મનુષ્ય શરીરમાં આવેલા ઉપયોગી જનીનોના સમૂહને જેનોમ કહે છે. જેનોમ એટલે મનુષ્ય શરીરમાં વિવિધ પ્રકારના પ્રોટીન પેદા કરનાર કોડ ધરાવનાર જનીન અને ડીએનએનો એક આગવો સમૂહ. આમ તો મનુષ્ય શરીરમાં જેટલું ડિએનએ આવેલું છે. તેનો માત્ર બે ટકા હિસ્સો જ પ્રોટીન રચના કરનાર કોડ ધરાવે છે. બાકીનો હિસ્સો વધેલો ભંગાર કે કચરો માનવામાં આવે છે. જેને અંગ્રેજીમાં "જંક ડિએનએ" કહે છે. આ જંક ડિએનએ પ્રોટીન પેદા કરનાર કોડ ધરાવતા નથી. એટલા માટે વૈજ્ઞાનિકો તેને યુઝલેસ ડિએનએ અથવા "સેલ્ફીસ જીન" તરીકે ઓળખે છે. "સેલ્ફીસ જીન" નામનું એક અનોખું પુસ્તક પણ રિચાર્ડ ડોવ્કીન્સે લખેલ છે. રિચાર્ડ ડોવ્કીન્સને આધુનિક સમયના "ચાર્લ્સ ડાર્વિન" માનવામાં આવે છે. મૂળ વાત પર આવીએ તો, મોડે મોડે પણ વૈજ્ઞાનિકોને લાગે છેકે "જંક ડિએનએ", કચરો કે ડિએનએ નો સમૂહ નથી. ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન જંક ડિએનએ, વિશિષ્ટ ભૂમિકા ભજવી છે. તાજેતરમાં ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોએ એક તરોતાજા રિસર્ચ પેપર, "જેનોમ રિસર્ચ"માં પ્રકાશિત કર્યું છે. વૈજ્ઞાનિકો હવે જંક ડિએનએ પ્રત્યેના પોતાના વિચારો અને માન્યતાઓ બદલી રહ્યાછે. "જંક ડિએનએ" પ્રત્યે આપણો અભિગમ બદલી તેની ઉપયોગિતાને સમજવાનો પ્રયત્ન કરીએ.
"સેલ્ફીસ જિન" :સ્તન્યવંશી પ્રાણીઓની જિનેટિક બ્લ્યુપ્રિંટ
મનુષ્યની જિનેટિક બ્લ્યુપ્રિંટમાં આશરે 3.42 અબજ ન્યુક્લિઓટાઈડ રંગસૂત્ર 23 જોડીમાં એક લાંબી નિસરણી માફક ગોઠવાયેલા હોય છે. મોટાભાગના સ્તન્યવંશી પ્રાણીઓના જેનોમની સરખામણી થઈ શકે તેવા હોય છે. ઉંદરનો જેનોમ 3.45 અબજ ન્યુક્લિઓટાઈડ, વગડાઉ કોળનો જેનોમ 3.65 અબજ ન્યુક્લિઓટાઈડ, અને ચામાચીડિયાનો જેનોમ સરખામણીમાં ઓછા ન્યુક્લિઓટાઈડ, એટલેકે 1.69 અબજ ન્યુક્લિઓટાઈડ ધરાવે છે. સ્તન્યવંશી પ્રાણીઓના શરીરમાં ઉપયોગી જનીનોની સંખ્યા આશરે 35000 જનીનો જેટલી છે. બાકીનું ડિએનએ જનીનનો ભંગાર કે કચરો માનવામાં આવે છે. જેને "જંક ડિએનએ" કહે છે. અન્ય કરોડરજ્જુ ધરાવતા પ્રાણીઓની વાત કરીએ તો, માછલીના જેનોમમાં સૌથી વધારે તફાવત જોવા મળે છે. ગ્રીન પફર ફિશ નામની માછલી 0.34 અબજ ન્યુક્લિઓટાઈડ ધરાવે છે. જ્યારે માર્બલ લંગ ફિશ,નામની માછલીનો જેનો સૌથી વિશાળ એટલે કે 130 અબજ ન્યુક્લિઓટાઈડ ધરાવે છે.
ટૂંકમાં એમ કહી શકાય કે "પૃથ્વી ઉપરના દરેક સજીવના જેનોમમાં, મોટાભાગનો હિસ્સો "જંક ડિએનએ" ધરાવે છે. મનુષ્ય શરીરની વાત કરીએ તો, મનુષ્યના સંપૂર્ણ ડિએનએના જથ્થામાંથી, માત્ર બે ટકા હિસ્સો જ કેટલાક ઉપયોગી કોડ ધરાવે છે. જેનાથી ઉપયોગથી શરીર જરૂરી પ્રોટીન બનાવે છે. શરૂઆતના દાયકામાં, વૈજ્ઞાનિકોને આશ્ચર્ય થતું હતુંકે ડિએનએનો ૯૦ ટકા કરતાં વધારે હિસ્સો શા માટે નોન કોડિંગ છે? મનુષ્ય શરીરમાં તેનું અસ્તિત્વ પોતાના પૂરતું સીમિત હતું. મનુષ્ય શરીરના બીજી કોઈ રીતે મદદ કરતા ન હતા. એક અર્થમાં તેઓ સ્વાર્થી એટલેકે "સેલ્ફીસ"છે. વૈજ્ઞાનિકો તેને "સેલ્ફીસ જિન" તરીકે પણ ઓળખતા હતા. ૧૯૭૨માં આનુવંશિકવિદ સુસુમુ ઓહનોએ આવા સ્વાર્થી જનીનો માટે, નવો શબ્દ પ્રયોજ્યો. વિજ્ઞાનની પરિભાષા નવો "જંક ડિએનએ" નામનો શબ્દ ઉમેરાયો. હવે વૈજ્ઞાનિકો વ્યાપકપણે "જંક ડિએનએ" શબ્દ વાપરે છે. આવા અનોખા "જંક ડિએનએ"નું સર્જન કઈ રીતે થાય છે?
"જંક ડિએનએ"નું સર્જન કઈ રીતે થાય છે?
મનુષ્ય શરીરમાં પ્રકૃતિ માત્ર ચાર અક્ષર એટલે કે A, G,T અને C નો ઉપયોગ કરી, જનીન બનાવે છે. જનીન ત્યારબાદ પ્રોટીન બનાવવાની પ્રક્રિયામાં જોડાયછે. આ પ્રક્રિયા આપણે માનીએ છીએ એટલી સરળ નથી.પ્રોટીન બનાવવા માટે જનીન એક ખાસ પ્રકારના જૈવિક બીબાંનો ઉપયોગ કરેછે. જે "આરએનએ" તરીકે ઓળખાય છે."આરએનએ" અસંખ્ય ટુકડા ભેગા મળી પ્રોટીન પેદા કરવા માટેનું મોલ્ડ એટલે કે બીબુ બનાવે છે. આરએનએ ટુકડા વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાયછે. તેના વધેલા ટુકડા દ્વારા "જંક ડિએનએ" લખાય છે. સરળ ભાષામાં વાત કરીએ ત્યારે, મનુષ્ય કોષમાં રહેલ ડીએનએમાં જ્યારે ખામી સર્જાયછે ત્યારે,કોષ પોતેજ તેને રિપેર કરવા માટે ડિએનએના કેટલા ટુકડા ઉઠાવે છે,અને બગડેલા ટુકડાના ડિએનએ રીપેર કરવાનું કામ કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં, ડિએનએ અસંખ્ય ટુકડા, મનુષ્ય જેનોમમાં અહીંથી તહીં, એમઅનેક સ્થાનો પર કોપી,કટ, પેસ્ટ થયેજ રાખે છે. આ રીતે મનુષ્ય જેનોમમાં "જંક ડિએનએ"માં વધારો થતો રહેછે.
મનુષ્ય જેનોમનો ઉકેલવામાં આવ્યો ત્યારે, "જંક ડિએનએ"ના કાર્ય વિશે વૈજ્ઞાનિકો અંધારામાં હતા. 2008માં "મોલેક્યુલર બાયોલોજીકલ સેલ"માં એક લેખ પ્રકાશિત થયો. જેમાં એવો આશાવાદ રજૂ કરવામાં આવ્યો કે "જંક ડિએનએ"એ પણ મનુષ્ય કોષ માટે જરૂરી માહિતીનો ભંડાર ધરાવે છે. આ માહિતીનો ઉપયોગ કઈ રીતે થાય છે તે હજી આપણી સમજમાં આવ્યું નથી." મનુષ્ય જેનોમ એક ડાયનેમિક અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેમાં ડિએનએ ઉપયોગી નવા "એલિમેન્ટ" ઉમેરાતા જાય છે. અને જુના "એલિમેન્ટ"નું અસ્તિત્વ ખતમ થતું જાય છે. શક્ય છે કે "જંક ડિએનએ"નો કેટલોક હિસ્સો ભવિષ્યમાં આગળ જતા ઉપયોગી નવા એલિમેન્ટનું સ્વરૂપ ધારણ કરે. યેલ યુનિવર્સિટીના ઉત્ક્રાંતિ વિદ્યાના જીવવૈજ્ઞાનિક સ્ટીફન જય ગોલ્ડ અને પેલેઓંટોલોજિસ્ટ એલિસાબેથ વર્બા, આ પ્રક્રિયાને "exaptation" "એક્સેપ્ટેશન" તરીકે ઓળખાવે છે. તેઓ કહે છે કે" ધીરે-ધીરે આપણે નોન-પ્રોટીન કોડિંગ ડિએનએનું મહત્વ અને રહસ્ય ઉકેલવા તરફ આગળ વધી રહ્યા છીએ."
"ટ્રાન્સપોસોન્સ" એટલેકે જમ્પિંગ જીન
તાજેતરમાં ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોનું સંશોધન પત્ર "જેનોમ રિસર્ચ"માં પ્રકાશિત થયું છે. જે "જંક ડિએનએ" ઉપર વધુ પ્રકાશ પાડે છે. મનુષ્ય જેનોમમાં કેટલાક જનીનનો સમૂહ એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ કૂદે રાખે છે. જેને જમ્પિંગ જીન અથવા "ટ્રાન્સપોસોન્સ"કહે છે. ઓક્સફર્ડ સેન્ટર ફોર ન્યુરલ સર્કિટ્સ અને બિહેવિયરના સંશોધનકારોએ "ફ્રુટ ફ્લાય"નામની માખીના મગજમાં અભૂતપૂર્વ ટ્રાન્સપોઝન પ્રવૃત્તિનું વિગતવાર સંશોધન કર્યું હતું. આ સંશોધનમાં તેમણે કહેવાતા સિંગલ-સેલ સિક્વિન્સિંગ મોડેલનો ઉપયોગ, જીવતંત્રનો સમજવા માટે કર્યો હતો. પ્રયોગોના તારણો દર્શાવે છેકે "ટ્રાન્સપોસોન્સ" "ફ્રુટ ફ્લાય" સંપૂર્ણ મગજમાં સક્રિય નથી, પરંતુ તેના બદલે ફક્ત અમુક વિસ્તારોમાં જ અભિવ્યક્તિના વિશિષ્ટ દાખલા બનાવે છે. સરળ ભાષામાં કહેવું હોયતો, વૈજ્ઞાનિકો કહેવા માગે છેકે "ટ્રાન્સપોસોન્સ" સજીવના ન્યુરલ નેટવર્કને જોડવા માટે અને તેના કાર્યને બદલવા માટે ઉપયોગી બનતા લાગે છે.
"જંક ડિએનએ" સજીવની યાદદાસ્તની રચના કરવા માટે અને નિદ્રા દરમિયાન કોષના ડીએનએમાં રીપેર કરવા માટે ઉપયોગી માહિતી ધરાવતો લાગે છે. ફળમાખી જેવા સજીવ પર થયેલ સંશોધન, મનુષ્યના "જંક ડિએનએ" સંશોધનને અલગ દિશામાં લઈ જવાનો દિશા-નિર્દેશ પણ કરે છે. દરેક વ્યક્તિના "જમ્પિંગ જીન"ની એક અનોખી ભાત અથવા ડિઝાઇન હોય છે. જેને આપણે તેને તેની "ફિંગર પ્રિન્ટ" તરીકે ઓળખી શકીએ. ભવિષ્યમાં વધારે સંશોધન થાયતો, માનસિક રોગ અને વિવિધ પ્રકારની ન્યુરોલોજીકલ પરિસ્થિતિ માટે, જંક ડિએનએ ફિંગરપ્રિન્ટ સરખાવી, પરિસ્થિતિનો તાગ મેળવી શકાય. સંશોધનપત્રનો ટૂંક સાર એ છેકે" "જંક ડિએનએ" મગજની પ્રક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરે છે. સજીવની યાદદાસ્તનું નિર્માણ અને ઊંઘવા અને જાગવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન કેટલીક જૈવ રસાયણ પ્રક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરે છે.ફળમાખીના જંક ડિએનએ સંબંધી સંશોધન અન્ય વૈજ્ઞાનિકોએ પણ કર્યા છે.
કોષમાંથી "જંક ડીએનએ" દૂર કરવામાં આવે તો?
યુનિવર્સિટી ઓફ મિશિગન લાઇફ સાયન્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના સંશોધનકારો અને હોવર્ડ હ્યુજીસ મેડિકલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ વૈજ્ઞાનિકોએ નક્કી કર્યું કે "જંક ડીએનએ" એ કેવી રીતે કામ કરે છે તે શોધી કાઢવું જોઈએ. જો કોષમાંથી "જંક ડીએનએ" દૂર કરવામાં આવે તો, કોષઉપર તેની શું અસર થાય છે? તેમણે ફળમાખી એટલે કે "ફ્રુટ ફ્લાય" ઉપર સંશોધન કર્યા. યુકીકો યમશિતા અને તેના સાથીઓએએવો પ્રયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું .પરંતુ ફળમાખી ના જેનોમમાંથી બિન ઉપયોગી 98% જેનો અલગ કરવોએ ખૂબ મુશ્કેલ કામ હતું. જંક ડીએનએનો હિસ્સો અસંખ્ય જગ્યાએ આડો-અવળો વહેંચાયેલો પડ્યો હતો. છેવટે તેમણે પ્રોટીન પેદા કરનાર જનીન સાથે જંક ડિએનએનું જોડાણ કરનાર, ખાસ પ્રકારના D1 પ્રોટીનને દૂર કરવાનો નિર્ણય કર્યો. આમ કરવાથી ઉપયોગી જનીનો અને "જંક ડિએનએ" વચ્ચેનું જોડાણ કાપી શકાય તેમ હતું. પ્રયોગનું પરિણામ ખૂબ જ આશ્ચર્યજનક હતું.
ફળમાખીના પ્રજનનકોષ ઉપર કરવામાં આવેલ પ્રયોગ દરમિયાન વૈજ્ઞાનિકોને જાણવા મળ્યું કે " ફળમાખીનાપ્રજનન કોષોમાંથી જંક ડીએનએને દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે, ફળમાખીના શુક્રકોષ કે અંડકોષ મૃત્યુ પામવા લાગેછે. વધારે વિગતવાર અભ્યાસ કરતા જાણવા મળ્યું કે,ફળમાખીના પ્રજનન કોષોકોષકેન્દ્રની બહાર, એક અનોખું નાનું એવું કોષકેન્દ્ર પેદા કરે છે. જેમાં તેમના જેનોમનો કેટલો ભાગ અકબંધ સચવાયેલો હતો. પ્રયોગનું તારણ એ હતુંકે ફળમાખીના જંક ડિએનએ, સંપૂર્ણ જેનોમને અકબંધ રીતે બાંધી રાખવામાં મદદ કરે છે. ફળમાખીના શુક્રાણુ અથવા અંડકોષ, જીવતા રહેવાનું પોતાની ક્ષમતા જંક ડિએનએ ના કારણે અકબંધબંધ રાખેછે. મોરલ ઑફ ધ સ્ટોરી એ છેકે "જંક ડીએનએ" સજીવના જેનોમનો નકામો કચરો કે ભંગાર નથી.
No comments:
Post a Comment