झाकॉब फ्रांस्वा (Jacob François)

फ्रांस्वा, झाकॉब : (१७ जून, १९२० – १९ एप्रिल, २०१३).

फ्रेंच जीववैज्ञानिक. पेशींमधील (कोशिकांमधील; cell) वितंचकांच्या पातळीचे लिप्यंतराने (ट्रान्सक्रिप्शन) नियंत्रण होते या शोधाबद्दल १९६५ सालचे शरीरक्रियाविज्ञान वा वैद्यक या विषयाचे नोबेल पारितोषिक झाक ल्यूस्यँ मॉनो (Jacques Monod) आणि आंद्रे मिचेल ल्वोफ (Andre Michel Lwoff) यांच्याबरोबर विभागून देण्यात आले.

फ्रांस्वा यांचा जन्म नॅन्सी (फ्रान्स) येथे झाला. त्यांना गणित व भौतिकीमध्ये रस होता तरी तंत्रविद्येसाठी दोन वर्षे अधिक अभ्यास करायला लागू नये म्हणून त्यांनी वैद्यकशास्त्र शिकायचे ठरवले आणि शस्त्रक्रिया बघितल्यावर त्यांचा वैद्यकशास्त्र शिकायचा विचार पक्का झाला. जर्मन लोकांनी फ्रान्सवर ताबा मिळवल्यावर ते ग्रेट ब्रिटनमध्ये युद्धाकरिता गेले. त्यावेळी त्यांचे वैद्यकीचे फक्त दुसरे वर्ष झाले होते. तरीही त्यांनी फ्रेंच सैन्याच्या वैद्यकीय तुकडीत प्रवेश केला. जर्मन सैन्याच्या हवाई हल्ल्यात त्यांना दुखापत झाली. सैन्यातून परत आल्यावर फ्रांस्वा ह्यांनी वैद्यकीय शिक्षण परत चालू केले व टायरोथ्रिसिन ह्या प्रतिजैवकावर संशोधन केले. हे करताना त्यांनी जिवाणूशास्त्राच्या पद्धती शिकायला सुरुवात केली. त्यांनी स्थानिक रोगांवर प्रतिजैविकांचा परिणाम यावर काम करून प्रबंध सादर केला. या प्रबंधाला रिप्लेकेटिंग अमेरिकन वर्क (Replicating American Work) असे त्यांनी म्हणटले. त्यांनी पॅरिस विद्यापीठातून १९४७ साली एम्.डी. आणि सॉरबोन विद्यापीठातून १९५४ साली डी.एस्‌सी. या पदव्या मिळविल्या. १९५० सालापासून ते आंद्रे मिचेल ल्वोफ यांच्या हाताखाली पाश्चर इन्स्टिट्यूटमध्ये काम करू लागले. पुढे त्यांना प्रयोगशाळा संचालक म्हणून नेमले गेले आणि नंतर पाश्चर इन्स्टिट्यूटमध्ये नव्याने सुरू झालेल्या पेशीजनुकशास्त्र विभागाचे प्रमुख म्हणून त्यांची नेमणूक झाली (१९६०). ते १९६५ पासून कॉलेज द फ्रान्समध्ये (फ्रान्स सेकेंडरी स्कूलमध्ये) पेशीजनुकशास्त्र विषयाचे प्राध्यापक म्हणूनही कार्यरत होते.

फ्रांस्वा ह्यांनी जिवाणूच्या आणि बॅक्टरिओफाजच्या जनुकीय यंत्रणेचा आणि उत्परिवर्तनाच्या जीवरासायनिक परिणामांचा अभ्यास केला. त्यांनी ई. एल्. वोलमान (Elie Wollman) यांच्याबरोबर प्रोफाज आणि जिवाणूंचे जनुकीय सामान (genetic material) यांच्या संबंधाबद्दल काम केले. यातून पुढे जिवाणूंच्या संयोगाची क्रिया (conjugation process), जनुकीय सामानाचे नराकडून मादीकडे जाणे, जिवाणूंच्या गुणसूत्राचे गोलाकार स्वरूप, एपिसोमची (episome) कल्पना इत्यादी गोष्टी कळत गेल्या. हे सर्व काम फ्रांस्वा ह्यांनी त्यांच्या सेक्सुॲलिटी अँड द जेनेटिक्स ऑफ बॅक्टेरिया (Sexuality and the Genetics of Bacteria) पुस्तकात सारांश रूपाने मांडलेले आहे.

लायसोजनी (जीवाणूच्या पेशीतील विषाणूने जीवाणूच्या पेशीला नष्ट करणे) आणि बीटा गॅलॅक्टोसाइडेज प्रेरित जैवसंश्लेषण यातील साम्यजनुकीय विश्लेषणाने लक्षात आल्यावर फ्रांस्वा आणि मॉनो यांनी जनुकीय माहितीचे हस्तांतरण आणि नियामक मार्ग यांचा अभ्यास केला. यामुळे पेशींमधील बृहरेणू (मॅक्रोमॉलिक्युल्स; micromolecule) तयार होण्याच्या क्रियेचे नियमन होते. या अभ्यासानंतर फ्रांस्वा आणि मॉनो ह्यांनी बऱ्यायाचशा नवीन संकल्पना मांडल्या. त्यात मेसेंजर-आरएनए (m-RNA), नियामक जनुके (Regulator Genes), ओपेरॉन्स, अल्लोस्टेरिक प्रथिने ह्यांचा समावेश होतो.

फ्रांस्वा यांनी सिडनी ब्रेंनेर यांच्याबरोबर पेशींच्या विभाजनाची प्रक्रिया समजण्याकरिता रेप्लीकॉनचे (Replicon) गृहीतक मांडले. त्यानंतर त्यांनी पेशींच्या विभाजनाची यंत्रणा समजण्याकरिता जनुकीय विश्लेषण यावर लक्ष केंद्रित केले. त्यांनी वाढविलेल्या सस्तन प्राण्यांच्या पेशींचा व विशेषतः त्यांच्या जनुकीय गुणधर्मांचा अभ्यास करायला सुरुवात केली.

फ्रांस्वा आणि मॉनो यांनी अशी कल्पना मांडली की, पेशींमधील वितंचकांचे व्यक्त व्हायचे प्रमाण हे डीएनए क्रमांच्या (sequence) लिप्यंतराच्या (अमिनो आम्लाचे प्रथिनामध्ये रूपांतर होण्याची क्रिया) नियमनावर अवलंबून असते. त्यांचे प्रयोग आणि कल्पना ह्यांनी रेण्वीय जीवशास्त्राच्या विकासाला व विशेषतः लिप्यंतराच्या नियमनाला चालना दिली. पुष्कळ वर्षे हे माहित होते की जिवाणू आणि इतर पेशी बाहेरच्या परिस्थितीला, महत्त्वाच्या वितंचकांच्या पातळीचे नियमन करून किंवा त्या वितंचकांची क्रियाशीलता कमी-जास्त करून प्रतिसाद देतात. उदा., जिवाणू जर ग्लुकोज ऐवजी लॅक्टोजच्या द्रावात असेल तर त्या जिवाणूला लॅक्टोज आत घेणे, त्याचे ग्लुकोज आणि गॅलॅक्टोजमध्ये विघटन करणे आणि नंतर गॅलॅक्टोजचे रूपांतर ग्लुकोजमध्ये करणे ह्या क्रियांसाठी तयार व्हावे लागते. वितंचकांच्या क्रियाशीलतेचे नियमन याचा अभ्यास सुरू झाला होता पण ते कोणत्या पद्धतीने होते ते अजून माहीत नव्हते. डीएनएची रचना व त्याची मध्यवर्ती भूमिका हे समजल्यामुळे सर्व प्रथिने ही जनुकीय कोडप्रमाणे तयार होतात व हीच नियमनाची पायरी असेल हे स्पष्ट झाले होते. फ्रांस्वा आणि मॉनो यांनी सैद्धांतिक साधने व प्रयोगाच्या साहाय्याने असे दाखवून दिले की, वर सांगितलेल्या जिवाणू (इ. कोली ) आणि लॅक्टोजच्या प्रयोगात विशेष प्रथिने डीएनएचे लिप्यंतर थांबवतात यालाच लॅक रिप्रेसर असे म्हणतात आणि आरएनए व प्रथिने तयार होऊ देत नाहीत. लॅक रिप्रेसर हा सर्व पेशींमध्ये बनतो आणि तो डीएनएला त्या ठिकाणी जोडला जातो, जिथे जनुकांचे तो नियमन करतो. त्यामुळे लिप्यंतराची यंत्रणा डीएनएला जोडली जाऊ शकत नाही. लॅक्टोज असेल तर रिप्रेसर लॅक्टोजला जोडला जातो व डीएनएला जोडला जाऊ शकत नाही आणि लिप्यंतराचे रिप्रेशन होत नाही म्हणजेच लिप्यंतर थांबत नाही. अशा रीतीने मजबूत फीडबॅक लूप तयार होते. ते गरज असेल तरच लॅक्टोजचे विघटन करते.

फ्रांस्वा आणि मॉनो ह्यांनी हे रिप्रेसरचे प्रारूप नंतर सर्व प्राण्यांच्या सर्व जनुकांना लावले. जनुकांच्या क्रियांचे नियमन ही रेण्वीय जीवशास्त्रामधील एक महत्त्वाची उप-शाखा झाली आहे व त्यात विविध यंत्रणा आणि बऱ्याच पातळीवरील गुंतागुंत दिसून येते. जनुकांच्या माहितीच्या व्यक्त होण्यात संशोधकांना अशा कितीतरी नियमनाच्या घटना दिसून येतात. साध्या वाटणाऱ्या पावाच्या (Bread) यीस्टमध्ये त्याच्या ६४१९ प्रथिने तयार करणाऱ्या जनुकांपैकी ४०५ जनुके ही लिप्यंतर नियमनाचे काम करतात आणि १९३८ वितंचक प्रथिने बनवतात.

फ्रांस्वा यांना त्यांच्या कामगिरीबद्दल अनेक सन्मान व पुरस्कार मिळाले. त्यात ग्रँड प्रिक्स चार्ल्स-लिओपोल्ड मेयर, रॉयल सोसायटीवरील सभासदत्त्व, लुईस थॉमस पुरस्कार, फ्रेंच अकादमी वर नेमणूक इत्यादी होत.

फ्रांस्वा यांनी La logique du vivant, une Histoire de l’Hérédité (The Logic of Life: A History of Heredity, १९७०) या शीर्षकाचे पुस्तक लिहिले. त्यात १६व्या शतकापासून जिवंतप्राण्यांच्या अभ्यासाच्या पायऱ्यांबद्दल लिहिले आहे. त्यामुळे आपण रेण्वीय जीवशास्त्रापर्यंत पोहोचलो. त्यांनी लिहिलेल्या द पॉसिबल अँड द ॲक्चुअल (पेंथेऑन) पुस्तकात त्यांनी वैज्ञानिक ज्ञान आणि इतर प्रकारचे ज्ञान यांचा तुलनात्मक अभ्यास केला. त्यांच्या आत्मचरित्राचे नाव द स्टॅच्यू विदीन असे आहे.

फ्रांस्वा यांचे पॅरिस येथे निधन झाले.

कळीचे शब्द : #फ्रेंच #जीवशास्त्रज्ञ,#पेशी #वितंचक #लिप्यंतर #ट्रान्सक्रिप्शन

संदर्भ :

समीक्षक : रंजन गर्गे