PRAHAAR | ONLINE MARATHI NEWS: भरीव आशेचं जैवतंत्रज्ञान भरीव आशेचं जैवतंत्रज्ञान ================================================================================ जोसेफ तुस्कानो on 03 August, 2010 05:30:00 AM निसर्ग ऊर्जेच्या विविध आढळाने विपुल भरलेला असूनसुद्धा आपण माणसं ऊर्जेच्या तुटवडय़ासंबंधी बोंबाबोंब करीत असतो. खरं कारण असं आहे की, ‘सवयीचा गुलाम’ बनण्याच्या मानवीवृत्तीमुळे सध्या सारी मानवजात एकच प्रकारच्या ऊर्जेच्या आढळावर जास्तीत जास्त विसंबून आहे. ऊर्जेच्या प्रमुख आढळात त्याचमुळे आजामितीला तरी खनिज तेलांना पर्याय नाही, असं भासवलं जातं. मग विकसनशील देशांना पेट्रोडॉलरपुढे मान झुकवावी लागते. अरब देशांची ‘हांजी हांजी’ करीत नको तिथे, नको ते फाजिल राजकारण खेळावं लागतं.. आणि मृत समुद्रातून शेकडो किलोवॉट ऊर्जा निर्माण करणा-यांनी घरोघर छपरावर ऊर्जाघट बसवून दररोज हजारो किलो कॅलरीज ऊर्जा वाचवणा-या इस्रायलसारख्या चिमुकल्या पण शक्तिमान देशातील ऊर्जातज्ज्ञांना देशात भरणा-या जागतिक ऊर्जा परिषदेसाठी आमंत्रित करण्यास आपण तयार नसतो. चिनी तत्त्वज्ञांच्या सूत्रानुसार कोणतीही समस्या ही एखाद्या जीवनावश्यक बाबींच्या तुटवडय़ासोबत एक आव्हानदेखील सोबत घेऊन येते व मग त्या आव्हानातून नवसंशोधनाची संधी निर्माण होते. गरज ही शोधांची जननी आहे, म्हणतात ते यासाठीच! सध्याच्या इंधन तुटवडय़ामुळे संशोधकांनी निसर्गात मुबलक प्रमाणात असलेल्या निरुपयोगी वस्तूवर सुक्ष्म जीवाणूंची प्रक्रिया करून पर्यायी इंधन शोधण्याचा विचार केला व बायोटेक्नॉलॉजी हे उपयुक्त नि स्वस्त तंत्रज्ञान जन्माला घातलं. आज हे तंत्रज्ञान उद्योगधंद्याच्या विविध क्षेत्रांत संशोधनाच्या वेगवेगळ्या संधी उपलब्ध करून देत आहे. जीवतंत्रज्ञान ही शास्त्राची शाखा उद्योगधंद्यात आस्तेकदम क्रांती घडवत आहे. अगदी गेल्या काही वर्षापर्यंत या आधुनिक तंत्रज्ञानाकडे फारसं कुणी लक्ष दिलं नव्हतं. वास्तविक मद्यार्क तयार करण्यासाठी होणारा या तंत्रज्ञानाचा वापर हा मानवी संस्कृतीच्या अस्तित्वाशी निगडित आहे. विकिरणाच्या साह्याने उत्कृष्ट वाइन तयार करण्याची कला रोमन लोकांनी जगाला शिकविली. युरोपात तर बीयर, शॅम्पेन, विनीगर तसंच पावासारखे खाद्यपदार्थ बनवण्यासाठी बायोटेक्नॉलॉजीचा वापर पिढय़ान् पिढय़ा होत आला आहे. हळूहळू औद्योगिक क्षेत्रातील विविध शाखांत हे तंत्रज्ञान आपले हातपाय पसरवत गेलं. सुक्ष्म जीवाणू, वनस्पती किंवा या सजीव घटकातून वेगळय़ा केलेल्या विकरांचा वापर करून कमी खर्चात उत्कृष्ट गुणवत्तेचे अन्नपदार्थ, औषधं, रसायनं तयार करता येतात, हे लक्षात आल्यावर जगभरच्या मोठमोठय़ा कंपन्या बायोटेक्नॉलॉजीचा वापर करू लागल्या. आजच्या घडीला जपान व युरोपियन देश या क्षेत्रात आघाडीवर आहेत. इंग्लंडमधील ‘बिलीहेम येथील ‘इंपिकिथल केमिकल इंडस्ट्रीज’ या उद्योगसमूहातर्फे ‘मेथिलोफिलस मेथिलोट्रोपस’ या विशिष्ट जीवाणूंचा वापर करून मिथेनॉल व अमोनिया वायूंपासून प्राण्यांना उपयुक्त असं ‘प्रुटिन’ नावाचं प्रथिन तयार केलं जातं. शेतीला हानीकारक ठरणाऱ्या गवतासारख्या वनस्पतीपासून उपयुक्त प्रथिनं तयार करण्याचे प्रयत्न ऑस्ट्रेलियात यशस्वी झालेले आहेत. बडोद्यातील पेट्रोलियम शुद्धीकरण कारखान्यात मेणावर जगणा-या जीवाणूपासून प्रथिनं तयार करण्याचे प्रयत्न फलद्रूप झाले आहेत. ‘बोट्रीकोकम ब्राऊनी’ जातीच्या एका जीवाणूची योग्य परिस्थितीत (कल्चरमध्ये) वाढ केली तर तो मद्यपदार्थाची निर्मिती होताना आढळते. बीयर या पेयातील प्रथिनांची अशुद्धता पेयेनं या विकराच्या साह्याने काढली जाते, तर दुधातल्या केसिनवर रेबिज या विकराची प्रक्रिया करून चीज बनवलं जातं. पेक्टीन हे विकर फळाचा रस तयार करताना वापरतात. वनस्पतीसृष्टीत विपुल प्रमाणात आढळणा-या स्टार्च (पिष्टमय पदार्थ) व सेल्युलोज त्यांचे विकरांच्या साह्याने विघटन केल्यास, त्यापासून बहुमोल घटक प्राप्त करता येतात. अमॉयलेज हे विकर स्टार्चपासून डेक्ट्रीन व माल्टोज हे शर्करायुक्त पदार्थ मिळवून देतात. स्टार्च व सेल्युलोज या दोन्हींचे विविध शर्करायुक्त पदार्थात रूपांतर करून त्यापासून इंधनापासून उपयुक्त असा अल्कोहोल मिळवता येतो. कॅनडातील ‘नॅशनल रिसर्च कौन्सिल’मधील एक शास्त्रज्ञ मार्टीन व त्यांच्या चमुने तीन वेगळ्या प्रकारच्या जीवाणूंची सेल्युलोजवर एकत्र प्रक्रिया करून मिथेन गॅस तयार करण्यात यश मिळवलं होतं. गुरांचं शेण, कापसाचे आखूड निरुपयोगी तंतू व अन्य वनस्पतीजन्य पदार्थापासून बायोगॅस मिळवण्याची प्रक्रिया आज आपल्याकडील खेडोपाडी अंमलात आणलेली दिसते. एवढंच नव्हे तर, वर्षाला आठ बॅरेल खनिजतेल देणारी ‘युफोरबिया लॅथिरीस’ नावाची झाडंदेखील वनस्पती शास्त्रज्ञांनी शोधून काढली आहेत. शिकागोजवळील ‘ऑरगॉन नॅशनल लेबोरेटरी’मधील एक संशोधक डॉ. जोसेफ कार्ट्झ यांनी एक वेगळीच शक्कल शोधून काढली होती. वनस्पतीसृष्टी हरितलवकांच्या साह्याने जमिनीतलं पाणी व वातावरणातला कार्बनडायोक्साईड वापरून ‘प्रकाश संश्लेषण’ या जादुई प्रक्रियेच्या साह्याने स्टार्च हा अन्नपदार्थ तयार करते. ही लवके विकरांच्या चक्रीय प्रक्रियेद्वारा पाण्याचं हायड्रोजन व ऑक्सिजन वायूत विघटन करत असतात. हायड्रोजनचा वापर ते कर्ब पदार्थ (स्टार्च) तयार करण्यासाठी करतात व ऑक्सिजन वातावरणात सोडून देतात. डॉक्टर महाशयांनी प्लॅस्टिकचं कवच असलेलं काचेचं भलंमोठं कृत्रिम पान तयार केलं व त्यात ख-याखु-या हरितलवकांना बंदिस्त केलं. मग, विद्युतप्रवाहाच्या साह्याने त्यांना कार्यप्रवृत्त केलं असताना, त्या पानाला पुरवलेल्या पाण्याचं विघटन केलं गेलं आणि इथेच या प्रयोगाची सांगता करण्यात आली. कारण त्या पानापासून मिळालेला हायड्रोजन वायू एक उपयुक्त इंधन म्हणून वापरता येऊ शकत होता. पुढेमागे ही प्रक्रिया इंधन पुरवठय़ासाठी हातभार लावेल त्यात शंका नाही. डोळ्यांना न दिसणा-या अतिसुक्ष्म जीवाणूंना वेठीस धरून व त्यांच्या वसाहती तयार करून, त्यांच्याकडून विविध उपयुक्त विकर, संप्रेरकं, प्रतिजैविकं, प्रथिनं यांचं मोठय़ा प्रमाणात उत्पादन करण्यासाठी शास्त्रज्ञ सतत आशादायक असतानाच ‘जनुक अभियांत्रिकी’चा शोध लागला व बायोटेक्नॉलॉजीने कळस गाठला आहे, असं म्हणायला हरकत नाही. मानवी शरीरपेशीत असणा-या 46 गुणसूत्रांत एकूण 1,00,0000 जनुकं (जीन्स) असतात. डी.एन.ए. या केंद्रीय आम्लांनी बनलेली ही जनुकं शरीरातील विकर-संप्रेरकं समाविष्ट असलेल्या प्रथिनांच्या निर्मितीस जबाबदार असतात. परंतु एखादा जनुक जन्मजात अपंग असतो व त्यामुळे त्याच्याशी निगडित असलेल्या संप्रेरकाची वा विकराची निर्मिती होऊ शकत नाही. याला वंशीय त्रुटी म्हणतात. अन्नातील साखरेचं पचन होण्यास आवश्यक असलेलं इन्सुलिन हे संप्रेरक मधुमेही रुग्णात तयार होऊ शकत नाही. त्याला वारंवार इन्सुलिनचे डोस द्यावे लागतात व हे संप्रेरक गाई, म्हशी, बैल, डुकरं यांच्या शरीरातून मिळवलेलं असतं. त्यात अशुद्धतता असतेच, पण काहींना त्याचं वावडं (अ‍ॅलर्जी) देखील होतं. जनुक अभियांत्रिकीच्या साह्याने यावर उपाय शोधण्याची संधी मानवाला मिळाली आहे. आपल्या आतडय़ात विपुल प्रमाणात आढळणाऱ्या इस्केरिचीया कोली (इ. कोली) या जीवाणूत असलेले डी.एन.ए. गोलाकर केंद्रीय आम्लाला विस्थापित करून त्याला विशिष्ट ठिकाणी छेद देतात. मग त्याच्या दोन्ही टोकांना चपखल जुळेल असा मानवी पेशीतील आवश्यक त्या जनुकाचा तुकडा बसवून तयार झालेल्या संकरीत डी.एन.ए.ची जीवाणूच्या पेशीत पुनस्र्थापना करतात. अशा प्रकारच्या डी.एन.ए.ना पुर्नसयोगी (रिकॉम्बीएन्ट) असं नाव आहे. मानवी पेशीतील इन्सुलिन निर्मितीस कारणीभूत ठरणारा जनुक, इ. कोलीच्या डी.एन.ए.त घुसवला तर या जीवाणूच्या वसाहती मोठय़ा प्रमाणात हुबेहूब मानवी इन्सुलिन तयार करतात. इंटरफेरोन हे शरीरातील रोगप्रतिबंधक शक्ती प्रबळ करणारं प्रथिन, रक्तातील सैनिकपेशी म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या रक्तपेशीत ते तयार होत असतं. हे प्रथिन विविध रोगास कारणीभूत ठरणाऱ्या विषाणूंचा कर्दनकाळ आहे, पण कॅन्सरवर ते एक रामबाण उपाय आहे. दुर्दैवाने हे प्रथिन अतिदुर्मीळ व महागडं आहे. झुरीच विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी मानवी रक्तपेशीतील इंटरफेरोन तयार करणाऱ्या जनुकाची इ. कोलीच्या वलयाकार डी.एन.ए.त पुनर्स्थापना केली असता नवनिर्मिती जीवाणू इंटरफेरोन संश्लेषित करण्यास समर्थ बनलेलं आढळलं. इंग्लंड, अमेरिका, जर्मन व स्वित्झर्लंडलडमधील प्रख्यात औषध कंपन्यांनी ही बायोटेक्नॉलॉजी वापरून इंटरफेरोनचे उत्पादन करण्यास कंबर कसली आहे व सहाशे रुपयांच्या इंटरफेरोनच्या एका इंजेक्शनाची किंमत सहा रुपयांपर्यंत कशी आणता येईल, याबाबत तज्ज्ञ प्रयत्नशील आहेत. या अभिनव अभियांत्रिकीच्या साह्याने रक्तस्रव थोपविणारं प्रथिन, रोगप्रतिबंधक प्रतिजैविकं, हिमोग्लोबीन हे रक्तातील ऑक्सिजनवाहक लोहयुक्त प्रथिनं, विविध प्रकारची संप्रेरकं व विकार या प्रथिनांची निर्मिती करता येते. थोडक्यात, हे संकरित जीवाणू जीवनावश्यक प्रथिन निर्मितीचे कारखाने बनले आहेत, असं म्हटल्यास वावगं होणार नाही.