डीएनए रचनाबंध आणि जीवनाचे रहस्य

- डॉ. बाळ फोंडके

जिम वॉटसन आणि फ्रान्सिस क्रिक यांनी डीएनएचा रचनाबंध शोधून काढण्याचं ठरवलं होतं. त्याच वेळी लंडनला मॉरिस विल्किन्स आणि रोझॅलिन्ड फ्रॅन्कलिन यांनी सर लॉरेन्स ब्रॅग यांनी शोधून काढलेल्या एक्स रे डिफ्रॅक्शन या तंत्रज्ञानाचा वापर करत डीएनएच्या रचनाबंधाचं गुपित उलगडण्याचा प्रयत्न चालवला होता...

इंग्लंडमधील पब त्या समाजाच्या संस्कृतीचा महत्त्वाचा भाग आहे. त्याला दारूचा गुत्ता म्हणणं म्हणजे आंब्याला एक लाल रंगाचं उन्हाळी फळ म्हणण्यासारखं आहे. तो त्या संस्थेचा अपमान आहे.

कारण पब हे समाजातील विविध घटकांचं विचारांची देवाणघेवाण करण्याचं, नवनवीन घटनांची माहिती मिळवण्याचं कळीचं ठिकाण आहे. म्हणूनच तर निवडणुकीच्या काळात उमेदवार जाहीर सभा घेत नाहीत. पण पबना मात्र आवर्जून भेट देतात. मतदारांना तिथंच गाठून त्यांच्या आकांक्षांची माहिती करून घेतात.

त्यांना आपुलकीचा संदेश देतात. विद्येचं माहेरघर असलेलं केंब्रिज हेही याला अपवाद नाही. तिथल्याच इटुकल्या कॅम नदीच्या किनाऱ्यावरचा ईगल हा पब विद्यार्थ्यांचं, संशोधकांचं आवडतं ठिकाण. त्या मंडळींनी साकार केलेल्या अनेक आविष्कारांचा श्रीगणेशा तिथंच झालेला आहे.

याच पबमध्ये २८ फेब्रुवारी १९५३ या दिवशी दुपारच्या जेवणासाठी जिम वॉटसन आणि फ्रान्सिस क्रिक हे दोन तरुण संशोधक आले. त्यात काही नवल नव्हतं. अनेकदा ते तिथं येत असत. तावातावानं कोणत्या तरी इतरांना अगम्य वाटणाऱ्या विषयावर वादविवाद करत असत. त्या दिवशी मात्र ऑर्डर केलेल्या खाद्यपदार्थांची वाट पाहत असताना क्रिकनं सर्वांना ऐकू येईल अशा आवाजात सांगितलं की त्या दोघांनी जीवनाचं रहस्य शोधून काढलं आहे.

अशा घोषणा काही पहिल्यांदाच होत नव्हत्या. तेव्हा हा सारा तारुण्यातल्या सळसळत्या रक्ताचा प्रताप आहे, केवळ वल्गना आहे किंवा दिवास्वप्न आहे अशीच सर्वांची भावना झाली तर नवल नव्हतं. त्याला तसंच कारणही होतं.

क्रिक हा छत्तीस वर्षांचा होऊनही त्यानं अजून पीएच.डी पदवीही मिळवलेली नव्हती. त्याचं कारणही त्याच्याकडे होतं. तारुण्याच्या ऐन उमेदीत असताना युरोपात दुसऱ्या महायुद्धाचा आगडोंब उसळला होता. त्यात त्याच्यावर वेगळीच जबाबदारी सोपवली गेली होती.

त्याच्या बुद्धिमत्तेबद्दल संशय नसल्यामुळंच ती महत्त्वाची भूमिका त्याच्याकडे आली होती. तो प्रकल्प पूर्णत्वाकडे नेण्यासाठी झटताना अर्थातच स्वतःच्या शैक्षणिक कारकीर्दीकडे लक्ष द्यायला त्याला फुरसत झाली नव्हती.

आता जरा स्थिरस्थावर झाल्यावर तो परत मूळ संशोधनाकडे वळत होता. त्याचा जोडीदार तर केवळ चोवीस वर्षांचा अमेरिकी तरुण होता. जिम वॉटसन. त्याच्या मार्गदर्शकांनी त्याला पीएच.डी संपादित केल्यानंतर वेगळा अनुभव घेण्यासाठी केंब्रिजला पाठवून दिलं होतं.

ज्या विभागात हे दोघे संशोधन करत होते त्याचे अध्वर्यु होते सर लॉरेन्स ब्रॅग. वयाच्या पंचविशीत ज्यांना नोबेल पुरस्कारानं सन्मानित केलं गेलं होतं असे दिग्गज. त्यांनी शोधून काढलेल्या एक्स रे डिफ्रॅक्शन या तंत्रज्ञानाचा वापर करून शरीरात कार्यरत असलेल्या निरनिराळ्या रसायनांच्या रचनाबंधांचा उलगडा करण्याचं काम तिथं होत होतं.

पण प्रामुख्यानं ते प्रथिनांवरच होत होतं. क्रिक आणि वॉटसन यांनी डीएनएचा रचनाबंध शोधून काढण्याचं ठरवलं होतं. क्रिक तसा वाचाळच होता. मनाला येईल ते बेधडक बोलून दाखवायची त्याची सवय होती. इतरांना ते पटत नसे.

कधी कधी ते दुखावलेही जात. अशातच दस्तुरखुद्द ब्रॅगची नाराजी त्यांनी ओढवून घेतली होती. त्यांनी क्रिकला आणि अर्थातच त्याच्या साथीनं काम करणाऱ्या वॉटसनला त्या विषयाला हातही न लावण्याचा आदेश दिला होता. ते एक कारण होतंच.

पण जिम वॉटसनही क्रिकच्या त्या बढाईखोर वाटणाऱ्या घोषणेनं अस्वस्थ झाला होता. आपण काही चूक तर नाही ना केलेली, उद्या कदाचित आपण तयार केलेलं हे डीएनएच्या रचनाबंधाचं प्रारूप बरोबर नाही असं दिसून आलं तर आपली टवाळीच होईल या भीतीनं त्याला पछाडलं होतं.

आपल्याला हे संशोधन करण्यापासून मनाई केलेली आहे. त्यामुळं तशी चूक झालीच तर ब्रॅग यांची अधिकच खप्पामर्जी ओढवून घेतली जाईल, असंही वाटत होतं. पण दोघेही तसे स्वस्थ बसणारे नव्हते. भरीस भर म्हणून त्या दोघांचाही रसायनशास्त्राचा काहीच अभ्यास नव्हता. पण त्यानं ते डगमगणारे नव्हते. त्यांनी वेगळ्याच मार्गानं त्या विषयाकडे वळण्याचा निश्चय केला.

त्याच वेळी लंडनला मॉरिस विल्किन्स आणि रोझॅलिन्ड फ्रॅन्कलिन यांनी ब्रॅग यांनीच शोधून काढलेल्या एक्स रे डिफ्रॅक्शन या तंत्रज्ञानाचा वापर करत डीएनएच्या रचनाबंधाचं गुपित उलगडण्याचा प्रयत्न चालवला होता. वास्तविक ज्या पदार्थांचे स्फटिक तयार करता येतात अशाच पदार्थांचं अंतरंग शोधण्यासाठी ते तंत्रज्ञान वापरता येत होतं. डीएनएचे स्फटिक तयार करता येत नव्हते.

पण लंडनमधल्या त्या दुकलीनं डीएनएचे धागेच वापरत आपला प्रवास सुरू केला होता. दोघे स्वतंत्रपणे आपापलं उद्दिष्ट साध्य करण्याच्या तयारीला लागले होते. त्यांनी तयार केलेले धागे वेगवेगळ्या प्रकारचे होते. त्यामुळं त्यावर ‘क्ष’ किरणांचा मारा करून मिळवलेली छायाचित्रं वेगवेगळी होती. तरीही दोन्हीमध्ये एक बाब समान असल्याचं वॉटसनच्या नजरेतून सुटलं नव्हतं. दोन्ही छायाचित्रं इंग्रजीतील ‘एक्स’ या आकाराचीच रूपं असल्याचं स्पष्ट झालं होतं. तेच सूत्र पकडत केंब्रिजमधल्या या तरुणांनी त्या रसायनाचा रचनाबंध तयार करायला घेतला होता.

त्यासाठी त्यांनी काही पत्र्यांचे तुकडे आणि तारा हाती घेतल्या. डीऑक्सीरायबोज शर्करा, त्यांना जोडणारे फॉस्फेटचे रेणू आणि अडेनिन, थायमिन, ग्वानिन व सायटॉसिन या नायट्रोजनयुक्त बेसेसचे रेणू यांचे कटआऊट तयार केले.

शर्करा आणि फॉस्फेटची साखळी तयार करून ती उभ्या केलेल्या लोखंडी सळ्यांवर चढवली. त्या साखळीचा आकार त्यांनी एकमेकांना गळामिठी मारलेल्या सापांच्या युगुलासारखा केला, आपल्या ओळखीच्या गोल गोल जिन्यांसारखा केला. त्या जिन्याचे दोन बाजूंचे कठडे हे त्या शर्करा फॉस्फेटच्या साखळीनं तयार केले होते.

त्या कठड्यांना एकमेकांशी जोडणाऱ्या पायऱ्या आता तयार करायच्या होत्या. त्या जवळ असलेल्या चार नायट्रोजन बेसेसच्या असाव्यात असा तर्क त्यांनी केला. दोन्ही कठड्यांवर एकेक पायरी आणि त्या दोन पायऱ्या एकमेकींना घट्ट धरून बसणाऱ्या, असा विचार त्यांनी चालवला होता.

वांधा होता समोरासमोर असणाऱ्या पायऱ्या कोणत्या बेसेसच्या असाव्यात हा. वॉटसननं आपल्या जवळच्या कटआऊटच्या जोड्या करायला सुरुवात केली. त्या जोड्यांची लांबी, रुंदी मोजायला घेतली. प्रत्येक पायरीच्या समोर इतर चारही पायऱ्यांचे पर्याय उपलब्ध होते.

पण त्यांची लांबी रुंदी एकमेकींशी समन्वय राखणारी नाही, हेही त्यांच्या लगेच लक्षात आलं. आता तिढा होऊन बसला होता. त्यावेळी चारगॅफला मिळालेल्या माहितीची क्रिकला आठवण झाली. अडेनिन आणि थायमिनचं प्रमाण तसंच ग्वानिन आणि सायटॉसिनचं प्रमाण एकसारखं असल्याचं चारगॅफनं दाखवून दिलं होतं.

डीएनए कोणत्याही सजीवाचा असो, हेच प्रमाण सर्वत्र दिसलं होतं. त्याचाच आधार घेत तशा जोड्या त्यांनी लावल्या. आता लांबी, रुंदी कशी फिट्ट बसत होती. एका कठड्यावर जर अडेनिन असेल तर समोर थायमिनच असायला हवं हे पक्कं झालं.

तीच गत ग्वानिन आणि सायटॉसिनची झाली. त्याच बरोबर त्या गोलगोल जिन्यांचा पीळ किती असावा, एका पायरीपासून पुढच्या पायरीचं अंतर किती असावं हे एक्स रेच्या छायाचित्रांवरून मोजता येत होतं.

तेच नजरेसमोर ठेवून त्यांनी आपला रचनाबंध तयार केला. ते करताक्षणीच त्यांना त्या रचनाबंधाचं एक कळीचं वैशिष्ट्य ध्यानात आलं. म्हणूनच तर क्रिकनं जीवनाचं रहस्य आपल्याला समजल्याचं जाहीर करून टाकलं