પ્રકૃતિને કારણે,$Altmann$ દ્વારા તેનું નામ બદલીને '$Nucleic$ $acid$' (ન્યુક્લિઇક ઍસિડ) રાખવામાં આવ્યું.

(B) $1869$ માં,ફ્રિડરીક મીશરે પરુના કોષોના કોષકેન્દ્રમાંથી એક પદાર્થ અલગ તારવ્યો જેને તેમણે 'ન્યુક્લેઇન' નામ આપ્યું. તેઓ આ પદાર્થને અલગ કરનાર અને તેનું વર્ણન કરનાર પ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા,જેને પાછળથી ન્યુક્લિઇક ઍસિડ $(DNA)$ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું જે પ્રોટીન સાથે જોડાયેલું હોય છે.

(D) $DNA$ નું સૌપ્રથમ સંશોધન ફ્રેડરિક મિશરે $1869$ માં કર્યું હતું. તેમણે સર્જિકલ પાટાઓમાંથી મેળવેલા પરુના કોષો (જે મુખ્યત્વે શ્વેતકણો છે) ના કોષકેન્દ્રમાંથી એક પદાર્થ અલગ તારવ્યો હતો. તેમણે આ પદાર્થને 'ન્યુક્લિન' નામ આપ્યું હતું. પાછળથી,તે નિર્બળ ઍસિડિક હોવાનું માલૂમ પડ્યું અને તેનું નામ બદલીને 'ન્યુક્લિક એસિડ' (જેને હવે $DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) રાખવામાં આવ્યું. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,શ્વેતકણો (વ્હાઇટ બ્લડ સેલ્સ) એ સાચો સ્ત્રોત છે.

(D) $1869$ માં,ફ્રેડરિક મીશરે પરુના કોષોના કોષકેન્દ્રમાં એક પદાર્થની ઓળખ કરી હતી,જેને તેમણે 'ન્યુક્લેઇન' $(Nuclein)$ નામ આપ્યું હતું.
પાછળથી,તેની એસિડિક પ્રકૃતિને કારણે,રિચાર્ડ અલ્ટમેન દ્વારા તેનું નામ બદલીને 'ન્યુક્લિઇક ઍસિડ' રાખવામાં આવ્યું હતું.
તેથી,મીશર દ્વારા મૂળભૂત રીતે ઉપયોગમાં લેવાયેલ સાચો શબ્દ 'ન્યુક્લેઇન' છે.

(C) $1869$ માં,સ્વિસ બાયોકેમિસ્ટ $Friedrich$ $Miescher$ એ પરુના કોષો (શ્વેત રક્તકણો) ના કોષકેન્દ્રમાં એક પદાર્થની ઓળખ કરી હતી,જેને તેમણે 'ન્યુક્લેઇન' નામ આપ્યું હતું.
પાછળથી,આ પદાર્થને $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) તરીકે ઓળખવામાં આવ્યો.
તેથી,'ન્યુક્લેઇન' શબ્દ $Friedrich$ $Miescher$ સાથે સંકળાયેલ છે.

(C) $1920$ માં,સંશોધકોએ ઓળખ્યું કે ન્યુક્લિઇક ઍસિડ એ રંગસૂત્રોનો મુખ્ય ઘટક છે. આ શોધ એ સમજવા માટે નિર્ણાયક હતી કે રંગસૂત્રો,જે આનુવંશિક માહિતીનું વહન કરે છે,તે $DNA$ અને પ્રોટીનથી બનેલા હોય છે.

(C) $1869$ માં,ફ્રેડરિક મીશરે પરુના કોષોના કોષકેન્દ્રમાં એક પદાર્થ ઓળખ્યો,જેને તેમણે 'ન્યુક્લેઇન' નામ આપ્યું.
રાસાયણિક વિશ્લેષણ દ્વારા જાણવા મળ્યું કે ન્યુક્લેઇન ફોસ્ફરસથી સમૃદ્ધ છે અને તે ઍસિડિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.
તેથી,મીશરે ન્યુક્લેઇનને નિર્બળ ઍસિડ તરીકે વર્ગીકૃત કર્યો હતો.

(C) આનુવંશિક દ્રવ્ય એ પદાર્થ છે જે જૈવિક માહિતીને એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં વહન કરે છે. લગભગ તમામ સજીવોમાં,$DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) પ્રાથમિક આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે. જોકે કેટલાક વાયરસ $RNA$ નો ઉપયોગ આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કરે છે,પરંતુ તેની રાસાયણિક સ્થિરતા અને જટિલ માહિતી સંગ્રહિત કરવાની ક્ષમતાને કારણે $DNA$ એ કોષીય સજીવો માટે સાર્વત્રિક આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(A) $DNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેનો અંતિમ પુરાવો $1952$ માં આલ્ફ્રેડ હર્ષે અને માર્થા ચેઝ દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજ (બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ) પર પ્રયોગો કર્યા હતા.
તેમણે કેટલાક બેક્ટેરિયોફેજને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય અને અન્યને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીન કોટને લેબલ કરી શકાય.
ફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દીધા પછી,તેમણે બેક્ટેરિયલ કોષોમાંથી વાયરલ કોટને દૂર કરવા માટે મિશ્રણને બ્લેન્ડરમાં હલાવ્યું.
તેમને જાણવા મળ્યું કે બેક્ટેરિયલ કોષોની અંદર રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ હાજર હતું,જે દર્શાવે છે કે $DNA$ કોષોમાં પ્રવેશ્યું હતું,જ્યારે રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ બહાર રહ્યું હતું,જે દર્શાવે છે કે પ્રોટીન કોષોમાં પ્રવેશ્યા ન હતા.
આનાથી સાબિત થયું કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે. આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરતા અણુએ બંધારણીય અને રાસાયણિક બંને રીતે સ્થિર હોવું જોઈએ. જો આનુવંશિક દ્રવ્ય અસ્થિર હોય,તો તે સમય જતાં ચયાપચયની ક્રિયાઓ અને આનુવંશિક માહિતીના નુકસાન તરફ દોરી જાય છે. તેથી,તે 'અસ્થિર' હોવું જોઈએ તે વિધાન ખોટું છે.

(C) રૂપાંતરણનો અભ્યાસ સૌપ્રથમ $F. Griffith$ દ્વારા $1928$ માં $Streptococcus$ $pneumoniae$ બેક્ટેરિયા પર કરવામાં આવ્યો હતો.
તેમણે જોયું કે $R$-પ્રકારના બિન-રોગકારક બેક્ટેરિયા ગરમીથી મૃત $S$-પ્રકારના રોગકારક બેક્ટેરિયામાંથી રોગકારકતા મેળવે છે અને રોગકારક સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
આ પ્રયોગે 'રૂપાંતરિત સિદ્ધાંત' (transforming principle) ની હાજરી સૂચવી હતી, જે પાછળથી $Avery$ અને તેમના સાથીદારો દ્વારા $DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવી હતી.

(D) $DNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેનો અસ્પષ્ટ પુરાવો આલ્ફ્રેડ હર્ષી અને માર્થા ચેઝ $(1952)$ ના પ્રયોગો દ્વારા મળ્યો હતો.
તેમણે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ પર કામ કર્યું હતું,જેને બેક્ટેરિયોફેજ કહેવામાં આવે છે.