K2KARAKORAM
मराठीEnglish
ॲप उघडा

राज्य मंडळ · इयत्ता 12 · जीवशास्त्र

धडा ४: आनुवंशिकतेचा रेणवीय आधार (Molecular Basis of Inheritance)

7 संकल्पना · उत्तरांसह 56 सराव प्रश्न · वाचन मोफत

हा धडा या भाषेतही: English

DNA हेच जनुकीय द्रव्य

इयत्ता ९–१० शी जोड

इयत्ता ११ मध्ये DNA, RNA आणि पेशीचक्र शिकलो; येथे DNA जनुकीय द्रव्य कसे सिद्ध झाले, त्याची प्रतिकृती आणि प्रथिननिर्मिती शिकतो.

रोजच्या जीवनातून

वारसा नेणारा ‘निरोप’ DNA मध्ये लिहिलेला असतो, हे अनेक प्रयोगांनी सिद्ध केले.

सोपी व्याख्या

Nucleic acid (DNA/RNA) हे जनुकीय माहिती वाहणारे रेणू. Transformation = एका जीवाणूचे दुसऱ्यात रूपांतर DNA घेतल्याने.

DNA चे प्रयोगDNA हेच जनुकीय द्रव्य : प्रयोगGriffith 1928Avery et al 1944Hershey–Chase 1952S + RDNase / protease / RNase³²P (DNA) / ³⁵S (protein)Griffith : heat-killed S + live R → उंदीर मेला; ‘transforming principle’S = कॅप्सूल, घातक; R = कॅप्सूल नाही, निरुपद्रवी (Streptococcus)Avery, MacLeod, McCarty : फक्त DNase ने रूपांतर थांबलेProtease आणि RNase चा परिणाम नाही → DNA हे तत्त्वHershey–Chase : bacteriophage; ³²P → DNA जीवाणूत गेला³⁵S (प्रथिन) बाहेर राहिले; blender + centrifugeDNA मध्ये P आहे, S नाही; प्रथिनांत S आहे, P नाहीMiescher 1869 : पांढऱ्या पेशींतून ‘nuclein’ → nucleic acid

आकृतीत : Griffith, Avery आणि Hershey–Chase.

नियम 1 : Miescher, Griffith, Avery — Miescher (1869) : पांढऱ्या पेशींच्या केंद्रकातून ‘nuclein’ (फॉस्फरस जास्त, आम्लधर्मी) → nucleic acid. Griffith (1928) : Streptococcus pneumoniae चे दोन प्रकार — S (कॅप्सूलयुक्त, घातक) आणि R (कॅप्सूल नाही, निरुपद्रवी). चार प्रयोग : R → उंदीर जगला; S → मेला; heat-killed S → जगला; heat-killed S + जिवंत R → मेला, आणि जिवंत S मिळाले. निष्कर्ष : मृत S मधील ‘transforming principle’ ने R चे S मध्ये रूपांतर. Avery, MacLeod, McCarty (1944) : S-अर्कावर protease, RNase, DNase वापरले; फक्त DNase ने रूपांतर थांबले ⇒ तत्त्व = DNA.

  • सोपे : S = Smooth + Severe.
  • मध्यम : DNase ने रूपांतर थांबले.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Griffith : 1928; Avery : 1944.

नियम 2 : Hershey–Chase प्रयोग (1952) — विषाणू bacteriophage (DNA + प्रथिन कवच). एका गटाला ³²P (DNA मध्ये फॉस्फरस आहे, प्रथिनात नाही), दुसऱ्याला ³⁵S (प्रथिनात सल्फर आहे, DNA मध्ये नाही). E. coli ला संसर्ग झाल्यावर blender ने कवच वेगळे करून centrifuge केले. ³²P जीवाणूच्या आत मिळाले, ³⁵S बाहेर (supernatant) राहिले. म्हणजे DNA विषाणूकडून जीवाणूत गेले; प्रथिन नाही ⇒ DNA हेच जनुकीय द्रव्य. आधी बहुतेकांना प्रथिन हेच वाटत होते कारण ते विविध आणि गुंतागुंतीचे असते.

  • सोपे : ³²P = DNA; ³⁵S = प्रथिन.
  • मध्यम : आत गेले = DNA.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Phage = जीवाणू-भक्षक.
लक्षात ठेवा

P-DNA, S-Protein : ‘P’ = Phosphate = DNA; ‘S’ = Sulphur = Protein.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Hershey–Chase मध्ये ³⁵S DNA ला लावले’ चूक (प्रथिन). सापळा : ‘Griffith ने DNA सिद्ध केले’ चूक (Avery).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "P-D, S-P : Phosphorus-DNA, Sulphur-Protein".

फरक ओळखा

प्रयोगवर्षनिष्कर्ष
Griffith1928Transforming principle
Avery et al.1944तत्त्व = DNA
Hershey–Chase1952DNA आत शिरले

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Miescher ने काय शोधले?
  2. 2Griffith चे जीवाणू?
  3. 3S strain चे वैशिष्ट्य?
मध्यम
  1. 4Transforming principle म्हणजे?
  2. 5Avery च्या प्रयोगात काय थांबले?
  3. 6³²P कशात?
आव्हानात्मक
  1. 7³⁵S कशात?
  2. 8Hershey–Chase वर्ष?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Nuclein.
  2. 2Streptococcus pneumoniae.
  3. 3कॅप्सूलयुक्त, घातक.
  4. 4DNA.
  5. 5DNase.
  6. 6DNA.
  7. 7प्रथिन.
  8. 81952.

DNA ची वेष्टन आणि chromatin

रोजच्या जीवनातून

२ मीटर लांब दोरी लहान डबीत ठेवायची तर तिला गुंडाळावे लागते.

सोपी व्याख्या

Nucleosome = histone octamer भोवती गुंडाळलेला DNA; chromatin चे पुनरावर्ती एकक.

DNA वेष्टनDNA ची वेष्टन (packaging)DNANucleosomeSolenoid 30 nmChromosomeमानवी DNA ≈ 2.2 m; केंद्रक ≈ 10⁻⁶ m → घट्ट गुंडाळणेProkaryote : nucleoid; 40–50 loops; HU प्रथिने, gyraseHistone octamer = H2A, H2B, H3, H4 (प्रत्येकी 2)Histone : lysine + arginine = धन भार; DNA ऋण भारNucleosome : ~200 bp; 146 bp गुंडाळलेले; H1 जोडते‘Beads-on-string’ → 30 nm solenoid → loops → chromosomeHeterochromatin : घट्ट, निष्क्रिय; Euchromatin : मोकळे, सक्रियNHC प्रथिने वरच्या पातळीवरील घडीसाठी

आकृतीत : DNA → nucleosome → chromosome.

नियम 1 : Prokaryote मधील वेष्टन — मानवी पेशीत DNA सुमारे 2.2 m लांब, पण केंद्रक सुमारे 10⁻⁶ m; म्हणून गुंडाळणे आवश्यक. E. coli : पेशी 2–3 µm; nucleoid (गोल, उघडा DNA, ~4.6 दशलक्ष bp, ~1.1 mm). ऋण DNA वर्तुळाकार → 350 µm; 40–50 loops (RNA connectors) → 30 µm; प्रत्येक loop supercoiled → 2 µm. मदत : धन भार असलेली HU प्रथिने (histone-सारखी), DNA gyrase, topoisomerase I.

  • सोपे : 40–50 loops.
  • मध्यम : HU = histone-सारखी.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Nucleoid = पडदा नाही.

नियम 2 : Eukaryote मधील वेष्टन — Histones : lysine आणि arginine (basic) ने समृद्ध, धन भार → ऋण DNA ला बांधतात. Octamer = H2A, H2B, H3, H4 प्रत्येकी दोन. Nucleosome : ~200 bp; सुमारे 146 bp 1¾ वेढ्यात octamer भोवती; उरलेले linker DNA; H1 प्रवेश-निर्गमाला बांधतो. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीत ‘beads-on-string’ (10 nm) → 6 nucleosomes चा solenoid (30 nm) → loops → metaphase chromosome; उच्च पातळीला NHC प्रथिने (Kornberg 1974). Heterochromatin (घट्ट, गडद, निष्क्रिय; centromere/telomere जवळ) विरुद्ध euchromatin (मोकळे, हलके, सक्रिय).

  • सोपे : Octamer = 8 histones.
  • मध्यम : 146 bp गुंडाळलेले.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Euchromatin = सक्रिय.
लक्षात ठेवा

H2A, H2B, H3, H4 : ‘दोन-दोन’ = 8.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘H1 octamer चा भाग’ चूक (बाहेर, DNA ला बांधतो). सापळा : ‘Histones ऋण भार’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Hetero = Hard & dark; Eu = Easy & open".

फरक ओळखा

मुद्दाHeterochromatinEuchromatin
स्थितीघट्टमोकळे
क्रियानिष्क्रियसक्रिय
रंगगडदहलका

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1मानवी DNA ची लांबी?
  2. 2Prokaryote loops?
  3. 3Octamer मधील histones?
मध्यम
  1. 4Histones का धन भारित?
  2. 5Nucleosome मध्ये bp?
  3. 6H1 चे काम?
आव्हानात्मक
  1. 7Solenoid जाडी?
  2. 8NHC म्हणजे?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1~2.2 m.
  2. 240–50.
  3. 3H2A, H2B, H3, H4 (×2).
  4. 4Lysine + arginine.
  5. 5~200 (146 गुंडाळलेले).
  6. 6DNA ला बांधणे.
  7. 730 nm.
  8. 8Non-histone chromosomal प्रथिने.

DNA प्रतिकृती (replication)

रोजच्या जीवनातून

झेरॉक्स करताना मूळ कागद तसाच राहतो आणि नवा कागद बनतो — DNA मध्ये अर्धे जुने, अर्धे नवे.

सोपी व्याख्या

Replication = DNA ची स्वतःची समान प्रत बनवणे (S-phase). Semiconservative = प्रत्येक नवीन DNA मध्ये एक जुना आणि एक नवा धागा.

DNA प्रतिकृतीDNA प्रतिकृती (replication)Leading : 5′→3′ सलगLagging : Okazaki तुकडेReplication fork (Y) — S-phaseSemiconservative : प्रत्येक नवीन DNA = 1 जुना + 1 नवा धागाMeselson–Stahl 1958 : ¹⁵N → ¹⁴N, CsCl ग्रेडियंटपहिली पिढी : सर्व hybrid ¹⁴N¹⁵N; दुसरी : hybrid + lightHelicase उकलतो; SSBP पुन्हा जुळू देत नाहीPrimase : RNA primer; DNA polymerase : 5′→3′ जोडतेLigase Okazaki तुकडे जोडते; topoisomerase ताण घालवतेAutocatalytic = DNA स्वतःची प्रत; Heterocatalytic = RNA/प्रथिनOrigin ‘O’ : endonuclease nick; द्विदिशा वाढ

आकृतीत : Replication fork आणि Okazaki तुकडे.

Live आकृती

DNA प्रतिकृती (replication)

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : Semiconservative पद्धत : Meselson–Stahl — Watson–Crick यांनी धाग्यांच्या antiparallel आणि complementary स्वरूपावर सुचवले. Meselson आणि Stahl (1958) : E. coli ¹⁵N (जड) माध्यमात अनेक पिढ्या; मग ¹⁴N माध्यमात. 6 M CsCl density-gradient centrifugation ने पट्टे : 1ली पिढी (20 मि.) = सर्व hybrid (¹⁴N¹⁵N); 2री पिढी (40 मि.) = अर्धे hybrid + अर्धे light (¹⁴N). यामुळे conservative (वेगळे जड + हलके) आणि dispersive मॉडेल नाकारली. Autocatalytic कार्य = DNA ने DNA बनवणे; heterocatalytic = RNA/प्रथिन बनवणे.

  • सोपे : Gen 1 : 100% hybrid.
  • मध्यम : Gen 2 : 50% hybrid + 50% light.
  • परीक्षेसाठी (CET) : S-phase मध्ये एकदाच.

नियम 2 : प्रतिकृतीची प्रक्रिया आणि एन्झाइम — 1 Nucleotides activation : ATP ने dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP). 2 Origin ‘O’ : endonuclease एका धाग्याला nick. 3 Unwinding : helicase hydrogen bonds तोडतो → Y-आकाराचा replication fork (द्विदिशा); SSBP धागे पुन्हा जुळू देत नाहीत; topoisomerase/gyrase ताण घालवतात. 4 Primase RNA primer; DNA polymerase फक्त 5′→3′ जोडते, म्हणून leading strand सलग; lagging strand तुकड्यांत (Okazaki fragments, Okazaki यांचे नाव). 5 Primer काढून जागा भरतात; DNA ligase तुकडे जोडते. Eukaryote मध्ये अनेक origins.

  • सोपे : Polymerase : 5′→3′ फक्त.
  • मध्यम : Okazaki = lagging.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Ligase = जोडणारा.
लक्षात ठेवा

H-S-P-P-L : Helicase, SSBP, Primase, Polymerase, Ligase.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Replication conservative’ चूक. सापळा : ‘Okazaki fragments leading मध्ये’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Leading = Long smooth; Lagging = Lots of pieces".

फरक ओळखा

एन्झाइमकाम
Helicaseधागे उकलतो
PrimaseRNA primer
DNA polymeraseनवीन धागा 5′→3′
Ligaseतुकडे जोडतो

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Replication कधी?
  2. 2Semiconservative म्हणजे?
  3. 3Meselson–Stahl चे समस्थानिक?
मध्यम
  1. 41ल्या पिढीचा DNA?
  2. 5Helicase काय करतो?
  3. 6Okazaki fragments कोठे?
आव्हानात्मक
  1. 7तुकडे कोण जोडतो?
  2. 8SSBP चे काम?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1S-phase.
  2. 2एक जुना + एक नवा धागा.
  3. 3¹⁵N आणि ¹⁴N.
  4. 4सर्व hybrid.
  5. 5Hydrogen bonds तोडतो.
  6. 6Lagging strand.
  7. 7DNA ligase.
  8. 8धागे वेगळे ठेवणे.

Transcription आणि RNA प्रक्रिया

रोजच्या जीवनातून

पुस्तकातून (DNA) हवे ते पान झेरॉक्स (mRNA) करून कार्यशाळेत (ribosome) नेतात.

सोपी व्याख्या

Transcription = DNA च्या एका धाग्यापासून RNA बनवणे. Central dogma : DNA → RNA → प्रथिन (Crick, 1958).

TranscriptionCentral dogma आणि transcriptionDNAmRNAProteinTranscriptionTranslationReversetranscription(Temin, Baltimore)Central dogma : Crick 1958; DNA → RNA → प्रथिनTranscription unit : promoter – structural gene – terminatorTemplate (antisense) 3′→5′; coding (sense) = RNA सारखा (T→U)RNA polymerase : 5′→3′; सुरुवात promoter, शेवट terminatorEukaryote : hnRNA (exons + introns) → splicingCapping (5′, methyl-G) + Tailing (3′, poly-A)Introns काढून exons जोडतात = परिपक्व mRNAतीन RNA : mRNA, tRNA, rRNA; Pol I, II, III

आकृतीत : Central dogma आणि transcription unit.

नियम 1 : Transcription unit आणि प्रक्रिया — Transcription unit = promoter (RNA polymerase बांधतो), structural gene, terminator (3′ टोकाला). Template (antisense) धाग्याची ध्रुवता 3′→5′; coding (sense) धाग्याचा क्रम RNA सारखा (T ऐवजी U). RNA polymerase 5′→3′ दिशेने complementary RNA जोडतो (A–U, G–C). Prokaryote मध्ये एकच polymerase; eukaryote मध्ये Pol I (rRNA), Pol II (mRNA), Pol III (tRNA). तीन RNA : mRNA, tRNA, rRNA. Retrovirus मध्ये reverse transcription : RNA → DNA (Temin, Baltimore, 1970).

  • सोपे : Promoter = सुरुवात; Terminator = शेवट.
  • मध्यम : Sense = RNA सारखा.
  • परीक्षेसाठी (CET) : T → U.

नियम 2 : Eukaryote मध्ये RNA प्रक्रिया — Eukaryote जनुके खंडित : exons (व्यक्त) आणि introns (नसलेले). प्राथमिक transcript = hnRNA. प्रक्रिया : splicing (introns काढून exons जोडणे), capping (5′ टोकाला methyl-guanosine), tailing (3′ टोकाला poly-A). हे परिपक्व mRNA केंद्रकातून cytoplasm मध्ये जाते. Prokaryote मध्ये प्रक्रिया नसते; mRNA polycistronic असू शकते.

  • सोपे : Exon = Expressed.
  • मध्यम : 5′ cap + 3′ tail.
  • परीक्षेसाठी (CET) : hnRNA → mRNA.
लक्षात ठेवा

Exon = Expressed; Intron = Intervening (काढला जातो).

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Introns भाषांतरित होतात’ चूक. सापळा : ‘Coding strand template असतो’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Cap at Head (5′), Tail at Tail (3′)".

फरक ओळखा

RNA Polबनवते
Pol IrRNA
Pol IImRNA
Pol IIItRNA

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Central dogma कोणी?
  2. 2Promoter चे काम?
  3. 3Template strand ध्रुवता?
मध्यम
  1. 4RNA मध्ये T ऐवजी?
  2. 5hnRNA म्हणजे?
  3. 6Splicing म्हणजे?
आव्हानात्मक
  1. 7Capping कोठे?
  2. 8Reverse transcription कोणी?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Crick (1958).
  2. 2RNA polymerase बांधणे.
  3. 33′→5′.
  4. 4U (uracil).
  5. 5प्राथमिक transcript.
  6. 6Introns काढणे.
  7. 75′ टोक.
  8. 8Temin आणि Baltimore.

Genetic code आणि mutation

रोजच्या जीवनातून

मोर्स कोडमध्ये ठिपके-रेषा अक्षर बनवतात; येथे तीन अक्षरे एक amino acid बनवतात.

सोपी व्याख्या

Codon = mRNA वरील तीन bases; एक amino acid ठरवतो. Mutation = DNA क्रमातील अचानक बदल.

Genetic codeGenetic code आणि mutationAUGStart / MetUAAUAGUGAStop codons64 = 61 + 3Triplet code; 64 codons; 61 amino acids साठी, 3 stopDegenerate : अनेक codons = एक amino acid (Wobble)Commaless, non-overlapping, non-ambiguous, universalCodon = mRNA 5′AUG3′; Anticodon = tRNA 3′UAC5′Mutation : DNA क्रमातील अचानक बदल; विविधतेचा कच्चा मालPoint mutation : एक base जोडी (sickle-cell)Frame-shift : 1–2 bases जोड/वजा → वाचनचौकट बदलते3 (किंवा 3 चे पटीत) bases : फक्त amino acid कमी/जास्त

आकृतीत : Start/stop codons आणि mutation.

Live आकृती

Genetic code आणि mutation

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : Genetic code ची वैशिष्ट्ये — 4 bases चे 3-3 चे संच = 4³ = 64 codons; त्यापैकी 61 amino acids साठी आणि 3 stop (UAA, UAG, UGA). AUG = start (methionine). वैशिष्ट्ये : triplet; commaless (मध्ये खंड नाही); non-overlapping; degenerate (एका amino acid ला अनेक codons — Wobble : तिसरा base बदलतो); non-ambiguous (एक codon = एकच amino acid); universal (जीवाणू ते मानव). Codon mRNA 5′AUG3′; anticodon tRNA 3′UAC5′.

  • सोपे : 64 = 61 + 3.
  • मध्यम : AUG = start; UAA/UAG/UGA = stop.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Degenerate ≠ ambiguous.

नियम 2 : Mutation चे प्रकार — Mutation recombination सोबत विविधता आणि उत्क्रांतीचा कच्चा माल. Point mutation : एकाच base जोडीतील बदल (उदा. sickle-cell : GAG → GUG, Glu → Val). Frame-shift mutation : 1 किंवा 2 bases जोडले/वजा केले की वाचनचौकट बदलते व पुढचे सर्व amino acids बदलतात. 3 (किंवा 3 च्या पटीतील) bases जोडल्यास/वजा केल्यास फक्त एक-दोन amino acids वाढतात/कमी होतात, चौकट कायम. Deletion / insertion / duplication मुळे chromosome बदलू शकते.

  • सोपे : 1–2 bases = frame-shift.
  • मध्यम : 3 bases = चौकट कायम.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Point = एकच base.
लक्षात ठेवा

U-A-A, U-A-G, U-G-A = ‘U Are Away / U Are Gone / U Go Away’ (stop).

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Genetic code overlapping’ चूक. सापळा : ‘AUG stop codon’ चूक (start).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Start = AUG (‘Always Under Go’); 3 stop = U-A-A/G, U-G-A".

फरक ओळखा

शब्दअर्थ
Degenerateअनेक codons : एक aa
Non-ambiguousएक codon : एकच aa
Commalessमध्ये खंड नाही
Universalसर्व जीवांत सारखा

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Codon म्हणजे?
  2. 2एकूण codons?
  3. 3Stop codons?
मध्यम
  1. 4Start codon?
  2. 5Degeneracy म्हणजे?
  3. 6Wobble कशात?
आव्हानात्मक
  1. 7Frame-shift कशाने?
  2. 8Point mutation उदाहरण?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 13 bases चा संच.
  2. 264.
  3. 3UAA, UAG, UGA.
  4. 4AUG.
  5. 5एका aa ला अनेक codons.
  6. 6तिसरा base.
  7. 71–2 bases जोड/वजा.
  8. 8Sickle-cell anaemia.

Translation : प्रथिन-निर्मिती

रोजच्या जीवनातून

स्वयंपाकघरात (ribosome) पाककृती (mRNA) वाचून सामान घालणारा सहाय्यक (tRNA) पदार्थ बनवतो.

सोपी व्याख्या

Translation = mRNA च्या codons नुसार ribosome वर amino acids जोडून polypeptide बनवणे.

TranslationTranslation : प्रथिन-निर्मितीE P AmRNARibosome : P, A, E sitesInitiator tRNA : Met (UAC)tRNA : cloverleaf; 3′ CCAआवश्यक : amino acids, mRNA, tRNA, ribosome, ATP, Mg⁺⁺, एन्झाइम1 Initiation : लहान subunit 5′ ला; AUG + Met-tRNA P-site मध्ये2 Elongation : A-site ला tRNA → peptide bond → translocationपहिला tRNA E-site मधून बाहेर3 Termination : stop codon A-site वर; release factorProkaryote : formyl-methionine; Eukaryote : methionineUTR = न भाषांतरित भाग; mRNA अल्पायुषीtRNA = adapter molecule (anticodon + aa जोड)

आकृतीत : Ribosome, tRNA आणि translation.

नियम 1 : tRNA आणि ribosome — tRNA = adapter molecule : cloverleaf (2D), उलटा L (3D); anticodon loop codon ला पूरक; 3′ टोकाला CCA येथे amino acid; प्रत्येक amino acid ला विशिष्ट tRNA; stop codons साठी tRNA नाहीत. Ribosome : लहान + मोठे subunits (Mg⁺⁺ ने जुळतात); mRNA साठी 1 जागा, tRNA साठी 3 : P (peptidyl), A (aminoacyl), E (exit). लागते : amino acids (~20), mRNA, tRNA, ribosome, ATP, Mg⁺⁺, एन्झाइम, elongation/translocation/release factors.

  • सोपे : tRNA : 3′ CCA.
  • मध्यम : P, A, E sites.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Stop साठी tRNA नाही.

नियम 2 : Translation चे तीन टप्पे — 1 Initiation : amino acids ATP ने सक्रिय; लहान subunit mRNA च्या 5′ टोकाला; AUG वर initiator tRNA (anticodon UAC; Met — prokaryote मध्ये formyl-Met) बांधतो; मोठा subunit जुळतो; initiator tRNA P-site मध्ये. 2 Elongation : पुढचा tRNA A-site मध्ये; दोन amino acids मध्ये peptide bond; ribosome एक codon पुढे सरकतो (translocation); पहिला tRNA E-site मधून बाहेर; हे पुन्हा पुन्हा (peptide bond < 0.1 सेकंद). 3 Termination : stop codon A-site वर; release factor बांधतो; polypeptide सुटतो; subunits वेगळे. mRNA वर UTR (5′ आणि 3′) भाषांतरित होत नाहीत; mRNA अल्पायुषी.

  • सोपे : I-E-T : Initiation, Elongation, Termination.
  • मध्यम : पहिला tRNA P-site.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Release factor = stop.
लक्षात ठेवा

PAE : Peptidyl → Aminoacyl → Exit (tRNA चा प्रवास).

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Translation केंद्रकात’ चूक (cytoplasm / ribosome). सापळा : ‘Stop codon ला tRNA येतो’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Add at A, Pass to P, Exit at E (A → P → E)".

फरक ओळखा

Siteकाम
PPeptidyl-tRNA
Aनवा aminoacyl-tRNA
EtRNA बाहेर

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Translation कोठे?
  2. 2tRNA ला adapter का म्हणतात?
  3. 3Initiator codon?
मध्यम
  1. 4Initiator tRNA anticodon?
  2. 5Ribosome चे tRNA sites?
  3. 6Peptide bond कोठे?
आव्हानात्मक
  1. 7Termination कशाने?
  2. 8UTR म्हणजे?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Ribosome वर.
  2. 2Codon वाचतो आणि aa वाहतो.
  3. 3AUG.
  4. 4UAC.
  5. 5P, A, E.
  6. 6P आणि A च्या aa मध्ये.
  7. 7Stop codon + release factor.
  8. 8Untranslated region.

जनुक नियमन, genomics आणि DNA fingerprinting

रोजच्या जीवनातून

दिवा लागतो तेव्हाच वीज वापरली जाते — जनुकेही गरज असेल तेव्हाच चालू होतात.

सोपी व्याख्या

Operon = एकत्र नियंत्रित होणाऱ्या जनुकांचा गट. Genome = जीवाची संपूर्ण जनुकीय माहिती. DNA fingerprinting = VNTR वरून व्यक्ती ओळखणे.

Lac operonLac operon, genomics, DNA fingerprintingiPOzyaRegulator i → repressor; O = operator; z, y, a = structuralLac operon (Jacob–Monod 1961) : inducible, negative controlLactose नाही : repressor O ला बांधतो → mRNA नाहीLactose (allolactose, inducer) repressor निष्क्रिय → z, y, a चालूz = β-galactosidase; y = permease; a = transacetylaseGenome (Winkler 1920); Genomics : structural + functionalHGP : 1990–2003; ~3 अब्ज bp; ~33,000 जनुके (पुस्तक); HUGODNA fingerprinting : VNTR (minisatellite), Alec Jeffreysउपयोग : गुन्हे तपास, पितृत्व, रोगनिदान, वंशावळ

आकृतीत : Lac operon आणि genomics.

नियम 1 : Lac operon — Jacob आणि Monod (1961). E. coli मध्ये lactose तोडणारी 3 एन्झाइम्स : z = β-galactosidase (lactose → galactose + glucose), y = permease (आत घेतो), a = transacetylase. घटक : regulator (i) जनुक → repressor प्रथिन; promoter (P) (RNA polymerase); operator (O); structural genes z, y, a; inducer (operon चा भाग नाही). Lactose नाही : repressor O ला बांधतो → transcription थांबते. Lactose (allolactose inducer) आला : repressor ला बांधून निष्क्रिय → O मोकळा → z-y-a चे एकच polycistronic mRNA. म्हणजे inducible, negative control; inducer संपले की पुन्हा बंद.

  • सोपे : i–P–O–z–y–a.
  • मध्यम : Inducer = lactose (allolactose).
  • परीक्षेसाठी (CET) : Repressor O ला बांधतो.

नियम 2 : Genomics, HGP, DNA fingerprinting — Genome (Winkler, 1920) = जीवाची संपूर्ण जनुकीय माहिती (एक haploid संच). Genomics : structural (नकाशा, sequencing) आणि functional (कार्य); उपयोग : शेती (transgenic), औषध, gene therapy, forensic. Human Genome Project : 1990 ते 2003; HUGO; यू.एस. + युके, फ्रान्स, जर्मनी, जपान, भारत, चीन; सुमारे 3 अब्ज bp; पुस्तकानुसार ~33,000 जनुके; bioinformatics चा विकास. DNA fingerprinting : VNTR (minisatellites) च्या पुनरावृत्तींतील फरकावरून व्यक्तीची ओळख (Alec Jeffreys); उपयोग : गुन्हे तपास, पितृत्व, रोगनिदान, वंशावळ.

  • सोपे : HGP : 1990–2003.
  • मध्यम : 3 अब्ज bp.
  • परीक्षेसाठी (CET) : VNTR = व्यक्तीनुसार भिन्न.
लक्षात ठेवा

Lac : i-P-O-z-y-a = ‘I Pay Only for Zero-Yellow-A’ (क्रम पाठ).

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Inducer operon चा भाग’ चूक. सापळा : ‘Lactose नसताना operon चालू’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Repressor = Red light (stop); Inducer = I-switch-it-on".

फरक ओळखा

स्थितीRepressorOperon
Lactose नाहीO ला बांधतोबंद
Lactose आहेनिष्क्रियचालू

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Lac operon कोणी मांडला?
  2. 2z जनुक काय बनवते?
  3. 3y जनुक?
मध्यम
  1. 4Inducer कोणता?
  2. 5Repressor कोठे बांधतो?
  3. 6HGP कधी?
आव्हानात्मक
  1. 7DNA fingerprinting चा आधार?
  2. 8Genome शब्द कोणी?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Jacob आणि Monod.
  2. 2β-galactosidase.
  3. 3Permease.
  4. 4Lactose (allolactose).
  5. 5Operator ला.
  6. 61990–2003.
  7. 7VNTR.
  8. 8Winkler (1920).

संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

संकल्पनामुख्य तथ्य
प्रयोगGriffith → Avery → Hershey–Chase
वेष्टनOctamer H2A, H2B, H3, H4; 146 bp
प्रतिकृतीSemiconservative; Okazaki
TranscriptionPromoter–gene–terminator; splicing
Code64 = 61 + 3; AUG start
TranslationP, A, E; initiation–elongation–termination
नियमनLac operon; HGP 1990–2003

🎯 परीक्षेसाठी सर्वाधिक महत्त्वाचे मुद्दे

  • Griffith, Avery, Hershey–Chase.
  • Nucleosome आणि chromatin.
  • Meselson–Stahl, Okazaki fragments.
  • Transcription, splicing.
  • Codon, mutation.
  • Translation चे टप्पे.
  • Lac operon, HGP, fingerprinting.
अभ्यासाचा मंत्र

आधी संकल्पना समजा → आकृती काढा → मुद्दे लक्षात ठेवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.