Translation Questions in Hindi

(A) $mRNA$ पर कोडोन $5' UAC 3'$ है।
क्षार-युग्मन (base-pairing) के नियमों के अनुसार,$tRNA$ पर एंटीकोडोन $mRNA$ के कोडोन का पूरक होता है।
पूरक क्षार युग्मन प्रति-समांतर (antiparallel) अभिविन्यास में होता है ($mRNA$ का $5' \rightarrow 3'$ सिरा $tRNA$ के $3' \rightarrow 5'$ सिरे के साथ जुड़ता है)।
दिया गया कोडोन: $5' UAC 3'$।
इसका पूरक अनुक्रम $3' AUG 5'$ है।
परंपरागत रूप से,एंटीकोडोन अनुक्रमों को $5' \rightarrow 3'$ दिशा में लिखा जाता है।
अतः,$3' AUG 5'$ को उलटने पर $5' GUA 3'$ प्राप्त होता है।

(B) अनुवादन (translation) प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया है।
$1$. अमीनो एसिड पेप्टाइड बंधों द्वारा जुड़कर एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाते हैं।
$2$. पेप्टाइड बंध का निर्माण एक ऊर्जा-ग्राही (endergonic) प्रक्रिया है,जिसका अर्थ है कि इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा $ATP$ का उपयोग करके अमीनो एसिड के सक्रियण द्वारा प्रदान की जाती है।
$3$. बैक्टीरिया में,$23S$ $rRNA$ (एक राइबोजाइम) पेप्टाइड बंध निर्माण के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।
$4$. इसलिए,यह कथन कि पेप्टाइड बंध के निर्माण के लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है,गलत है।

(D) कथन $(a)$ सही है: $\text{tRNA}$ में एक एंटीकोडोन लूप होता है जिसमें mRNA कोडोन के पूरक क्षार होते हैं।
कथन $(b)$ सही है: $\text{tRNA}$ को पहले घुलनशील $RNA$ $(\text{sRNA})$ के रूप में जाना जाता था और आनुवंशिक कोड के पूरी तरह से समझे जाने से पहले ही इसकी पहचान हो गई थी।
कथन $(c)$ गलत है: स्टॉप कोडोन ($UAA$,$UAG$,$UGA$) के लिए कोई $\text{tRNA}$ नहीं होता है। समापन प्रक्रिया रिलीज कारकों (release factors) द्वारा मध्यस्थ होती है।
कथन $(d)$ गलत है: $\text{tRNA}$ की द्वितीयक संरचना क्लोवर-लीफ (लौंग के पत्ते) के आकार की होती है,जबकि इसकी तृतीयक संरचना उल्टे $L$ के आकार की होती है।
अतः,केवल कथन $(a)$ और $(b)$ सही हैं।

(A) स्थानांतरण (translation) की प्रक्रिया के दौरान,$\text{rRNA}$ दो मुख्य कार्य करता है:
$1$. संरचनात्मक भूमिका: $\text{rRNA}$ राइबोसोम का संरचनात्मक ढांचा बनाता है,जो प्रोटीन संश्लेषण का स्थल है।
$2$. उत्प्रेरक भूमिका: बैक्टीरिया में $23S$ $\text{rRNA}$ (या यूकेरियोट्स में $28S$ $\text{rRNA}$) एक राइबोजाइम के रूप में कार्य करता है,विशेष रूप से पेप्टिडिल ट्रांसफरेज के रूप में,जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के विस्तार के दौरान अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बॉन्ड के निर्माण को उत्प्रेरित करता है।

(A) $1$. अनुवाद की प्रक्रिया तब शुरू होती है जब राइबोसोम की छोटी उपइकाई $\text{mRNA}$ के प्रारंभिक कोडोन (start codon) से जुड़ती है,इसलिए विकल्प $A$ सही कथन है।
$2$. पेप्टाइड बंध का निर्माण पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज (एक राइबोजाइम) एंजाइम द्वारा होता है,न कि पेप्टिडेज द्वारा।
$3$. $\text{UTRs}$ $(\text{Untranslated Regions})$ $5'$-सिरे (प्रारंभिक कोडोन से पहले) और $3'$-सिरे (समापन कोडोन के बाद) पर मौजूद होते हैं,ये प्रारंभिक और समापन कोडोन के बीच नहीं होते हैं।
$4$. अनुवाद के अंत में,रिलीज फैक्टर समापन कोडोन (stop codon) से जुड़ता है,न कि प्रारंभिक कोडोन से।

(C) $tRNA$ के एंटीकोडोन लूप में $3$ अयुग्मित नाइट्रोजनयुक्त क्षारों का एक क्रम होता है,जिसे एंटीकोडोन कहा जाता है।
ये क्षार स्थानांतरण (translation) की प्रक्रिया के दौरान $mRNA$ स्ट्रैंड पर मौजूद विशिष्ट कोडोन के पूरक होते हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) $tRNA$ अणु की एक विशिष्ट संरचना होती है जिसमें अमीनो एसिड स्वीकारक सिरा $3'$ सिरा होता है।
इस $3'$ सिरे पर तीन अयुग्मित क्षारों का एक संरक्षित अनुक्रम होता है,जो $CCA$ है।
यह $CCA$ अनुक्रम प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान विशिष्ट अमीनो एसिड के लिए बंधन स्थल के रूप में कार्य करता है।
अतः,$i$ का मान $3'$ है और $ii$ का मान $CCA$ है।

(C) स्थानांतरण (translation) की प्रक्रिया,जो $mRNA$ टेम्पलेट से पॉलीपेप्टाइड का संश्लेषण है,तीन अलग-अलग चरणों में होती है:
$1$. प्रारंभन (Initiation): राइबोसोम लक्षित $mRNA$ के चारों ओर इकट्ठा होता है और पहला $tRNA$ स्टार्ट कोडोन से जुड़ता है।
$2$. दीर्घीकरण (Elongation): राइबोसोम $mRNA$ स्ट्रैंड के साथ आगे बढ़ता है और कोडोन द्वारा निर्दिष्ट अनुसार बढ़ती हुई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक-एक करके अमीनो एसिड जोड़ता है।
$3$. समापन (Termination): जब स्टॉप कोडोन तक पहुँचते हैं,तो राइबोसोम पूर्ण पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को मुक्त कर देता है और $mRNA$ से अलग हो जाता है।

(D) प्रोटीन संश्लेषण के दौरान,दीर्घीकरण चरण में निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:
$1$. मेथियोनीन ले जाने वाला पहला अमीनोएसाइल-$tRNA$ (इनिशिएटर $tRNA$) राइबोसोम के '$P$'-साइट पर जुड़ता है।
$2$. बाद के अमीनो एसिड ले जाने वाले चार्ज्ड $tRNA$ अणु राइबोसोम में '$A$'-साइट पर प्रवेश करते हैं।
$3$. '$P$'-साइट पर स्थित अमीनो एसिड और '$A$'-साइट पर स्थित अमीनो एसिड के बीच एक पेप्टाइड बंध बनता है,जो $23S$ rRNA (राइबोजाइम) द्वारा उत्प्रेरित होता है।
$4$. स्थानांतरण राइबोसोम की $mRNA$ पर $5' \rightarrow 3'$ दिशा में गति है,न कि $3' \rightarrow 5'$ दिशा में। इसलिए,कथन $D$ गलत है।

(D) प्रोटीन संश्लेषण की अनुवाद प्रक्रिया के दौरान,राइबोसोम दो उपइकाइयों के रूप में मौजूद होता है: एक छोटी उपइकाई और एक बड़ी उपइकाई।
जब ये प्रोटीन संश्लेषण में शामिल नहीं होते हैं,तो ये दोनों उपइकाइयां कोशिका द्रव्य में अलग-अलग रहती हैं।
जब छोटी उपइकाई $mRNA$ से जुड़ती है,तो बड़ी उपइकाई उससे जुड़कर कार्यात्मक राइबोसोम कॉम्प्लेक्स बनाती है।
राइबोसोम की इन दोनों उपइकाइयों का जुड़ाव मैग्नीशियम आयनों $(Mg^{++})$ की सांद्रता पर निर्भर करता है।
इसलिए,कार्यात्मक राइबोसोम के संयोजन के लिए $Mg^{++}$ आयन आवश्यक हैं।

(C) स्थानांतरण (translation) की प्रक्रिया के दौरान,$mRNA$ का कोडोन पूरक $tRNA$ के एंटीकोडोन के साथ जुड़ता है।
यह अंतःक्रिया पूरक नाइट्रोजन क्षार (जैसे $A$ के साथ $U$,$G$ के साथ $C$) के बीच $hydrogen$ बंध के निर्माण द्वारा होती है।
ये $hydrogen$ बंध आनुवंशिक कोड के पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में स्थानांतरण की विशिष्टता और सटीकता सुनिश्चित करते हैं।

(C) पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का निर्माण स्थानांतरण (translation) की प्रक्रिया के दौरान होता है।
स्थानांतरण में $mRNA$ टेम्पलेट से प्रोटीन का संश्लेषण शामिल है।
$RNA$ पॉलीमरेज़ की आवश्यकता अनुलेखन (transcription - $DNA$ से $mRNA$ का संश्लेषण) के लिए होती है।
$DNA$ अनुलेखन के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है,जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के लिए आनुवंशिक कोड प्रदान करता है।
अमीनो एसिड पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के लिए आवश्यक निर्माण खंड (मोनोमर्स) हैं।
$DNA$ पॉलीमरेज़ वह एंजाइम है जो $DNA$ प्रतिकृति (replication) के लिए जिम्मेदार है,जो $DNA$ अणुओं की नकल बनाने की प्रक्रिया है।
इसलिए,$DNA$ पॉलीमरेज़ प्रोटीन संश्लेषण (स्थानांतरण) की प्रक्रिया में शामिल नहीं होता है।

(B) आणविक जीवविज्ञान का सेंट्रल डोग्मा एक जैविक प्रणाली के भीतर आनुवंशिक जानकारी के प्रवाह का वर्णन करता है।
$1$. $DNA$ मुख्य टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है और $mRNA$ बनाने के लिए अनुलेखन (Transcription) प्रक्रिया से गुजरता है।
$2$. इसके बाद $mRNA$ राइबोसोम पर अनुवाद (Translation) प्रक्रिया के माध्यम से एक विशिष्ट पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला (प्रोटीन) का संश्लेषण करता है।
$3$. इसलिए,सही क्रम $DNA \rightarrow$ अनुलेखन $\rightarrow$ अनुवाद $\rightarrow$ प्रोटीन है।

(C) $mRNA$ पर प्रारंभिक कोडोन (start codon) $AUG$ होता है,जो प्रोटीन संश्लेषण के दौरान अनुवादित होने वाला पहला कोडोन है।
$t-RNA$ पर एंटीकोडोन $mRNA$ के कोडोन के पूरक होते हैं (क्षार-युग्मन नियमों के अनुसार $A$ का $U$ के साथ,$U$ का $A$ के साथ और $G$ का $C$ के साथ युग्मन होता है)।
अतः,$AUG$ कोडोन के लिए एंटीकोडोन $UAC$ होगा।

(D) $1$. $DNA$ के कोडिंग स्ट्रैंड पर $5' \rightarrow 3'$ दिशा में $ATG$ अनुक्रम होता है।
$2$. $mRNA$ का अनुलेखन टेम्पलेट स्ट्रैंड से होता है,जो कोडिंग स्ट्रैंड का पूरक होता है। इसलिए,$mRNA$ का अनुक्रम कोडिंग स्ट्रैंड के समान ही होता है,बस $Thymine$ $(T)$ के स्थान पर $Uracil$ $(U)$ होता है। अतः,$mRNA$ कोडोन $AUG$ है।
$3$. स्थानांतरण के दौरान,$t-RNA$ का एंटीकोडोन $mRNA$ कोडोन के साथ पूरक बेस पेयरिंग द्वारा जुड़ता है ($A$ के साथ $U$,$U$ के साथ $A$,$G$ के साथ $C$)।
$4$. $mRNA$ कोडोन $AUG$ के लिए,$t-RNA$ पर पूरक एंटीकोडोन $UAC$ होगा।

(A) अमीनो एसिड की संख्या निर्धारित करने के लिए,हमें प्रारंभिक कोडोन $(AUG)$ से शुरू होकर समापन कोडोन ($UAA, UAG,$ या $UGA$) पर समाप्त होने वाले ओपन रीडिंग फ्रेम $(ORF)$ की पहचान करनी होगी।
दिया गया $m-RNA$ अनुक्रम है: $5'-UUUUCUAUGCUGGUGGCUUGAUUUUCCCCU-3'$.
$1$. प्रारंभिक कोडोन $(AUG)$ का पता लगाएं: अनुक्रम में $AUG$ सातवें स्थान पर है।
$2$. $AUG$ के बाद के कोडोन की पहचान करें: $AUG$ (Met) - $CUG$ (Leu) - $GUG$ (Val) - $GCU$ (Ala) - $UGA$ (Stop)।
$3$. अनुवाद $UGA$ कोडोन पर रुक जाता है।
$4$. कोडोन इस प्रकार हैं: $AUG, CUG, GUG, GCU$।
$5$. $UGA$ कोडोन एक स्टॉप कोडोन है और यह किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करता है।
$6$. इसलिए,पॉलीपेप्टाइड में $4$ अमीनो एसिड (मेथियोनीन,ल्यूसीन,वैलीन और ऐलेनिन) होते हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) आकृति में एक $tRNA$ अणु को $mRNA$ स्ट्रैंड के साथ परस्पर क्रिया करते हुए दिखाया गया है। $tRNA$ पर एंटीकोडोन $UCA$ है,जो $mRNA$ स्ट्रैंड पर कोडोन $AGU$ के साथ बेस-पेयरिंग करता है।
जेनेटिक कोड के अनुसार,कोडोन $AGU$ अमीनो एसिड सेरीन (Ser) के लिए कोड करता है।
इसलिए,'$X$' अमीनो एसिड सेरीन (Ser) को दर्शाता है।

(A) $DNA$ टेम्पलेट स्ट्रैंड $ATG$ है।
सबसे पहले,ट्रांसक्रिप्शन (अनुलेखन) के माध्यम से $DNA$ टेम्पलेट से $mRNA$ संश्लेषित होता है। बेस-पेयरिंग नियमों के अनुसार ($A$,$U$ के साथ,$T$,$A$ के साथ,$G$,$C$ के साथ जुड़ता है),$mRNA$ अनुक्रम $UAC$ होगा।
इसके बाद,$t-RNA$ एंटीकोडोन $mRNA$ कोडोन के साथ जुड़ता है। $mRNA$ कोडोन $UAC$ है।
$t-RNA$ पर एंटीकोडोन $mRNA$ कोडोन का पूरक होता है ($U$,$A$ के साथ,$A$,$U$ के साथ,$C$,$G$ के साथ जुड़ता है)।
इसलिए,$t-RNA$ पर एंटीकोडोन $AUG$ होगा।

(B) प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में दो मुख्य चरण होते हैं: अनुलेखन (transcription) और स्थानांतरण (translation)।
$1$. अनुलेखन के दौरान,$DNA$ की टेम्पलेट रज्जुक $(ACG)$ को $mRNA$ में अनुलेखित किया जाता है। बेस-पेयरिंग नियमों के अनुसार ($A$ के साथ $U$,$T$ के साथ $A$,$C$ के साथ $G$,और $G$ के साथ $C$),$mRNA$ कोडोन $UGC$ होगा।
$2$. स्थानांतरण के दौरान,$tRNA$ एक एंटीकोडोन वहन करता है जो $mRNA$ कोडोन के पूरक होता है।
$3$. चूंकि $mRNA$ कोडोन $UGC$ है,इसलिए $tRNA$ पर पूरक एंटीकोडोन $ACG$ होगा ($U$ के साथ $A$,$G$ के साथ $C$,और $C$ के साथ $G$)।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) सही उत्तर $C$ है।
$tRNA$ अणु में,अमीनो एसिड बाइंडिंग साइट $3'$ सिरे पर स्थित होती है।
इस सिरे में एक संरक्षित अनुक्रम $CCA$ होता है,जहाँ विशिष्ट अमीनो एसिड टर्मिनल एडेनोसिन अवशेष के $3'-OH$ समूह के साथ एस्टर बॉन्ड के माध्यम से जुड़ता है।

(B) दिए गए $DNA$ टेम्पलेट स्ट्रैंड का अनुक्रम है: $3$' $TAC$ $ATG$ $GGT$ $CCG$ $5$'.
ट्रांसक्रिप्शन के दौरान,mRNA का संश्लेषण $DNA$ टेम्पलेट स्ट्रैंड के पूरक के रूप में $5$' से $3$' दिशा में होता है।
mRNA का अनुक्रम होगा: $5$' $AUG$ $UAC$ $CCA$ $GGC$ $3$'.
mRNA पर कोडोन $AUG$,$UAC$,$CCA$,और $GGC$ हैं।
tRNA अणुओं पर एंटीकोडोन जो इन कोडोन से जुड़ते हैं,वे हैं: $UAC$ ($AUG$ के लिए),$AUG$ ($UAC$ के लिए),$GGU$ ($CCA$ के लिए),और $CCG$ ($GGC$ के लिए)।
दिए गए tRNA कॉम्प्लेक्स की तुलना करने पर:
- $A$: $AUG$ ($UAC$ के लिए एंटीकोडोन)
- $B$: $UAC$ ($AUG$ के लिए एंटीकोडोन)
- $C$: $CCG$ ($GGC$ के लिए एंटीकोडोन)
- $D$: $GGU$ ($CCA$ के लिए एंटीकोडोन)
mRNA कोडोन ($AUG$,$UAC$,$CCA$,$GGC$) से जुड़ने का सही अनुक्रम $B$,$A$,$D$,$C$ है।

(C) $mRNA$ में अनूदित क्षेत्र $(UTRs)$ होते हैं,जो $RNA$ के ऐसे अनुक्रम हैं जिनका प्रोटीन में अनुवाद नहीं होता है।
ये $UTRs$ $5'$-सिरे (प्रारंभिक कोडोन $AUG$ से पहले) और $3'$-सिरे (स्टॉप/टर्मिनेटर कोडोन के बाद) दोनों पर मौजूद होते हैं।
इनका अनुवाद नहीं होता है,लेकिन ये कुशल अनुवाद प्रक्रिया और $mRNA$ अणु की स्थिरता के लिए आवश्यक होते हैं।

$(A)$ कथन $A$ गलत है क्योंकि मोनोसिस्ट्रोनिक mRNA, जो आमतौर पर सुकेंद्रकी (eukaryotes) में पाया जाता है, केवल एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के लिए आनुवंशिक जानकारी रखता है।
पॉलीसिस्ट्रोनिक mRNA, जो प्रोकैरियोट्स में सामान्य है, वह प्रकार है जो एक ही mRNA स्ट्रैंड से कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं उत्पन्न कर सकता है।
कथन $B$ सही है क्योंकि स्थानांतरण (translation) की प्रक्रिया mRNA अणु पर विशिष्ट स्टॉप कोडोन (टर्मिनेटर कोडोन जैसे $UAA$, $UAG$, या $UGA$) की उपस्थिति से समाप्त होती है, जो राइबोसोम से पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के मुक्त होने का संकेत देते हैं।

(A) $tRNA$ (ट्रांसफर $RNA$) प्रोटीन संश्लेषण के दौरान एक एडेप्टर अणु के रूप में कार्य करता है।
इसमें एक एंटीकोडोन लूप होता है,जिसमें तीन नाइट्रोजनस बेस का एक क्रम होता है जो $mRNA$ स्ट्रैंड पर मौजूद विशिष्ट कोडोन के पूरक होते हैं।
अनुवाद (Translation) के दौरान,$tRNA$ का एंटीकोडोन $mRNA$ के कोडोन के साथ बेस-पेयर बनाता है,जिससे यह सुनिश्चित होता है कि सही अमीनो एसिड बढ़ती हुई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में शामिल हो।
इसलिए,सही क्षेत्र एंटीकोडोन लूप है।

(D) $tRNA$।
ट्रांसफर $RNA$ $(tRNA)$ एक एडाप्टर अणु के रूप में कार्य करता है।
इसमें एक एंटीकोडोन लूप होता है जो $mRNA$ पर कोडोन के साथ बेस पेयरिंग करता है और इसका $3'$ सिरा प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक विशिष्ट अमीनो एसिड को राइबोसोम तक ले जाता है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
अनूदित न होने वाले क्षेत्र $(UTRs)$ $mRNA$ पर मौजूद विशिष्ट अनुक्रम हैं जो कुशल स्थानांतरण के लिए आवश्यक हैं लेकिन इनका प्रोटीन में स्थानांतरण नहीं होता है।
ये क्षेत्र $5'$-सिरे पर स्टार्ट कोडॉन से पहले और $3'$-सिरे पर स्टॉप कोडॉन के बाद स्थित होते हैं।

(B) आनुवंशिक कोड को $mRNA$ पर $5' \rightarrow 3'$ दिशा में पढ़ा जाता है।
$AUG$ प्रारंभिक कोडोन है जो मेथियोनीन (Methionine) के लिए कोड करता है।
$tRNA$ पर एंटीकोडोन,$mRNA$ पर मौजूद कोडोन का पूरक होता है और इसे $3' \rightarrow 5'$ दिशा में पढ़ा जाता है।
क्षार-युग्मन (base-pairing) के नियमों के अनुसार ($A$,$U$ के साथ; $U$,$A$ के साथ; $G$,$C$ के साथ और $C$,$G$ के साथ जुड़ता है):
- $A$ का पूरक $U$ है।
- $U$ का पूरक $A$ है।
- $G$ का पूरक $C$ है।
इसलिए,$AUG$ कोडोन के लिए एंटीकोडोन $UAC$ है।

(B) $UTR$ का अर्थ Untranslated Regions (अनट्रांसलेटेड रीजन्स) है।
ये $mRNA$ के $5'$ और $3'$ सिरों पर मौजूद अनुक्रम हैं जो प्रोटीन में अनुवादित (translate) नहीं होते हैं,लेकिन अनुवाद के नियमन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।