Severo Ochoa — हिन्दी में पढ़ें

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बीसवीं सदी के मध्य में, जीवन की मूल रूपरेखा, डीएनए का अनावरण हो चुका था, फिर भी एक गहरा रहस्य बना हुआ था: यह मास्टर प्लान क्रिया में कैसे बदलता है? महत्वपूर्ण संदेशवाहक अणु, आरएनए, वास्तव में एक जीवित कोशिका के भीतर, या इससे भी अधिक आश्चर्यजनक रूप से, एक प्रयोगशाला में कैसे निर्मित होते थे? "कल्पना कीजिए कि आप एक जटिल मशीन बनाने की कोशिश कर रहे हैं, यह जाने बिना कि उसके अलग-अलग हिस्से कैसे जोड़े जाते हैं," निल्स एक जटिल आणविक आरेख की ओर इशारा करते हुए समझाते हैं। "उन्नीस सौ पचास के दशक में सेवेरो ओचोआ जैसे वैज्ञानिकों के सामने यही चुनौती थी - आरएनए, आनुवंशिक संदेशवाहक का संश्लेषण।"

ओचोआ के अभूतपूर्व कार्य से पहले, आरएनए को डीएनए के एक महत्वपूर्ण भागीदार के रूप में जाना जाता था, जो केंद्रक से कोशिका की प्रोटीन बनाने वाली मशीनरी तक आनुवंशिक निर्देश ले जाने के लिए जिम्मेदार था। फिर भी, इन महत्वपूर्ण स्ट्रैंड्स को बनाने वाली सटीक एंजाइमी प्रक्रिया मायावी बनी हुई थी, जो आणविक जीव विज्ञान में एक मौलिक कमी थी। "कोशिकाएं प्रोटीन बनाने के लिए लगातार आरएनए का उत्पादन करती हैं," अर्जुन एक स्क्रीन पर एक आरेख को देखते हुए कहते हैं। "लेकिन उन्हें सही बिल्डिंग ब्लॉक कैसे मिलते हैं और वे उन्हें इतनी तेज़ी से सही ढंग से कैसे जोड़ते हैं?" नील्स सिर हिलाते हुए कहते हैं, "बिल्कुल। आरएनए को एक नाजुक श्रृंखला के रूप में सोचें, प्रत्येक कड़ी एक न्यूक्लियोटाइड है। कोशिका को इन कड़ियों को अविश्वसनीय गति और सटीकता के साथ एक साथ जोड़ने की आवश्यकता है।"

चुनौती उस विशिष्ट एंजाइम को अलग करने की थी जो न्यूक्लियोटाइड को आरएनए स्ट्रैंड में जोड़ने वाले फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड बनाने के लिए जिम्मेदार था। कई लोगों ने मान लिया था कि आरएनए के लिए एक 'डीएनए-जैसा' पोलीमरेज़ मौजूद होगा, लेकिन इसे कोशिका की जटिल आणविक मशीनरी के बीच खोजना असाधारण रूप से कठिन साबित हुआ। "वैज्ञानिक जानते थे कि डीएनए पोलीमरेज़ मौजूद है," हसन टिप्पणी करते हैं, एक डिजिटल टैबलेट पर एक ऐतिहासिक तस्वीर की ओर इशारा करते हुए जिसे निल्स पकड़े हुए हैं। "लेकिन एक आरएनए पोलीमरेज़ छिपा हुआ लग रहा था!" निल्स बताते हैं, "वास्तव में, सेलुलर अर्क की जटिलता ने इसे हजारों विभिन्न प्रोटीनों के ढेर में एक विशिष्ट सुई खोजने जैसा बना दिया था। बनने वाले बॉन्ड आनुवंशिक स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण हैं, इसलिए एंजाइम को सटीक होना था।"

न्यूयॉर्क में काम करते हुए, सेवेरो ओचोआ ने अथक परिश्रम के साथ इस चुनौती का पीछा किया। उनकी सफलता अपेक्षित 'आरएनए पॉलीमरेज़' के साथ नहीं, बल्कि एक एंजाइम के साथ मिली, जिसका नाम उन्होंने पॉलीन्यूक्लियोटाइड फॉस्फोरिलेज रखा। इस एंजाइम में आरएनए को संश्लेषित करने की एक अप्रत्याशित लेकिन गहन क्षमता थी। "यह एक तरह से लगभग एक आकस्मिक खोज थी," निल्स बताते हैं, जब वे ओचोआ की लैब सेटअप के एक होलोग्राफिक प्रक्षेपण का अवलोकन करते हैं। "वह इस सटीक एंजाइम की तलाश नहीं कर रहे थे, लेकिन इसने न्यूक्लियोटाइड डाइफॉस्फेट का उपयोग करके आरएनए संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण मार्ग का खुलासा किया, जो उस समय आश्चर्यजनक था।"

ओचोआ का एंजाइम, पॉली न्यूक्लियोटाइड फ़ॉस्फ़ोराइलेज़, अद्वितीय था। डीएनए और बाद में खोजे गए आरएनए पॉलीमरेज़ के टेम्पलेटेड संश्लेषण के विपरीत, यह एंजाइम बिना किसी पूर्व-मौजूदा आरएनए टेम्पलेट के न्यूक्लियोटाइड डाइफ़ॉस्फ़ेट्स को एक साथ जोड़ सकता था, जिससे लंबी आरएनए श्रृंखलाएँ बनती थीं। "तो, यह बस इन अलग-अलग 'कड़ियों' - न्यूक्लियोटाइड डाइफ़ॉस्फ़ेट्स - को लेता है और उन्हें एक साथ जोड़ देता है?" अर्जुन पूछता है, एक पारदर्शी इंटरैक्टिव स्क्रीन पर उंगली फेरते हुए जो एंजाइमी प्रक्रिया को दिखाती है। निल्स पुष्टि करता है, "बिल्कुल! यह प्रत्येक डाइफ़ॉस्फ़ेट से एक फ़ॉस्फ़ेट समूह को हटाता है और एक नया फ़ॉस्फ़ोडाईएस्टर बंधन बनाता है, जिससे आरएनए श्रृंखला लंबी होती है। यह एक आणविक बुनाई मशीन की तरह है।"

यह 'टेम्प्लेट-स्वतंत्र' संश्लेषण क्रांतिकारी था। पहली बार, वैज्ञानिक एक टेस्ट ट्यूब में विशिष्ट, नियंत्रित संरचना वाले आरएनए अणु बना सकते थे। यह सिंथेटिक आरएनए यह समझने में अमूल्य साबित होगा कि आनुवंशिक जानकारी कैसे एन्कोड की जाती है। "तो, वह केवल ए (A) वाले, या केवल यू (U) वाले, या एक मिश्रण वाले आरएनए बना सकते थे?" हसन उत्साह से पूछता है। निल्स मुस्कुराता है, "बिल्कुल! वह एंजाइम को विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड डाइफॉस्फेट खिला सकते थे और संरचना को नियंत्रित कर सकते थे। जैसा कि लुई पाश्चर ने प्रसिद्ध रूप से कहा था, 'अवसर केवल तैयार दिमाग का साथ देता है।' ओचोआ की सावधानीपूर्वक तैयारी ने उन्हें इस आकस्मिक खोज को पकड़ने और इसे एक शक्तिशाली उपकरण में बदलने की अनुमति दी।"

हालाँकि पॉली न्यूक्लियोटाइड फ़ॉस्फ़ोरिलेज़ कोशिकाओं का प्राथमिक आरएनए पॉलीमरेज़ (जो टेम्पलेट-निर्भर है) नहीं था, फिर भी सिंथेटिक आरएनए बनाने की इसकी क्षमता एक अद्वितीय प्रायोगिक विजय थी। इसने वैज्ञानिकों को आनुवंशिक कोड को समझने के उपकरण प्रदान किए। "उन्हें कैसे पता चला कि यह वास्तव में आरएनए था, न कि कोई यादृच्छिक पॉलीमर?" अर्जुन ने स्पेक्ट्रल विश्लेषण डेटा दिखाते हुए एक डिजिटल डिस्प्ले पर टैप करते हुए पूछा। निल्स ने एक ग्राफ़ की ओर इशारा करते हुए कहा, "उन्होंने इसके आकार, शुद्धता और संरचना की पुष्टि करने के लिए अल्ट्रासेंट्रीफ्यूगेशन और स्पेक्ट्रल विश्लेषण जैसी तकनीकों का इस्तेमाल किया। सिंथेटिक आरएनए ने बिल्कुल अपेक्षित व्यवहार किया, जिससे स्मारकीय प्रयोगों का मार्ग प्रशस्त हुआ।"

ओचोआ के एंजाइम द्वारा उत्पादित सिंथेटिक आरएनए मार्शल निरेनबर्ग और हेनरिक मैथाई के लिए एक अनिवार्य उपकरण बन गया। उन्होंने पहले 'कोडॉन' की पहचान करने के लिए पॉली-यू आरएनए का इस्तेमाल किया, जो केवल यूरेसिल न्यूक्लियोटाइड से बनी एक श्रृंखला थी: यूयूयू, जो अमीनो एसिड फेनिलएलनिन के लिए कोड करता है। "यहीं पर उन न्यूक्लियोटाइड डाइफॉस्फेट की संरचना वास्तव में काम आई!" अर्जुन आनुवंशिक कोडॉन दिखाते हुए एक आरेख को देखते हुए कहता है। "क्योंकि ओचोआ आरएनए अनुक्रम को नियंत्रित कर सकता था, निरेनबर्ग आनुवंशिक कोड के विशिष्ट 'शब्दों' का परीक्षण कर सकता था।" नील्स पुष्टि करता है, "बिल्कुल। सिंथेटिक आरएनए के बिना, आनुवंशिक कोड को क्रैक करना कहीं अधिक कठिन, शायद असंभव, कार्य होता। यह एक भव्य पहेली का एक मूलभूत टुकड़ा है।"

एक टेस्ट ट्यूब में आरएनए को संश्लेषित करने और फिर उसका उपयोग आनुवंशिक भाषा को समझने की क्षमता ने जीव विज्ञान को मौलिक रूप से नया आकार दिया। इसने इस क्षेत्र को आणविक जीव विज्ञान के युग में धकेल दिया, जिससे जेनेटिक इंजीनियरिंग, जीन अनुक्रमण और अंततः जीन थेरेपी का मार्ग प्रशस्त हुआ। "तो, ओचोआ का एंजाइम एक ऐसी कुंजी की तरह था जिसने जीवन को समझने के लिए कई दरवाजे खोले," हसन विचारपूर्वक सारांशित करते हैं। निल्स पुष्टि करते हैं, "वास्तव में। डीएनए संश्लेषण के लिए कोर्नबर्ग के काम के साथ-साथ उनके काम ने प्रायोगिक नींव प्रदान की। ये केवल सैद्धांतिक सफलताएँ नहीं थीं, बल्कि व्यावहारिक उपकरण थे जिन्होंने वैज्ञानिकों की पीढ़ियों को जीवन के मूल ताने-बाने में हेरफेर करने और उसे समझने की अनुमति दी।"

सेवेरो ओचोआ के सन् एक हज़ार नौ सौ उनसठ के नोबेल पुरस्कार ने विज्ञान में एक महत्वपूर्ण क्षण को मान्यता दी। जैव रसायन विज्ञान के प्रति उनके अथक समर्पण ने ऐसे उपकरण प्रदान किए, जिन्होंने मानवता को अंततः जीवन के निर्देशों को पढ़ने और फिर से लिखने की अनुमति दी, एक ऐसी विरासत जो आज भी चिकित्सा और विकासवाद व आनुवंशिकी की हमारी समझ को प्रभावित कर रही है। "यह सोचना अविश्वसनीय है कि कैसे एक खोज कई अन्य खोजों को जन्म दे सकती है, जो चिकित्सा के भविष्य को आकार देती है," अर्जुन वैज्ञानिक समय-सीमाओं के एक दीवार प्रदर्शन को देखते हुए सोचता है। निल्स निष्कर्ष निकालता है, "ओचोआ का काम वास्तव में विज्ञान की अंतर्संबंधता को उजागर करता है, मौलिक जैव रसायन विज्ञान से लेकर सार्वजनिक स्वास्थ्य नवाचारों जैसे एमआरएनए टीकों तक, जो शुद्ध, प्रेरित जिज्ञासा का एक प्रमाण है।"