$DNA$ ના સ્વયંજનન (Replication) નું વર્ણન કરો અને તેના માટે પ્રાયોગિક પુરાવા આપો.

(N/A) $DNA$ ની બેવડી કુંતલમય રચના ઉપરાંત, વોટસન અને ક્રિકે $DNA$ સ્વયંજનન માટે એક યોજના પ્રસ્તાવિત કરી હતી.
તેમનું મૂળ નિવેદન નીચે મુજબ છે:
$(i)$ અમારા ધ્યાનમાં આવ્યું છે કે અમે સૂચવેલી વિશિષ્ટ જોડી આનુવંશિક દ્રવ્ય માટે સંભવિત નકલ કરવાની પદ્ધતિ સૂચવે છે (વોટસન અને ક્રિક, $1953$).
$(ii)$ આ યોજના સૂચવે છે કે બે શૃંખલાઓ અલગ થશે અને નવી પૂરક શૃંખલાઓના સંશ્લેષણ માટે ટેમ્પલેટ તરીકે કાર્ય કરશે.
$(iii)$ સ્વયંજનન પૂર્ણ થયા પછી, દરેક $DNA$ અણુમાં એક પિતૃ અને એક નવી સંશ્લેષિત શૃંખલા હશે.
$(iv)$ આ યોજનાને અર્ધ-રૂઢિચુસ્ત (Semiconservative) $DNA$ સ્વયંજનન કહેવામાં આવ્યું.
તે સાબિત થયું છે કે $DNA$ અર્ધ-રૂઢિચુસ્ત રીતે સ્વયંજનન પામે છે. આ સૌ પ્રથમ $Escherichia coli$ માં અને ત્યારબાદ ઉચ્ચ સજીવો જેવા કે વનસ્પતિ અને માનવ કોષોમાં દર્શાવવામાં આવ્યું હતું.
મેથ્યુ મેસેલ્સન અને ફ્રેન્કલિન સ્ટાલે $1958$ માં નીચે મુજબનો પ્રયોગ કર્યો:
$(i)$ તેઓએ $E. coli$ ને ઘણા પેઢીઓ સુધી માત્ર નાઈટ્રોજન સ્ત્રોત તરીકે $^{15}NH_4Cl$ ($^{15}N$ એ નાઈટ્રોજનનો ભારે આઈસોટોપ છે) ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા. પરિણામ એ આવ્યું કે $^{15}N$ નવા સંશ્લેષિત $DNA$ (તેમજ અન્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો) માં સમાવિષ્ટ થયું.
$(ii)$ ત્યારબાદ તેઓએ કોષોને સામાન્ય $^{14}NH_4Cl$ ધરાવતા માધ્યમમાં સ્થાનાંતરિત કર્યા અને કોષોના ગુણાકાર સાથે વિવિધ નિશ્ચિત સમયના અંતરાલે નમૂના લીધા. $DNA$ ની ઘનતા માપવા માટે નિષ્કર્ષિત $DNA$ ને સીઝિયમ ક્લોરાઈડ $(CsCl)$ ઘનતા ઢાળમાં સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યું.
$(iii)$ એક પેઢી ($20$ મિનિટ) પછી સંસ્કૃતિમાંથી નિષ્કર્ષિત $DNA$ ની ઘનતા હાઇબ્રિડ અથવા મધ્યવર્તી હતી. બીજી પેઢી ($40$ મિનિટ) પછી સંસ્કૃતિમાંથી નિષ્કર્ષિત $DNA$ આ હાઇબ્રિડ $DNA$ અને 'હલકા' $DNA$ ના સમાન જથ્થાનું બનેલું હતું.