जीनेटिक्सको छोटो इतिहास

       जीनको कथा

           पेम्पा तामाङ (सिक्किम)

 

प्रवेश : आमाबाबुको लक्षण छोराछोरीमा गएको हुन्छ। हाम्रो भनाइ छ बाघको छोरा बाघ हुन्छ। सन्तान पहिल्याएर गएको हुन्छ। छोराछोरीमा आमाबाबुको लक्षण आए स्वाभाविक मानिन्छ तर असमानता देखिए शंका गरिन्छ या कतै पटि पनि गएनछ भनिन्छ। लोकोक्ति अनुसार छोराछोरीको हाड बाबुबाट बनिएको हुन्छ र मासु चाहिँ आमाको बाट।

उन्नाइसौं शताब्दीको उत्तरार्धसम्म मानवजाति सन्तानको जन्ममा कुन कुरा हस्तान्तरण हुन्छ वा यादृच्छिक मिलान हुन्छ यसको सटीक जानकारी थिएन। कुनै ठोस वस्तुको उपस्थितिबारे ज्ञान थिएन। एक कोशिका शुक्राणु र एक कोशिका बीजाणु मिलेर  शरीर कसरी विकास हुन्छ रहस्यमय रहेको थियो।

वैज्ञानिकहरूको अथक प्रयास र प्रचण्ड प्रज्ञा स्वरुप यसको उपस्थितिको जानकारी हासिल भयो। वीशौ शताब्दीको प्रारम्भमा यसको नामकरण गरियो जीन भनेर। यो नयाँ विज्ञानको नाम जिनेटिक्स राखियो। समस्त जीव र जीवाणु यही जीनबाट निर्माण भएको हुन्छ।

जीनको रहस्य पता लगाउनु तर मानवजातिको अस्तित्वको निम्ति खतराको घन्टी हो भनेर  सावधानी गराउन थालेको छ वैज्ञानिकहरूले। यसको खोजले कुन परिणाममा पुर्याउने हो त्यसको अनुमान लगाउन कठिन छ भनिरहेको छ। यसो भनिनुको कारण जीनको रहस्य उजागर गर्नु भनेको कुनै पनि जीवको रहस्य जान्नु हो। रहस्य थाहा पाउनु  भनेको  यसलाई परिवर्तन गर्ने क्षमता हासिल गर्नु पनि हो। प्रकृतिको सृजनशील क्षमता मान्छेले प्राप्त गर्न सकेको जस्तो हुन्छ। तर यो जीनको उपस्थितिको जानकारी कुन विधिबाट पाए यसैको छोटो चर्चा तल राखिएको छ।

इतिहास: जिनेटिक्सको जन्मदाता ग्रेगर जन मेन्डल (1822-1884) हो। मेन्डल अष्ट्रियाको मोराभिया प्रान्तको  ब्रुनो भन्ने ठाउँमा ख्रिष्टीय मठको एक पादरी थिए। उनलाई प्राणीको अनुवांशिकी अध्ययन गर्ने रुचि भयो। मटरको बीउँ बिजन अडाइ महीना मात्र जीवन चक्र भएको कारण यसको विभिन्न भेराइटीको क्रसिङ गरेर विचार गर्न थाले। 1856 देखि 1863 सम्म 29000 बीऊँहरूको परिक्षण गरे। मटर प्राकृतिक रुपमा स्वपरागण हुन्छ तर यो अन्तरपरागण पनि हुनसक्छ। उक्त परिक्षणबाट उनले तीन बुँदाको अनुवांशिकी सिद्धान्त प्रतिपादन गरे।

1.   कुनै पनि ( बहुकोशकीय) जीवको भित्र लक्षण निर्धारण गर्नुको निम्ति अधिकतम दुई कारक उपस्थित रहन्छ, जसमा नयाँ नश्लमा (हाइब्रिड बिरुवा) खालि एक प्रजातिको प्रभावी कारक देखिन्छ र अर्को अप्रभावी कारक लुप्त रहन्छ।

2.   कुनै जीवभित्र रहेको विषम कारक आपसम मिल्दैन, प्रजनन कोशिकाहरू बनिने समयमा जोडी कारकहरू अलग भएर छुटिन्छ, फेरि बराबर अनुपातमा भावी सन्तानमा पुग्छ।

3.   कुनै पनि जीवको दुई फरक फरक लक्षण एकार्कामा स्वतन्त्र रहेर भावी पीढीमा सङ्रमित हुन्छ ।

मेन्डलले शोध पत्र 1866मा प्रकाशित गरे तर चर्चामा आउन सकेन। त्यस समय चार्ल्स डार्विन उनको ओरिजन अफ स्पेसिज पुस्तकको कारण विख्यात भइसकेका थिए। उनको विकासवाद सिद्धान्तलाई प्रमाणित गर्न अनुवांशिकी ज्ञानको अत्यन्तै आवश्यक थियो। उनी पनि यो सिद्धान्तको खोजीमा थिए। यद्यपि उनको नजरमा पनि परेन। वास्तवमा अनुवांशिकीमा डार्विनको आफ्नै अलग सिद्धान्त थियो। उनको विचार अनुसार कुनै पनि जिवास्म प्रजनन क्षमतामा पुगे पछि शरीरको कोशिकाले सूक्ष्म अनुवांशिकी सूचना लिएको कण विकास गर्छ जसलाई उनले जेम्म्युल भने। यो जेम्म्युल मातापिताको शरीरभित्र घुम्दछ। जब उद्भिद वा जनावर प्रजनन प्रक्रियामा पुग्छ यो जेम्म्युलमा भएको सूचना बीजाणु र शुक्राणु कोशमा संक्रमण हुन्छ। डार्विनको यो विचारको अर्थ हुन्छ मैथुनक्रियाबाट एक सूक्ष्म व्यक्ति नै प्रवेश गर्छ। डार्विनको विचार वैज्ञानिकरूपमा प्रमाणित हुन सकेन। मेन्डलले यति महत्त्वपूर्ण वैज्ञानिक अनुसन्धान गरे पनि उनलाई कसैले वैज्ञानिक भनेर त्यतिबेला मान्यता नै दिएन।

मेन्डलको शोधको पत्र डि भ्राइजलाई एक मित्रले दिए। उनलाई यसको महत्त्व बुझ्न निकै समय लाग्यो। यसपछि एक अङ्ग्रेज जीव वैज्ञानिक बेटसनको नजरमा पुग्यो। बेटसन भने यसबाट उत्साहित बने र यसको प्रचारमा लागे। यसप्रकार मेम्डलको अनुवांशिकी सिद्धान्त पुनर्आविष्कार हुन पुग्यो। मेन्डलको यो सिद्धान्तले पहिलोपटक बतायो सन्तानमा एक निश्चित भौतिक एकाइ मातापिताबाट प्राप्त गर्दछ र यो सन्तानदर सन्तानमा हस्तान्तरण भएर जान्छ भनेर। जीन एकलै नगएर प्रतिलिपिसँगै जान्छ। मुख्य जीनमा विकृति आए प्रतिलिपिले ठाउँ लिन्छ। यो प्रतिलिपि जीनलाई एलेल भनिन्छ।

बेटसनले 1905मा मेन्डलको सिद्धान्तको आधारमा अनुवांशिकीको गहन जाँच, अनुवांशिकी वाहकको संरचना र गुणधर्मको अध्ययनको नाम जिनेटिक्स प्रस्ताव गरे। उसैगरि अनुवांशिकी इकाईको नाम जीन राखे। जीन शब्द ग्रीक भाषा जिन्नो बाट लिएको हो जस्को अर्थ हुन्छ जन्म दिनु। बेटसनले भुसुना (फ्रुट फ्लाई)माथि अनुसन्धान गरे। फ्रुट फ्लाईको जीवन 40-50 दिनमा पूरा भइहाल्छ। यसलाई  बोतलमा हजारौंको संख्यामा विकास गर्न सक्छ। सजिलै क्रसिङ पनि गर्न सकिन्छ।

मोर्गनको प्रयोग बुझ्न अघि गुणसुत्र (क्रोमोजोम) बारे जान्न अनिवार्य हुन्छ।

1879 मा फ्लेमिङले सालामन्डरको कोशिकाको केन्द्रमा एक खिरिलो धागो जस्तो देख्यो। यो कोशिका विभाजन हुँदा (सेल डिभिजन) खुम्चिएर एक स्पष्ट आकार लिन्थ्यो। यस धागोलाई क्रोमोजोम (गुणसुत्र) नाम दिइयो। विभिन्न वनस्पति अनि प्राणीको कोशिका अनुसन्धान गर्दा थाहा लाग्यो प्रत्येक जातिको सदस्यमा यसको संख्या निश्चित हुन्थ्यो। मान्छेको कोशिकामा यो 23 जोडी हुन्छ, जम्मा 46 वटा। 22 जोडी एक समान हुन्छ तर 23 नम्बर जोडी फरक हुन्छ। पुरुष हो भने xy र महिला हो भने xx हुन्छ। यसको विपरीत प्रजनन कोशिकामा ( अन्डा र शुक्राणु)  भने जोडी नभएर एक प्रति मात्र हुन्छ, अर्थात अन्डामा 23 र शुक्राणुमा 23 । जीन यही गुणसुत्रभित्र बसेको हुन्छ।

मोर्गनले अनुसन्धानबाट जाने जीनहरू एकार्कासित मिलेर बसेका हुन्छन, परस्पर सम्बन्ध गाँसेर। यहीबाट उनले मेन्डलको फर्मुलाको परिसोधन गरे कि एउटा एउटा जीन संक्रमन नभएर हुलमा सर्छ, दलसितै जान्छ। सूचनाहरू एक जगह बाधिएर जान्छ र ती बाँधिएका सूचनाको थैलो गुणसुत्रमा समावेश हुन्छ। गुणसुत्र फेरि कोशिका (सेल) मा जान्छ।

जीनहरू एकार्कासित टास्सिएर बसेको हुन्छ। कुनै जीनको बन्धन अलि खुकुलो हुन्छ। कुनै जीन भने केही दुरीमा बसेको हुन्छ।

मोर्गनले बताए जीन भौतिक वस्तु हो। यो एक विशेष ठाउँ ओगटेर बसेको हुन्छ र यसको आकार पनि हुन्छ।

यद्यपि यस समयसम्ममा कसैले जीनलाई देख्न सकेको थिएन र कुन वस्तुले बनिएको हुन्छ भन्ने कुरामा अनभिज्ञ थिए।

1930 को दशकमा दुबजेन्स्की नाम गरेको युक्रेनको वैज्ञानिकले आविष्कार गरे एकै प्रजातिको प्राणीमा पनि जीनको प्रकार (वेरियन्ट) हुन्छ। यही प्रकारको प्रभावले एउटै प्रजातिको जीवमा फरक रुप रंग हुन्छ: एउटै प्रजातिको पुतलीमा पखेटाको रङ्ग र आकारमा ठूलो सानो हुनु। यो विविधतालाई उनले जात (रेस) भने। यसरी सावित भयो जीनमा पनि विविधता हुन्छ भनेर। उनले दुईवटा पद निर्माण गरे जिनोटाइप र फिनोटाइप। जीनोटाइप भनेको कुनै जीवमा जीनको संरचना हो। फिनोटाइप भनेको आँखाको रङ्ग, तातो चिसो सहन गर्न सक्ने नसक्ने वा जीवको बाहिरी रुप हो। यसबाट के निष्कर्ष निस्कन्छ भने जीवको रुप आकार जीनोटाइपमा निर्भर रहन्छ अर्थात जीनमा भर पर्छ।

दुबजेन्स्कीले बताए जीनमा विविधता सामान्य हो, अपवाद होइन। कुनै पनि जीवको जीनमा विविधता आउन सकेन भने त्यो जीवको विकास हुन सक्दैन र मासिएर जाने सम्भावना रहन्छ।

जीनको पहिचानबारे ग्रिफिथको खोज एक अर्को खुडकिलो भएर आयो। उनले बताए जीन एउटा जीव देखि अर्को जीवमा सर्नु सक्छ जसलाई ट्रान्सफोर्मेसन भनियो। भेक्सिन निर्माणमा पछि गएर यही ज्ञान कारगर सावित भयो।

मोर्गनलाई जीवको म्युटेन्ट बनाउन धेरै समय लागेको थियो। उनी र उनको विद्यार्थीहरूलाई ५० वटा भुसुनाको म्युटेन्ट सङ्ग्रह गर्न ३० वर्ष लागेको थियो। मुलरले एक्सरे प्रयोग गरेर प्रयोगशालामा एकै रातमा २५ म्युटेन्ट तयार गरे।

यी दुई घटनाले यो जानकारी दियो जीन एक जगहदेखि अर्को जगह सर्न सक्छ र टुक्रिएर जान पनि सक्छ। यसको अर्थ भयो जीन रसायनिक वस्तुले बनिएको हो। मुलरको प्रयोगले अर्को महत्त्वपूर्ण कुरा के बतायो भने जीन छेडछाड गर्न सकिने वस्तु हो। यसको सारफेर गर्न मिल्ने कृतिम रुपमा वाह्य हस्तक्षेप गर्न हुने भनेर चिनियो। त्यसो हो भने जीनको आनुवांशिकता परिवर्तन योग्यको हुने भयो।

जीनको बारे प्रशस्त सूचना बाहिरिए पनि आनुवांशिकता संकेत कहाँ रहेको हुन्छ वैज्ञानिकहरूले जान्न सकेको थिएन। 1940 सम्मको अवस्था यही थियो। यसैले जीनको मोलेक्युललाई अनिच्छुक (रिलक्टेन्ट) भनिन्थ्यो। यस अवधिसम्म  कोषिका विभाजन गरेर यसको विभिन्न अङ्गहरूको पहिचान भइसकेको थियो।

1869 मा स्वीट्जरल्यान्डको वैज्ञानिक फ्रेडरिक मायस्चरले कोशिकाको गठन अध्ययन क्रम एक नयाँ मोलेक्युलको पता लगाए। यो नयाँ मोलेक्युललाई उनले न्युक्लिन भने। उक्त मोलेक्युल आम्लीय (एसिडिक) थियो यसैले नाम फेरेर न्युक्लिक एसिड भनियो।

1920 तिर न्युक्लिक एसिडको अझ विस्तृत जानकारी आयो। यसको रसायन दुई थरीका देखिए : डिएनए र आरएनए।

डिएनएको चार आधारहरू छन जसलाई एडिनाइन, गुवानिन, साइटिसिन र थाइमाइन भनिन्छ। छोटकरीमा A, G, C, T लेखिन्छ। आरएनएमा थाइमाइनको बदलि युरासिल हुन्छ र यसैकारण यसको छोटकरी A, G, C, U लेखिन्छ।

यद्यपि डिएनए अनुवांशिक संकेत (कोड) हो होइन सत्यापित हुन सकेको थिएन ।

1940 मा ओस्वाल्ड एभरीले डिएनएको अनेक रसायनिक परिक्षण गरे। यही परिक्षणबाट उनी विश्वस्त भए अनुवांशिकी सूचनाको वाहक डिएनए हो भनेर। उनले यसको शोध पत्र 1944मा प्रकाशित गरे। 1950 को प्रारम्भिक वर्षहरूमा अन्य वैज्ञानिकरूले पनि डिएनए अनुवांशिकी धारक हो भनेर पुष्टि गरे।

डिएनए जीन हो भनेर पुष्टि भए पनि यसको आकार कस्तो हुन्छ वा हेर्दा कस्तो देखिन्छ थाहा भएको थिएन। यसको बाहिरी रुपको अन्दाज थिएन। भौतिक वस्तुको आयाम हुन्छ। आकार हुन्छ, निराकार हुँदैन। यसको आयाम अत्यन्तै सूक्ष्म भएको कारण नाङ्गो आँखाले देख्न सकिने होइन। वैज्ञानिक विल्कीनले तरकिब सोँचे यसमाथि कुनै रोशनी लगाए ठोस वस्तु भएको कारण यसले छाया देखिन सकिनेछ र छायाबाट रुपको जानकारी लिन सकिनेछ। डिएनए एक मोलेक्युल हो र यो स्थिर बस्दैन। अस्थिर वस्तुको तस्बिर लिन गाह्रो हुन्छ। उनीबाट समाधान हुन सकेको थिएन। यसैबीच रोजालिन्ड फ्रेन्कलिन नाम गरेकी युवा वैज्ञानिकले डिएनएको एक्सरे तस्बिर निकाल्न सफल बनिन। पहिलोपटक डिएनएको तस्बिर बाहिरियो।

डिएनएको नक्सा र नमुना तयार गर्नमा वैज्ञानिक वाट्सन र क्रिक पनि लागिपरेका थिए। उनीहरूले विभिन्न जाँचबाट निष्कर्ष निकाले डिएनएको आकार डबल हेलिक्स जस्तो हुन्छ। ढाडको हड्डी जस्तो यसको संरचना हुन्छ र डिएनए मोलेक्युल वरिपरि घुम्दै गएको हुन्छ। यसलाई आधार दिने मूल खाँबो सुगर फोस्फेटले बनिएको हुन्छ। A,T, G, C पात लहरे बोटमा झुन्डिएको पात जस्तो देखिन्छ।

डिएनको मोडल बनाउन सकेकोमा वाटसन, क्रिक र विल्कीनलाई पछि नोबल पुरस्कारले सम्मानित गरियो। रोजालिन्ड फ्रेन्कलिनलाई पुरस्कारमा सामेल गरिएन किनकि उनको मृत्यु भइसकेको थियो।

डिएनए प्रत्येक कोषिकामा (सेल) हुन्छ र धेरै लामो पनि हुन्छ। अति सूक्ष्माकारा भएकोले यसलाई विकसित माइक्रोस्कोपबाटमात्र हेर्न सम्भव छ । यदि यो लुगा सिउने धागोको आकारमा हुनु हो भने 200 किलोमिटर लामो हुनेछ। डिएनएको मुख्य कार्यक्षमता भनेको यसले सूचनाको प्रति कोषिका देखि कोषिका र जीव देखि जीवमा सम्प्रेषण गर्नु हो। डिएनए जीनको एक अंश हो। जीनको भनेको नियामक अनुक्रम र प्रोटिन संकेत दिने अनुक्रम हो। जीनले नै निर्देश दिन्छ कतिबेला प्रोटिन बनाउने वा नबनाउने। डिएनएले आरएनए निर्माण गर्छ र आरएनएले सुगर पोषणमा रुपान्तरण गर्न इन्जाइम गर्न उत्पादन गर्दछ। यही कार्यबाट प्रोटिन बनिन्छ र प्रोटिनबाट अङ्ग निर्माण हुन्छ।

डिएनएले डिएनए बनाउँछ अर्थात आफ्नो प्रति बनाउँछ। कतिबेला नयाँ डिएनए बनाउनु पर्ने हो र कतिबेला बनाउन बन्द गर्नु यसले नियन्त्रण गर्दछ। वास्तवमा डिएनएले आवश्यक भन्दा बडी कोशिका निर्माण गर्दछ। पछि अनावश्यक कोशिकालाई जीनले मार्ने सन्देश दिन्छ र समता रहन्छ। तर कुनै जीनले अनावश्यक कोशिका मार्ने सन्देश दिन भुल्दछ र  कोशिकाको अत्यधिक वृद्धि हुन्छ। कोशिकाको यही अत्यधिक वृद्धिले क्यान्सर रोग जन्माउँछ।

जीनले प्रोटिन बनाउँछ जसले जीनलाई नियमन गर्छ। जीनले प्रोटिन बनाउँछ जसले जीनको प्रति बनाउँछ।

अनुवांशिकी सूचना अंकित भएको डिएनए गुणसुत्र (क्रोमोजोम) मा समेटिएको हुन्छ। शुक्राणु (स्पर्म) र बीजाणु (ओभ्युल)  यही गुणसुत्रसहित भ्रुणमा जान्छ। सामान्य कोशिकामा  गुणसुत्र जोडी जोडीमा हुन्छ। तर शुक्राणु र बीजाणुमा गुणसुत्र एक एकवटा मात्र हुन्छ। बीजाणु गुणसुत्र संख्या २३ मा X गुणसुत्र हुन्छ र शुक्राणु गुणसुत्र संख्या २३मा X या Y हुन्छ। गुणसुत्र X रहेछ भने छोरी जन्मिन्छ र Y रहे छोरा जन्मिन्छ। दुईवटा कोशिका मिसिएर एउटा  भ्रुण कोशिका बन्दछ। भ्रुण कोशिका हुने क्रममा शुक्राणु र बीजाणुका जीनहरू साटासाट हुन्छ। यो नयाँ कोशिका जीनको नियमन अनुसार विभाजन हुन लाग्छ। प्रत्येक जीवको प्रत्येक कोशिकामा पुग्दछ। यसले प्रोटिन बनाउन लगाउँछ। यही सन्देश र प्रोटिनले शरीरका विभिन्न अङ्ग निर्माण हुन्छ।

१९७० को दशकमा जीनको बारे नयाँ जानकारी आयो जसलाई रिकम्बिनेन्ट डिएनए भनिन्छ । यतिबेलासम्म डिएनए विषय निकै सूचना बाहिरिए तापनि जीनको विषयमा भने पर्याप्त कुरा आएको थिएन। यही दशकभित्र वैज्ञानिक बर्ग र ज्याक्सनले अनुसन्धान गरेर पता लगाए कुनै एक विशेष जीवको जीन अर्को जीव अर्थात प्राणीभित्र लगाउन सकिनेछ। कुनै भाइरसको जीन मानव शरीरमा प्रवेश गराउन सकिनेछ उस्तै प्रकारले मानव शरीरको जीन बेक्टेरियामा प्रवेश गराउन सकिनेछ। जानेट मर्जले उक्त  तकनिकमा थप विकास गरेर देखाइन। डिएनए काटेर टुक्र्याउने र जोडने नयाँ विधि विकसित गरी । यसरी काटेर जोडने इन्जाइम हुन्छ। डिएनएको प्रतिकृति (रेप्लिकेट) गर्ने डिएनएलाई डिएनए पोलिमरेज भन्छ। मर्जले देखाइन कसरी एउटा डिएनएलाई काट्न सकिनेछ र काटेको डिएनएलाई अर्को डिएनएको टुक्रासित जोडेर एक नयाँ डिएनए तयार हुनेछ। यही कट एन्ड पेस्ट गरेर बनाएको नयाँ डिएनएलाई रिकम्बिनेन्ट डिएनएको नाम दिइएको हो। यसैले रिकम्बिनेन्ट डिएनएको आविष्कारको श्रेय जानेट मर्जलाई दिइन्छ। तर वैज्ञानिकहरूलाई यो तकनिकको प्रयोगमा खतरा महसुस भयो। यसको दुरुपयोग हुनसक्छ र कसैले दुरुपयोग गरे परिणाम दीर्घकालीन जोखिम रहने ठहर भयो।

बर्ग र मर्जको प्रयोग बेक्टेरिया र भाइरसलाई मिलाएर गरिएको थियो। बेक्टेरिया एक जीव हो जसले आफ्नो सन्तति फैलाउन सक्छ। भाइरस परजीवी हुन्छ यसले आफै आफ सन्तति बडाउन सक्दैन। यसलाई यजमान (होस्ट) को आवश्यकता पर्दछ। वास्तवमा भाइरस स्वतन्त्र जीव होइन।

बोयर र कोहेनले बेक्टेरियालाई लिएर प्रयोग गरे। दुईवटा भिन्दा भिन्दै प्रजातिको बेक्टेरियाको जीन एउटा देखि अर्को बेक्टेरियामा सार्न सफल भए। एक नयाँ संकर (हाइब्रिड) प्रजातिको बेकक्टेरिया प्रादुर्भाव भयो। यसरी हाइब्रिड जीन अर्थात रिकम्बिनेन्ट डिएनए बनियो।

जीनको भित्री संरचना विषय भने अझ राम्ररी देख्न सकिएको थिएन। यसभित्र रहेको डिएनए र अन्य रसायनिक पदार्थको श्रङ्खला जान्न बाँकी थियो। 1975 तिर फ्रेडरिक सेन्गरले जीनलाई कसरी पढनु पर्ने बताए। उनले एक भाइरसको जीन विश्लेषण गरेका थिए। यसको ऐतिहासिक महत्त्व यसकारण थियो किनकि कुनै जीनको पूर्ण विश्लेषण भएको पहिलोपटक यही थियो।

1977 मा जीन पढने विधिमा थप विकास भयो। वैज्ञानिक द्वय रोबर्ट्स र शार्पले परिक्षण गर्दा देखे पशुहरूको जीनमा रहेको प्रोटिन डिएनए जस्तै एकपछि अर्को श्रंखलामा रहेको थिएन। प्रोटिन बिचबिचमा फरक स्थान ओगटेर बसेको थियो। यस अध्ययनबाट ती दुईले भने बेक्टेरिया तथा अन्य सूक्ष्म जीवाणु र विकसित पशुहरूको जीनको बनावटी फरक हुन्छ। सूक्ष्म जीवाणुको जीन एकार्काको नजीक रहेर श्रंखलाबद्ध देखिन्छ। तर विकसित पशुहरूको जीनमा भने त्यस्तो श्रंखला हुँदैन। शब्दको वर्णाक्षर छुट्याएर लेखिएको जस्तो हुन्छ। यसरी छुट्टिँदा बिचको रिक्ततालाई उनीहरूले इन्ट्रोन नाम दिए। पढदा एउटा किताब पढदा जस्तै अनुभूति लिएर पढनु पर्छ। जसरी लेखाइमा अर्ध विराम, विराम, कोष्ठक, बन्धनी जस्ता विभिन्न चिन्हहरू विचारेर पढनु पर्छ जीन पनि त्यसरी नै पढनु पर्ने हुन्छ। सक्रिय निष्क्रिय तत्वहरू लहर भएर बसेका हुन्छन्। विश्राम गर्दै पढनु पर्छ।

जीनको क्लोनिङ र रिकम्बिनेन्ट डिएनएको प्रविधिले यसको प्रयोगमाथि नयाँ दृष्टिकोण हुनसक्ने सम्भावना देखियो। जीन अब ज्ञान क्षेत्र मात्र नरहेर तकनिकि यन्त्र हुन सक्ने भएको थियो। नयाँ तकनिक चिकित्सा क्षेत्रमा क्रान्तिकारी परिवर्तन ल्याउन सकिने बुझियो।

मधुमेहको रोगमा उपचार हुने इनसुलिन पहिला गाई र सुङ्गुरको भित्र्यांसबाट बनाइन्थ्यो। यो तकनिक महंगो र सहज पनि थिएन। रिकम्बिनेन्ट डिएनए तकनिकको विधिबाट गोदेल कृतिम रसायनिक इनसुलिन बनाउन सफल भए।

जीन उपचारमा गरिएको अर्को कदम हेमोफिलिया रोगमा थियो। यो रोग लाग्ने बिमारीलाई रक्तस्राव अधिक हुन्छ र खुन जाम हुन सक्दैन। फेक्टर VIII जीनको कारणले यो बिमारी हुन्छ। वैज्ञानिक मेनियाटिसले एक तकनिक विकास गर्यो जसबाट यस जीनको क्लोन बनाइयो। यो कृतिम रुपमा बनाइएको हुनाले संक्रमन रहीत थियो। 1987 मा एक हेमोफिलिया रोगीलाई पहिलोपटक यस उपचार दिइएको थियो जो सफल पनि भयो। वास्तवमा जीन तकनिक परिणामले केही आनुवांशिक बिमारी जस्तै टे-साक्सको रोकथाम 1970 को दशकबाटै शुरू भइसकेको थियो। यहुदी जातिमा यो आनुवांशिकी रोग थियो। जीन तकनिकबाट भ्रूणमा रोगको लक्षण पता लाग्थ्यो। संक्रमित जीन भ्रूणमा देखिए

गर्भपतन गर्न लागियो। पछिल्लो केही दशकदेखि यस जातिको सन्ततिमा यस आनुवांशिकी रोगले ग्रसित देखिन छाडिएको छ। महिलाहरूलाई हुने ब्रेस्ट क्यान्सर BRCA 1 जीनको खराबीको कारण हुन्छ। हुनत प्रत्येक जीनको प्रति हुन्छ जसलाई एलेल भनिन्छ। मूल जीन खराब भए प्रतिले सुधार गर्ने हो। तर कुनैकुनै परिवारमा यो खराब जीन आनुवांशिकी रूपमा आएको हुन्छ र यसले ब्रेस्ट क्यान्सर हुने सम्भावना बनिन्छ। प्रख्यात हलिउड अभिनेत्री एन्जलिना जोलीको परिवारमा यो रोग थियो। उनले डिएनए जाँच गराउँदा BCRA 1 जीन उनको शरीरमा पनि देखियो। यसैले उनले शल्यक्रिया गरिन। अब उनलाई ब्रेस्ट क्यान्सर हुने सम्भावना कम भएको छ।

1990 को दशकदेखि जीन अध्ययनमा एक नयाँ क्रान्तिकारी कदम उठाइयो। त्यो हो ह्युमन जीनोम प्रजेक्ट अथवा मानवको सम्पूर्ण जीनको सर्वेक्षण गर्ने अन्तर्राष्ट्रिय योजना। अमेरिका, ब्रिटेन, भारत, चीन, जापान, जर्मनी र फ्रान्सका विश्वविद्यालयहरूका वैज्ञानिकहरूले  सहभागिता जनाएका थिए। प्रजेक्ट पूरा भएको घोषणा जुलाई 2000 मा राष्ट्रपति क्लिन्टन र ब्रिटेनको प्रधानमन्त्री टोनी ब्लेयरले संयुक्त रूपमा घोषणा गरे। यद्यपि काम भने अझ केही बाँकी थियो  र यही साल 2021 सम्म चलिरह्यो। जिनोमको काम समाप्त भए पनि वैज्ञानिकहरूलाई पूर्ण जानकारी भयो भन्ने होइन। जीनभित्र सक्रिय निष्क्रिय डिएनएहरू रहेको हुन्छ। डिएनएको अवशेषहरू पाइन्छन्। निष्क्रिय र अवशेषको भूमिका जीनमा कस्तो हुन्छ यो जान्न अझ बाँकी छ।

2012 मा दुई वैज्ञानिक जेनिफर डाउडना  र ईमान्युएले शापिँयेले जीनबारे नयाँ तकनिक आविष्कार गरे। यसलाई क्रिस्पर क्यास नाइन भनिन्छ। यसको निम्ति यी दुईलाई 2020 मा रसायन शास्त्रको नोबेल पुरस्कारले सम्मानित गरे।

यस तकनिकको विकास अघि जीन उपचार कठिनाइ थियो। खराब जीनको उपचार गर्नलाई भाइरसको प्रयोग गर्नुपर्थ्यो वाहकको रुपमा। भाइरस ठिक ठाउँमा पुग्छ भनेर निश्चितता हुँदैन थियो। नयाँ क्रिस्पर क्यास नाइन तकनिकले जीन उपचार सहज बनाइदियो। यसबाट कुनै पनि जीनलाई काट्न र काटेर नयाँ जीन जोडनु हुने भयो। एकप्रकारले यस तकनिक वर्ड प्रोसेसरमा कुनै पनि वर्ण वा शब्दलाई मेटाएर नयाँ शब्द संशोधन गरे जस्तो थियो।

जेनिफर डाउडनाले आफ्नो नोबल पुरस्कार स्वीकृति भाषणमा (2020) बताएकी छ क्रिसपर क्यास नाइन तकनिक प्रोग्रेमेबल भएको कारण यसको प्रयोग विभिन्न क्षेत्रमा गरिन सक्नेछ। खाद्य सुरक्षाको निम्ति कृषि क्षेत्रमा यसको प्रयोग महत्त्वपूर्ण हुनसक्छ। उत्पादन वृद्धि, वनस्पतिको रोगप्रतिरक्षण क्षमताको विकास र उच्चतर पौष्टिक तत्व भएको अन्न उत्पादन गरिन सकिनेछ। चिकित्सा क्षेत्रमा मानवलाई लाग्ने अनुवांशिकी रोगको न्यनीकरण र निराकरण सम्भव हुनेछ। सिकल सेल, हटिङ्गन, जस्ता एकल जीन खराबीको कारणले हुने अनुवांशिकी रोगबाट मुक्त हुनसक्नेछ।  हाल जलवायु परिवर्तनको समस्या झेल्न लागेको छ। अहिले त्रासदीको आशंका भइरहेको छ। डाउडने भन्छिन् यस तकनिकले जलवायु परिवर्तनको रोकथाम गर्न सक्नेछ। उनले आफ्नो भाषणमा बताइ कोरोना भाइरस संक्रमन पता लगाउन पनि यसले सहयोग गरेको छ। कुनै स्मार्ट फोनमा यसको सफ्टवेयर लोड गर्न सकिन्छ र यसबाट बीस तीस मिनटभित्रमा कोरोना संक्रमन छ या छैन यसले संकेत दिइहाल्नेछ। भविष्यमा कुनै यस्तो महामारी आए त्यतिबेला चाढो रोग किटान गर्ने यसको भूमिका रहनेछ।

उनले तर चेतावनी पनि दिएकी छ यस तकनिकको व्यापक प्रयोग गर्न अघि जिम्मेवारी बुझ्नु पर्नेछ। विशेषगरी मानव शरीरमा यसको प्रयोग धेरै विचार गरेर मात्र गर्नुपर्नेछ। मानव शरीरमा दुई प्रकारका कोशिका हुन्छ: सोमेटिक सेल र जर्म सेल। सोमेटिक सेलमा जीन उपचार गर्दा उपचारित ब्यक्तिलाई मात्र फरक पर्ने हुनाले यसमा त्यति जोखिम छैन। तर जर्म सेल अनुवांशिकी भएको कारण यसको प्रभाव आउँदो पीढीलाई पर्दछ। यसैले उनी भन्छिन् यसको निम्ति आवश्यक विमर्श र सम्झौता हुनुपर्छ।

जीनेटिक ज्ञानबाट वैज्ञानिकहरूले सन्तानोपत्तिबारे थप जानकारी हासिल गरे। पुरुषको शुक्राणु र स्त्रीको बीजाणु मिलेर भ्रूण विकास हुन्छ भनेर थाहा अघिबाटै भएको हो। नयाँ अनुविक्षण यन्त्रको सहयोगले देखियो शुक्राणु भन्दा बीजाणु धेरै ठूलो हुन्छ आकारमा। भ्रूण विकासमा माइटोकोन्ड्रियाको विशेष महत्त्व हुन्छ। पुरुष र स्त्री  दुवैकोमा माइटोकोन्ड्रिया भए तापनि पुरुषले माइटोकोन्ड्रिया छोरालाई हस्तान्तरण गर्न सक्दैन। माइटोकोन्ड्रिया माताबाट हस्तान्तरण हुन्छ सन्तानमा। यस तथ्यबाट यो बुझिन्छ प्रजनन र जन्ममा पुरुष भन्दा स्त्रीको भूमिका ठूलो हुन्छ। पिताको भूमिका बाहिरी अथवा खोल जस्तो मात्र रहेको बुझिन्छ। यही माइटोकोन्ड्रियाबाट वैज्ञानिकहरूले हामी मानव जाति ( होमो सेपियन) दुई लाख बर्ष अघि ऊदभव भएको अडकल लगाएको छ। हामी सबै मानव जातिको प्रथम आमाको नाम वैज्ञानिकहरूले माइटोकोन्ड्रियल ईभ भनेर राखेको छ। बोत्स्वाना या नामिबियाको सान जनजाति प्राचीनतम मानव सन्तति रहेको अनुमान गरिएको छ। यही जनजातिभित्रबाट थिए हामी सबै मानवजातिको प्रथम माता।

वर्तमान र भविष्य : जिनेटिक इन्जिनियरिङलाई मानव जातिको उन्नति मात्र नभनिएर यसको विरोध पनि चर्को रहेको छ। एक तप्काका मानिसहरू भन्छन मानव जीवन प्राकृतिक नै रहेको राम्रो र प्रकृति मै हाम्रो पर्याप्त सुरक्षा छ। प्रकृतिमा कुनै प्रकारको हस्तक्षेप हुनुहुँदैन। कृषि क्षेत्रमा जीन परिवर्तनको भारतमा ठूलो विरोध भयो। वन्दना शिवा जस्ता पर्यावरणवादी अभियन्ताको यसमा प्रमुख भूमिका रहेको थियो। विशेषगरी पर्यावरणवादीहरू कुनै पनि प्राकृतिक विषय हस्तक्षेपको तीव्र विरोध जनाउँदछ। सिक्किम राज्यमा जैविक खेती नीति अपनाउनु पनि यही जीनेटिक परिवर्तनको विरोध नै हो। अस्ट्रेलिया, न्युजिल्यान्ड, अमेरिकाका मूलवासीहरू जीन परिवर्तनको विरोधमा रहेका छन। उनीहरू मान्दछन प्राकृतिक समस्या प्राकृतिक स्रोतबाट नै समाधान हुन्छ। अमेरिका मै पनि जीनेटिक इन्जिनियरिङ हुनु नहुने मत राख्ने रहेका छन। यसैकारण अमेरिकी सरकारको एफडिएले कतिपय जिनेटिक इन्जिनियरिङमा पावन्दी लगाएको छ।

अर्को तप्काका मानिसहरू भन्छन जुन तकनिकले मान्छेले झेल्नु परिरहेको समस्या समाधान हुन्छ भने यसलाई अस्वीकार गर्नु उचित होइन। हामीले खाने टमाटर, धान, मकै, गहुँ प्राकृतिक रुपमा पाइन्छ। तर प्राकृतिक रुपमा पाइने टमाटर सानो सानो दाना र नमिठो स्वादको हुन्छ। प्राचीन कालदेखि मानिसहरूले यसको प्राकृतिक रुपमा हस्तक्षेप गरेर, यसको जीन परिवर्तन गराएर खाने योग्यको बनाएको हो। त्यस्तै धान, मकै, गहुँ प्राकृतिक रुपमा झार जस्तो हुन्छ। धानको झारबाट निस्केको फल रातो हुन्छ र स्वाद मीठो हुँदैन। हामीले खाने सेतो धान यसैले जीन परिवर्तन भएको हो। यही कारण वैज्ञानिकहरू भन्छन जीन परिवर्तन प्राकृतिक स्तरमा पनि हुन्छ तर धेरै समय लगाएर हुन्छ। वैज्ञानिकहरूले यही ढिलो हुने प्रक्रिया छिटो गराएको मात्र हो।

प्रत्येक मातापिता आफ्नो छोराछोरी सुन्दर र स्वस्थ रहेको देख्न चाहन्छ। जिनेटिक इन्जिनियरिङबाट यसप्रकारको डिजाइनर मानव हुन सम्भव देखिएको छ। जन्मन लाग्ने नानीको आँखा निलो, खैरो वा कालो बनाउने प्रयोग गरिएको छ। हाम्रो शरीरको हड्डी अझ बलियो बनाए कसो हुन्छ? पाकिस्तानमा एक चौदह बर्षीय किशोरलाई जस्तै चोटपटक लाग्दा पनि दुख्दैन थियो। (दुर्भाग्यवश उसको मृत्यु एक करतब देखाउँदा भएको थियो)। यसले बताउँछ हाम्रो शरीरमा यस्तो जीन छ जसले हामीलाई पीडाको महसुस गराउँछ। वैज्ञानिकहरू भन्छन यो जीन चिन्हित गरेर हाम्रो सैनिकहरू त्यस्तो बनाउन सकिन्छ जसलाई कुनै चोटले दुख्ने छैन। एक प्रकारको माछा हुन्छ जसलाई जेब्रा माछा भनिन्छ। यो माछाले आफ्नो शरीरको कुनै आन्तरिक अङ्ग जस्तै मुटु, कलेजो विकृति आए स्वत बदलिमा नयाँ  अङ्ग  बनाइहाल्छ। यसमा वैज्ञानिकहरू भन्छन यो माछाको जीन मान्छेमा प्रत्यारोपण गर्न सके मान्छेको मुटु, किडनी, पान्क्रियाज, फोक्सो कुनै पनि रोगग्रस्त भए आफै नयाँ अङ्ग बनाउने क्षमता आउनेछ। एउटा मुसामा जीन परिवर्तन गरेर मुसाको आयु 20% लामो बनाएको छ। यही मान्छेमा प्रयोग गरे मान्छेको आयु पनि लम्ब्याउन सकिनेछ। जीन परिवर्तन गरिएको सुङ्गुरको किडनी एक ब्रेन डेड मान्छेमा सफल प्रत्यारोपण गरेको खबर आएको छ। भविष्यमा मानव अङ्गहरू सुङ्गुर र अन्य जनावरमा विकास गर्न सक्ने योजना सम्भव छ। तर यसले जुन मानव सृजना गर्दछ उसलाई मानव मात्र नभनेर परामानव (ट्रान्सह्युमन) भन्नुपर्ने हुन्छ। यसो भनिनुको उसको क्षमता सामान्य मानव भन्दा अधिक भएको कारणले हुन्छ।

मानवको आनुवांशिकी जीन परिवर्तनको भविष्य कस्तो हुनसक्छ कसैले भविष्यवाणी गर्न नसक्ने विषय हो। यही अनिश्चितताको कारण यो खतरनाक हुनसक्छ भनिएको हो। विज्ञानले प्रकृतिको रहस्य उदघाटन गर्छ र मान्छेले आफ्नो अनुकूल परिवर्तन गर्न रुचाउँछ। सभ्यता भनेको नै यही अनुकूलतातिरको बाटो हो। विकल्पको छनौट पनि हो। प्रकृति सुलभ भएर बस्ने वा प्रकृति इतर मुलुक खोज्न मान्छेको भविष्य छ भन्ने प्रश्नको विचार अहिले सान्दर्भिक भएर आएको छ। आज वैज्ञानिकको हातमा त्यो यन्त्र आइसकेको छ जसले मानवलाई परिवर्तन गर्न सक्ने बनाएको छ।