असे वैज्ञानिक असे विज्ञान - ४ जनुकशास्त्र

जनुकशास्त्र

खरे तर जनुकशास्त्र या विज्ञानाला मराठीत काय म्हणावे असा मला प्रश्न पडला होता. सूक्ष्मदर्शकाचा वापर वैज्ञानिक करू लागल्यावर सूक्ष्मजीवविज्ञानाचे एक दालनच उघडले. त्याचबरोबर वनस्पतींच्या, प्राण्यांच्या शरीरातील पेशींचा अभ्यासही सुरू झाला. अनुभवाच्या आधारावर जीवांचे गुणदोष, काही रोग अनुवंशिकतेच्या तत्वानुसार पुढील पिढीत उतरतात हे मानवाला ठाऊक झाले होते. संकर करून दोन जातीतील चांगले गुण एकत्र आणून नवीन उत्कृष्ट सजीवांची पैदास केली जात असे. जास्त तगडे, जास्त चपळ घोडे, चवीला जास्त चांगली, रोगप्रतिकारक, हेक्टरी जास्त उत्पन्न देणारी धान्ये, वगैरे जीवांची पैदास केली जात होती. पण गुणधर्मांचे हे स्थलांतर, हे गुणरोपण कसे घडून येते याचे कुतूहल मात्र वैज्ञानिकांना स्वस्थ बसू देत नव्हते. याचा शोध आजही घेतला जात आहे.

अपत्याकडे अनुवंशिक गुण वाहून नेणार्‍या सूक्ष्मघटकाला चार्ल्स डार्विनने जेम्यूल - Gemmule – असे नाव दिले. पुढे १८४८ मध्ये विल्हेम हॉफमेईस्टर Wilhelm Friedrich Benedikt Hofmeister (18 May 1824 – 12 January 1877) 

विल्हेम हॉफमेईस्टर

या जर्मन वनस्पतीशास्त्रज्ञाने पेशीविभाजन होतांना हा घटक मूळ पेशीपासून वेगळा होतांना सूक्ष्मदर्शकातून पाहिला आणि त्याला नाव दिले रंगसूत्र. ग्रीक शब्द क्रोमा याचा अर्थ रंग असा आहे तर सोमा याचा अर्थ शरीर असा आहे. म्हणजे रंगीत शरीर असलेला तो क्रोमोसोम.

ग्रेगॉर मेंडेलच्या (१८२२ ते १८६४) ध्यानात आले की जन्मदात्यांकडून जैविक गुणधर्म अपत्याकडे जातात. 

 ग्रेगॉर मेंडेल

१८६० साली वाटाण्यावर संशोधन करतांना त्याच्या हे लक्षात आले. गुणधर्म वाहून नेणार्‍या घटकाला त्याने १८६६ मध्ये ‘जीन’ असे नाव दिले. असे जरी असले तरी याचे जीवशास्त्रीय गूढ मात्र १९४० मध्ये पेशीकेंद्रकाम्लाचा – डीएनए - शोध लागेपर्यंत कायमच होते.

१८६९ मध्ये फ्रेडरिक मायश्चर (१८४४ – १८९५) Friedrich Miescher याने प्राणिज पेशीकेंद्रकातील फॉस्फरसयुक्त रसायनाला न्यूक्लेईक म्हणजे पेशीकेंद्रकीय असे म्हटले. 

फ्रेडरिक मायश्चर

हे रसायन आम्लधर्मी आढळल्याने त्याला नंतर न्यूक्लेईक ऍसिड म्हणजे पेशीकेंद्रकाम्ल असे म्हटले गेले.

फेलिक्स होप सेलर (१८२५ – १८९५) (Felix Hoppe Seyler) याने वनस्पतिज पेशीकेंद्रकाम्ल वेगळे करून 

फेलिक्स होप सेयलर

दाखवले. 


त्या काळात दळणवळणाची साधने फारशी नसल्यामुळे एके ठिकाणी काय घडते हे दुसर्‍या ठिकाणी कळेपर्यंत बराच काळ जायचा. डार्विनने १८६८ मध्ये पॅनजेनिसिस ही संज्ञा वापरली. पॅन या ग्रीक शब्दाचा अर्थ आहे संपूर्ण किंवा अखिल असा तर जेनिसिस हा शब्द ग्रीक शब्द जीनॉस म्हणजे उगम किंवा जन्म यावरून आला. पॅनजेनिसीस या शब्दाचा आपण पूर्णजन्म असा काहीसा शब्दशः अर्थ काढू शकतो.

१८८९ मध्ये आपल्या ‘इंट्रॅसेल्यूलर पॅनजेनिसीस’ या पुस्तकात ह्युगो डी’व्हराईज सूक्ष्म गुणकणास  पॅनजेन असे म्हणतो.  

ग्रेगॉर मेंडेलचा सिद्धांत ठाऊक नसलेल्या ह्युगो डी’व्हराईज, कार्ल कॉरेन्स आणि एरिक व्हॉन त्शेमार्क या तिघांनी १९०० मध्ये आपल्या स्वतंत्र संशोधनातून देखील ‘जन्मदात्यांकडून जैविक गुणधर्म अपत्याकडे जातात’ असाच निष्कर्ष काढला. परंतु हे गुणघटक पेशीमध्ये नक्की कुठे असतात हे मात्र या तिघांना ठाऊक नव्हते.

१९०५ मध्ये विल्यम बेटसन या ब्रिटीश शास्त्रज्ञाने जेनिटीक्स या शब्दाचा प्रथम वापर केला. 

विल्यम बेटसन

तरी रंगसूत्रे आणि गुणसूत्रे यांचे नक्की कार्य काय, ते कसे चालते अशी अनेक कोडी अनुत्तरित होती.

विल्हेम रूक्स याने सुचवले की प्रत्येक रंगसूत्रावर वेगळी माहिती नोंदलेली असते तसेच प्रत्येक रंगसूत्र एकमेवाद्वितीय असे असते. थिओडोर बोव्हेरी याने गुणधर्माचे वाहक हे रंगसूत्रांद्वारे म्हणजे क्रोमोसोमद्वारे होते हे दाखवून दिले. या सगळ्या गोष्टी, अनुवंशिकता आणि रंगसूत्रांचे कार्य यातील परस्परसंबंध बोव्हेरीने सप्रयोग सिद्ध करून उलगडून दाखवल्या. वॉल्टर सटन आणि बोव्हेरी यांनी पुढे एका ग्रंथातून ‘अनुवंशिकतेचा रंगसूत्र सिद्धांत’ मांडला.

थिओडोर बोव्हेरी आणि वॉल्टर सटन

 डॅनिश शास्त्रज्ञ विल्हेम योहान्सेन Wilhelm Johannsen याने १९०९ मध्ये पायाभूत कायिक कार्यकारी गुणघटकास गुणसूत्र - जीन असे नाव दिले.

विल्हेम योहान्सेन

 ग्रेगॉर मेंडेलच्या कार्याने प्रेरित होऊन या विषयात संशोधन करणार्‍या थॉमस हंट मॉर्गन (१८८६ – १९४५) याने 

थॉमस हंट मॉर्गन

१९१० मध्ये शोधून काढले की गुणसूत्रे –  जीन्स ही रंगसूत्रांवर - क्रोमोसोमवर असतात. या संशोधनाबद्दल मॉर्गनला ‘नोबेल’ मिळाले.

१९२८ मध्ये ग्रिफीथ प्रयोगाद्वारे फ्रेड्रीक ग्रिफीथ याने उष्णता देऊन मारलेल्या प्राणघातक जिवाणूमधील जीन्स उंदराच्या शरीरातल्या त्याच प्रकारच्या जिवंत जिवाणूत संक्रमित/आरोपण करून दाखवले आणि दाखवून दिले की जीन संक्रमित करता किंवा एका ठिकाणाहून दुसरीकडे वाहून नेता येतात तसेच जीन्सचे दुसर्‍या पेशीत आरोपण देखील करता येते.

गुणसूत्रात बदल झाले तर नवीन निर्माण होणार्‍या सजीवात विकृती किंवा उत्परिवर्तन घडून येते असे हरमान जे. मुल्लरने (१८९० – १९६७) शोधून काढले. त्याबद्दल १९४६ चे नोबेल त्याला प्राप्त झाले.

फेलिक्स होप सेलरचा एक विद्यार्थी आल्ब्रेख्त कोसेल (१८५३ – १९२५) याने पेशीकेंद्रकाम्लाची रचना शोधायचा श्रीगणेशा केला. त्याने यात ऍडेनाईन = A, सायटोसीन = C, गुआनीन किंवा ग्वानीन = G, आणि थायामाईन = T, (हे थायामाईन म्हणजेच ब-१ जीवनसत्त्व) ही प्रथिने पेशीकेंद्रकाम्लातून वेगळी केली. त्याबद्दल त्याला १९१० सालचे वैद्यक आणि शरीरशास्त्राचे ‘नोबेल’ मिळाले.

आता प्राथमिक घटकद्रव्ये सापडली. पण ती एकमेकांना कशी जोडली गेली आहेत किंवा पेशीकेंद्रकाम्लाची संपूर्ण रचना कशी आहे, ती पुराव्यासह कशी शोधून काढायची, सजीवाच्या गुणधर्मांत त्यांचा सहभाग काय आणि तो का व कसा वगैरे असंख्य प्रश्नांनी डोकी वर काढली. मानवी मनाची खुबी ही की प्रश्न दिसला की त्याचे उत्तर शोधायचे कुतूहल जास्त उभारीने डोके काढते. मग जीवशास्त्रज्ञ, रसायनशास्त्रज्ञ, भौतिकशास्त्रज्ञ, सर्वांनी आपापली शस्त्रे परजून पेशीकेंद्रकाम्लाच्या दिशेने रोखली. त्यातूनच मग विज्ञानाच्या जीवरसायन, जैवभौतीकी वगैरे नवनवीन शाखा निर्माण झाल्या आणि विकास पावल्या. पुढे काय झाले हे पाहाण्यापूर्वी विज्ञानाच्या इतर क्षेत्रातही जरा डोकावून पाहूयात.


- X – X – X –