योआकिम फ्रँक (Joachim Frank)

फ्रँक, योआकिम: (१२ सप्टेंबर १९४०). जर्मनीत जन्मलेले अमेरिकन जैव-रसायनशास्त्रज्ञ. अतिशीत इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीच्या (क्रायो इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी) विकासासाठी आवश्यक प्रतिमा-प्रक्रिया तंत्रज्ञानाच्या कार्यासाठी त्यांना २०१७ मधील रसायनशास्त्र विषयातील नोबेल पारितोषिक जीवभौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड हेंडरसन आणि झाक ड्युबोशे यांसोबत विभागून देण्यात आले.

फ्रँक यांचा जन्म जर्मनी येथील झीगन येथे झाला. त्यांनी फ्रायबर्ग विद्यापीठातून भौतिकशास्त्र विषयात पदवी (१९६३) आणि म्यूनिक विद्यापीठातून पदव्युत्तर पदवी (१९६७) संपादन केल्यात. पुढे त्यांनी  म्यूनिक येथील तांत्रिक विद्यापीठातून (Technical University of Munich) वॉल्टर हॉप यांच्या मार्गदर्शनाखाली पीएच.डी. पदवी मिळविली (१९७०). त्यांच्या प्रबंधाचा विषय Investigations of high-resolution electron micrographs using image difference and reconstruction methods असा होता. पुढील संशोधनाकरिता त्यांना अधिछात्रवृत्ती मिळाली (१९७०—७२). त्यांनी पॅसाडीना  (कॅलिफोर्निया) येथील जेट प्रोपल्शन लॅबोरेटरी, बर्कली येथील युनिव्हर्सिटी ऑफ कॅलिफोर्निया आणि इथिक (न्यूयॉर्क) येथील कॉर्नेल युनिव्हर्सिटी येथे काम केले. १९७२—७३ या काळात ते म्यूनिकमधील मॅक्स प्लँक इन्स्टिट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री येथे निमंत्रित शास्त्रज्ञ होते आणि १९७३—७५ दरम्यान कॅव्हेंडिश लॅबोरेटरीमध्ये वरिष्ठ संशोधन सहायक पदावर कार्यरत होते. त्यानंतर १९७५ मध्ये ते ऑल्बनी येथील न्यूयॉर्क स्टेट डिपार्टमेंट ऑफ हेल्थच्या वॅड्सवर्थ सेंटरमध्ये वरिष्ठ संशोधन शास्त्रज्ञ म्हणून रुजू झाले. तसेच त्यांनी १९७७ पासून ऑल्बनी येथील स्टेट युनिव्हर्सिटी ऑफ न्यूयॉर्क येथेही काही काळ विविध पदे भूषवली. १९८६साली ते स्टेट युनिव्हार्सिटी ऑफ न्यूयॉर्क येथे जैवरसायन विज्ञान विभागात प्राध्यापक पदावर रुजू झाले. या ठिकाणी त्यांनी इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीच्या संदर्भात सिंगल पार्टिकल अॅप्रोच व रायबोसोम स्ट्रक्चर अँड डायनॅमिक्स या विषयांवर संशोधन केले. पुढे त्यांना रिचर्ड हेंडरसन यांच्यासह केंब्रिजमधील मॉलेक्युलर बायोलॉजी विभागात संशोधन करण्याची संधी मिळाली. पुढे हॉर्व्हर्ड ह्युजेस मेडिकल इंस्टिट्यूटमध्ये रुजू झालेत (१९९८). पुढे ते न्यूयॉर्कमधील कोलंबिया विद्यापीठात वरिष्ठ अधिव्याख्याता म्हणून रुजू झाले (२००३). २००८ पासून ते जीवशास्त्र विभाग तसेच जैवरसायनशास्त्र आणि आण्विक जैव-भौतिकी विभागामध्ये प्राध्यापक पदावर कार्यरत आहेत.

फ्रँक यांनी स्वतंत्र रेणूंचे निरीक्षण करण्याची पद्धत विकसित केली. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीमध्ये स्वतंत्र रेणू अंधुकपणे दिसत होते. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीमध्ये तीव्र इलेक्ट्रॉन शलाकेमुळे नमुना नष्ट होत असल्याने स्वतंत्र रेणूंच्या समूहाचे निरीक्षण करताना अडचण येत असे. कमी तीव्रतेच्या इलेक्ट्रॉन शलाका वापरल्याने मिळणाऱ्या कमी दर्जाच्या प्रतिमांचे सरासरी करून त्यांचा वापर करण्याची पद्धत फ्रँक आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी शोधून काढली. १९७८ मध्ये फ्रँक आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी ग्लुटामाइन सिंथेटेस (glutamine synthetase) या विकराची प्रतिमा मिळवण्यासाठी या पद्धतीचा यशस्वीपणे वापर केला. १९८० च्या दशकाच्या सुरुवातीला त्यांनी सहकाऱ्यांसोबत द्विमितीय प्रतिमांवरून एखाद्या कणाची त्रिमितीय रचना निश्चित करण्यासाठी सांख्यिकीय पद्धती विकसित केल्यात. या पद्धतीमध्ये कणाची प्रतिमा एका सदिश राशीच्या स्वरूपात दर्शवली जाते. समान सदिश हे समान दिक्स्थिती असलेल्या कणांचे असावेत असे मानले गेले आणि अशा समान कणांच्या प्रतिमांची सरासरी काढली गेली. यासाठी त्यांनी स्पायडर नावाची  सॉफ्टवेअर प्रणालीही विकसित केली आहे. त्यात या प्रतिमांचे विश्लेषण करण्यास मदत होते. तसेच त्यांनी रायबोसोम्सच्या उच्च-गुणवत्तेच्या इलेक्ट्रॉन-सूक्ष्मदर्शी प्रतिमा मिळवण्यासाठी सरासरी तंत्राचा वापर केला (१९८१). साधारणत: दशकभर त्यांनी रायबोसोम्सवरील संशोधनावर लक्ष केंद्रित केले. त्यानंतर त्यांनी अतिशीत-इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीचा वापर करण्यास सुरुवात केली. कारण या पद्धतीत गोठवलेल्या नमुन्यांचा वापर केला जात असल्याने, रायबोसोम्सचा आकार कायम राखणे शक्य झाले.

फ्रँक यांना राष्ट्रीय विज्ञान अकादमीचे सदस्यत्व, जैवविज्ञानातील बेंजामिन फ्रँकलिन पदक, जैववैद्यक शास्त्रातील विले परितोषिक इत्यादींनी सन्मानित करण्यात आले आहे. त्यांना रॉयल मायक्रोस्कोपीकल सोसायटीचे मानद सदस्यत्वही बहाल करण्यात आले.

कळीचे शब्द : #क्रायो-इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी #२०१७चा नोबेल पारितोषिक

संदर्भ :

• https://en.wikipedia.org/wiki/Joachim_Frank
• https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2017/frank/facts/ 

समीक्षक : मुकुंद बोधनकर