જનીન : આનુવંશિક લાક્ષણિકતાઓના સંચારણ માટે સંકેતો ધરાવતો એકમ. આ સંકેતોના અનુલેખનની અસર હેઠળ સજીવોના શરીરનું બંધારણ અને શરીરમાં થતી જૈવ ક્રિયાઓ નિશ્ચિત બને છે.
સજીવોના શરીરમાં સાંકળ રૂપે DNAના અણુઓ આવેલા હોય છે. આ સાંકળ ડીઑક્સિરિબોન્યૂક્લિઇક ઍસિડ (ન્યુક્લિયોટાઇડો) અણુઓની બનેલી છે. સાંકળમાં આવેલા ન્યુક્લિયોટાઇડોના એકમો વિશિષ્ટ ક્રમમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. આ ક્રમમાં સહેજ પણ ફેરફાર થાય તો તેની અસર સજીવોની લાક્ષણિકતા પર થાય છે. દરેક સાંકળમાં હજારોની સંખ્યામાં જનીનો આવેલાં હોય છે.
આદિકોષકેન્દ્રી (prokaryotic) કોષોમાં DNAની સાંકળ, કોષરસમાં પ્રસરેલી હોય છે, જ્યારે સુકોષકેન્દ્રી (eukaryotic) કોષોમાં DNAના અણુઓ સામાન્યપણે કોષકેન્દ્રમાં આવેલ રંગસૂત્રોમાં કેન્દ્રિત થયેલા હોય છે. કોષરસમાં પ્રસરેલ કણાભસૂત્રોમાં તેમજ વનસ્પતિઓના નીલકણોમાં પણ તે જોવા મળે છે. તે ઉપરાંત કેટલાંક પૅરામિથિયમ જેવા સજીવોના કોષરસમાં પણ DNAના નાના અણુઓ આવેલા હોય છે. ક્રિયાશીલ અવસ્થામાં DNAના અણુઓ m-RNAના અણુઓનું ઉત્પાદન કરતા હોય છે. લિપ્યંતરને અધીન DNAમાં આવેલ સંકેતોનું અનુલેખન m-RNAમાં થાય છે. m-RNAના અણુઓ પ્રોટીનના સંશ્લેષણમાં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. m-RNAમાં માત્ર ચાર પ્રકારના ન્યુક્લિયોટાઇડો આવેલા હોય છે, જ્યારે પ્રોટીનમાં 22 જાતના ઍમિનોઍસિડો આવેલા છે. જો વિશિષ્ટ ક્રમમાં ગોઠવાયેલ RNAના ત્રિઅક્ષરી (triplet) સંકેતો વિશિષ્ટ ઍમિનોઍસિડ સૂચિત થયેલા હોય તો કુલ સંકેતોની સંખ્યા 64 બને છે. પ્રયોગો દ્વારા તેની સાબિતી નિરનબર્ગ ઓકોવા અને ખોરાના જેવા નોબેલ પારિતોષિકવિજેતા વિજ્ઞાનીઓએ આપી છે.
બહુકોષીય સજીવોના પ્રમાણમાં, આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોની રચના સાદી હોય છે. તેથી જનીનો અંગેનાં સંશોધનોમાં વિજ્ઞાનીઓ પ્રયોગો માટે સૂક્ષ્મજીવોને પસંદ કરે છે. E-coliએ બૅક્ટેરિયા પર તો જાતજાતના પ્રયોગો કરેલા છે. સૂક્ષ્મજીવોના શરીરમાં પ્રસરેલા વાઇરસોમાં m-RNAની સાંકળ અત્યંત ટૂંકી હોવાને કારણે E-coliના બૅક્ટેરિયાફાજ તરીકે આવેલા MS2 જેવા વાઇરસમાં રહેલ જનીનોનો અભ્યાસ વિસ્તારપૂર્વક કરવામાં આવે છે. MS2માં આવેલ DNAની સાંકળમાં રહેલ ન્યુક્લિયોટાઇડોનો ક્રમ શોધી કાઢવામાં આવ્યો છે. આણ્વિક કક્ષાએ કરવામાં આવતાં સંશોધનોને આધારે જનીનિક માહિતી અને તેના નિયંત્રણ વિશે સારી એવી માહિતી એકઠી કરવામાં આવી છે.
હાલમાં DNA અનુક્રમણ(sequencing) અને જનીન-ક્લોનિંગ તકનીકી માટે આધુનિક સાધનો ઉપલબ્ધ છે. તેથી સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં આવેલા જટિલ સ્વરૂપના અને અનેક ન્યુક્લિયોટાઇડોના બનેલા જનીનોની માહિતી મેળવવી સુલભ બની છે. પરિણામે હીમોગ્લોબિન જેવા સંકીર્ણ સ્વરૂપના અણુઓના સંશ્લેષણ માટે અગત્યના જનીનની જાણકારી પણ પ્રાપ્ત થઈ ચૂકી છે.
જનીનોમાં ત્રણ પ્રકારની વિશિષ્ટતાઓ રહેલી છે.
1. જનીનોની ક્રિયાશીલતા : સજીવોનાં લક્ષણો, જનીનોની અસર હેઠળ પ્રગટ થાય છે. તેથી સજીવોમાં દેખાતી ભિન્નતા પણ જનીનના પ્રકાર પર આધારિત હોય છે. દાખલા તરીકે માનવીનાં અંગોમાં દેખાતી ભિન્નતા માટે શરીરમાં રહેલ ભિન્ન જનીનો કારણભૂત છે. માનવ ઊંચો હોય કે ઠિંગુજી, તેના વાળ વાંકડિયા હોય કે સીધા, તે જ પ્રમાણે ગુલાબના ફૂલનો રંગ ગુલાબી હોય કે શ્વેત એ ભિન્ન લક્ષણોનું અનુલેખન જનીનો દ્વારા નિશ્ચિત થાય છે. આમ તો માતા અને પિતા એમ બે પ્રજનકોમાંથી મેળવેલ જનીનો એકસરખાં હોય કે ન પણ હોય. દાખલા તરીકે કોઈ પણ વ્યક્તિના શરીરમાં આવેલ જમણેરી લક્ષણને લગતાં જનીન સ્વરૂપો બે હોય કે એક હોય (‘જ’ અને ‘જ’ અથવા ‘જ’ અને ‘0’) તોપણ તેવી વ્યક્તિ જમણેરી હોય છે. આમ જનીનોનાં સ્વરૂપોમાં ભિન્નતા હોવા છતાં લાક્ષણિક સ્વરૂપ એક જ પ્રકારનું હોય છે. આવા સંજોગોમાં ર્દશ્યમાન લક્ષણને ‘પ્રભાવક’ કહે છે. ઉપરના દાખલામાં માત્ર ‘જ’ જનીનોના અભાવમાં (એટલે કે બંને જનીનો ‘0’ હોય તો જ) વ્યક્તિ ડાબેરી બને છે. આમ સ્વરૂપ એક હોવા છતાં શરીરમાં આવેલાં તેને લગતાં જનીનો જુદા પ્રકારનાં હોઈ શકે છે.
2. જનીનોમાં થતી પરિવર્તન વિકૃતિ – (mutation) : વિશિષ્ટ પ્રોટીનના ઉત્પાદન માટે કારણભૂત જનીનમાં આવેલા ન્યુક્લિયોટાઇડો નિશ્ચિત ક્રમમાં ગોઠવાયેલા છે. જો આ ક્રમમાં અથવા તો વિશિષ્ટ સ્થાને આવેલ એકાદ ન્યુક્લિયોટાઇડમાં ફેરફાર થાય તો આ ઘટનાને વિકૃતિ કહે છે. વિકૃતિને અધીન સંકેતોમાં પણ ફેરફારો થઈ શકે છે. તેની અસર હેઠળ વિકૃતિજન્ય જનીનોયુક્ત સંતાનોનાં લક્ષણો પ્રજનક કરતાં જુદાં હોઈ શકે છે. પર્યાવરણની અસર હેઠળ આવાં જનીનોનું સ્થાપન શરીરમાં થતાં, સજીવો એક જાતનાં હોવા છતાં જુદી જુદી વ્યક્તિઓનાં લક્ષણો ભિન્ન પ્રકારનાં હોઈ શકે છે.
3. જનીનોનું પુનર્સંયોજન(recombi- national) : જનીનોમાં પુનર્યોજક ગુણધર્મ હોય છે. વિભાજન દરમિયાન કેટલીક વાર જનીન વિનિમય ક્રૂસીભવન (crossing over) થાય છે તેને પરિણામે જનીનો કે તેના ખંડો એકબીજાથી અલગ થાય છે. પુનર્યોજકતાને અધીન ભિન્નતાને પણ વિકૃતિ તરીકે ગણાવી શકાય; પરંતુ ભૌતિક રીતે જનીનો એકબીજાથી દૂર ખસી જવાથી, તેની અસર લાક્ષણિકતા પર થાય કે ન પણ થાય. વિશિષ્ટ રીતે ગોઠવાયેલ જનીનોનો ક્રમ બદલવા છતાં લાક્ષણિકતામાં કદાચ ફેરફાર ન પણ થાય.
યોગ્ય તકનીકીની ઉપલબ્ધિને લીધે આજે જનીન-ચિત્રણ (gene-mapping) સહેલું બન્યું છે. વિશિષ્ટ રંગસૂત્રમાં આવેલાં જનીનોનું વિશિષ્ટ સ્થાન, રંગસૂત્રમાં આવેલ જનીનોની સંખ્યા અને જનીનોના અભિજ્ઞાપન (specific information) વિશે માહિતી પ્રાપ્ત કરવામાં વિજ્ઞાનીઓએ ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે. માનવશરીરના પ્રત્યેક કોષમાં રંગસૂત્રોની 23 જોડ આવેલી છે અને જનીનોની સંખ્યા 26,000 જેટલી હોય છે. આજ સુધી જુદાં જુદાં રંગસૂત્રો પર આવેલાં 2થી 3 હજાર જેટલાં જનીનોનું સ્થાન શોધી કાઢવામાં સફળતા મળી છે. વિજ્ઞાનીઓ માનવીમાં આવેલાં બધાં જનીનોનું સ્થાન શોધી કાઢવાની સિદ્ધિ હાંસલ કરશે એમાં સંદેહ નથી. ડાઉન-સિંડ્રોમ, આનુવંશિક વ્યાધિ સાથે સંકળાયેલાં જનીનોની શોધ ક્યારની થઈ ચૂકી છે. ભવિષ્યમાં રોગીની સારવારમાં જનીન-ચિકિત્સા મહત્વનું સ્થાન પ્રાપ્ત કરશે એવી ઉજ્જ્વળ શક્યતા છે.
આજે જનીનિક ઇજનેરી તકનીકી વડે એક સજીવમાં આવેલ જનીનનું રોપણ અન્ય સજીવમાં (ખાસ કરીને સૂક્ષ્મજીવોમાં) કરવામાં આવે છે. દાખલા તરીકે, માનવશરીરમાં આવેલ ઇન્સ્યુલિન માટે જવાબદાર જનીનનું રોપણ બૅક્ટેરિયામાં કરી વેપારી ધોરણે મોટા પાયા પર ઇન્સ્યુલિનનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. આ શોધ મધુપ્રમેહથી પીડાતી વ્યક્તિઓ માટે આશીર્વાદરૂપ નીવડી છે. જનીનિક ઇજનેરીના ઉપયોગથી સારી જાતનું અનાજ, સારાં પોષક તત્વો ધરાવતાં ફળ, ઉત્કૃષ્ટ ગુણવત્તાવાળું દૂધ વગેરે મેળવી શકાય છે. ભવિષ્યમાં જનીનચિકિત્સામાં જનીનિક ઇજનેરી અત્યંત મહત્વની નીવડશે એમાં સંદેહ નથી.
મ. શિ. દૂબળે