ક્રિસ્પર: એક શોધની આત્મકથા

મારું નામ ક્રિસ્પર છે. તમે કદાચ મને કોઈ પ્રયોગશાળાના સાધન તરીકે વિચારતા હશો, જે સફેદ કોટ પહેરેલા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે. અને હા, આજે હું ત્યાં ઘણો સમય વિતાવું છું, પરંતુ મારી વાર્તા કોઈ ચમકતી, આધુનિક પ્રયોગશાળામાં શરૂ થઈ નથી. મારી શરૂઆત સૂક્ષ્મ જીવો, બેક્ટેરિયાની દુનિયામાં થઈ હતી. કલ્પના કરો કે જીવન એક વિશાળ, જટિલ પુસ્તક છે, અને તે પુસ્તકના પાના ડીએનએ નામના અણુઓથી બનેલા છે. આ ડીએનએ દરેક જીવંત વસ્તુ માટેની સૂચનાઓ ધરાવે છે. હું તે પુસ્તકને સંપાદિત કરવા માટેનું એક સાધન છું. મને જીવનના પુસ્તક માટે 'શોધો અને બદલો' કાર્ય સાથે જોડાયેલી પરમાણુ કાતરની એક અત્યંત ચોક્કસ જોડી તરીકે વિચારો. હું સૂચનાઓમાં ચોક્કસ સ્થાનો શોધી શકું છું અને તેને બદલી શકું છું. પરંતુ હું હંમેશા આટલો શક્તિશાળી સંપાદક નહોતો. લાખો વર્ષો સુધી, મારી પાસે એક ખૂબ જ વિશિષ્ટ અને મહત્વપૂર્ણ કામ હતું: બેક્ટેરિયાને ખતરનાક આક્રમણકારોથી બચાવવાનું. હું એક રક્ષક હતો, એક ચોકીદાર હતો, જે સૂક્ષ્મ વિશ્વમાં છુપાયેલો હતો અને મારી ક્ષમતાઓને દુનિયા સમક્ષ પ્રગટ કરવાની રાહ જોતો હતો.

લાંબા સમય સુધી, મનુષ્યોને મારા અસ્તિત્વની જાણ નહોતી. હું બેક્ટેરિયાના ડીએનએમાં ઊંડે છુપાયેલો હતો, શાંતિથી મારું કામ કરતો હતો. મારું મુખ્ય કાર્ય બેક્ટેરિયાની રોગપ્રતિકારક શક્તિ તરીકે સેવા આપવાનું હતું. જ્યારે વાયરસ જેવા હુમલાખોરો બેક્ટેરિયમ પર હુમલો કરતા, ત્યારે હું પગલાં લેતો. હું હુમલાખોર વાયરસના ડીએનએનો એક નાનો ટુકડો કાપીને તેને મારા પોતાના કોડમાં સાચવી લેતો, જાણે કે તે કોઈ 'મોસ્ટ વોન્ટેડ' પોસ્ટર હોય. આનાથી બેક્ટેરિયમને યાદ રહેતું કે દુશ્મન કેવો દેખાય છે. જો તે જ વાયરસ ફરીથી હુમલો કરવાનો પ્રયાસ કરે, તો હું તેને તરત જ ઓળખી લેતો અને તેને નષ્ટ કરવા માટે Cas9 નામના પ્રોટીન પાર્ટનરને મોકલતો, જે તેને નુકસાન પહોંચાડે તે પહેલાં તેના ડીએનએને કાપી નાખતો. 1987માં, યોશિઝુમી ઈશિનોના નેતૃત્વ હેઠળના જાપાની વૈજ્ઞાનિકોએ સૌપ્રથમ મારા અસ્તિત્વની નોંધ લીધી. તેઓએ બેક્ટેરિયલ ડીએનએમાં વિચિત્ર, પુનરાવર્તિત પેટર્ન જોઈ, પરંતુ તેઓ સમજી શક્યા નહીં કે હું શું કરું છું. પછી, 2000ના દાયકાની શરૂઆતમાં, ફ્રાન્સિસ્કો મોજિકા નામના એક સ્પેનિશ વૈજ્ઞાનિકે કડીઓ જોડી. તેમણે શોધી કાઢ્યું કે આ પુનરાવર્તિત ભાગો વાસ્તવમાં ભૂતકાળના વાયરલ ચેપની લાઇબ્રેરી હતા. તેમણે જ મને મારું નામ આપ્યું: CRISPR. છતાં પણ, દુનિયાને મારી સાચી શક્તિનો અહેસાસ થવામાં લગભગ એક દાયકો લાગી ગયો.

મારી વાર્તાનો સૌથી મોટો વળાંક ત્યારે આવ્યો જ્યારે બે તેજસ્વી મહિલા વૈજ્ઞાનિકો, એમેન્યુઅલ શાર્પેન્ટિયર અને જેનિફર ડૌડના, મારા રહસ્યોને ઉકેલવા માટે સાથે આવી. તેઓ જુદા જુદા દેશોમાં કામ કરતી હતી, પરંતુ વિજ્ઞાન પ્રત્યેના તેમના જુસ્સાએ તેમને એકસાથે લાવી. એમેન્યુઅલ મારા વિશે અને મારા સહાયક અણુઓ વિશે અભ્યાસ કરી રહી હતી, જ્યારે જેનિફર આરએનએ નામની સંબંધિત પરમાણુની નિષ્ણાત હતી. તેઓએ સાથે મળીને એક અદ્ભુત શોધ કરી. તેઓએ સમજાયું કે હું માત્ર બેક્ટેરિયાના રક્ષણ માટે જ નથી. તેઓએ શોધી કાઢ્યું કે મારા સાથી પ્રોટીન, Cas9, એ 'કાતર' છે જે ડીએનએને કાપે છે, અને હું, ક્રિસ્પર, તેને ક્યાં કાપવું તે બતાવવા માટે માર્ગદર્શક તરીકે કામ કરું છું. સૌથી રોમાંચક ભાગ એ હતો કે તેઓએ શોધી કાઢ્યું કે તેઓ મને કોઈ પણ ડીએનએ ક્રમ શોધવા માટે પ્રોગ્રામ કરી શકે છે, માત્ર વાયરસનો જ નહીં. તેઓ મને એક કસ્ટમ 'માર્ગદર્શક આરએનએ' આપી શકે છે, અને હું તે માર્ગદર્શકને અનુસરીને ડીએનએમાં કોઈપણ ચોક્કસ સ્થાન શોધીશ અને Cas9 તે સ્થાન પર ચોક્કસ કાપ મૂકશે. આ એક વિશાળ સફળતા હતી. 28મી જૂન, 2012ના રોજ, તેઓએ તેમના તારણો પ્રકાશિત કર્યા, અને વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં ઉત્સાહની લહેર ફેલાઈ ગઈ. અચાનક, હું બેક્ટેરિયલ સંરક્ષણ પ્રણાલીમાંથી એક શક્તિશાળી, પ્રોગ્રામેબલ સાધનમાં પરિવર્તિત થઈ ગયો જે વિજ્ઞાન અને દવાના ભવિષ્યને બદલી શકે છે. તે ક્ષણ હતી જ્યારે હું ખરેખર વિશ્વ માટે જીવંત બન્યો.

તે 2012ની અદ્ભુત શોધ પછી, મારું જીવન સંપૂર્ણપણે બદલાઈ ગયું છે. હવે, વિશ્વભરની પ્રયોગશાળાઓમાં, વૈજ્ઞાનિકો મને માનવતાની કેટલીક સૌથી મોટી સમસ્યાઓનો સામનો કરવા માટે ઉપયોગમાં લઈ રહ્યા છે. હું હવે માત્ર વાયરસ સામે લડતો નથી; હું આનુવંશિક રોગો સામે લડી રહ્યો છું. ઉદાહરણ તરીકે, સિકલ સેલ એનિમિયા જેવા રોગો, જે ડીએનએમાં એક નાની ભૂલને કારણે થાય છે, તેને સુધારવાની ક્ષમતા મારામાં છે. વૈજ્ઞાનિકો મને તે ભૂલને શોધવા અને તેને સુધારવા માટે માર્ગદર્શન આપી શકે છે, જે લાખો લોકો માટે આશા આપે છે. મારું કામ માત્ર દવામાં જ સીમિત નથી. હું ખેતીમાં પણ મદદ કરી રહ્યો છું. વૈજ્ઞાનિકો મારો ઉપયોગ એવા પાક બનાવવા માટે કરી રહ્યા છે જે મજબૂત હોય, રોગો સામે લડી શકે અને દુષ્કાળ જેવી કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં પણ ટકી શકે. આનાથી વિશ્વભરના લોકોને વધુ ખોરાક પૂરો પાડવામાં મદદ મળી શકે છે. અલબત્ત, આટલી મોટી શક્તિ સાથે મોટી જવાબદારી પણ આવે છે. વૈજ્ઞાનિકો મારો ઉપયોગ ખૂબ જ કાળજીપૂર્વક કરે છે, અને તેઓ હંમેશા ખાતરી કરે છે કે તેનો ઉપયોગ સારા માટે થાય. મારી વાર્તા એ બતાવે છે કે પ્રકૃતિના સૌથી નાના ખૂણામાં પણ અકલ્પનીય શોધો છુપાયેલી હોઈ શકે છે. હું એક સરળ બેક્ટેરિયલ રક્ષકથી શરૂ કરીને, હવે માનવતા માટે એક ઉજ્જવળ અને સ્વસ્થ ભવિષ્ય બનાવવાની ચાવી બની ગયો છું.

વાચન સમજણ પ્રશ્નો

જવાબ જોવા માટે ક્લિક કરો

Answer: શરૂઆતમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ 1987માં બેક્ટેરિયાના ડીએનએમાં વિચિત્ર પેટર્ન જોઈ પણ તે સમજી શક્યા નહીં. પછી 2000ના દાયકામાં, ફ્રાન્સિસ્કો મોજિકાએ શોધી કાઢ્યું કે તે વાયરસ સામે બેક્ટેરિયાની રોગપ્રતિકારક શક્તિ છે. સૌથી મોટી શોધ 2012માં એમેન્યુઅલ શાર્પેન્ટિયર અને જેનિફર ડૌડના દ્વારા કરવામાં આવી, જ્યારે તેઓએ સમજાયું કે તેઓ ક્રિસ્પરને કોઈપણ ડીએનએને શોધવા અને કાપવા માટે પ્રોગ્રામ કરી શકે છે, જેણે તેને એક શક્તિશાળી જીન-એડિટિંગ સાધન બનાવ્યું.

Answer: વૈજ્ઞાનિકોની મુખ્ય સમસ્યા એ સમજવાની હતી કે બેક્ટેરિયાના ડીએનએમાં વિચિત્ર, પુનરાવર્તિત પેટર્નનો હેતુ શું હતો. ઘણા વર્ષોના સંશોધન અને જુદા જુદા વૈજ્ઞાનિકોના સહયોગ દ્વારા, તેઓએ આ સમસ્યાને ઉકેલી. તેઓએ શોધી કાઢ્યું કે તે માત્ર એક સંરક્ષણ પ્રણાલી જ નથી, પરંતુ તેને જીન્સને સંપાદિત કરવા માટે પ્રોગ્રામ પણ કરી શકાય છે.

Answer: આ વાર્તા શીખવે છે કે વૈજ્ઞાનિક શોધોમાં સમય, ધીરજ અને ઘણા લોકોના સહયોગની જરૂર પડે છે. એક વૈજ્ઞાનિકની શોધ બીજાના કામ પર આધાર રાખે છે. તે એ પણ બતાવે છે કે કુદરતમાં સરળ વસ્તુઓમાં પણ અકલ્પનીય ક્ષમતાઓ છુપાયેલી હોઈ શકે છે.

Answer: લેખકે આ સરખામણીનો ઉપયોગ ક્રિસ્પરના જટિલ કાર્યને સરળ રીતે સમજાવવા માટે કર્યો છે. 'પરમાણુ કાતર' આપણને સમજાવે છે કે તે ડીએનએને કાપી શકે છે, અને 'શોધો અને બદલો' કાર્ય સમજાવે છે કે તે ચોક્કસ સ્થાનો શોધી શકે છે અને ત્યાં ફેરફાર કરી શકે છે. આ આપણને તેની ચોકસાઈ અને શક્તિને સમજવામાં મદદ કરે છે.

Answer: તેમની પ્રેરણા જિજ્ઞાસા અને વિજ્ઞાન પ્રત્યેનો જુસ્સો હતો. વાર્તા કહે છે કે "વિજ્ઞાન પ્રત્યેના તેમના જુસ્સાએ તેમને એકસાથે લાવી." તેઓ માત્ર એ જાણવા માંગતા હતા કે આ કુદરતી પ્રણાલી કેવી રીતે કામ કરે છે, અને તેમની આ જિજ્ઞાસાએ તેમને એક એવી શોધ તરફ દોરી જે વિશ્વને બદલી શકે છે.