6 Most SAQ’s of Molecular Basis of Inheritance Chapter in Inter 2nd Year Botany (TS/AP)

4 Marks

SAQ-1 : Define transformation in Griffith’s experiment. Discuss how it helps in the identification of DNA as genetic material.

For Backbenchers 😎

Frederick Griffith’s transformation experiments in 1928 with Streptococcus pneumoniae, were crucial in identifying DNA as the carrier of genetic information. His discovery of ‘transformation’ significantly advanced our understanding of genetic material.

Transformation is a process where a cell genetically alters by directly uptaking and incorporating genetic material from its surroundings.

Griffith worked with two strains of Streptococcus pneumoniae: ‘S-type’ (smooth, virulent, capsule-forming) and ‘R-type’ (rough, non-virulent, without a capsule).

Mice infected with S-type bacteria died of pneumonia, whereas those with R-type bacteria survived.

Intriguingly, mice injected with a mixture of heat-killed S-type bacteria and live R-type bacteria also died, and live S-type bacteria were recovered from their bodies.

Griffith’s conclusion was that R-type bacteria were ‘transformed’ into virulent S-type bacteria by a ‘transforming principle’ from the heat-killed S-type bacteria.

Although Griffith did not identify this ‘transforming principle’, subsequent experiments by Avery, McLeod, and McCarty used his findings to demonstrate that DNA is responsible for transformation, thus establishing DNA as the genetic material.

Griffith’s discovery of bacterial transformation thus laid the foundation for the recognition of DNA as the molecule of heredity.

మన తెలుగులో

1928లో స్ట్రెప్టోకోకస్ న్యుమోనియాతో ఫ్రెడరిక్ గ్రిఫిత్ చేసిన పరివర్తన ప్రయోగాలు, జన్యు సమాచారం యొక్క క్యారియర్‌గా DNAను గుర్తించడంలో కీలకమైనవి. అతని ‘పరివర్తన’ ఆవిష్కరణ జన్యు పదార్ధంపై మన అవగాహనను గణనీయంగా అభివృద్ధి చేసింది.

పరివర్తన అనేది ఒక కణం దాని పరిసరాల నుండి జన్యు పదార్థాన్ని నేరుగా తీసుకోవడం మరియు కలుపుకోవడం ద్వారా జన్యుపరంగా మార్పు చెందే ప్రక్రియ.

గ్రిఫిత్ స్ట్రెప్టోకోకస్ న్యుమోనియా యొక్క రెండు జాతులతో పనిచేశాడు: ‘S-రకం’ (మృదువైన, వైరలెంట్, క్యాప్సూల్-ఫార్మింగ్) మరియు ‘R-రకం’ (రఫ్, నాన్-వైరస్, క్యాప్సూల్ లేకుండా).

ఎస్-టైప్ బ్యాక్టీరియా సోకిన ఎలుకలు న్యుమోనియాతో చనిపోయాయి, అయితే ఆర్-టైప్ బ్యాక్టీరియా ఉన్నవి బతికిపోయాయి.

ఆశ్చర్యకరంగా, వేడి-చంపబడిన S-రకం బ్యాక్టీరియా మరియు ప్రత్యక్ష R-రకం బ్యాక్టీరియా మిశ్రమంతో ఇంజెక్ట్ చేయబడిన ఎలుకలు కూడా చనిపోయాయి మరియు ప్రత్యక్ష S-రకం బ్యాక్టీరియా వారి శరీరాల నుండి తిరిగి పొందబడ్డాయి.

గ్రిఫిత్ యొక్క ముగింపు ఏమిటంటే, R-రకం బ్యాక్టీరియా వేడి-చంపబడిన S-రకం బ్యాక్టీరియా నుండి ‘పరివర్తన సూత్రం’ ద్వారా వైరస్ S-రకం బ్యాక్టీరియాగా ‘రూపాంతరం చెందింది’.

గ్రిఫిత్ ఈ ‘పరివర్తన సూత్రాన్ని’ గుర్తించనప్పటికీ, అవేరీ, మెక్‌లియోడ్ మరియు మెక్‌కార్టీ చేసిన తదుపరి ప్రయోగాలు DNA పరివర్తనకు కారణమని నిరూపించడానికి అతని పరిశోధనలను ఉపయోగించాయి, తద్వారా DNA జన్యు పదార్ధంగా స్థాపించబడింది.

గ్రిఫిత్ యొక్క బాక్టీరియా పరివర్తన యొక్క ఆవిష్కరణ DNA ను వారసత్వపు అణువుగా గుర్తించడానికి పునాది వేసింది.

Introduction

Frederick Griffith’s transformation experiments, conducted in 1928 with Streptococcus pneumoniae, were crucial in identifying DNA as the carrier of genetic information. His discovery of ‘transformation’ significantly advanced our understanding of genetic material.

Definition of Transformation

Transformation is a process where a cell genetically alters by directly uptaking and incorporating genetic material from its surroundings.

Details of Griffith’s Experiment

  1. Griffith worked with two strains of Streptococcus pneumoniae: ‘S-type’ (smooth, virulent, capsule-forming) and ‘R-type’ (rough, non-virulent, without a capsule).
  2. Mice infected with S-type bacteria died of pneumonia, whereas those with R-type bacteria survived.
  3. Intriguingly, mice injected with a mixture of heat-killed S-type bacteria and live R-type bacteria also died, and live S-type bacteria were recovered from their bodies.

Summary

  1. Griffith’s conclusion was that R-type bacteria were ‘transformed’ into virulent S-type bacteria by a ‘transforming principle’ from the heat-killed S-type bacteria.
  2. Although Griffith did not identify this ‘transforming principle’, subsequent experiments by Avery, McLeod, and McCarty used his findings to demonstrate that DNA is responsible for transformation, thus establishing DNA as the genetic material.
  3. Griffith’s discovery of bacterial transformation thus laid the foundation for the recognition of DNA as the molecule of heredity.

SAQ-2 : How many types of RNA polymerases exist in cells? Write their names and functions.

For Backbenchers 😎

Imagine RNA polymerases as special workers in a factory. Their job is to copy important information from our DNA to make RNA. RNA is like a set of instructions for building things in our cells, especially proteins that our body needs.

Now, we have three types of these workers, and each has its own task.

Worker number one is RNA Polymerase I. It’s like the “rRNA maker.” It mainly makes a type of RNA called ribosomal RNA (rRNA). This rRNA is a crucial part of the protein-making machinery in our cells.

Worker number two is RNA Polymerase II. This one is like the “mRNA maker.” Its job is to make messenger RNA (mRNA). Think of mRNA as a messenger carrying important instructions from our DNA to the place where proteins are built.

Worker number three is RNA Polymerase III. It’s like the “tRNA and helper RNA maker.” This worker makes transfer RNA (tRNA), 5S ribosomal RNA (5SrRNA), and small nuclear RNAs (snRNAs). These molecules play different roles, like helping put together the building blocks for proteins.

So, these workers are like the copy machines in our factory, each making a specific type of copy (RNA) for different jobs. They are essential for building proteins and keeping our cells working properly.

మన తెలుగులో

కర్మాగారంలో ప్రత్యేక కార్మికులుగా RNA పాలిమరేస్‌లను ఊహించండి. ఆర్‌ఎన్‌ఏను తయారు చేయడానికి మన DNA నుండి ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని కాపీ చేయడం వారి పని. RNA అనేది మన కణాలలో, ముఖ్యంగా మన శరీరానికి అవసరమైన ప్రోటీన్‌లను నిర్మించడానికి సూచనల సమితి లాంటిది.

ఇప్పుడు, మనకు మూడు రకాలైన ఈ కార్మికులు ఉన్నారు మరియు ప్రతి దాని స్వంత పని ఉంది.

వర్కర్ నంబర్ వన్ RNA పాలిమరేస్ I. ఇది “rRNA మేకర్” లాంటిది. ఇది ప్రధానంగా రైబోసోమల్ ఆర్‌ఎన్‌ఏ (ఆర్‌ఆర్‌ఎన్‌ఎ) అని పిలువబడే ఒక రకమైన ఆర్‌ఎన్‌ఎను తయారు చేస్తుంది. ఈ rRNA మన కణాలలో ప్రోటీన్-తయారీ యంత్రాలలో కీలకమైన భాగం.

వర్కర్ నంబర్ టూ RNA పాలిమరేస్ II. ఇది “mRNA మేకర్” లాంటిది. మెసెంజర్ RNA (mRNA)ని తయారు చేయడం దీని పని. ప్రోటీన్లు నిర్మించబడిన ప్రదేశానికి మన DNA నుండి ముఖ్యమైన సూచనలను తీసుకువెళ్ళే దూతగా mRNA గురించి ఆలోచించండి.

వర్కర్ నంబర్ మూడు RNA పాలిమరేస్ III. ఇది “tRNA మరియు సహాయక RNA మేకర్” లాంటిది. ఈ కార్యకర్త బదిలీ RNA (tRNA), 5S రైబోసోమల్ RNA (5SrRNA) మరియు చిన్న అణు RNAలను (snRNAs) చేస్తుంది. ఈ అణువులు ప్రోటీన్ల కోసం బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లను కలిపి ఉంచడం వంటి విభిన్న పాత్రలను పోషిస్తాయి.

కాబట్టి, ఈ కార్మికులు మా ఫ్యాక్టరీలోని కాపీ మెషీన్‌ల వలె ఉంటారు, ప్రతి ఒక్కరు వేర్వేరు ఉద్యోగాల కోసం నిర్దిష్ట రకం కాపీని (RNA) తయారు చేస్తారు. ప్రోటీన్లను నిర్మించడానికి మరియు మన కణాలను సరిగ్గా పని చేయడానికి అవి అవసరం.

Introduction

RNA polymerases are crucial enzymes in transcription, the process of creating a complementary RNA sequence from a DNA template. In eukaryotic cells, there are three primary types of RNA polymerases, each with unique roles in RNA synthesis.

Types of RNA Polymerases and Their Functions

  1. RNA Polymerase I
    • Function: Primarily involved in transcribing ribosomal RNAs (rRNAs).
    • Specifics: Transcribes 28S, 18S, and 5.8S rRNAs, key components of the ribosome, essential for protein synthesis.
  2. RNA Polymerase II
    • Function: Responsible for transcribing the precursor of messenger RNA (mRNA), known as heterogeneous nuclear RNA (hnRNA).
    • Specifics: Facilitates the first step in gene expression, leading to protein production based on DNA information.
  3. RNA Polymerase III
    • Function: This enzyme transcribes transfer RNA (tRNA), 5S ribosomal RNA (5SrRNA), and small nuclear RNAs (snRNAs).
    • Specifics: tRNA is crucial in protein synthesis as an adapter molecule. 5SrRNA is part of the ribosomal complex, and snRNAs contribute to processes like pre-mRNA splicing.

Summary

The three RNA polymerases – I, II, and III – play significant and specific roles in cell function. They are responsible for transcribing different types of RNA, underpinning key cellular processes such as protein synthesis and RNA splicing, which are fundamental to life.


SAQ-3 : Draw the schematic/diagrammatic presentation of the lac operon.

DALL·E 2024 01 18 15.24.15 A detailed scientific illustration of the lac operon a concept in molecular biology. The diagram should include the main components the promoter op 1

SAQ-4 : What are the differences between DNA and RNA

For Backbenchers 😎

DNA (Deoxyribonucleic Acid) and RNA (Ribonucleic Acid) are two crucial molecules found in all living organisms, responsible for storing, transmitting, and expressing genetic information. They share some similarities but have important differences.

DNA, the first molecule, has a double-stranded helical structure that provides stability. It remains stable under alkaline conditions and contains a sugar called deoxyribose. DNA is quite long and can consist of millions of nucleotides. In fact, the human genome, which is our complete set of DNA, has over 3 billion nucleotides. One of its most remarkable features is the ability to self-replicate, a process essential for cell division and inheritance. DNA serves as the primary genetic material, carrying the instructions for an organism’s development and functioning. While it doesn’t directly participate in protein synthesis, it provides the blueprint for it. DNA also comes in only one type in organisms, and its base pairing involves adenine (A) pairing with thymine (T) and guanine (G) pairing with cytosine (C).

On the other hand, RNA has a typically single-stranded structure, making it less structurally stable than DNA. It is less stable under alkaline conditions and contains a different sugar called ribose. RNA molecules are usually shorter than DNA, often consisting of a few thousand nucleotides or less. Unlike DNA, RNA cannot self-replicate; it is transcribed from DNA. RNA plays a crucial role in gene expression and protein synthesis, directly participating in these processes. There are three primary types of RNA: mRNA, tRNA, and rRNA, each with its specific role in protein synthesis. RNA’s base pairing involves adenine (A) pairing with uracil (U) and guanine (G) pairing with cytosine (C).

In summary, DNA and RNA are chemically similar but functionally distinct. DNA acts as a permanent genetic store, containing the instructions for an organism’s development and functioning, while RNA dynamically converts this genetic information into proteins, facilitating essential life processes. DNA is stable and self-replicates, while RNA is less stable and transcribed from DNA. RNA’s role is direct in protein synthesis, with multiple types specialized for different tasks. Understanding these differences is fundamental to understanding the core of genetics and biology.

మన తెలుగులో

DNA (డియోక్సిరిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్) మరియు RNA (రిబోన్యూక్లియిక్ యాసిడ్) అనేది అన్ని జీవులలో కనిపించే రెండు కీలకమైన అణువులు, ఇవి జన్యు సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి, ప్రసారం చేయడానికి మరియు వ్యక్తీకరించడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి. వారు కొన్ని సారూప్యతలను పంచుకుంటారు కానీ ముఖ్యమైన తేడాలు ఉన్నాయి.

DNA, మొదటి అణువు, స్థిరత్వాన్ని అందించే డబుల్ స్ట్రాండెడ్ హెలికల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది. ఇది ఆల్కలీన్ పరిస్థితులలో స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు డియోక్సిరైబోస్ అనే చక్కెరను కలిగి ఉంటుంది. DNA చాలా పొడవుగా ఉంటుంది మరియు మిలియన్ల న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. వాస్తవానికి, మన పూర్తి DNA సెట్ అయిన మానవ జన్యువులో 3 బిలియన్లకు పైగా న్యూక్లియోటైడ్‌లు ఉన్నాయి. కణ విభజన మరియు వారసత్వానికి అవసరమైన ప్రక్రియ స్వీయ-ప్రతిరూపణ సామర్థ్యం దాని యొక్క అత్యంత విశేషమైన లక్షణాలలో ఒకటి. DNA ప్రాథమిక జన్యు పదార్ధంగా పనిచేస్తుంది, జీవి యొక్క అభివృద్ధి మరియు పనితీరు కోసం సూచనలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది నేరుగా ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో పాల్గొనకపోయినా, దాని కోసం బ్లూప్రింట్‌ను అందిస్తుంది. DNA కూడా జీవులలో ఒక రకంగా మాత్రమే వస్తుంది మరియు దాని బేస్ జతలో అడెనిన్ (A) థైమిన్ (T) మరియు గ్వానైన్ (G) సైటోసిన్ (C)తో జత చేయడం వంటివి ఉంటాయి.

మరోవైపు, RNA సాధారణంగా సింగిల్-స్ట్రాండ్ స్ట్రక్చర్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది DNA కంటే తక్కువ నిర్మాణాత్మకంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇది ఆల్కలీన్ పరిస్థితులలో తక్కువ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు రైబోస్ అనే విభిన్న చక్కెరను కలిగి ఉంటుంది. RNA అణువులు సాధారణంగా DNA కంటే తక్కువగా ఉంటాయి, తరచుగా కొన్ని వేల న్యూక్లియోటైడ్‌లు లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉంటాయి. DNA వలె కాకుండా, RNA స్వీయ-ప్రతిరూపం పొందదు; ఇది DNA నుండి లిప్యంతరీకరించబడింది. జన్యు వ్యక్తీకరణ మరియు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో RNA కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, ఈ ప్రక్రియలలో నేరుగా పాల్గొంటుంది. RNAలో మూడు ప్రాథమిక రకాలు ఉన్నాయి: mRNA, tRNA మరియు rRNA, ప్రతి ఒక్కటి ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో నిర్దిష్ట పాత్రను కలిగి ఉంటాయి. RNA యొక్క బేస్ జతలో యురేసిల్ (U)తో అడెనిన్ (A) జత చేయడం మరియు సైటోసిన్ (C)తో గ్వానైన్ (G) జత చేయడం ఉంటాయి.

సారాంశంలో, DNA మరియు RNA రసాయనికంగా ఒకేలా ఉంటాయి కానీ క్రియాత్మకంగా విభిన్నంగా ఉంటాయి. DNA శాశ్వత జన్యు నిల్వగా పనిచేస్తుంది, ఇది జీవి యొక్క అభివృద్ధి మరియు పనితీరు కోసం సూచనలను కలిగి ఉంటుంది, అయితే RNA డైనమిక్‌గా ఈ జన్యు సమాచారాన్ని ప్రోటీన్‌లుగా మారుస్తుంది, అవసరమైన జీవిత ప్రక్రియలను సులభతరం చేస్తుంది. DNA స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు స్వీయ-ప్రతిరూపాలను కలిగి ఉంటుంది, అయితే RNA తక్కువ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు DNA నుండి లిప్యంతరీకరించబడుతుంది. ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో RNA పాత్ర ప్రత్యక్షంగా ఉంటుంది, వివిధ రకాల పనుల కోసం ప్రత్యేకించబడిన బహుళ రకాలు. ఈ తేడాలను అర్థం చేసుకోవడం జన్యుశాస్త్రం మరియు జీవశాస్త్రం యొక్క కోర్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రాథమికమైనది.

Introduction

DNA (Deoxyribonucleic Acid) and RNA (Ribonucleic Acid) are essential nucleic acids in living organisms, crucial for genetic information storage, transmission, and expression. Despite similarities, they have key differences.

Comparison of DNA and RNA

DNA

  1. Structure: Double-stranded helix, providing stability.
  2. Stability: Stable under alkaline conditions.
  3. Sugar Component: Contains deoxyribose sugar.
  4. Size: Can consist of millions of nucleotides; the human genome has over 3 billion.
  5. Self-Replication: Capable of self-replicating, crucial for cell division and inheritance.
  6. Role: Primary genetic material, carrying instructions for development and functioning.
  7. Protein Synthesis: Does not directly participate but provides the blueprint.
  8. Variety: One type in organisms.
  9. Base Pairing: Adenine (A) pairs with Thymine (T), Guanine (G) pairs with Cytosine (C).

RNA

  1. Structure: Usually single-stranded, less structurally stable than DNA.
  2. Stability: Less stable under alkaline conditions.
  3. Sugar Component: Contains ribose sugar.
  4. Size: Typically shorter than DNA, often a few thousand nucleotides or less.
  5. Self-Replication: Does not self-replicate; transcribed from DNA.
  6. Role: Crucial in gene expression and protein synthesis.
  7. Protein Synthesis: Directly participates, with various RNA types involved.
  8. Variety: Three primary types: mRNA, tRNA, and rRNA.
  9. Base Pairing: Adenine (A) pairs with Uracil (U), Guanine (G) pairs with Cytosine (C).

Summary

DNA and RNA are chemically similar yet functionally distinct, each suited to their specific roles in genetics and biochemistry. DNA acts as a permanent genetic store, while RNA dynamically converts genetic information into proteins, facilitating life’s functions.


SAQ-5 : Write the important features of Genetic code?

For Backbenchers 😎

Imagine DNA like a recipe book for making proteins in our bodies. The genetic code is like the special language that tells our cells how to follow the recipes.

In this code, DNA is read in groups of three letters, called codons. Each codon tells our cells which building block (amino acid) to use for making a protein. It’s like a recipe instruction that says, “Use this ingredient next.”

The cool thing is that each codon has a specific job and never gets mixed up. For example, the codon UUU always means “use phenylalanine.” So, it’s like a super clear recipe book.

But here’s a twist: some codons can do the same job. It’s like having different words for the same thing. For instance, “happy” can also be “joyful” or “cheerful.” Similarly, some codons can mean the same amino acid.

The code doesn’t skip or go back when reading DNA. It starts at the beginning and reads three letters at a time, like reading a story from the first page to the last, no skipping.

What’s amazing is that this genetic code is almost the same in all living things. It’s like using the same recipe book in kitchens all over the world. This shows that all living creatures are somehow connected.

Lastly, there are special codons, like “AUG,” which not only means “start” but also codes for an amino acid called methionine. And there are “stop” codons like “UAA,” “UAG,” and “UGA,” which tell our cells that the recipe is finished.

In short, the genetic code is like a language for cells to read DNA and make proteins. It’s used by nearly all living things and helps us understand how life works. It’s the secret code of life’s recipes!

మన తెలుగులో

మన శరీరంలో ప్రొటీన్‌ల తయారీకి సంబంధించిన డిఎన్‌ఎను రెసిపీ పుస్తకంలా ఊహించుకోండి. జన్యు సంకేతం అనేది మన కణాలకు వంటకాలను ఎలా అనుసరించాలో చెప్పే ప్రత్యేక భాష లాంటిది.

ఈ కోడ్‌లో, DNA కోడన్‌లు అని పిలువబడే మూడు అక్షరాల సమూహాలలో చదవబడుతుంది. ప్రతి కోడాన్ ప్రోటీన్ తయారీకి ఏ బిల్డింగ్ బ్లాక్ (అమినో యాసిడ్) ఉపయోగించాలో మన కణాలకు చెబుతుంది. ఇది “తర్వాత ఈ పదార్ధాన్ని ఉపయోగించండి” అని చెప్పే రెసిపీ సూచన లాంటిది.

మంచి విషయమేమిటంటే, ప్రతి కోడాన్‌కు ఒక నిర్దిష్ట పని ఉంటుంది మరియు ఎప్పుడూ కలసిపోదు. ఉదాహరణకు, UUU అనే కోడాన్ ఎల్లప్పుడూ “ఫెనిలాలనైన్ ఉపయోగించండి” అని అర్థం. కాబట్టి, ఇది సూపర్ క్లియర్ రెసిపీ పుస్తకం లాంటిది.

కానీ ఇక్కడ ఒక ట్విస్ట్ ఉంది: కొన్ని కోడన్లు అదే పనిని చేయగలవు. ఒకే విషయానికి భిన్నమైన పదాలు ఉన్నట్లే. ఉదాహరణకు, “సంతోషం” అనేది “సంతోషంగా” లేదా “ఉల్లాసంగా” కూడా ఉంటుంది. అదేవిధంగా, కొన్ని కోడన్‌లు ఒకే అమైనో ఆమ్లాన్ని సూచిస్తాయి.

DNA చదివేటప్పుడు కోడ్ దాటదు లేదా వెనక్కి వెళ్లదు. ఇది మొదటి పేజీ నుండి చివరి పేజీ వరకు కథను చదవడం, స్కిప్పింగ్ చేయనటువంటి మొదటి నుండి మొదలై ఒకేసారి మూడు అక్షరాలు చదువుతుంది.

ఆశ్చర్యకరమైన విషయమేమిటంటే, ఈ జన్యు సంకేతం అన్ని జీవులలో దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న వంటశాలలలో ఒకే రెసిపీ పుస్తకాన్ని ఉపయోగించడం లాంటిది. అన్ని జీవులు ఏదో ఒకవిధంగా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయని ఇది చూపిస్తుంది.

చివరగా, “AUG” వంటి ప్రత్యేక కోడన్లు ఉన్నాయి, దీని అర్థం “ప్రారంభం” మాత్రమే కాకుండా మెథియోనిన్ అనే అమైనో ఆమ్లం కోసం సంకేతాలు కూడా ఉన్నాయి. మరియు “UAA,” “UAG,” మరియు “UGA” వంటి “స్టాప్” కోడన్‌లు ఉన్నాయి, ఇవి రెసిపీ పూర్తయిందని మా సెల్‌లకు తెలియజేస్తాయి.

సంక్షిప్తంగా, జన్యు సంకేతం DNA ను చదవడానికి మరియు ప్రోటీన్లను తయారు చేయడానికి కణాలకు ఒక భాష లాంటిది. ఇది దాదాపు అన్ని జీవులచే ఉపయోగించబడుతుంది మరియు జీవితం ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడంలో మాకు సహాయపడుతుంది. ఇది జీవిత వంటకాల రహస్య కోడ్!

Introduction

The genetic code is a set of rules dictating how DNA’s four-letter code is translated into the 20-letter code of proteins, comprised of amino acids. This code is almost universally the same across all organisms, highlighting its crucial role in biology.

Key Features

  1. Triplet Code: The genetic code is read in triplets of nucleotides, known as codons. Each triplet corresponds to a specific amino acid or a start/stop signal for protein synthesis.
  2. Specific and Unambiguous: Each codon uniquely codes for a single amino acid. For instance, the codon UUU always codes for phenylalanine, ensuring the code’s specificity and lack of ambiguity.
  3. Redundancy and Degeneracy: The code is degenerate, meaning one amino acid can be coded by multiple codons, such as leucine being coded by six different codons.
  4. Non-overlapping: The genetic code is read from a fixed starting point, three nucleotides at a time, in a non-overlapping and sequential manner.
  5. Universal: The genetic code is nearly universal, signifying its consistency across various organisms, supporting the theory of common descent.
  6. Punctuation: Specific ‘start’ (AUG) and ‘stop’ (UAA, UAG, UGA) codons exist in the genetic code. AUG also codes for methionine, while stop codons signal the end of protein synthesis.
  7. Continuous: The reading of the genetic code is continuous, with codons read in order without interruptions or breaks.

Summary

The genetic code is a fundamental and universal set of instructions for translating DNA and RNA sequences into amino acid sequences of proteins. Its consistency across diverse life forms underscores its vital importance in the study of biology and genetics.


SAQ-6 : Write briefly on nucleosomes.

For Backbenchers 😎

Imagine that inside the cell nucleus, which is like the control center of a cell, there are tiny structures called nucleosomes. These nucleosomes are like the building blocks of DNA. They are super important because they help organize, copy, and use the DNA’s instructions.

Now, each nucleosome is made up of two main parts: the DNA and a group of eight proteins called histones. Think of the histones as a core or a center, and the DNA as a long string that wraps around this core. It’s like a thread winding around a spool. The histones are special because they have positive charges, kind of like magnets, and the DNA has negative charges. These charges help the DNA to tightly wrap around the histones, making everything stay neatly packed together.

The structure of a nucleosome looks a bit like beads on a string when you see it through a special microscope. This is especially noticeable when the cell is not dividing and the DNA isn’t tightly packed.

Now, here’s the cool part: nucleosomes are like traffic controllers for genes. They decide when a gene’s instructions should be used. Imagine a gene as a recipe, and the nucleosomes as traffic lights. Depending on where the nucleosomes are placed along the DNA, they can either allow the gene to be used (green light) or block it (red light). So, they are really important in deciding when and how genes are used.

In a nutshell, nucleosomes are like the organizers and regulators of DNA in our cells. They help keep everything neat and decide which genes should be active, like turning on and off the switches in your room. Understanding nucleosomes is crucial for knowing how our DNA works and controls our bodies.

మన తెలుగులో

సెల్ యొక్క నియంత్రణ కేంద్రం వంటి సెల్ న్యూక్లియస్ లోపల, న్యూక్లియోజోములు అని పిలువబడే చిన్న నిర్మాణాలు ఉన్నాయని ఊహించండి. ఈ న్యూక్లియోజోమ్‌లు DNA బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ లాంటివి. DNA సూచనలను నిర్వహించడానికి, కాపీ చేయడానికి మరియు ఉపయోగించడానికి అవి చాలా ముఖ్యమైనవి.

ఇప్పుడు, ప్రతి న్యూక్లియోజోమ్ రెండు ప్రధాన భాగాలతో రూపొందించబడింది: DNA మరియు హిస్టోన్స్ అని పిలువబడే ఎనిమిది ప్రోటీన్ల సమూహం. హిస్టోన్‌లను కోర్ లేదా సెంటర్‌గా భావించండి మరియు DNA ఈ కోర్ చుట్టూ ఉండే పొడవైన స్ట్రింగ్‌గా భావించండి. ఇది ఒక స్పూల్ చుట్టూ తిరుగుతున్న దారం లాంటిది. హిస్టోన్‌లు ప్రత్యేకమైనవి ఎందుకంటే అవి సానుకూల చార్జ్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అయస్కాంతాల మాదిరిగా ఉంటాయి మరియు DNA ప్రతికూల చార్జీలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ ఛార్జీలు DNA హిస్టోన్‌ల చుట్టూ గట్టిగా చుట్టడానికి సహాయపడతాయి, తద్వారా ప్రతిదీ చక్కగా ప్యాక్ చేయబడి ఉంటుంది.

మీరు ప్రత్యేక మైక్రోస్కోప్ ద్వారా చూసినప్పుడు న్యూక్లియోజోమ్ యొక్క నిర్మాణం స్ట్రింగ్‌పై పూసల వలె కనిపిస్తుంది. సెల్ విభజించబడనప్పుడు మరియు DNA గట్టిగా ప్యాక్ చేయబడనప్పుడు ఇది ప్రత్యేకంగా గమనించవచ్చు.

ఇప్పుడు, ఇక్కడ మంచి భాగం ఉంది: న్యూక్లియోజోమ్‌లు జన్యువులకు ట్రాఫిక్ కంట్రోలర్‌ల వంటివి. జన్యువు సూచనలను ఎప్పుడు ఉపయోగించాలో వారు నిర్ణయిస్తారు. ఒక జన్యువును రెసిపీగా మరియు న్యూక్లియోజోమ్‌లను ట్రాఫిక్ లైట్లుగా ఊహించుకోండి. DNA వెంట న్యూక్లియోజోమ్‌లు ఎక్కడ ఉంచబడ్డాయనే దానిపై ఆధారపడి, అవి జన్యువును ఉపయోగించడానికి అనుమతించవచ్చు (గ్రీన్ లైట్) లేదా దానిని నిరోధించవచ్చు (ఎరుపు కాంతి). కాబట్టి, జన్యువులను ఎప్పుడు మరియు ఎలా ఉపయోగించాలో నిర్ణయించడంలో అవి చాలా ముఖ్యమైనవి.

క్లుప్తంగా, న్యూక్లియోజోమ్‌లు మన కణాలలో DNA యొక్క నిర్వాహకులు మరియు నియంత్రకాలు వంటివి. మీ గదిలోని స్విచ్‌లను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయడం వంటి ప్రతిదాన్ని చక్కగా ఉంచడంలో మరియు ఏ జన్యువులు సక్రియంగా ఉండాలో నిర్ణయించడంలో అవి సహాయపడతాయి. మన DNA ఎలా పనిచేస్తుందో మరియు మన శరీరాలను ఎలా నియంత్రిస్తుందో తెలుసుకోవడానికి న్యూక్లియోజోమ్‌లను అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.

Introduction

Nucleosomes are essential structural units of eukaryotic chromatin, integral in DNA organization, replication, and gene expression within the cell nucleus.

Key Details

  1. Composition: A nucleosome consists of DNA wound around a core of eight histone proteins, forming a histone octamer. The histones include two each of H2A, H2B, H3, and H4.
  2. DNA Wrapping: About 146 to 147 base pairs of DNA are wrapped in 1.65 negative superhelical turns around the histone octamer, with a left-handed coil.
  3. Charge Interaction: Histones, being positively charged due to amino acids like lysine and arginine, interact with the negatively charged phosphate groups of DNA, facilitating the wrapping of DNA around the histone core.
  4. Structural Significance: Nucleosomes are the primary components of chromatin, enabling efficient DNA packaging within the nucleus. Chromatin can be further compacted into higher-order structures and ultimately into chromosomes.
  5. Beads-on-a-String: Electron microscopy reveals a beads-on-a-string appearance of nucleosomes, especially noticeable during interphase when DNA is less compact.
  6. Role in Gene Regulation: Nucleosomes are pivotal in gene regulation. The placement of nucleosomes along DNA affects the accessibility of transcription machinery, thus influencing gene expression.

Summary

Nucleosomes are vital for chromatin structure, playing a key role in compacting DNA and regulating gene activity. Their structure allows for the necessary dynamic changes in DNA replication, repair, recombination, and transcription processes.