डेल्ब्रुक, मॅक्स लुडविग हेनिंग : (४ सप्टेंबर १९०६ – ९ मार्च १९८१) मॅक्स लुडविग हेनिंग डेल्ब्रुक यांचा जन्म जर्मनीच्या बर्लिनमध्ये झाला. डेल्ब्रुक यांनी नाझी जर्मनी सोडून प्रथम ते कॅलिफोर्निया आणि नंतर टेनेसी येथे स्थलांतरित झाले. पुढे त्यांनी अमेरिकेचे नागरिकत्व स्वीकारले.
डेल्ब्रुक यांनी प्रथम खगोलभौतिकी या विषयाचा अभ्यास केला. नंतर त्यांनी गॉटिंगेन विद्यापीठात सैद्धांतिक भौतिकशास्त्र हा विषय घेऊन पदवी प्राप्त केली. १९३० साली त्यांनी पीएच्.डी. प्राप्त केली. पोस्टडॉक्टरल अभ्यासासाठी त्यांनी इंग्लंड, डेन्मार्क आणि स्वित्झर्लंड या ठिकाणच्या विविध प्रयोगशाळांना भेटी दिल्या. तेथील भाषा आणि संस्कृती यांच्या प्रभावामुळे त्यांना वैचारिक प्रगल्भता प्राप्त झाली. वोल्फगॅंग पाऊली आणि नील्स बोर यांच्या सहवासातून त्यांची विज्ञानातील सत्य जाणून घेण्याविषयीची जिज्ञासा प्रज्वलित झाली. बोर यांच्या सहवासातून त्यांना जीवशास्त्रात रुची निर्माण झाली. बोर यांचे असे म्हणणे होते की क्वांटम मेकॅनिक्स या विषयाला विविध विज्ञान शाखात उपयोजित संशोधनांसाठी खूप वाव आहे. प्रामुख्याने भौतिकशास्त्र आणि जीवशास्त्र यांच्यातील संबंध यातून प्रस्थापित होऊ शकतो. ते बर्लिनला परतल्यावर लिज माइटनर यांचे सहकारी बनले. नंतर कैसर विल्हेम संस्थेत भौतिकशास्त्र आणि जीवशास्त्र या विषयातील शास्त्रज्ञांचा छोटा गट खाजगी रित्या भेटू लागला, चर्चा करू लागला. यात एन. डब्ल्यू. टिमोफिफ आणि रेसोवस्की हे दोन जनुकशास्त्रज्ञसुद्धा होते. याचा परिणाम असा झाला की टिमोफिफ, झिमर आणि डेल्ब्रुक यांनी जनुकातील उत्परिवर्तन या विषयावर संशोधनपर लेख लिहिला. याची दाखल एर्विन श्रोडिंजर यांच्या What is life? या पुस्तकात घेण्यात आली आहे. या संशोधनाद्वारेच १९४०च्या दशकात रेण्वीय जीवशास्त्र (Molecular Biology) या विषयाचा उगम झाला.
त्यांना रॉकफेलर फाउंडेशनची शिष्यवृत्ती प्राप्त झाली. रॉकफेलर फाउंडेशनने ड्रॉसोफिला मेलानोगास्टर या फ्रूटफ्लायचा जनुकीय अभ्यास करण्यासाठी कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या जीवशास्त्र विभागात अणुजीव संशोधन कार्यक्रम आखला होता. या संशोधन प्रकल्पात डेल्ब्रुकला जीवरसायन आणि जनुकशास्त्र या विषयी संशोधनास संधी प्राप्त झाली.
कॅल्टेक येथे त्यांनी इ. एल. एलिस यांच्या गटामध्ये बॅक्टेरिया आणि बॅक्टेरियोफाज व्हायरस यावर संशोधन केले. बॅक्टेरियोफाज यांची बॅक्टेरियाच्या पेशीतील वाढ या विषयावर त्यांनी एलिस यांच्या बरोबर सहलेखक म्हणून संशोधन प्रसिद्ध केले. त्यांची शिष्यवृत्ती संपल्यावर फाउंडेशनने टेनेसी येथील व्हंडेरबिल्ट विद्यापीठात त्यांना भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक म्हणून सामावून घेतले. इंडियाना विद्यापीठाचे साल्वाडोर लूरिय यांच्या ते संपर्कात आले. मग डेल्ब्रुक आणि लूरिया यांनी उत्स्फूर्त जनुकीय उत्परिवर्तनामुळे व्हायरसच्या संक्रमणाला बॅक्टेरिया विरोध करतो, अशा आशयाचा शोध निबंध प्रकाशित केला. दरम्यान वॉशिंगटन विद्यापीठाचे अल्फ्रेड हर्षे हे व्हंडेरबिल्ट विद्यापीठाला भेटी देऊ लागले. लूरिया-डेल्ब्रुक प्रयोग फ्लक्चुएशन चाचणी म्हणून ओळखली जात होती. नैसर्गिक निवड ही सहजगत्या किंवा उत्स्फूर्तपणे घडलेल्या उत्परिवर्तनामुळे होते हा डार्विन यांचा नैसर्गिक निवडीचा सिद्धांत बॅक्टेरियासाठी तसेच उत्क्रांत जीवांना देखील लागू पडतो हे लूरिया आणि डेल्ब्रुक यांनी प्रात्यक्षिकाद्वारा दाखवून दिले. याच त्यांच्या संशोधांनासाठी १९६९ साली लूरिया, डेल्ब्रुक आणि हर्षे या तिघांना वैद्यक शास्त्राचा नोबेल पुरस्कार विभागून देण्यात आला. व्हायरसची जनुकीय रचना आणि त्याचे प्रजोत्पादन या संबंधीच्या संशोधनासाठी त्यांना नोबेल पुरस्काराने सन्मानित करण्यात आले. नोबेल समितीने असे नमूद केले आहे की ‘बॅक्टेरियोफाज व्हायरसच्या संकल्पनेला वैज्ञानिक अधिष्ठान मिळवून दिल्याबद्दल त्याचे श्रेय डेल्ब्रुक यांना जाते. लूरिया यांनी बॅक्टेरियोफाज व्हायरस बॅक्टेरियाच्या पेशीत कसा प्रविष्ट होतो याचे महत्त्वपूर्ण संख्याशास्त्रीय विवेचन केले. आणि अल्फ्रेड हर्षे यांनी या संशोधनाची प्रायोगिक बाजू कौशल्यपूर्ण सांभाळली. टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरस हा बॅक्टेरियाच्या पेशीत आपली अनुवांशिक सामग्री रिकामी करतो. त्यामुळे बॅक्टेरियाच्या पेशीत नवीन टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरसची निर्मिती होते. या संबंधीच्या अनुवांशिक आणि संख्याशास्त्रीय संकल्पना विकसित करून डेल्ब्रुक, लूरिया आणि हर्षे यांनी बॅक्टेरियाच्या पेशीत होणारे उतपरिवर्तन सिद्ध केले आहे.’
लूरिया–डेल्ब्रुक फ्लक्चुएशन चाचणी: अ.प्रेरित उ
त्परिवर्तनात (Induced Mutation) चार परीक्षानलिकात इ.कोलाय या बॅक्टेरियाच्या चार पिढ्या घेतल्या. त्यात टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरस हा उत्परिवर्ती टाकला. असे दिसून आले की प्रत्येक परीक्षानालिकेत चौथ्या पिढीत दोन पेशी उत्पारवर्तीत झाल्या आहेत. यात चढ-उतार दिसत नाहीत. उत्परिवर्तीत झालेल्या पेशी लाल रंगाने दर्शवलेल्या आहेत.
निष्कर्ष : इ.कोलाय या बॅक्टेरियात, टी-1 बॅक्टेरियोफाजमुळे उत्परिवर्तन प्रेरित होत नाही.
ब. उत्स्फूर्त उत्परिवर्तनात [Random Mutation] चार परीक्षानलिकात इ.कोलाय या बॅक्टेरियाच्या चार पिढ्या घेतल्या. त्यात टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरस हा उत्परिवर्ती टाकला. असे दिसून आले की प्रत्येक परीक्षानालिकेत वेगवेगळ्या पिढीत वेगवेगळ्या संख्येत पेशी उत्पारवर्तीत झाल्या आहेत. तिसर्‍या परीक्षानालिकेत उत्परिवर्तन झालेलेच नाही. अशारीतीने यात चढ-उतार दिसतात.
निष्कर्ष : इ.कोलाय या बॅक्टेरियात, टी-1 बॅक्टेरियोफाजमुळे उत्परिवर्तन प्रेरित होत नाही , तर ते उत्स्फूर्त असते.
लूरिया-डेल्ब्रुक फ्लक्चुएशन चाचणीत त्यांना इ.कोलाय या बॅक्टेरियात उत्स्फूर्त उत्परिवर्तन झाल्याचे आढळून आले. म्हणजेच उत्परिवर्तनात चढ-उतार म्हणजेच फ्लक्चुएशन दिसून आले. उत्पारवर्तीत झालेल्या पेशी लाल रंगाने दर्शवलेल्या आहेत. या प्रयोगाद्वारे उत्परिवर्तन हे प्रेरित नसते तर ते उत्स्फूर्त असते असा सिद्धांत लूरिया-डेल्ब्रुक-हर्षे यांनी मांडला.
लॅमार्क या शास्त्रज्ञाने प्रथमच असा सिद्धांत मांडला की सभोवतालच्या परिस्थितीशी जुळवून घेण्यासाठी अनुकुलन प्रक्रियेद्वारा तशा पद्धतीचे बदल घडवून आणले जातात. आणि ते पुढच्या पिढीत हस्तांतरित होतात. ही उपार्जित लक्षणे (Acquired Characteristics) वारशाने (inheritance) पुढच्या पिढीत हस्तांतरित होतात. उपार्जित लक्षणांचे पुढील पिढीत हस्तांतरण’ असा हा लॅमार्कचा उत्क्रांती सिद्धांत सांगतो. याला प्रेरित उत्परिवर्तन असे म्हणतात. त्यानंतर चार्ल्स डार्विन यांनी आपल्या ओरिजिन ऑफ स्पेशीज या पुस्तकात लॅमार्कचा सिद्धांत खोडून काढला आहे. डार्विन म्हणतात की उत्क्रांती ही अशी पूर्वनियोजित नसते. प्रत्येक जीवात उपजत भिन्नता ही असतेच. सभोवतालच्या परिस्थितीनुसार योग्य आणि उचित अशा भिन्नतेची निवड केली जाते आणि ती पुढच्या पिढीत हस्तांतरित केली जाते. ही उपजत असलेली भिन्नता म्हणजे नेमके काय हे मात्र ग्रेगोर मेंडेल यांच्या वाटाण्याच्या प्रयोगाने सिद्ध केले. लूरिया आणि डेल्ब्रुक यांच्या प्रयोगाने सुद्धा डार्विन यांचाच सिद्धांत खरा ठरवला. आणि असे सिद्ध केले की ज्या उत्परिवर्तनामुळे ई. कोलाय हा बॅक्टेरिया टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरसला विरोध करतो हा विरोध ई. कोलाय या बॅक्टेरियात उपजतच असतो. तो विरोध टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरसच्या सानिध्यामुळे प्रेरित होत नाही. म्हणजेच उत्परिवर्तन हे सहजगत्या किंवा उत्स्फूर्तपणे घडते, मग ते उपयुक्त असो वा नसो. टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरसला विरोध ही निवड उत्क्रांतीला दिशा देणारी असते. फायदेशीर उत्परिवर्तन राखले जाते आणि धोकादायक उत्परिवर्तन नाकारले जाते. या उदाहरणात टी-1 बॅक्टेरियोफाज व्हायरसला असलेली संवेदनशीलता नाकारली गेली. या सिद्धांताने अनुवंशशास्त्र आणि अणुजीवशास्त्र या क्षेत्राला क्रांतिकारी दिशा दिली आणि डीएनए या अनुवांशिक धाग्यावर आणि जेनेटिक कोड या संकल्पनेवर भविष्यात संशोधन झाले.
लूरिया, डेल्ब्रुक आणि हर्षे या तिघांनी न्यूयॉर्कच्या लॉन्ग आयलंड येथे कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाळेत ‘बॅक्टेरियोफाजचे अनुवंशशास्त्र’ या विषयावर एक अभ्यासक्रम तयार केला. रेण्वीय जैवविज्ञानाच्या प्राथमिक प्रगतीचे ते शिल्पकार होते. डेल्ब्रुक हे व्हंडेरबिल्ट विद्यापीठातून कॅलटेकला परतले. तेथे निवृत्त होईपर्यंत ते जीवशास्त्राचे प्राध्यापक म्हणून कार्यरत होते. दरम्यानच्या काळात त्यांनी कलोन विद्यापीठात रेण्वीय अनुवंशशास्त्र संस्थेची स्थापना केली.
लूरिया आणि डेल्ब्रुक यांना कोलंबिया विद्यापीठाच्या लुईसा ग्रोस होरविथ परितोषिकाने सन्मानित करण्यात आले, रॉयल सोसायटीचे परदेशस्थ सदस्य म्हणून निवड झाली. अमेरिकन फिजिकल सोसायटीचे ‘बायोलॉजिकल फिजिक्स’ परितोषिक त्यांच्या नावाने दिले जाते. बर्लिनमध्ये त्यांच्या नावाने मॅक्स डेल्ब्रुक केंद्र आणि ‘मॅक्स डेल्ब्रुक रेण्वीय वैद्यकशास्त्र राष्ट्रीय संशोधन केंद्र’ अस्तित्वात आहेत.
मॅक्स डेल्ब्रुक यांचे हटिंग्टन मेमोरियल हॉस्पिटलमध्ये निधन झाले.
संदर्भ :
- https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1969/delbruck/biographical/
- https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1969/delbruck/facts/
- https://www.britannica.com/biography/Max-Delbruck
- https://www.youtube.com/watch?v=Io5rT4-VDrA
समीक्षक : गजानन माळी