योशिओ योशिनोरी ओसुमी ( Yoshio Yoshinori Ohsumi,)

ओसुमी, योशिनोरी योशिओ : ( ९ फेब्रुवारी १९४५ )

योशिनोरी योशिओ ओसुमी यांचा जन्म जपानमधील फुकुओका शहरात झाला. त्यांनी जपानमधील तोक्यो विद्यापीठातून १९६७ साली बी.एस्सी. ही पदवी मिळविली. तेथूनच १९७४ साली ते डॉक्टर ऑफ सायन्स झाले.

जपानमध्ये काझुतोमो इमाहोरी ह्यांच्या रेण्वीय जीवशास्त्र प्रयोगशाळेत इ. कोलाय (E.coli) ह्या जीवाणूंमधील प्रथिन संश्लेषण विषयक संशोधनाला त्यांनी सुरुवात केली. संशोधनात फारशी प्रगती न झाल्याने काझुतोमो इमाहोरी त्यांच्या सल्ल्यानुसार ते पीएच्.डी. नंतर न्यूयॉर्कमध्ये रॉकफेलर विद्यापीठात गेले. भौतिकी-रसायनशास्त्रज्ञ जेराल्ड मॉरीस एडेल्मन या १९७२ सालचे  शरीरक्रिया विज्ञान व वैद्यकशास्त्र विषयातील नोबेल पुरस्कार विजेत्या वैज्ञानिकांच्या प्रयोगशाळेत काही काळ संशोधन केले.

रॉकफेलर विद्यापीठात प्रारंभी उंदरांच्या अंड्यांचे मादीच्या शरीराबाहेर फलन कसे होईल यावर योशिनोरी ओसुमींनी लक्ष केंद्रित केले. परंतु सस्तन प्राण्यांच्या पेशींच्या व विशेषतः भ्रूण पेशींची वाढ (mammalian embryonic development) यावर फार तपशीलवार माहिती त्यांना नव्हती. त्यांच्या पूर्वीच्या इ. कोलाय  ह्या जीवाणूंशी संबंधित कामाशी नव्या कामाचा सांधा काही जुळेना. त्यांनी शेवटी संशोधन क्षेत्र बदलून किण्व (yeast) पेशींतील डीएनएचा अभ्यास केला. यातून त्यांना किण्व पेशींतील मोठ्या आकाराच्या रिक्तिकांमध्ये (vacuoles) रुची निर्माण झाली. पुढील सर्व आयुष्य त्यांनी किण्व पेशींसंबंधित संशोधनावरच केंद्रित केले.

किण्व पेशींतील रिक्तिका, रिक्तिका पटल व पटलातून पेशीद्रव्य (cytoplasm) किंवा उलट दिशेने पेशीद्रव्यातून रिक्तिकामध्ये रेणूवहन कसे होते याचे त्यांनी निरीक्षण केले.

त्यांना जपानमधील, तोक्यो विद्यापीठातून यासुहिरो अनार्कू ह्यांच्या प्रयोगशाळेत संशोधन कार्यासाठी १९७७ साली आमंत्रण आले. त्यानुसार ते जपानमध्ये परतले. नंतरचे आयुष्य त्यांनी जपानमध्येच शिक्षण आणि संशोधन क्षेत्रात व्यतीत केले.

पेशींतील स्वभक्षण ह्या विषयावर त्यांनी अनेक वर्षे काम केले. विशेषतः किण्व पेशींतील स्वभक्षण आणि किण्व पेशींतील स्वभक्षण आवश्यक जनुके हा त्यांच्या अभ्यासाचा खास विषय होता. पेशीं स्वभक्षण या विषयावरील त्यांच्या कामामुळे भ्रूणविकास होताना शरीर ताणतणावांना पेशीय पातळीवर यशस्वीपणे कसे तोंड देते हे समजायला मदत झाली. पेशीमधील नकोशी झालेली अतिरिक्त अंगके, झिजलेली, निकामी झालेली अंगके यांच्या विघटनातून लयकारिकेच्या (lysosomes) सहाय्याने पेशी प्रथिने पुन्हा कशी मिळवतात व त्याचा नवी पेशी अंगके बनवण्यासाठी कसा वापर होतो हे त्यांनी शोधून काढले. ही क्रिया मुख्यत्वे पेशींच्या उपासमारीमुळे होते. पेशींमधील स्वभक्षणावरील काम सुरू करण्याआधी पेशीच्या बाह्य पटलामधून रेणूंचे वहन कसे होते याचा थोडा अभ्यास झाला होता. परंतु त्यावेळी रिक्तिका म्हणजे पेशीतील कचरा साठवणाची जागा असे वाटत होते.

रिक्तिका पटलामधून होणारे रेणूंचे वहन यापूर्वी कोणीही अभ्यासले नव्हते. योशिनोरींचा किण्व पेशींतील केंद्रक अलगदपणे किण्व पेशींबाहेर कसा काढता येतो ह्याचा अनुभव किण्व पेशींतून रिक्तिका बाहेर काढण्यास उपयोगी पडला. अशा रिक्तिकांच्या पटलात एक खास विकर एटीपी-एझ (ATPase) असते त्याच्या मदतीने पेशीद्रव्यातून रिक्तिकेत प्रोटॉन्स ढकलले जातात हे निरीक्षण योशिनोरींनी नोंदले.

केवळ तीस मिनिटे उपाशी असलेल्या किण्वपेशींच्या पेशीद्रव्यात अगदी सूक्ष्म स्वलयकारक रिक्तिका तयार होतात. त्या एकमेकांमध्ये मिसळून मोठी रिक्तिका तयार होते, हे त्यांनी शोधले. स्वलयकारक रिक्तिकेत प्रथिनांची मोडतोड होते हे त्यांचे निरीक्षण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे अचूकपणे सिद्ध झाले. चौदा जनुके स्वलयकारक रिक्तिकेतील प्रथिनांचे विघटन नियंत्रित करतात हे त्यांच्या सहकाऱ्यांनी दाखवून दिले. या जनुकांना त्यांच्या सहकाऱ्यांनी  ATG 1.. ATG 2… ATG 14 अशी नावे दिली.

पेशींमधील स्वभक्षण यंत्रणा आणि त्यांचे जनुक-नियंत्रण यांच्या संशोधनाबद्दल योशिनोरी योशिओ ओसुमींना २०१६ सालचे शरीरक्रिया विज्ञान व वैद्यकशास्त्र विषयातील नोबेल पुरस्कार देण्यात आला.  इतर अनेक प्रकारच्या सजीवांमध्ये ही लयकारिका आणि रिक्तिका असतात असे लवकरच लक्षात आले. मानवी शरीरातही पेशींमध्ये स्वभक्षण यंत्रणा काम करत असते. पेशीय स्वभक्षण नियंत्रण करणाऱ्या जनुकांच्या कामात बिघाड झाला तर पेशींतील स्वभक्षण क्रिया बिघडून कर्करोग, मधुमेह प्रकार 2, पार्किंसन्स विकार होऊ शकतात.  आता पुढील संशोधन उपवास व कर्करोगाच्या पेशीभक्षणावर चालू आहे.

संदर्भ :

समीक्षक : मोहन मद्वाण्णा

Tags: , , , ,