प्रदीप रावत
अवघी जीवसृष्टी गोल जिन्यागत रसायनांच्या धाग्यांनी साकारलेली आहे. ज्याला आपण जनुके म्हणतो त्यामध्ये चार अक्षरांची वळकटी सदोदित असते. डीएनएमधली माहिती या अक्षररूपात साठविलेली असते.
अशी कल्पना करा, की तुमच्या पूर्वजांच्या छायाचित्रांचा सलग संग्रह आहे. म्हणजे तुमचे आई-वडील, दोन्ही बाजूंचे आजी-आजोबा, पणजी-पणजोबा, खापरपणजी- खापरपणजोबा असे मागेमागे जात त्यांची छायाचित्रे काळानुसार क्रमाने लावली आहेत. त्यांच्या चेहरेपट्टीत किती साधम्र्य दिसते? किंवा वेगळय़ा शब्दांत किती वैधम्र्य दिसते! आनुवंशिकता ही अशी कोडय़ात पाडणारी वस्तुस्थिती असते. आनुवंशिकतेने आई- वडिलांकडून अपत्याला सारखेपण अणि त्याच जोडीने उपजत जाणारे वेगळेपण कशाच्या आधाराने हस्तांतरित होते? या हस्तांतराचे वाहन तरी कोणते? त्या हस्तांतरामध्ये गुण-अवगुण किती प्रमाणात हस्तांतरित होतात? हे प्रमाण कशामुळे ठरते? ते स्थिर असते की बदलते? अशा प्रश्नांचा उलगडा कसा करायचा, हा एक मोठा सतावणारा प्रश्न होता. डार्विनला हे प्रश्न पडले होते. वैविध्याचा मुख्य स्रोत यामध्ये आहे अशी त्याची धारणा होती. पण त्याचे समाधानकारक स्पष्टीकरण सापडत नव्हते. आनुवंशिक प्रवाहामध्ये होणारे बदल चढ-उतार हे वैविध्याचे आणि गुणात्मक स्थित्यंतराचे मूळ आहे, असा त्याचा पक्का कयास होता. परंतु या घडामोडींची ठेवण उकलली नव्हती.
या प्रश्नाचा छडा प्रयोगपूर्वक लावण्याचा ध्यास घेतलेले एक संशोधक होते. त्यांचे नाव ग्रेगोर मेन्डेल. ब्रुन नावाच्या छोटय़ा शहरातल्या चर्चमध्ये ते धर्मोपदेशक होते. त्यांची धारणा होती की प्रत्येक गुणासाठी किंवा वैशिष्टय़ासाठी बीजपेशी असते. त्याच गुणासाठीची एक बीजपेशी मातेकडून दुसरी पित्याकडून अशी जोडीने येते. त्यांनी प्रयोगाखातर वाटाण्याची रोपे घेतली. एक प्रकारचा वाटाणा ज्याची फुले पांढरी होती. त्या वाटाण्याची बी हिरवी आणि आकाराने गोल गुळगुळीत सुरकुत्या नसलेली, शेंग टम्म फुगलेली होती. दुसऱ्या प्रकारचा वाटाणा ज्याची फुले जांभळी, बी रंगाने पिवळी, सुरकुत्या असणारी, शेंग दोन दाण्यांमध्ये चिमटा घेतल्यागत खोलगट असणारी होती. या प्रत्येक वैशिष्टय़ाला कारणीभूत असणारी अशी एक बीजांड पेशी असते. आईकडून एक आणि वडिलांकडून एक अशी त्यांची जोडगोळी नव्या जीवाच्या घडणीत येते. या दोन वाटाणा प्रकारांचा संकर केला तर त्यांच्या फुलांच्या रंगामध्ये, बियांच्या पृष्ठभागामध्ये (गुळगुळीत की सुरकुतलेला) शेंगेच्या आकारामध्ये हे गुण कसे मिसळतात? त्यांचे ठरावीक प्रमाण असते का? असले तर काय असते?
फुलांचे हाताने कृत्रिम परागीभवन घडवून ते पुढची संकरित पिढी जोपासत गेले. संकरामुळे या गुणांचा आढळ कसा आणि किती बदलतो? पहिल्या, दुसऱ्या, तिसऱ्या अशा पिढय़ांचे संकर करत गेले तर या वैशिष्टय़ांचे प्रमाण कसे बदलते किंवा स्थिर राहते? या सगळय़ा गुणवैशिष्टय़ांची ते मोठय़ा नेटाने मोजदाद करत राहिले. असे करता करता त्यांच्या लक्षात आले की, काही गुणवैशिष्टय़े शिरजोर असतात, काही निमूट राहतात. शिरजोर म्हणजे काय? दुसऱ्या गुणाची बीजपेशी असली तरी ज्याचा गुण टिच्चून बसतो तो शिरजोर! अशी अनेक वर्षे पिढय़ांची संकरित रूपे न्याहाळताना त्यांच्यामध्ये एक ठरावीक प्रमाणाची वृत्ती असते असे त्यांचे आकडे सांगू लागले. कोणता गुण किती काळ नेट धरून त्याच जोमाने उद्भवतो? कोणता दुबळा ठरून त्याचे अस्तित्व उघडकीस येत नाही याबद्दलचे संख्यात्मक ठोकताळे त्यांना मिळू लागले. प्रत्येक संयोगात आईकडून काय वाहत येते आणि वडिलांकडून काय लाभते, हा तसा अकस्मात अपघात किंवा बेलाफुलाची गाठ! परंतु एकूण सगळी संकर रोपे विचारात घेतली आणि त्याचा एकत्र विचार केला तर मात्र ठरावीक प्रमाण आणि ठरावीक संभाव्यतेची नियमित चौकट आढळते! हा मोठा लक्षणीय निष्कर्ष होता! गुणावगुणांचे पिढय़ांच्या प्रवाहात वाहन करणारी ही बीजपेशी कल्पना पुढे रंगसूत्र आणि आता जनुक म्हणून ओळखली जाते. पण त्या निष्कर्षांचे आगळे मोठेपण तेव्हा कुणाला भावले नाही! मेंडेलचा हा खटाटोप दुर्लक्षित राहिला. त्याच्या मृत्यूनंतर १६ वर्षांनी कार्ल कोरेन्स, ह्युगो द व्राय आणि एरिक फॉन शेरमाक या तीन वैज्ञानिकांना स्वतंत्रपणे या निष्कर्षांतले तेजस्वीपण दिसले!
त्याच कालखंडात पेशींची रचना, विभाजन, त्यांचे रासायनिक घटक त्या रसायनांचा मेळ आणि जुळणी याविषयीचे ज्ञान विस्तारत चालले होते. एक रंगसूत्रामध्ये अनेक जनुके असतात. ढोबळपणे सांगायचे तर प्रत्येक जनुकात प्रथिने घडविणारा एक भाग वा प्रदेश असतो त्याला डीएनए म्हणतात.
‘ढाई अक्षर प्रेम के’ म्हणतात तशी जीवसृष्टीची चार अक्षरे आहेत. ती म्हणजे ACGT! स्मरण्याची चलाखी म्हणून त्याला ‘ऐसीगती’ (ACGT) म्हणू.
A C G Tही त्यांच्या मूळ नावांची अद्याक्षरे आहेत.
A अ‍ॅडोनाईन
C सायटोसाईन
G गॉनिन
T थायमिन
त्यांच्या सदोदित हुकमी जोडय़ा आहेत. A आणि T आणि C आणि G. नृत्यातल्या जोडीगत ते सदैव परस्परांना गुंफून असतात. सर्कसमधल्या एकमेकांचा हात किंवा पाय धरून झोके घेणाऱ्या जोडय़ांसारखे. ही चारही अक्षरे दोन मळसूत्री धाग्यांवर विसंबलेली असतात. एक धागा साखरेचा आणि दुसरा धागा फॉस्फेटचा! हे धागे मळसूत्रांसारखे स्वत:भोवती गिरकी घेतल्यागत परस्परांभोवती वक्रागार गतीने धाव घेणारे असतात. अनेकदा घरांचे मजले आतल्या आत बसवलेल्या गोल सर्पिल जिन्यांनी जोडलेले असतात, तसे हे परस्परांसमोर ठाकलेले दोन गोल जिने. त्यांचे असे परस्पर सामोरे ठाकणे हा गुंता A समोर T आणि C समोर G अशा जोडय़ा सुलभपणे जोडतो. चित्र पहा..
या जिन्यांवरील जोडय़ांना मूळ जोडी म्हणजेच इंग्रजीत ‘बेस पेअर’ म्हटले जाते. अवघी जीवसृष्टी या गोल जिन्यागत रसायनांच्या धाग्यांनी गदगदून मुसमुसलेली आहे. ज्याला आपण जनुके म्हणतो त्यामध्ये या चार अक्षरांची वळकटी सदोदित असते. त्यांचे शरीरातले कर्तृत्व आणि करामती कौशल्य त्यामुळे भिन्न ठरते. डीएनएची रासायनिक जडणघडण फॉस्फेट डी-ऑक्सिरायबोज साखर आणि मूळ जोडय़ांतील एक एक अक्षर यांची एकापाठोपाठ एक लगडलेली साखळी असते. म्हणूनच त्याला बहुवारिक (म्हणजे इंग्रजी पॉलिमर) म्हणतात. या अक्षरांचा क्रम आणि जुळणी बदलली की वेगळा शब्द वेगळा गुणधर्म आणि निर्मितीमध्ये वेगळा संकेत! डीएनएमधली माहिती या अक्षररूपात साठविलेली असते. डीएनएसारखा त्याचा सख्खा म्हणावा असा भाऊ असतो. त्यामध्ये अ‍ॅडोनाईन गॉनिन युरेसिल आणि सायटोसाईन असे जोडीघटक असतात. त्यातली साखर डीएनएपेक्षा निराळी असते. हा थोरल्या भावागत निरोपी दूत, स्थलांतर/ हस्तांतरकर्ता अशी निराळी कामे करतो. त्याचे निरनिराळे वर्ग आहेत. रिट्रोवायरस आपली जनुकीय माहिती आरएनए धागा रूपात बाळगून असतात आणि सावजाच्या शरीरात शिरले की उलट पावली गेल्यासारखे एका वितंचकाकरवी त्यातून डीएनए निर्माण करतात.
ही रचना उमजण्यासाठी बरीच वर्षे गेली. क्रीक आणि वॅटसन् या संशोधक जोडीला त्याचा बहुतांश उलगडा करता आला. जनुकांनी चालविलेला शरीरपेशींचा छापखाना समजू लागल्याने अनेक जैविक समस्यांची निराळय़ा दर्जाची उत्तरे आणि तंत्रज्ञाने अवतरू लागली. विशेषकरून मनुष्य आणि अन्य जीवांचे वैद्यकीय उपचार आणि चिकित्सा, विषाणूजन्य आजार, वनस्पतींची अधिक लाभकारी प्रकार लागवड करणे अशा कित्येक नव्या वाटा आणि उद्योग गवसले ते या शोधामुळे!
परंतु, एक मुख्य लाभ म्हणजे जिवाणू विषाणूंपासून अन्य जीवांमधील वैविध्याचे इंगित अधिक पारदर्शक झाले! हे सर्व प्रकारचे जीव कसे बदलत गेले? ते एकमेकांपासून विभिन्न कधी आणि का झाले? याचा सखोल, सूक्ष्म नकाशा अवतरू लागला. जनुकांच्या गाढ राशीमध्ये होणारे बदल त्याच्या रासायनिक अक्षरजुळणीमधील भेदांनी अवतरणारी रूपे त्यांचे भले बुरे गुणधर्म आणि परिणाम अधिक सुस्पष्टपणे अवगत झाले. उत्क्रांतीचे अनेक पैलू नव्याने उजळून स्पष्ट झाले. दोबझान्स्की नावाचा जीवशास्त्रज्ञ म्हणत असे जीवसृष्टीच्या पसाऱ्याला आणि माहितीला अर्थ लाभतो तो उत्क्रांतीतत्त्वामुळे! हे तत्त्व उमगले नाही तर सारे व्यर्थ ठरेल. अनागोंदी भासेल. या अर्थवाहीपणाला अधिक भरीव खोली देणे ही जनुक विज्ञानाची देणगी!
लेखक माजी खासदार आणि ‘‘रावत’स नेचर अ‍ॅकॅडमी’चे संस्थापक आहेत.
pradiprawat55@gmail.com
