MPSC 2024 पूर्व परीक्षा पेपर-१ · प्रश्न 59 / 100

बरोबर उत्तर पर्याय (3) — फक्त (a) व (c) संयुक्तीक आहे. विधान (a) हे 1953 साली वॉटसन व क्रिक यांनी मांडलेले रचनेचे वर्णनच आहे : दोन लांब साखळ्या एका समाईक अक्षाभोवती गुंडाळलेल्या. प्रत्येक साखळी न्युक्लीओटाईडांचे बहुवारिक असते, आणि इथे शब्द नेमका महत्त्वाचा आहे — न्युक्लीओटाईड म्हणजे नायट्रोजनयुक्त क्षारक अधिक डीऑक्सिरायबोज शर्करा अधिक फॉस्फेट गट; आणि एका घटकाला दुसऱ्याशी जोडणारे फॉस्फोडायएस्टर बंध तयार करते तो नेमका हा फॉस्फेट गटच, ज्यातून शर्करा-फॉस्फेटचा सांगाडा उभा राहतो. विधान (c) दोन्ही साखळ्या एकत्र धरून ठेवणारा रासायनिक नियम देते : त्या एकमेकींना पूरक असतात, म्हणजे अक्षाच्या आरपार अॅडेनीनसमोर नेहमी थॉयमीन आणि सायटोसीनसमोर नेहमी ग्वानीन येते. ही जोडणी मनमानी नाही. प्रत्येक वेळी दोन वलयांचा प्युरीन एका वलयाच्या पिरिमिडीनशीच जोडला जातो, म्हणून सर्पिलाची रुंदी संपूर्ण लांबीभर एकसारखी राहते; आणि या जोड्या हायड्रोजन बंधांनी धरलेल्या असतात — अॅडेनीन व थॉयमीन यांच्यात दोन, तर ग्वानीन व सायटोसीन यांच्यात तीन. म्हणूनच ग्वानीन-सायटोसीनने समृद्ध असलेले भाग वेगळे करायला अधिक ऊर्जा लागते. या नियमाची चाहूल शारगाफ यांच्या निरीक्षणाने आधीच लागली होती : कोणत्याही डीएनए नमुन्यात अॅडेनीनचे प्रमाण थॉयमीनएवढे आणि ग्वानीनचे प्रमाण सायटोसीनएवढे असते. आणि हाच नियम रेणूला स्वतःचा साचा स्वतःच बनवण्याची क्षमता देतो : दोन्ही साखळ्या वेगळ्या केल्या की प्रत्येक साखळी दुसरीचा क्रम अचूकपणे ठरवते — प्रतिकृतीकरण व अनुलेखन दोन्हींचा पायाच तो आहे. म्हणजे विधान (a) रचनेचा आकार देते आणि विधान (c) तिचा नियम, आणि प्रश्न नेमके तेच मागतो आहे. उरलेली दोन विधाने यांपैकी एकेकाचाच एक शब्द बदलून त्यांना बिघडवतात.

• (1)फक्त (a) व (b) संयुक्तीक आहे. — हा पर्याय विधान (a) ला विधान (b) सोबत जोडतो, आणि विधान (b) फक्त एका शब्दावर कोसळते : ते साखळ्या न्युक्लीओटाईडांच्या नव्हे तर न्युक्लीओसाईडांच्या बनल्याचे सांगते. न्युक्लीओसाईड म्हणजे केवळ क्षारक अधिक शर्करा; त्याला फॉस्फेट गट जोडला की तो न्युक्लीओटाईड होतो. आणि एका शर्करेला पुढच्या शर्करेशी जोडणारा फॉस्फोडायएस्टर बंध तयार करतो तो नेमका हाच फॉस्फेट असल्याने, न्युक्लीओसाईडांच्या साखळीत घटक एकमेकांना जोडणारे काहीच उरत नाही आणि शर्करा-फॉस्फेटचा सांगाडाच तयार होत नाही. शिवाय ही दोन विधाने एकाच आशयाची पुनरावृत्ती करतात, म्हणून ही जोडी रेणूचा आकार दोनदा सांगते — एकदा बरोबर आणि एकदा रासायनिक चुकीसह — आणि क्षारक-जोडणीचा नियम मात्र कधीच सांगत नाही.
• (2)फक्त (b) व (d) संयुक्तीक आहे. — हा पर्याय दोन्ही सदोष विधाने — (b) व (d) — एकत्र घेतो, म्हणून घडण आणि जोडणीचा नियम या दोन्ही गोष्टी चुकीच्याच हाती येतात. विधान (b) न्युक्लीओटाईडऐवजी न्युक्लीओसाईड म्हणते आणि साखळीला घटक जोडणारा फॉस्फेटच काढून घेते. विधान (d) दोन स्वतंत्र चुका करते : ते साखळ्या पूरक असल्याचे नाकारते, म्हणजे प्रतिकृतीकरणाचा संपूर्ण पायाच नाकारते; आणि ते अॅडेनीनची जोडी युरैसीलशी लावते. युरैसील न्यूक्लिक आम्लांत खरोखर आढळते, पण आरएनएमध्ये, जिथे ते थॉयमीनची जागा घेते; डीएनएमध्ये थॉयमीन असते आणि युरैसील नसते — शर्करेच्या फरकासोबत हाच दोन रेणूंतला दुसरा प्रमाणित फरक आहे.
• (4)फक्त (c) व (d) संयुक्तीक आहे. — हा पर्याय बरोबर असलेल्या विधान (c) ला विधान (d) सोबत जोडतो, जे त्याचा थेट विरोध करते — एक म्हणते साखळ्या पूरक आहेत आणि दुसरे म्हणते त्या पूरक नाहीत — म्हणून एकाच रेणूचे वर्णन करणारी ही दोन्ही विधाने एकाच वेळी संयुक्तिक असूच शकत नाहीत. विधानयादीत असा सरळ विरोधाभास दिसला की ती अडचण नसून खूण असते : कोणते विधान खरे हे ठरवण्याच्या भानगडीत न पडता केवळ तर्कावरच ही जोडी बाद करता येते. विधान (d) मध्ये थॉयमीनऐवजी युरैसील घातलेले असणे ही आणखी एक खूण आहे, कारण युरैसील आरएनएचे आहे, डीएनएचे नाही.

डीएनए म्हणजे एका समाईक अक्षाभोवती गुंडाळलेल्या दोन बहुन्युक्लीओटाईड साखळ्यांचे द्विसर्पिल. प्रत्येक साखळीचा सांगाडा डीऑक्सिरायबोज शर्करा व फॉस्फेट यांच्या आलटूनपालटून येणाऱ्या क्रमाचा असून, लागोपाठच्या शर्करांच्या तिसऱ्या व पाचव्या कार्बनांमधले फॉस्फोडायएस्टर बंध त्यांना जोडतात; यामुळे प्रत्येक साखळीला एक दिशा प्राप्त होते, आणि दोन्ही साखळ्या परस्परविरुद्ध दिशेने म्हणजे प्रतिसमांतर धावतात. नायट्रोजनयुक्त क्षारक सांगाड्यांतून आतल्या बाजूला डोकावतात आणि अक्षाच्या आरपार जोड्या बनवतात — अॅडेनीन थॉयमीनशी दोन हायड्रोजन बंधांनी आणि ग्वानीन सायटोसीनशी तीन हायड्रोजन बंधांनी. दोन वलयांचा प्युरीन नेहमी एका वलयाच्या पिरिमिडीनशीच जोडला जात असल्याने दोन्ही सांगाड्यांमधले अंतर एकसारखे राहते, आणि म्हणूनच स्थिर व्यासाच्या सर्पिलात कोणताही क्रम बसू शकतो. नेहमीच्या बी-रूपात हे सर्पिल उजव्या वळणाचे असते, प्रत्येक पूर्ण वळणात सुमारे दहा क्षारक-जोड्या असतात आणि दर जोडीमागे सुमारे एक नॅनोमीटरचा तृतीयांश एवढी चढ असते. ही रचना जेम्स वॉटसन व फ्रान्सिस क्रिक यांनी 1953 साली मांडली; त्यासाठी त्यांनी रोझलिंड फ्रँकलिन व मॉरिस विल्किन्स यांच्या क्ष-किरण विवर्तनाच्या पुराव्याचा आणि एर्विन शारगाफ यांच्या क्षारक-प्रमाणाच्या नियमांचा उपयोग केला; 1962 साली वॉटसन, क्रिक व विल्किन्स यांना नोबेल पारितोषिक मिळाले. या रचनेची स्पष्टीकरणशक्ती पूरकतेत आहे : प्रत्येक साखळी दुसरीची संपूर्ण माहिती वाहून नेते, म्हणून प्रतिकृतीकरण म्हणजे साखळ्या वेगळ्या करून प्रत्येकीचा जोडीदार बांधणे एवढेच उरते; आणि अनुलेखनात एक साखळी आरएनएमध्ये उतरवली जाते, जिथे थॉयमीनची जागा युरैसील आणि डीऑक्सिरायबोजची जागा रायबोज घेते.

एमपीएससीचे रेणवीय रचनेवरील जीवशास्त्राचे प्रश्न मोजक्या नेमक्या संज्ञा एकमेकींपासून वेगळ्या ठेवण्यावरच सुटतात, आणि हा प्रश्न पूर्णपणे त्यांपैकी दोन जोड्यांवर उभा आहे : न्युक्लीओसाईड विरुद्ध न्युक्लीओटाईड, आणि थॉयमीन विरुद्ध युरैसील. दोन्ही ठिकाणी बदल एका शब्दाचा आहे आणि प्रत्येक बदल नेमक्या एकाच विधानात पेरलेला आहे, म्हणून संपूर्ण प्रश्न सर्पिलाविषयी काही विस्तृत आठवण्यावर नव्हे तर बदललेला शब्द नजरेत भरण्यावर येऊन थांबतो. या प्रश्नपत्रिकेतील बहुतेक विधानयाद्यांचा आकार असाच आहे — जवळजवळ एकसारखी विधाने, त्यांतल्या एका संज्ञेत फेरफार — आणि ती सोडवणारे वाचनतंत्र म्हणजे विधाने आधी स्मरणाशी न ताडता एकमेकांशी ताडून बघणे, कारण दोन जवळजवळ सारख्या विधानांतला फरक हीच परीक्षकाने ठेवलेली परीक्षा असते. आणखी एक नोंद : मराठी स्तंभात क्षारकाचे नाव नेहमीच्या 'थायमीन' ऐवजी 'थॉयमीन' असे छापले आहे, आणि 'न्युक्लीओटाईड' व 'न्युक्लीओसाईड' या दोन्ही संज्ञा अवतरणचिन्हांत व तिरप्या अक्षरांत छापल्या आहेत; छापील रूप इथे जसेच्या तसे ठेवलेले आहे, कारण उमेदवाराच्या पानावर तेच दिसते.

• न्युक्लीओटाईड म्हणजे नायट्रोजनयुक्त क्षारक अधिक शर्करा अधिक फॉस्फेट गट, तर न्युक्लीओसाईड म्हणजे केवळ क्षारक अधिक शर्करा; सांगाड्याचे फॉस्फोडायएस्टर बंध फॉस्फेटमुळेच तयार होतात, म्हणून डीएनएच्या साखळ्या न्युक्लीओटाईडांच्या असतात.
• डीएनएच्या दोन साखळ्या पूरक व प्रतिसमांतर असतात : अॅडेनीन थॉयमीनशी दोन हायड्रोजन बंधांनी आणि ग्वानीन सायटोसीनशी तीन हायड्रोजन बंधांनी जोडले जाते, म्हणून प्रत्येक साखळी दुसरीचा क्रम पूर्णपणे ठरवते.
• प्युरीन नेहमी पिरिमिडीनशीच जोडला जातो, त्यामुळे क्षारकांचा क्रम कोणताही असो सर्पिलाचा व्यास कायम राहतो; आणि याच जोडणीतून निघणारी अॅडेनीन-थॉयमीन व ग्वानीन-सायटोसीन यांच्या प्रमाणांची समानता शारगाफ यांच्या नियमांत नोंदलेली आहे.
• डीएनएमध्ये थॉयमीन व डीऑक्सिरायबोज असते, तर आरएनएमध्ये थॉयमीनच्या जागी युरैसील व डीऑक्सिरायबोजच्या जागी रायबोज असते — हे दोन रेणूंमधले दोन प्रमाणित रासायनिक फरक आहेत.
• द्विसर्पिलाची मांडणी वॉटसन व क्रिक यांनी 1953 साली केली, त्यासाठी रोझलिंड फ्रँकलिन व मॉरिस विल्किन्स यांचे क्ष-किरण विवर्तनाचे काम आणि शारगाफ यांचे क्षारक-प्रमाणाचे नियम वापरले; 1962 चे नोबेल पारितोषिक वॉटसन, क्रिक व विल्किन्स यांना विभागून मिळाले.

• न्युक्लीओटाईडऐवजी न्युक्लीओसाईडसारखा एकच बदललेला शब्द वाचताना ओलांडून जाणे — इथल्या एका चुकीच्या विधानाचा सगळा आशय तेवढाच आहे
• युरैसील डीएनएमध्ये आहे असे मानणे, तर ते आरएनएचे असून डीएनएमध्ये त्याच्या जागी थॉयमीन असते
• एकमेकांचा थेट विरोध करणाऱ्या विधानांची जोडी निवडणे, तर कोणते खरे हे न ठरवताही ती केवळ तर्कावर बाद करता येते
• एकच गोष्ट दोनदा सांगणारी विधाने निवडणे, ज्यामुळे प्रश्न जे मागतो त्यातला अर्धा भाग सांगितलाच जात नाही

एमपीएससीच्या प्रश्नपत्रिकांत रेणवीय जीवशास्त्र अशा विधानयाद्यांतून तपासले जाते जिथे विधाने एका तांत्रिक संज्ञेने वेगळी होतात, आणि परत परत येणाऱ्या जोड्या ठरलेल्या आहेत : न्युक्लीओसाईड व न्युक्लीओटाईड, प्युरीन व पिरिमिडीन, थॉयमीन व युरैसील, रायबोज व डीऑक्सिरायबोज, अनुलेखन व भाषांतरण. यासोबत आयोग द्विसर्पिलाचे संशोधक कोण आणि शारगाफ यांचे नियम काय, असे सरळ स्मरणप्रश्नही विचारते. सर्वात कार्यक्षम तयारी म्हणजे क्षारकांच्या जोड्या योग्य हायड्रोजन बंधांच्या संख्येसह काढता येणे आणि डीएनए व आरएनए यांतील दोन रासायनिक फरक सांगता येणे; या दोन गोष्टींवरूनच या भागातला जवळपास प्रत्येक प्रश्न सुटतो.

या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  न्युक्लीओसाईड व न्युक्लीओटाईड यांच्यातील फरक म्हणजे न्युक्लीओटाईडमध्ये पुढीलपैकी कशाची अधिक उपस्थिती असते ?

  • (a)फॉस्फेट गट
  • (b)नायट्रोजनयुक्त क्षारक
  • (c)पंचकार्बनी शर्करा
  • (d)हायड्रोजन बंध

  उत्तर(a) फॉस्फेट गट — न्युक्लीओसाईड म्हणजे नायट्रोजनयुक्त क्षारक पंचकार्बनी शर्करेला जोडलेला, आणि त्यात फॉस्फेट जोडला की तो न्युक्लीओटाईड होतो. न्यूक्लिक आम्लाच्या रचनेत हा फॉस्फेट अपरिहार्य आहे, कारण लागोपाठच्या शर्करांमध्ये तो तयार करणारे फॉस्फोडायएस्टर बंधच घटकांना साखळीत जोडतात आणि शर्करा-फॉस्फेटचा सांगाडा उभा करतात.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  डीएनएच्या द्विसर्पिलात ग्वानीन व सायटोसीन यांच्यात किती हायड्रोजन बंध असतात ?

  • (a)एक
  • (b)दोन
  • (c)तीन
  • (d)चार

  उत्तर(c) तीन — ग्वानीन व सायटोसीन तीन हायड्रोजन बंधांनी धरलेले असतात, तर अॅडेनीन व थॉयमीन दोन बंधांनी; म्हणूनच ग्वानीन-सायटोसीनने समृद्ध भाग वेगळे करायला अधिक ऊर्जा लागते आणि त्यांचे वितळणतापमानही अधिक असते. दोन्ही जोड्यांत दोन वलयांचा प्युरीन एका वलयाच्या पिरिमिडीनशी जोडला जातो, म्हणून सर्पिलाची रुंदी एकसारखी राहते.