You are here

प्रथिने बनवण्याची कला

मधुमेहींना इन्सुलीनचे इंजेक्शन घेताना आपण कित्येकदा पाहीले आहे. तूफानी वेगवान गोलंदाज वसीम अक्रम हा इन्सुलीन घेणारा मधुमेही होता हे माहीत होते तुम्हाला?

इन्सुलीन हे एक प्रथिन आहे आणि आपल्या शरीरात असलेले स्वादुपिंड इन्सुलीन तयार करते. पुर्वी इन्सुलीन गाई-गुरांच्या स्वादुपिंडातून काढले जात. इन्सुलीन काढण्याची प्रक्रिया अत्यंत गुंतागुंतीची होती आणि फक्त काही मायक्रोग्रॅम इतकेच इन्सुलिन मिळत असे.

इन्सुलीनच्या वाढत्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी रसायनशास्रज्ञ झपाट्याने संशोधनाच्या मागे लागले. इन्सुलीन हे अत्यंत गुंतागुंतीची व अवघड रचना असलेल्या रेणूंपासून बनलेले प्रथिन आहे. प्रयोगशाळेत एखाद्या परिक्षानलिकेमधे अगदी अशाच रचनेची प्रथिनं निर्माण करणे हे खूप जटिल काम आहे. अगदी छोटीशी नजरचूक झाली तरी अपेक्षित गुणधर्म असलेले प्रथिन बनणार नाही.

पण प्रथिनाचे अंतिम स्वरूप कितीही जटिल असले तरी ते अमिनो ऍसिड्स नावाच्या ठोकळ्यांपासूनच बनलेले असते. एक प्रथिन बनवण्यासाठी आधी अमिनो ऍसिड्सची क्रमशः शृंखला तयार करावी लागते. अगदी एका माळेत वेगवेगळे सूक्ष्म मणी ओवले जावेत तसेच. अमिनो ऍसिड्स म्हणजे सूक्ष्म मणी, प्रथिन हा तयार होणारी माळ. फरक एवढाच की तयार झाल्यावर माळ सरळ राहते पण प्रथिनांची माळ अमिनो ऍसिड्स च्या गुणधर्मांनुसार वेगवेगळ्या पद्धतीने गुंडाळली जाऊ शकते किंवा दुमडू शकते.

रसायनशात्रज्ञांना एकदा हे तत्व समजल्यावर हे सुद्धा लक्षात आले की प्रथिने तयार करणे हे दोऱ्यात मणी ओवण्या इतके सोपे काम आहे.

बोलणे सोपे पण करणे अवघड असते!

कल्पना करा तुमच्याकडे भरपूर लहान-लहान माळांनी भरलेलं एक भलं मोठं भांडं आहे. या अब्ज माळांमध्ये फक्त काही माळांमधले मणी अचूक आकाराचे आणि अचूक रचनेमध्ये आहेत. या माळांमधून तुम्हाला हवी ती माळ कशी बाहेर काढता येईल बरं?

ब्रूस मेरिफिल्ड यांनी हा प्रश्न सोडवला आणि १९८४ मध्ये त्यांना यासाठी नोबेल पुरस्कार सुद्धा मिळाला.

यासाठी त्यांनी एक सोपी युक्ती केली, त्यांनी प्रथिन एका टोकाशी घट्ट बांधले, दुसऱ्या टोकाला अमिनो ऍसिड्स जोडत गेले. मणी जोडण्यापूर्वी दोऱ्याच्या एका टोकाला आकडा बसवून तो एका सुकाणूला बांधून ठेवावा तसा. असे केल्याने, प्रथिने भरकटत नाहीत आणि अमिनो ऍसिड्स अडकत जातात व माळ नीट बनते.

ब्रुस मेरिफिल्डच्या या कल्पनेमुळे प्रथिनांच्या संश्लेषणात क्रांती घडून आली, प्रथिनांचे उत्पन्न वाढले, प्रथिने वेगळी करण्याचा आणि शुद्धीकरणाचा खर्चदेखील कमी झाला. इन्सुलिन कृत्रिमरित्या रासायनिक पद्धतीने बनवल्यामुळे जास्त प्रमाणात बनवता येऊ लागले व प्राण्यांवर अवलंबून राहण्याची गरज उरली नाही.