BPSC 69वीं CCE प्रारंभिक सामान्य अध्ययन · प्रश्न 20 / 144

सही — A, जेम्स वॉटसन और फ्रांसिस क्रिक। 25 अप्रैल 1953 को नेचर पत्रिका ने जे० डी० वॉटसन तथा एफ० एच० सी० क्रिक का मुश्किल से एक पृष्ठ का शोध-पत्र छापा — 'Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid', खंड 171, पृष्ठ 737–738 — जिसमें वह मॉडल रखा गया जो आज भी टिका है। उन्होंने प्रस्तावित किया कि डी० एन० ए० एक द्वि-कुंडली (डबल हेलिक्स) है: दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड शृंखलाएँ एक साझा अक्ष के चारों ओर लिपटी हुई और परस्पर विपरीत दिशाओं में चलती हुई, शर्करा-फ़ॉस्फ़ेट रीढ़ें बाहर की ओर और नाइट्रोजनी क्षारक भीतर की ओर मुड़े हुए, बीच में एक-दूसरे से युग्मित। युग्मन ही निर्णायक चाल थी। ऐडेनीन केवल थाइमीन से और गुआनीन केवल साइटोसीन से युग्म बनाता है, और इसी ने एक ही झटके में एर्विन शारगाफ़ की 1950 की उस पहेली-भरी खोज की व्याख्या कर दी कि डी० एन० ए० के किसी भी नमूने में A की मात्रा T की मात्रा के बराबर और G की मात्रा C की मात्रा के बराबर होती है। इसने आनुवंशिकता की भी व्याख्या कर दी, जैसा शोध-पत्र के अंतिम वाक्य ने जान-बूझकर संयत भाषा में कहा: 'यह हमारी दृष्टि से ओझल नहीं रहा है कि हमने जिस विशिष्ट युग्मन की परिकल्पना की है वह आनुवंशिक पदार्थ के लिए एक संभावित प्रतिलिपि-क्रियाविधि तत्काल सुझा देता है।' दोनों लड़ियों को अलग खींच दीजिए और हर एक अपने साथी को फिर से बनाने के पूरे निर्देश लिए हुए है। शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा का 1962 का नोबेल पुरस्कार संयुक्त रूप से, बराबर तिहाइयों में, फ्रांसिस क्रिक, जेम्स वॉटसन और मौरिस विल्किंस को दिया गया, 'न्यूक्लिक अम्लों की आण्विक संरचना तथा जीवित पदार्थ में सूचना-अंतरण के लिए उसके महत्व संबंधी उनकी खोजों के लिए'। मॉडल स्वयं, और उसकी घोषणा करने वाला शोध-पत्र, वॉटसन तथा क्रिक के हैं, और प्रश्न यही पूछ रहा है।

• (b)रोज़लिंड फ्रैंकलिन और मौरिस विल्किंस — इस प्रश्नपत्र का सबसे बचाव-योग्य ग़लत उत्तर, और वही जिसे केवल ख़ारिज करने के बजाय समझना चाहिए। फ्रैंकलिन और विल्किंस ने किंग्स कॉलेज लंदन में X-किरण क्रिस्टलिकी से डी० एन० ए० पर काम किया और वही प्रमाण जुटाया जिस पर मॉडल खड़ा हुआ — फ़ोटो 51, यानी 1952 में डी० एन० ए० तंतु की वह विवर्तन छवि जो फ्रैंकलिन के शोध-छात्र रेमंड गॉस्लिंग ने ली थी, जिसका X-आकार का नमूना कुंडली का पहचान-चिह्न है और जिससे कुंडली की माप पढ़ी जा सकती थी। विल्किंस ने वह छवि फ्रैंकलिन की अनुमति के बिना वॉटसन को दिखाई, और वह निर्णायक सिद्ध हुई। किंतु फ्रैंकलिन और विल्किंस ने द्वि-कुंडली मॉडल प्रस्तावित नहीं किया; उन्होंने आँकड़े दिए और उनकी व्याख्या की। उसी योगदान के लिए विल्किंस 1962 के नोबेल पुरस्कार में साझीदार रहे। फ्रैंकलिन का निधन 16 अप्रैल 1958 को 37 वर्ष की आयु में हो गया, और चूँकि नोबेल पुरस्कार मरणोपरांत नहीं दिए जाते, इसलिए वे इसमें शामिल नहीं हो सकीं।
• (c)लिनस पॉलिंग — पॉलिंग वह व्यक्ति थे जिनसे दुनिया में सबसे अधिक अपेक्षा थी कि वे डी० एन० ए० सुलझाएँगे, और वे ग़लत निकले। फ़रवरी 1953 में, वॉटसन–क्रिक शोध-पत्र से कुछ ही सप्ताह पहले, उन्होंने और रॉबर्ट कोरी ने Proceedings of the National Academy of Sciences में 'A Proposed Structure For The Nucleic Acids' प्रकाशित किया — एक त्रि-कुंडली, जिसमें फ़ॉस्फ़ेट समूह भीतर की ओर थे; वह मॉडल रासायनिक रूप से टिकाऊ नहीं था और शीघ्र ही छोड़ दिया गया। पॉलिंग की असली प्रसिद्धि कहीं और है: उन्होंने प्रोटीनों में ऐल्फ़ा कुंडली निकाली, रासायनिक बंध की प्रकृति पर काम के लिए 1954 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार पाया, और नाभिकीय हथियार परीक्षण के विरुद्ध अभियान के लिए 1962 का नोबेल शांति पुरस्कार।
• (d)ग्रेगर मेंडल — विषय सही, शताब्दी ग़लत। ब्रनो में मटर के पौधों पर मेंडल के संकरण-प्रयोग, जो 1866 में प्रकाशित हुए और 1900 में पुनः खोजे जाने तक उपेक्षित रहे, पृथक्करण तथा स्वतंत्र अपव्यूहन के नियम स्थापित करते हैं और उन्हें आनुवंशिकी का जनक कहलाने का अधिकार देते हैं। किंतु उन्होंने पूरा काम वंशागत लक्षणों और उनके पीछे के अमूर्त 'कारकों' के स्तर पर किया। डी० एन० ए० को आनुवंशिक पदार्थ सिद्ध तक 1944 के एवरी–मैकलियोड–मैकार्टी प्रयोग में किया गया, यानी मेंडल की मृत्यु के साठ वर्ष बाद, और उसकी संरचना उसके भी नौ वर्ष बाद आई।

डी० एन० ए० न्यूक्लियोटाइडों का बहुलक है, और हर न्यूक्लियोटाइड एक डिऑक्सीराइबोज़ शर्करा, एक फ़ॉस्फ़ेट समूह तथा चार नाइट्रोजनी क्षारकों में से एक से बना है — प्यूरीन ऐडेनीन तथा गुआनीन, और पिरिमिडीन थाइमीन तथा साइटोसीन। वॉटसन–क्रिक मॉडल में ऐसी दो शृंखलाएँ प्रतिसमांतर चलती हैं और दक्षिणावर्त कुंडली में बल खाती हैं, तथा बीच में युग्मित क्षारकों के बीच हाइड्रोजन बंधों से जुड़ती हैं: ऐडेनीन और थाइमीन के बीच दो बंध, गुआनीन और साइटोसीन के बीच तीन — और इसीलिए GC-बहुल डी० एन० ए० को पिघलाकर अलग करना कठिन होता है। मानक B-रूप का व्यास लगभग 2 नैनोमीटर, पिच 3.4 नैनोमीटर और प्रति घुमाव मोटे तौर पर दस क्षारक-युग्म हैं, इसलिए क्रमागत क्षारक-युग्म 0.34 नैनोमीटर की दूरी पर बैठते हैं। इस संरचना का महत्व यह है कि उसका आकार ही उसका कार्य है। चूँकि हर प्यूरीन के सामने सदा कोई पिरिमिडीन होता है, कुंडली की चौड़ाई स्थिर रहती है; चूँकि युग्मन के नियम कठोर हैं, हर लड़ी दूसरी को ठीक-ठीक निर्दिष्ट कर देती है; और चूँकि दोनों लड़ियाँ केवल हाइड्रोजन-बंधित हैं, इसलिए उन्हें किसी रीढ़ को तोड़े बिना खोला जा सकता है। प्रतिकृतीयन, अनुलेखन और पूरा केंद्रीय सिद्धांत इन्हीं तीन तथ्यों से निकलते हैं।

यह वैज्ञानिक-और-उपलब्धि वाला प्रश्न है, और इसका उत्तर यह जानने से मिलता है कि हर नाम ने वस्तुतः किया क्या, न कि यह पहचानने से कि कौन-सा नाम सबसे परिचित लगता है। चारों को इस खोज के सामने रखिए। मेंडल सबसे पहले हटते हैं: वे 1860 के दशक में मटर के पौधों पर सांख्यिकी कर रहे थे, यह पता चलने से पीढ़ियों पहले कि जीन बना किस चीज़ का है, इसलिए वे किसी आण्विक संरचना की खोज कर ही नहीं सकते थे। पॉलिंग परिष्कृत जाल हैं, क्योंकि वे सच्चे संरचनात्मक रसायनज्ञ थे और ठीक उसी समय डी० एन० ए० पर काम कर रहे थे — फ़रवरी 1953 का उनका त्रि-कुंडली मॉडल बस ग़लत था। इससे किंग्स कॉलेज की जोड़ी और कैम्ब्रिज की जोड़ी आमने-सामने रह जाती हैं, और प्रश्न जिस भेद को जाँच रहा है वह प्रमाण जुटाने तथा उसकी व्याख्या करने वाला मॉडल खड़ा करने के बीच का है। फ्रैंकलिन और विल्किंस ने X-किरण विवर्तन छवियाँ बनाईं; वॉटसन और क्रिक ने द्वि-कुंडली मॉडल जोड़ा और प्रकाशित किया। इतिहास के लिए दोनों आधे अनिवार्य हैं, और यह कह सकना भी ज़रूरी है, पर प्रश्न पूछता है कि संरचना की खोज किसने की। यह भी ध्यान दीजिए कि विकल्प (b) में एक तथ्यात्मक आकर्षण है जो उसे ख़तरनाक बनाता है — विल्किंस सचमुच वॉटसन तथा क्रिक के साथ नोबेल पुरस्कार में साझीदार थे, इसलिए जिस अभ्यर्थी को नोबेल प्रशस्ति के तीन नाम आधे-अधूरे याद हों वह ख़ुद को इस विकल्प के लिए मना सकता है। बचाव यह याद रखना है कि वे तीन कौन थे: क्रिक, वॉटसन और विल्किंस, फ्रैंकलिन नहीं।

• वॉटसन और क्रिक का शोध-पत्र 'Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid' नेचर के खंड 171, पृष्ठ 737–738 पर 25 अप्रैल 1953 को छपा, और इस पंक्ति के साथ समाप्त हुआ: 'यह हमारी दृष्टि से ओझल नहीं रहा है कि हमने जिस विशिष्ट युग्मन की परिकल्पना की है वह आनुवंशिक पदार्थ के लिए एक संभावित प्रतिलिपि-क्रियाविधि तत्काल सुझा देता है।'
• शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा का 1962 का नोबेल पुरस्कार संयुक्त रूप से, एक-एक तिहाई, फ्रांसिस क्रिक, जेम्स वॉटसन और मौरिस विल्किंस को 'न्यूक्लिक अम्लों की आण्विक संरचना तथा जीवित पदार्थ में सूचना-अंतरण के लिए उसके महत्व संबंधी उनकी खोजों के लिए' दिया गया।
• फ़ोटो 51 सन् 1952 में किंग्स कॉलेज लंदन में जॉन रैंडल की प्रयोगशाला में रोज़लिंड फ्रैंकलिन के डॉक्टरेट छात्र रेमंड गॉस्लिंग ने ली थी; वह गॉस्लिंग द्वारा बनाई 51वीं विवर्तन तस्वीर थी, और विल्किंस ने उसे फ्रैंकलिन की जानकारी के बिना वॉटसन को दिखाया। 25 जुलाई 1920 को जन्मी फ्रैंकलिन का निधन 16 अप्रैल 1958 को 37 वर्ष की आयु में हुआ, और नोबेल पुरस्कार मरणोपरांत नहीं दिए जाते।
• 1950 में प्रकाशित शारगाफ़ के नियमों ने स्थापित किया कि किसी भी डी० एन० ए० में ऐडेनीन की मात्रा थाइमीन के बराबर और गुआनीन की मात्रा साइटोसीन के बराबर होती है — यही वह प्रेक्षण है जिसकी व्याख्या क्षारक-युग्मन मॉडल ने की।
• B-रूप द्वि-कुंडली की ज्यामिति: दक्षिणावर्त, दो प्रतिसमांतर लड़ियाँ, व्यास लगभग 2 नैनोमीटर, पिच 3.4 नैनोमीटर, प्रति घुमाव मोटे तौर पर 10 क्षारक-युग्म और क्रमागत क्षारक-युग्मों के बीच 0.34 नैनोमीटर; ऐडेनीन–थाइमीन युग्म दो हाइड्रोजन बंधों से और गुआनीन–साइटोसीन युग्म तीन से जुड़े रहते हैं।

• संरचना की खोज का श्रेय रोज़लिंड फ्रैंकलिन तथा मौरिस विल्किंस को दे देना: उनके X-किरण विवर्तन कार्य ने निर्णायक प्रमाण दिया, पर द्वि-कुंडली मॉडल वॉटसन और क्रिक ने प्रस्तावित किया
• यह मान लेना कि लिनस पॉलिंग का कोई डी० एन० ए० मॉडल था ही नहीं — उन्होंने फ़रवरी 1953 में एक प्रकाशित किया था, त्रि-कुंडली, और वह ग़लत था; उनके नोबेल पुरस्कार 1954 में रासायनिक बंध के लिए और 1962 में शांति के लिए थे
• यह गड्डमड्ड कर देना कि 1962 का शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा का नोबेल किन्होंने साझा किया: वे क्रिक, वॉटसन और विल्किंस थे, और फ्रैंकलिन इसलिए पात्र नहीं थीं कि 1958 में उनका निधन हो चुका था

BPSC इसे सपाट श्रेय-प्रश्न के रूप में पूछता है — प्रश्न में कोई खोज और विकल्पों में चार वैज्ञानिक, जिसका फ़ैसला केवल इस पर होता है कि अभ्यर्थी नाम को उपलब्धि से जोड़ पाता है या नहीं, और 69वें प्रश्नपत्र में ऐसी कई एक-पंक्ति विज्ञान-इतिहास मदें हैं। UPSC उसी जानकारी तक तिरछे रास्ते से आना पसंद करता है: किसी नोबेल विजेता का नाम लेकर पूछना कि उन्होंने किस क्षेत्र में काम किया, वैज्ञानिकों की सूची को उपलब्धियों की सूची से सुमेलित कराना, या यह पूछना कि डी० एन० ए० की कौन-सी संरचनात्मक विशेषता वस्तुतः विश्वसनीय प्रतिलिपि संभव बनाती है — ऐसा प्रश्न जिसका उत्तर केवल नाम रटकर नहीं दिया जा सकता।

• अभ्यास — वास्तविक विगत वर्ष प्रश्न नहीं

  न्यूक्लिक अम्लों की आण्विक संरचना संबंधी खोजों के लिए शरीरक्रिया विज्ञान या चिकित्सा का 1962 का नोबेल पुरस्कार किन्होंने साझा किया?

  • (a)वॉटसन, क्रिक और फ्रैंकलिन
  • (b)वॉटसन, क्रिक और विल्किंस
  • (c)वॉटसन, क्रिक और शारगाफ़
  • (d)वॉटसन, क्रिक और पॉलिंग

  उत्तर(b) वॉटसन, क्रिक और विल्किंस — यह पुरस्कार संयुक्त रूप से बराबर तिहाइयों में फ्रांसिस क्रिक, जेम्स वॉटसन और मौरिस विल्किंस को दिया गया; रोज़लिंड फ्रैंकलिन का निधन 1958 में हो चुका था और नोबेल पुरस्कार मरणोपरांत नहीं दिए जाते।

• अभ्यास — वास्तविक विगत वर्ष प्रश्न नहीं

  शारगाफ़ के नियमों के अनुसार, द्वि-लड़ी डी० एन० ए० अणु के लिए निम्नलिखित में से क्या सही है?

  • (a)ऐडेनीन गुआनीन के बराबर और थाइमीन साइटोसीन के बराबर
  • (b)ऐडेनीन थाइमीन के बराबर और गुआनीन साइटोसीन के बराबर
  • (c)ऐडेनीन साइटोसीन के बराबर और गुआनीन थाइमीन के बराबर
  • (d)चारों क्षारक बराबर मात्रा में उपस्थित रहते हैं

  उत्तर(b) ऐडेनीन थाइमीन के बराबर और गुआनीन साइटोसीन के बराबर — कुंडली के आर-पार हर प्यूरीन किसी विशिष्ट पिरिमिडीन से युग्म बनाता है, A दो हाइड्रोजन बंधों से T के साथ और G तीन से C के साथ, और ठीक यही नियमितता शारगाफ़ ने 1950 में मापी थी तथा क्षारक-युग्मन मॉडल ने आगे चलकर उसकी व्याख्या की।