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सुसुमु तोनेगावा

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एंटीबॉडी विविधता के रहस्य

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जापानी आणविक जीवविज्ञानी सुसुमु तोनेगावा ने इम्यूनोलॉजी के क्षेत्र में एक क्रांतिकारी योगदान दिया, जब उन्होंने एंटीबॉडी विविधता के लिए जिम्मेदार आनुवंशिक तंत्र की खोज की। उनके इस नवाचारी शोध ने उन्हें 1987 का चिकित्सा या शरीर विज्ञान में नोबेल पुरस्कार दिलाया और प्रतिरक्षा प्रणाली को समझने के हमारे तरीके को पूरी तरह बदल दिया। उनके शोध ने आणविक जीवविज्ञान और इम्यूनोलॉजी के बीच एक सेतु बनाया और चिकित्सा में कई प्रगति के लिए नींव रखी।


तिरक्षा प्रणाली की यह अद्भुत क्षमता कि वह अनगिनत विदेशी एंटीजन को पहचानने और निष्क्रिय करने के लिए असंख्य प्रकार की एंटीबॉडी बना सकती है, वैज्ञानिकों के लिए दशकों तक एक पहेली बनी रही। एंटीबॉडी, बी कोशिकाओं द्वारा उत्पादित प्रोटीन हैं, जो विशेष रोगजनकों को लक्ष्य बनाते हैं। लेकिन, सीमित संख्या में मानव जीनोम में मात्र 10 अरब से अधिक एंटीबॉडी बनाने की प्रणाली कैसे काम करती है, यह समझ से बाहर था। यह रहस्य तोनेगावा के कार्यों से उजागर हुआ। तोनेगावा से पहले वैज्ञानिक यह मानते थे कि शरीर की कोशिकाओं (सोमैटिक कोशिकाओं) में जीनोम स्थिर और अपरिवर्तनीय होता है। यह धारणा कि शरीर की कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री महत्वपूर्ण रूप से पुनः व्यवस्थित हो सकती है, असंभव मानी जाती थी। तोनेगावा ने अपने अनूठे प्रयोगों से इस दृष्टिकोण को चुनौती दी और प्रतिरक्षा प्रणाली की अनुकूलता के लिए आणविक स्तर पर व्याख्या प्रस्तुत की।

तोनेगावा की खोज

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1970 के दशक में, तोनेगावा ने एक श्रृंखला प्रयोगों के माध्यम से एंटीबॉडी बनाने वाली बी कोशिकाओं में सोमैटिक रिकॉम्बिनेशन (सामाॅटिक पुनः संयोजन) की प्रक्रिया का खुलासा किया। उन्होंने उन्नत आणविक जीवविज्ञान तकनीकों और चूहे मॉडल का उपयोग करके दिखाया कि एंटीबॉडी विविधता प्रतिरक्षा ग्लोब्युलिन (एंटीबॉडी) जीन में आनुवंशिक खंडों के पुनः संयोजन से उत्पन्न होती है। उनकी खोज के प्रमुख बिंदु निम्नलिखित हैं:

1.डीएनए खंड पुनः संयोजन: तोनेगावा ने दिखाया कि एंटीबॉडी जीन अलग-अलग डीएनए खंडों से बने होते हैं: वी (वैरिएबल), डी (डायवर्सिटी), और जे (जॉइनिंग)* क्षेत्र। बी कोशिकाओं के विकास के दौरान, ये खंड यादृच्छिक रूप से पुनः संयोजित होते हैं, जिससे अनूठे संयोजन बनते हैं और एंटीजन की विशाल श्रेणी को पहचानने के लिए एंटीबॉडी का विविध भंडार तैयार होता है।

2. सोमैटिक रिकॉम्बिनेशन*: प्रजनन कोशिकाओं (जर्मलाइन कोशिकाओं) के विपरीत, बी कोशिकाएं डीएनए को भौतिक रूप से काटने और पुनः जोड़ने की प्रक्रिया से गुजरती हैं, जिससे वी, डी, और जे खंडों के नए संयोजन उत्पन्न होते हैं। यह खोज क्रांतिकारी थी, क्योंकि यह पहली बार दिखाती थी कि शरीर की कोशिकाओं में डीएनए इस प्रकार गतिशील पुनः संयोजन कर सकता है।

3. विविधता बढ़ाने की अन्य विधियां: पुनः संयोजन के अलावा, तोनेगावा ने प्रक्रियाओं जैसे जंक्शनल विविधता (डीएनए खंडों के जंक्शन पर न्यूक्लियोटाइड्स का जोड़ना या हटाना) और सोमैटिक हाइपरम्यूटेशन (एंटीबॉडी जीन में यादृच्छिक उत्परिवर्तन) को भी उजागर किया, जो एंटीबॉडी की विविधता को और बढ़ाते हैं।

खोज का महत्व

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तोनेगावा के कार्य ने प्रतिरक्षा प्रणाली को समझने के तरीके को मौलिक रूप से बदल दिया। यह दिखाकर कि सीमित जीनों का एक समूह अरबों एंटीबॉडी कैसे उत्पन्न कर सकता है, उन्होंने इम्यूनोलॉजी की एक केंद्रीय पहेली का समाधान किया। उनकी खोज ने आणविक जीवविज्ञान के क्षेत्र में एक नई अवधारणा भी दी, यह दिखाते हुए कि शरीर की कोशिकाओं का डीएनए स्थिर नहीं है, बल्कि पर्यावरणीय चुनौतियों के अनुकूल होने के लिए गतिशील रूप से पुनः व्यवस्थित हो सकता है। तोनेगावा की खोज के प्रभाव इम्यूनोलॉजी से कहीं आगे तक फैले हैं: -

टीका विकास: उनके कार्य ने ऐसी रणनीतियों को विकसित करने में सहायता की जो विशिष्ट और प्रभावी प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को प्रेरित कर सकें। -

इम्यूनोथेरेपी: एंटीबॉडी उत्पादन की समझ ने कैंसर और ऑटोइम्यून विकारों जैसी बीमारियों के इलाज के लिए मोनोक्लोनल एंटीबॉडी विकसित करने का मार्ग प्रशस्त किया। -

ऑटोइम्यून बीमारियां: एंटीबॉडी कैसे बनती हैं, इसकी जानकारी से यह समझने में मदद मिली कि ऑटोइम्यून स्थितियों, जहां प्रतिरक्षा प्रणाली गलती से शरीर पर हमला करती है, की उत्पत्ति कैसे होती है।

विज्ञान और चिकित्सा पर प्रभाव तोनेगावा के कार्य ने इम्यूनोलॉजी और आणविक अनुवांशिकी के बीच एक सेतु बनाया, यह स्थापित करते हुए कि प्रतिरक्षा प्रणाली कैसे विकसित होती है और कार्य करती है। इसके अलावा, उनके प्रयोगों ने इम्यूनोलॉजी को एक वर्णनात्मक विज्ञान से हटाकर आनुवंशिकी और जैव रासायनिक तंत्र में निहित विज्ञान बना दिया। उनके वैज्ञानिक योगदानों के परे, तोनेगावा के कार्य ने शोधकर्ताओं की एक पीढ़ी को यह प्रेरणा दी कि आनुवंशिक तंत्र कैसे कोशिका व्यवहार और अनुकूलनशीलता को प्रभावित कर सकता है। उनके द्वारा उजागर किए गए सिद्धांत कैंसर जीवविज्ञान, जीन थेरेपी और संक्रामक रोगों जैसे क्षेत्रों में अनुसंधान को लगातार प्रभावित कर रहे हैं।

निष्कर्ष

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एंटीबॉडी विविधता के आनुवंशिक आधार की सुसुमु तोनेगावा की खोज आधुनिक इम्यूनोलॉजी का एक आधार है। यह दिखाकर कि कैसे सोमैटिक रिकॉम्बिनेशन प्रतिरक्षा प्रणाली को एंटीबॉडी की विशाल श्रृंखला उत्पन्न करने में सक्षम बनाता है, उन्होंने न केवल एक लंबे समय से चले आ रहे वैज्ञानिक रहस्य को हल किया, बल्कि चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी में प्रगति का मार्ग भी प्रशस्त किया। उनका कार्य विज्ञान के इतिहास में एक मील का पत्थर है, जो यह दर्शाता है कि जिज्ञासा-प्रेरित शोध जीवन के मौलिक सिद्धांतों को उजागर करने में कैसे सक्षम है।