विक्रांत पाटील
- प्रसिद्ध अमेरिकन शास्त्रज्ञ आणि मानवी जीनोम डिकोड करण्यात मोलाची भूमिका बजावणारे जे. क्रेग वेंटर यांचे वयाच्या ७९ व्या वर्षी निधन झाले.
- विज्ञानाच्या इतिहासात असे काही मोजकेच शास्त्रज्ञ होऊन गेले, ज्यांनी केवळ जुन्या नियमांना आव्हान दिले नाही, तर अस्तित्वाचे नवे व्याकरण लिहिले.
- जे. क्रेग वेंटर हे त्यापैकीच एक. मानवी जीवनाचा 'ब्लूप्रिंट' असलेल्या 'डीएनए'चा कोड उलगडणारा हा जीनिअस आज आपल्यात नाही, पण त्यांनी विज्ञानाला दिलेल्या दिशा पुढील अनेक शतके मानवजातीला मार्गदर्शन करत राहतील.
प्रसिद्ध अमेरिकन शास्त्रज्ञ आणि मानवी जीनोम डिकोड करण्यात मोलाची भूमिका बजावणारे जे. क्रेग वेंटर यांचे वयाच्या ७९ व्या वर्षी निधन झाले. 'जे. क्रेग वेंटर इन्स्टिट्यूट' (जेसीव्हीआय) ने दिलेल्या अधिकृत माहितीनुसार, बुधवारी, २९ एप्रिल २०२६ रोजी सॅन डिएगो येथे त्यांनी अखेरचा श्वास घेतला. नुकतेच त्यांना कर्करोगाचे निदान झाले होते आणि त्यावरील उपचारादरम्यान उद्भवलेल्या अनपेक्षित दुष्परिणामांमुळे त्यांना रुग्णालयात दाखल करण्यात आले होते, जिथे उपचारादरम्यान त्यांची प्राणज्योत मालवली.
क्रेग वेंटर हे प्रामुख्याने त्यांच्या 'ह्युमन जीनोम प्रोजेक्ट'मधील क्रांतीकारी योगदानासाठी जगभर ओळखले जातात. २००० साली त्यांनी 'सेलेरा जीनोमिक्स' या त्यांच्या खाजगी कंपनीच्या माध्यमातून मानवी डीएनएचे ३.१ अब्ज रासायनिक घटक डिकोड करण्याची महत्त्वपूर्ण कामगिरी करून दाखवली होती. त्यांच्या या संशोधनामुळे कर्करोग आणि हृदयविकारांसारख्या अनेक गंभीर आजारांमागील अनुवांशिक (जेनेटीक) कारणे शोधणे आणि भविष्यातील उपचारांच्या पद्धती विकसित करणे वैद्यकीय विज्ञानाला शक्य झाले. स्वतःच्या जीनोमची संपूर्ण माहिती सार्वजनिक करणारे ते जगातील पहिले व्यक्ती होते.
मानवी जीनोमच्या पलीकडे जाऊन वेंटर यांनी 'सिंथेटिक बायोलॉजी'च्या क्षेत्रातही पायाभूत कार्य केले. प्रयोगशाळेत कृत्रिमरीत्या डीएनए तयार करून जगातील पहिली 'कृत्रिम पेशी' निर्माण करण्याची ऐतिहासिक आणि आश्चर्यकारक कामगिरी त्यांनी २०१० मध्ये त्यांच्या टीमसह केली होती. जीवशास्त्राला तंत्रज्ञानाची जोड देऊन विज्ञानाला एका नव्या युगात नेण्याचे त्यांचे हे कार्य वैद्यकीय आणि विज्ञान क्षेत्रात कायम दिशादर्शक ठरेल.
व्हिएतनामच्या रणांगणातून विज्ञानाच्या प्रयोगशाळेपर्यंत
क्रेग वेंटर यांचा प्रवास एखाद्या थरारक चित्रपटासारखा होता. तरुणपणी व्हिएतनाम युद्धात वैद्यकीय कोअरमध्ये काम करताना त्यांनी मृत्यूचे तांडव जवळून पाहिले. तिथेच त्यांना जाणीव झाली की, मानवी जीव वाचवणे हेच त्यांच्या आयुष्याचे ध्येय असावे. त्यांनी विज्ञानात पाऊल ठेवले तेव्हा सरकारी संस्था मानवी जीनोम डिकोड करण्यासाठी १५ वर्षांचा आराखडा आखत होत्या. पण वेंटर यांनी 'शॉटगन सिक्वेन्सिंग' नावाचे स्वतःचे वेगवान तंत्र शोधले आणि जगाला चकित केले. ते विज्ञानातील 'बंडखोर' मानले जात, कारण ते प्रस्थापित पद्धतींना जुमानत नसत.
भारत आणि वेंटर: विज्ञानाचे अनोखे नाते
क्रेग वेंटर यांचे भारताशी असलेले नाते केवळ औपचारिक नव्हते. त्यांनी अनेकदा भारताला भेट दिली आणि येथील जैवविविधतेचे ते मोठे चाहते होते.
- भारतीय शेतीसाठी वरदान: वेंटर यांनी विकसित केलेल्या वेगवान जीनोम सिक्वेन्सिंग तंत्राचा सर्वाधिक फायदा भारतीय कृषी विज्ञानाला झाला. आज भारतात जे कापूस, तांदूळ किंवा आंब्याच्या वाणांचे जेनेटिक मॅपिंग केले जाते, त्याचा पाया वेंटर यांच्या संशोधनात आहे.
- भारतीय शास्त्रज्ञांशी संवाद: बेंगळुरू आणि दिल्लीतील विज्ञान परिषदांमध्ये त्यांनी भारतीय तरुणांना नेहमीच 'विज्ञानाचे उद्योगीकरण' करण्याचे आवाहन केले. त्यांच्या जे. क्रेग वेंटर इन्स्टिट्यूटमध्ये (जेसीव्हीआय) अनेक भारतीय संशोधकांनी त्यांच्या मार्गदर्शनाखाली कार्य केले आहे.
- आयुर्वेद आणि आधुनिक विज्ञान: वेंटर यांचा असा विश्वास होता की, भारताकडे असलेल्या औषधी वनस्पतींचा खजिना जर जीनोमिक्सशी जोडला, तर कॅन्सरसारख्या आजारांवर रामबाण उपाय मिळू शकतात.
प्रयोगशाळेतील 'ब्रह्मा': कृत्रिम पेशीची निर्मिती
२०१० मध्ये वेंटर यांनी जे केले, ते विज्ञानाच्या कल्पनेपलीकडचे होते. त्यांनी जगातली पहिली 'कृत्रिम पेशी' (सिंथेटिक सेल) तयार केली. याचा अर्थ असा की, निसर्गात अस्तित्वात नसलेला जीव त्यांनी प्रयोगशाळेत संगणकाच्या कोडद्वारे तयार केला. या संशोधनामुळे त्यांना 'विज्ञानातील ब्रह्मा' म्हटले जाऊ लागले. त्यांना खात्री होती की, भविष्यात अशा कृत्रिम जीवाणूंच्या माध्यमातून आपण प्रदूषण कमी करू शकू किंवा औषधे तयार करू शकू.
क्रेग वेंटर हे केवळ शास्त्रज्ञ नव्हते, तर ते एक स्वप्नद्रष्टे होते. स्वतःच्या यॉट (सॉर्सरर टू) वर जगभर फिरून त्यांनी समुद्राच्या पाण्यातील सूक्ष्मजीवांचे जीनोम गोळा केले. त्यांच्या मते, "आपण केवळ कार्बनचे गोळे नसून आपले शरीर म्हणजे डीकोड करता येण्याजोगा डिजिटल डेटा आहे."
भारतीय शेतीला 'नशिबाच्या फेऱ्यातून' बाहेर काढणारा अवलिया
क्रेग वेंटर यांनी शोधलेल्या 'शॉटगन सिक्वेन्सिंग' आणि हाय-थ्रूपुट जीनोमिक्सचा वापर करून भारतीय शास्त्रज्ञांनी अनेक पिकांच्या वाणांमध्ये क्रांती घडवून आणली आहे. या तंत्रज्ञानामुळे पिकांचा 'डीएनए' वाचणे सोपे झाले आणि कमी वेळात अधिक उत्पादन देणाऱ्या जाती विकसित झाल्या.
यातील काही प्रमुख आणि यशस्वी उदाहरणे अशी -
१. स्वर्ण-सब १ तांदूळ: पुरालाही हरवणारा वाण: भारतीय शेतीसमोरील सर्वात मोठे आव्हान म्हणजे पूर. बिहार, उत्तर प्रदेश आणि पश्चिम बंगालमधील भातशेती अनेकदा पाण्याखाली गेल्यामुळे नष्ट होत असे.
वेंटर यांच्या तंत्राचा फायदा: शास्त्रज्ञांनी तांदळाच्या हजारो जनुकांमधून 'सब १-ए' नावाचे एक विशिष्ट जनुक शोधून काढले, जे तांदळाला पाण्याखाली १४ दिवस जिवंत ठेवण्यास मदत करते.
परिणाम: वेंटर यांनी विकसित केलेल्या वेगवान मॅपिंग पद्धतीमुळे हे जनुक शोधणे शक्य झाले. आज हा वाण लाखो भारतीय शेतकऱ्यांचे उत्पन्न वाचवत आहे.
२. तूर आणि हरभऱ्याचे 'जीनोम डिकोडिंग': हैदराबाद येथील इक्रीसॅट या संस्थेने भारतीय शास्त्रज्ञांच्या मदतीने तूर आणि हरभऱ्याचा संपूर्ण जीनोम मॅप केला आहे.
क्रांती: पूर्वी नवीन वाण विकसित करण्यासाठी १०-१२ वर्षे लागायची, पण वेंटर यांच्या 'नेक्स्ट जनरेशन सिक्वेन्सिंग' (एनजीएस) मुळे हे काम आता ४-५ वर्षांत पूर्ण होते.
फायदा: यामुळे कीड-प्रतिरोधक आणि कमी पाण्यात येणाऱ्या तुरीच्या (उदा. मरुती, आशा) वाणांमध्ये सुधारणा करणे सोपे झाले आहे.
रत्नागिरीचा हापूस: अस्सल चवीचे 'डिजिटल' रहस्य
हापूस आंब्याचा गोडवा, त्याचा विशिष्ट सुगंध आणि त्याचा टिकण्याचा काळ (शेल्फ लाईफ) या गोष्टी कोणत्या जनुकांमुळे निश्चित होतात, याचा अभ्यास भारतीय शास्त्रज्ञांनी वेंटर यांच्या तंत्राचा वापर करून केला आहे.
संशोधन: हापूस आंब्याचा संपूर्ण 'जीनोम सिक्वेन्स' उलगडल्यामुळे आता आपण अशा वाणांची निर्मिती करू शकतो, जे लांबच्या प्रवासातही खराब होणार नाहीत आणि त्यांची चवही अस्सल राहील. हे तंत्रज्ञान 'हापूस'च्या निर्यातीसाठी मोठे शस्त्र ठरत आहे.
वेंटर यांच्या 'शॉटगन सिक्वेन्सिंग'ने नेमके काय बदलले?
जुनी पद्धत (संगर मेथड) | वेंटर यांची पद्धत (शॉटगन सिक्वेन्सिंग)
- डीएनएचे एकामागून एक तुकडे वाचले जायचे (अत्यंत संथ). | डीएनएचे लाखो तुकडे एकाच वेळी वाचले जातात (अतिशय वेगवान).
- एका पिकाचा जीनोम उलगडायला १० वर्षे लागायची. | आता काही महिने किंवा दिवसांत हे काम पूर्ण होते.
खर्च कोट्यवधी रुपयांमध्ये होता. | आधुनिक उपकरणांमुळे खर्च ९०% पर्यंत कमी झाला. 
बीटी कॉटन वाणात फायदा
भारतीय कापूस (बीटी कॉटन) क्षेत्रातही जेनेटिक मॅपिंगचा वापर करून अशा प्रजाती विकसित केल्या जात आहेत, ज्या 'पिंक बोलवर्म' (गुलाबी बोंडअळी) यांसारख्या किडीला नैसर्गिकरीत्या प्रतिकार करू शकतात.
या तंत्रज्ञानामुळे भारतीय शेती आता केवळ 'नशिबावर' अवलंबून न राहता 'डेटा आणि विज्ञानावर' आधारित होत आहे.
हापूस आंब्याचा 'जीनोम सिक्वेन्स' उलगडून निर्यातीला बळ दिले
जीनोम शास्त्रज्ञ जे. क्रेग वेंटर यांच्या निधनाने केवळ जागतिक विज्ञान क्षेत्राचीच हानी झाली नाही, तर कोकणच्या आणि पर्यायाने भारताच्या कृषी अर्थव्यवस्थेला 'डिजिटल' ताकद देणारा एक आधारवड हरपला आहे. वेंटर यांनी विकसित केलेल्या जीनोम सिक्वेन्सिंग तंत्राचा वापर करूनच भारतीय शास्त्रज्ञांना रत्नागिरीच्या हापूस आंब्याचे 'जनुकीय रहस्य' उलगडण्यात यश आले होते, ज्यामुळे आज हापूस जागतिक बाजारपेठेत अधिक सक्षमपणे उभा आहे.
हापूसचा 'डिजिटल कोड' आणि वेंटर यांचे तंत्र
हापूस आंब्याचा विशिष्ट स्वाद, त्याचा सुवर्ण रंग आणि जगभरात प्रसिद्ध असलेला त्याचा सुगंध नेमका कोणत्या घटकांमुळे येतो, हे अनेक वर्षे एक कोडे होते. क्रेग वेंटर यांनी शोधलेल्या 'शॉटगन सिक्वेन्सिंग' या वेगवान तंत्राचा आधार घेऊन भारतीय कृषी संशोधकांनी हापूसचा संपूर्ण जीनोम मॅप तयार केला.
- गोडव्याचे शास्त्र: या संशोधनामुळे आंब्यातील शर्करेचे प्रमाण नियंत्रित करणाऱ्या जनुकांची ओळख पटली.
- सुगंधाचे रहस्य: हापूसचा नैसर्गिक सुगंध देणाऱ्या 'व्होलॅटाईल' घटकांमागील डीएनए कोड शास्त्रज्ञांना वेंटर यांच्या पद्धतीमुळेच समजला.
निर्यातीसाठी ठरले 'मोठे शस्त्र'
कोकणातील हापूस उत्पादकांसमोर सर्वात मोठे आव्हान हे 'शेल्फ लाईफ' म्हणजेच आंबा टिकण्याच्या कालावधीचे होते. लांबच्या प्रवासात आंबा खराब होत असल्याने निर्यातीवर मर्यादा येत असत.
संशोधनाचा फायदा: वेंटर यांच्या तंत्रज्ञानामुळे आंबा पिकण्याची प्रक्रिया संथ करणाऱ्या जनुकांवर (राईपनिंग जीन्स) लक्ष केंद्रित करणे शक्य झाले.
परिणाम: यामुळे असा हापूस विकसित करण्याच्या दिशेने पावले पडली, ज्याची चव अस्सल राहील पण तो लांबच्या प्रवासातही खराब होणार नाही. हे तंत्रज्ञान खऱ्या अर्थाने हापूसच्या जागतिक निर्यातीसाठी 'गेम चेंजर' ठरले आहे.
कोकणच्या मातीशी जोडलेले 'विज्ञानाचे नाते'
जरी क्रेग वेंटर यांनी अमेरिकेत बसून मानवी जीनोमवर काम केले असले, तरी त्यांनी दिलेल्या संशोधनाच्या साधनांनी कोकणातील बागायतदारांचे आयुष्य बदलले. डॉ. बाळासाहेब सावंत कोकण कृषी विद्यापीठ आणि इतर भारतीय संस्थांमधील शास्त्रज्ञ आजही वेंटर यांनी आखून दिलेल्या 'जीनोमिक्स'च्या वाटेवरूनच हापूसच्या गुणवत्तेत सुधारणा करत आहेत.
"हापूसची चव आता केवळ जिभेवर नाही, तर विज्ञानाच्या लॅबमध्ये 'डिजिटल कोड'च्या स्वरूपात सुरक्षित आहे."
आज हापूस आंबा जेव्हा सातासमुद्रापार न्यूयॉर्क किंवा लंडनच्या बाजारपेठेत पोहोचतो, तेव्हा त्या प्रवासामागे क्रेग वेंटर यांच्या सूक्ष्म विज्ञानाचा मोठा वाटा असतो. अशा या 'जीनोम नायकाला' भारतीय कृषी क्षेत्र आणि कोकणचे बागायतदार साश्रू नयनांनी श्रद्धांजली अर्पण करत आहेत.
हापूसला 'आतल्या गाठीच्या' रोगापासून वाचवणारे क्रेग वेंटर तंत्रज्ञान
हापूस आंबा बागायतदारांसाठी 'साका' ('स्पॉंजी टिश्यू' ) ही एक अत्यंत क्लिष्ट आणि आर्थिक नुकसान करणारी समस्या आहे. आंबा बाहेरून अतिशय चांगला दिसतो, पण कापल्यानंतर आतला गर पांढरट, आंबट आणि मऊ झालेला असतो. यालाच स्थानिक भाषेत 'साका पडणे' म्हणतात. क्रेग वेंटर यांनी विकसित केलेल्या जीनोम सिक्वेन्सिंग तंत्राचा वापर करून भारतीय शास्त्रज्ञ या समस्येवर तोडगा काढत आहेत. 
साका पडण्यामागचे नेमके कारण काय?
संशोधनानुसार, झाडाच्या खालच्या जमिनीतून निघणारी उष्णता (हीट रेडिएशन) जेव्हा फळाला लागते, तेव्हा फळातील काही पेशींचे चयापचय (मेटाबोलीझम) बिघडते. यामुळे फळात 'अमायलेज' नावाच्या एन्झाईमची प्रक्रिया विस्कळीत होते आणि गर शिजल्यासारखा किंवा स्पंजसारखा होतो.
पूर्वी साका का पडतो, हे केवळ निरीक्षणावरून ठरवले जायचे. मात्र, वेंटर यांच्या 'हाय-थ्रूपुट सिक्वेन्सिंग' तंत्रामुळे शास्त्रज्ञांना आता 'डीएनए' स्तरावर अभ्यास करणे शक्य झाले आहे -
- जनुकीय ओळख (जीन आयडेंटिफिकेशन): शास्त्रज्ञांनी अशा विशिष्ट जनुकांची (जीन्स) ओळख पटवली आहे, जे उष्णतेचा ताण (हीट स्ट्रेस) सहन करण्यास मदत करतात.
- कॅल्शियम ट्रान्सपोर्ट: संशोधनात असे आढळले आहे की, ज्या फळांमध्ये कॅल्शियमचे वहन नीट होत नाही, तिथे साका पडण्याचे प्रमाण जास्त असते. या वहनावर नियंत्रण ठेवणाऱ्या जनुकांचे मॅपिंग आता पूर्ण झाले आहे.
'मार्कर असिस्टेड सिलेक्शन' (एमएएस) तंत्रज्ञान
व्हेंटर यांच्या विज्ञानाचा सर्वात मोठा उपयोग म्हणजे आता नवीन वाण विकसित करण्यासाठी १०-१५ वर्षे थांबण्याची गरज नाही.
वेगवान निवड: रोप लहान असतानाच त्याच्या डीएनएची चाचणी करून, हे झाड भविष्यात 'साका मुक्त' फळे देईल की नाही, हे शास्त्रज्ञ आता सांगू शकतात.
सुधारित कलमे: डॉ. बाळासाहेब सावंत कोकण कृषी विद्यापीठासारख्या संस्था या तंत्राचा वापर करून 'साका'ला नैसर्गिकरीत्या प्रतिकार करणाऱ्या हापूसच्या उप-जातींवर काम करत आहेत.
भविष्यातील फायदा: १००% साका मुक्त हापूस
जीनोम सिक्वेन्सिंगमुळे आता अशी 'मॅलेक्युयलर डायग्नोस्टिक किट' विकसित केली जात आहे, ज्याद्वारे फळ बागेत असतानाच ते 'साका'ग्रस्त आहे की नाही, हे तपासता येईल. यामुळे निर्यातीपूर्वीच खराब फळे बाजूला काढता येतील आणि आंतरराष्ट्रीय बाजारपेठेत भारतीय हापूसची विश्वासार्हता वाढेल.
थोडक्यात सांगायचे तर, क्रेग वेंटर यांनी दिलेले विज्ञानाचे साधन आज कोकणातील हापूसला 'आतल्या गाठीच्या' रोगापासून वाचवण्यासाठी आणि शेतकऱ्यांचे होणारे कोट्यवधींचे नुकसान टाळण्यासाठी सर्वात मोठे साधन ठरले आहे.
आज ते आपल्यात नसले तरी, भारतातील प्रत्येक प्रयोगशाळेत जेव्हा एखादा शास्त्रज्ञ डीएनएचे विश्लेषण करतो, तेव्हा त्यात क्रेग वेंटर यांच्या क्रांतीकारी विचारांचा अंश जिवंत असतो. जीनोम विज्ञानाच्या या महान 'कोडर'ला भावपूर्ण श्रद्धांजली!
