बहुविध युग्मविकल्पी (Multiple Alleles)

एकाच क्रमांकाच्या गुणसूत्र जोडीतील समान जनुकाची जोडी म्हणजे युग्मविकल्पी होय. बहुपेशीय केंद्रकी (Eukaryotic) सजीवांमध्ये अनेक वेळा एका जनुकाचे एकाहून अधिक विकल्प आढळून येतात. हे विकल्प त्या जनुकाची नैसर्गिक वैकल्पिक रूपे असतात. यामुळे प्रजातीमध्ये दृश्य प्रारूपी विविधता निर्माण होते. अशा जनुकांना बहुविध युग्मविकल्पी (Polymorphic) म्हणतात. बहुतेक सर्व बहुपेशीय केंद्रकी सजीवाच्या पेशीमध्ये गुणसूत्राचे दोन संच असतात. अनुवंश विज्ञानाच्या भाषेत त्यांना द्विगुणित (Diploid) म्हणतात. अशाप्रकारे प्रत्येक पेशीत एकाच जनुकाच्या दोन प्रती असतात. जर या प्रती अगदी एकसारख्या असतील, तर त्यांना समयुग्मजी (Homozygous) आणि जर त्या दोन प्रती वेगवेगळ्या असतील, तर त्यांना विषमयुग्मजी (Heterozygous) म्हणतात. ही युग्मविकल्पे प्रभावी किंवा अप्रभावी असतात. जे जनुक व्यक्त होते, त्याला प्रभावी (Dominant) जनुक म्हणतात; तर जे अव्यक्त असते, त्याला अप्रभावी (Recessive) जनुक म्हणतात. सामान्यत: अप्रभावी जनुके विषमयुग्मजीवात प्रकट होत नाहीत; परंतु, ती समयुग्मजीवात प्रकट होतात. अशामुळे सर्वस्वी विरुद्ध दृश्य प्रारूपे निर्माण होतात. गुणसूत्र जोडीतील प्रत्येक गुणसूत्रावर जनुकांचा क्रम व त्यांचे स्थान निश्चित असते, याला जनुक स्थान (Locus) म्हणतात.

ग्रेगोर योहान मेंडेल यांनी वाटाण्याच्या जातीचा संकर केला. त्यासाठी त्यांनी जांभळी व पांढरी फुले असणाऱ्या वाटाण्याच्या जाती संकरासाठी वापरल्या. त्यांनी एका फुलाच्या रंगाचे दोनच विकल्प विचारात घेतले. नैसर्गिक उत्परिवर्तनामुळे केंद्रकी सजीवामध्ये एका जनुकाचे वेगवेगळे वैयक्तिक विकल्प आढळतात. याला युग्मजी विविधता (Allelic variation) म्हणतात. ही विविधता प्रमाणित करता येते. जनुकातील अंगभूत रसायनातील डीनएमधील आधारक (बेस) जोड्यांच्या क्रमामध्ये बदल होतात. डीनएची प्रतिकृती निर्माण होताना उत्परिवर्तन जनक रसायनामुळे किंवा नैसर्गिकरित्या खंडित झालेल्या डीनएची डागडुजी करताना आधारक जोड्यांचा क्रम चुकतो. क्रम चुकल्यामुळे त्याच्या जनुकीय संकेतामध्ये (Genetic code) बदल होतो. वेगळ्या जनुकीय संकेतामुळे तयार झालेले प्रथिन वेगळे असते. प्रथिनातील काही बदलामुळे सजीवाच्या प्रारूपावर मोठा परिणाम होतो; उदा., हीमोफिलिया, रंगांधळेपणा, दात्रपेशी आजार, थॅलॅसेमिया. अशा बदलांचा सजीवाला टिकून राहण्यात कधी कधी फायदा होतो. हे नैसर्गिक निवडीचे (Natural Selection) व नव्या प्रजाती निर्माण होण्यामागील एक कारण आहे. विकल्पी संकेतन प्रकारात जनुकाच्या प्रथिन निर्मितीशिवाय असलेल्या क्रमामध्ये बदल झाल्यास (Non coding) सजीवावर कसलाही परिणाम होत नाही. कधी कधी बदललेल्या जनुकीय संकेतामुळे निर्माण झालेले प्रथिन अकार्यक्षम असते. अकार्यक्षम प्रथिनापासून वेगळे दृश्य प्रारूप निर्माण होत नाही. याकरिता शास्त्रज्ञ नेहमी प्रथिननिर्मितीसाठी कोणती जनुके उपयोगी आहेत, याचा शोध घेत असतात. मानवी जीनोममध्ये ३०० कोटी आधारक जोड्या असतात आणि एका जनुकात शेकडो आधारक जोड्या असतात. एखाद्या आधारक जोडीमधील उत्परिवर्तन नवीन युग्मविकल्पाला जन्म देऊ शकते.

बहुविध युग्मविकल्पाची काही उदाहरणे पुढीलप्रमाणे देता येतील –

मांजरातील प्रारूपी विविधता : मानवाने आठ हजार वर्षांपासून मांजर पाळले आहे. पाळीव मांजरामध्ये आंतरप्रजननाने विविध रंगाचे केस असलेल्या मांजराची प्रारूपे तयार होतात. प्रजनन हा नैसर्गिक प्रकार आहे. या मांजरांचा वन्य मांजराशी संपर्क येत नाही. माणसाळलेल्या मांजरींच्या दृश्य प्रारूपामागे असलेल्या युग्मविकल्पांचे त्यामुळे कळत नकळत चयन झाले आहे. मांजराच्या त्वचेवर लांब किवा छोटे बारीक केस असतात. यामागे बरीच जनुके असतात. काही जनुकांमुळे केसाळ मांजरी निर्माण होतात, तर काही जनुके अजिबात केस नसलेल्या मांजरींना जन्म देतात. केसाळ मांजरामध्ये दोन अप्रभावी जनुके असतात, तर यातील प्रभावी जनुके बारीक आखूड केस असलेली मांजरे निर्माण करतात. काळ्या, पांढऱ्या आणि तपकिरी रंगांच्या मांजरीमध्ये बहुविध युग्मविकल्पी जनुके असतात, जी त्यांच्या त्वचेखाली वेगवेगळी रंगद्रव्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात तयार करतात. अशा जनुकांचे विविध विकल्प वापरून मांजरामध्ये वैचित्र्य निर्माण करण्यात प्राणी प्रजनकांना यश मिळाले आहे. अर्थात याला काही हजार वर्षांचा कालावधी लागला आहे. अगदी चार युग्मविकल्प वापरून देखील विविध प्रकारच्या मांजरीचे वाण निर्माण करता येतात.

फळमाशीतील प्रारूपी विविधता : इ. स. २००० मध्ये शास्त्रज्ञांनी फळमाशीच्या डीनएचा अनुक्रम लावला. फळमाशीत जवळजवळ १७,००० जनुकांचा शोध लागला आहे. परंतु, त्यांच्यातील प्रजननक्षमतेमुळे हजारो माशा निर्माण होतात व त्यामुळे त्यांच्यात जनुकीय विविधतेचा महापूर बघायला मिळतो, जो बहुविध युग्मविकल्पी प्रारूपे निर्माण करतो. फळमाशीतील प्रारूपी विविधता युग्मातील बहुविध विकल्पामुळे निर्माण झाली आहे. त्यात डोळ्यांचा रंग, त्वचेचा रंग इत्यादींवर प्रभाव करणाऱ्या जनुक समुहांचा समावेश आहे. फळमाशीतील दृश्य प्रारूपी विविधतेचा उपयोग करून जनुकीय शास्त्रात खूप संशोधन झाले आहे.

**बहुविध युग्मविकल्पामुळे निर्माण झालेली फळमाशीतील दृश्य प्रारूपी विविधता**

सहप्रभावीयुग्मज (Codominance) : कधी कधी विषमयुग्मजीव दोन्ही गुणसूत्रातील युग्मविकल्पांचा दृश्य प्रारूप निर्माण करण्यात उपयोग करतात. रक्तगट ठरवणारी जनुके हे सहप्रभावीयुग्मजाचे प्रभावी उदाहरण आहे. मानवी रक्ताचे ए (A) व बी (B) हे दोन गट आढळतात. रक्तगटाचा अभाव म्हणजेच ओ (O) रक्तगट. तांबड्या पेशींच्या आवरणावर असलेल्या प्रतिजनावरून हे गट ठरवण्यात आले आहेत. तांबड्या पेशीवर असलेल्या A किंवा B प्रतिजनावरून व्यक्तीचा रक्तगट ठरतो. रक्तगटनिर्मिती जनुकास आय (I) हे इंग्रजी अक्षर देण्यात आले आहे. आय (I) हे इम्युनोग्लोबिनचे लघुरूप आहे. या जनुकाचे तीन विकल्प आढळतात. I_A, I_B आणि i.I_A या जनुकांमुळे A प्रतिजन, तर I_B या जनुकामुळे B प्रतिजन तयार होते. i हा विकल्प कुठलेही प्रतिजन बनवीत नाही. प्रतिजन नसणे हे i या अप्रभावी जनुकामुळे घडते. हाच तो प्रतिजन नसणारा O रक्तगट. I_A , I_B रक्तगट प्रभावी जनुकामुळे तयार होतात. प्रत्येक द्विगुणित जीवात दोन युग्मविकल्प असतात. मानवात देखील I_A, I_B आणि i या विकल्पांचे खाली दाखविल्याप्रमाणे पर्याय आढळतात.

युग्मविकल्प	रक्तगट
I_AI_A	A
I_AI_B	AB
I_BI_B	B
I_Ai	A
I_Bi	B
ii	O

A रक्तगटाच्या व्यक्तीमध्ये I_AI_A किवा I_Ai हे युग्मविकल्प असतात. i हे अप्रभावी व्यक्त न होणारे जनुक आहे. I_AI_B हे दोन्ही युग्मविकल्प असलेल्या व्यक्तीचा AB रक्तगट असतो. कारण AB ही दोन्ही जनुके प्रभावी असल्यामुळे A आणि B दोन्ही प्रतिजन AB रक्तगट असलेल्या मानवात आढळतात. ज्या व्यक्तीत ii हे युग्मविकल्प असते त्याचा रक्तगट O असतो. याप्रमाणे सहा युग्मविकल्पामुळे चार प्रकारचे रक्तगट मानवात निर्माण होतात. रक्तदान करताना हे रक्तगट महत्त्वाचे असतात. ABO या जनुकाचे ७० युग्मविकल्प आढळून आले आहेत. म्हणजे A रक्तगट असलेल्या मानवात I_AI_A किंवा I_Ai हे युग्मविकल्प किंवा A जनुकाचे विविध विकल्प देखील असू शकतात. याशिवाय इतरही बऱ्याच प्रारूपी विविधतेमागे बहुविध युग्मविकल्पी जनुके आढळून आली आहेत.