बायोमॉलिक्यूलचे ‘थ्रीडी’ चित्रण करणाऱ्या तंत्रज्ञानाला रसायनशास्त्रातील नोबेल

जैविकरेणूंच्या (बायोमॉलिक्यूल) अभ्यासासाठी इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपमध्ये अनुकूल बदल घडवणाऱ्या तिघा शास्त्रज्ञांना २०१७ चे रसायनशास्त्रातील नोबेल जाहीर करण्यात आले. स्वित्झरलँडमधील जॅक्स ड्युबोशे, अमेरिकेतील जोआकिम फ्रॅंक आणि इंग्लंडमधील रिचर्ड हॅन्डरसन या तिघा शास्त्रज्ञांना यंदाचे रसायनशास्त्रातील नोबेल विभागून देण्यात आले आहे.
nobel 17 chemistry

अतिसूक्ष्म पातळीवरील जैविक प्रक्रियांचे सुस्पष्ट चित्रण शक्य झाल्यामुळे गेल्या काही वर्षांत जैवरसायन शास्त्रामध्ये अनेक नवे शोध लागले. अँटिबायोटिकला न जुमानणाऱ्या प्रोटीनची प्रक्रिया, झिका व्हायरसचे कवच असे रेणवीय (मॉलिक्युलर) पातळीवरील घटक शास्त्रज्ञांना कधी नव्हे इतके स्पष्टपणे आणि त्रिमितीय (थ्री डायमेन्शनल) स्वरूपात पाहता आणि अभ्यासता आले. हे सर्व शक्य होऊ शकले ते इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीमधील बदलांमुळे.

पूर्वीच्या इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीमध्ये इलेक्ट्रॉनच्या झोतामुळे जैविक घटक टिकून राहणे शक्य नव्हते. त्यामुळे निर्जीव घटकांच्या अभ्यासासाठीच या यंत्रणेचा वापर होऊ शकत होता. मात्र, १९९० मध्ये रिचर्ड हॅन्डरसन यांनी प्रोटीनचे आण्विक पातळीवरील तपशील दाखवू शकेल असे ‘थ्री डायमेन्शनल’ चित्रण यशस्वी करून दाखवले. १९७५ ते १९८६ च्या दरम्यान जोआकिम फ्रॅंक यांनी इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप मधून काढलेल्या द्विमितीय (टू डायमेन्शनल) छायाचित्रांच्या एकत्रीकरणातून अस्पष्ट चित्रांना स्पष्ट अशा थ्री डायमेन्शनल चित्रांमध्ये रूपांतर करण्याचे तंत्र विकसित केले.

इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी करताना पदार्थाला निर्वातात (व्हॅक्यूम) ठेवावे लागते. मात्र, इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपच्या निर्वातात जैविक पदार्थ ठेवल्यावर त्यातील पाण्याचे बाष्पीभवन होऊन जैविकरेणू (बायोमॉलिक्यूल) विस्कळीत होत असत.जॅक्स ड्युबोशे यांनी इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपच्या निर्वातात पाणी सोडून ते क्षणार्धात अतिथंड (क्रायोजेनिक) होईल असे तंत्र विकसित केले. यामुळे निर्वातात पाण्याची वाफ होण्याऐवजी त्याचा पदार्थावर काचेसारखा थर जमा होऊ लागला. यामुळे जैविक पदार्थांचे रेणू विस्कळीत न होता त्या पदार्थाचे आहे तसे आण्विक पातळीवरील चित्रण करणे शास्त्रज्ञांना शक्य झाले.

गेल्या काही वर्षांत अतिसूक्ष्म पातळीवरील जैवरासायनिक प्रक्रिया डोळ्यांना स्पष्टपणे दिसू लागल्यामुळे त्या अभ्यासातून नव्या उपचारपद्धती विकसित करणे येत्या काळात शक्य होणार आहे. माणसाच्या शरीरातील घटकांचे आणि प्रक्रियांचे अणूच्या पातळीवर जाऊन स्पष्टपणे दर्शन घडवणाऱ्या या तंत्रज्ञानाला क्रांतिकारी मानत रॉयल स्वीडिश अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसनी २०१७चे रसायनशास्त्रातील नोबेल जाहीर केले.

संशोधन, ४ ऑक्टोबर

नोंद: २०१७ च्या नोबेल पारितोषिकांवरील विस्तृत लेख ‘संशोधन’च्या आगामी अंकात वाचा.

——————————————-

Please follow and like us:
Pin Share

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

RSS
Follow by Email