સેંગર ફ્રેડરિક

સેંગર, ફ્રેડરિક (જ. 13 ઑગસ્ટ 1918, રેન્ડકૉમ્બ, ગ્લુસેસ્ટરશાયર, ઇંગ્લૅન્ડ) : પ્રોટીન અને ન્યૂક્લિઇક ઍસિડોની સંરચનાને લગતા રાસાયણિક સંશોધનના અગ્રણી તથા રસાયણશાસ્ત્રમાં બે વખત નોબેલ પુરસ્કાર પ્રાપ્ત કરનાર અંગ્રેજ જૈવરસાયણવિદ. એક દાક્તરના પુત્ર એવા સેંગરે કેમ્બ્રિજની સેન્ટ જ્હૉન કૉલેજમાં અભ્યાસ કરી 1939માં પ્રાકૃતિક વિજ્ઞાનમાં બી.એ.ની પદવી મેળવી. તે પછી કેમ્બ્રિજ ખાતે જ ડિપાર્ટમેન્ટ ઑવ્ બાયૉકેમિસ્ટ્રીમાં સંશોધનકાર્ય શરૂ કર્યું અને 1943માં કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીમાંથી પીએચ.ડી.ની પદવી પ્રાપ્ત કરી. ડૉક્ટરેટ મેળવ્યા બાદ તેમણે આયુર્વિજ્ઞાનમાં સંશોધન માટે બેઇટ મેમોરિયલ ફેલોશિપ મેળવી (1944-1951) અને કેમ્બ્રિજ ખાતે સતત જૈવરાસાયણિક સંશોધનમાં રચ્યાપચ્યા રહ્યા. 1951થી તેઓ મેડિકલ રિસર્ચ કાઉન્સિલ(M.R.C.)ના બાહ્ય સ્ટાફ(external staff)ના સભ્ય બન્યા અને કાઉન્સિલના નેજા હેઠળ સંશોધન ચાલુ રાખ્યું. હાલ તેઓ મેડિકલ રિસર્ચ કાઉન્સિલની લૅબોરેટરી ફૉર મૉલેક્યુલર બાયૉલૉજીના પ્રોટીન રસાયણ ડિવિઝનના વડા છે.

1940માં તેમણે માર્ગરેટ જોઆન હોવ સાથે લગ્ન કર્યું, જેનાથી તેમને બે પુત્રો અને એક પુત્રી પ્રાપ્ત થયાં.

1940ના દસકાની શરૂઆતમાં સેન્ગરે 2, 4-ડાઇનાઇટ્રો-ફ્લોરોબેન્ઝિન (સેન્ગરનો પ્રક્રિયક) વાપરીને પ્રોટીન-શૃંખલાના ‘મુક્ત ઍમિનો’ છેડા પરના ઍમિનોઍસિડને અંકિત કરવાની રીત શોધી કાઢી. લાંબી પ્રોટીન-શૃંખલાઓના ઍસિડ અથવા ઉત્સેચકીય વિઘટનથી મળતા નાના, પારખી શકાય તેવા ટુકડાઓ (fragments) સાથે આ પદ્ધતિ જોડીને તેઓ ઇન્સ્યુલિન જેવા પ્રોટીન-અંત:સ્રાવ-(hormone)ની શૃંખલામાંના ઍમિનોઍસિડનો ક્રમ (sequence) નક્કી કરવામાં સફળ નીવડ્યા. 1955 સુધીમાં તો તેમણે આ બેવડી શૃંખલાવાળા (double chained) અણુમાં આવેલ 51 ઍમિનોઍસિડનો ચોક્કસ ક્રમ નક્કી કર્યો અને તારવ્યું કે 51 ઍમિનોઍસિડ ધરાવતો એક અણુ ખરેખર તો 31 અને 20 ઍસિડ ધરાવતી બે શૃંખલાનો બનેલો છે. તેમણે દર્શાવ્યું કે આ બે શૃંખલા સલ્ફરના પરમાણુઓના સેતુ દ્વારા એકબીજી સાથે જોડાયેલી છે. તેમણે ડુક્કર, ઘેટાં, ઘોડાં અને વહેલમાંથી મળતા ઇન્સ્યુલિનમાંના ક્રમમાંનો બારીક તફાવત પણ શોધી કાઢ્યો. પ્રમાણમાં સંકીર્ણ એવા પ્રોટીનની સંરચના સંપૂર્ણપણે પ્રસ્થાપિત કરવાની તેમની આ સિદ્ધિ એ પ્રયોગશાળામાં ઇન્સ્યુલિનના સંશ્લેષણ માટેનું જરૂરી એવું પ્રાથમિક પગલું હતું.

પ્રોટીનમાં ઍમિનોઍસિડ કયા ક્રમમાં જોડાયેલો છે તે નક્કી કરવા માટે તેમણે વિકસાવેલી પ્રાયોગિક ટૅક્નીકને લીધે ઘણાં અન્ય પ્રોટીનોની સંરચના નક્કી કરવાનું શક્ય બન્યું છે. ઇન્સ્યુલિનના અણુનું બંધારણ નક્કી કરવા બદલ 1958ના વર્ષનો રસાયણશાસ્ત્ર માટેનો નોબેલ પુરસ્કાર તેમને એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો.

1958માં નોબેલ પુરસ્કાર પ્રાપ્ત કર્યા બાદ સેંગરે ન્યૂક્લિઇક ઍસિડની સંરચના અંગેનું ભગીરથ કાર્ય શરૂ કર્યું. આ જૈવિક બૃહદાણુઓ (macromolecules) ન્યૂક્લિયોટાઇડ(nucleotides)ની બેવડી, સર્પિલ (helical) શૃંખલાઓ ધરાવે છે અને તેમાંના બેઇઝનો ક્રમ જનીનો દ્વારા લઈ જવાતી માહિતી નક્કી કરે છે. સૌપ્રથમ તેમણે જેમની શૃંખલા પ્રમાણમાં સાધારણ (moderate) લંબાઈની હોય છે તેવા RNA (ribonucleic acid) ઉપર અને તે પછી શૃંખલામાં 108 એકમો ધરાવતા લાંબી શૃંખલાવાળા DNA (deoxyribonucleic acid) ઉપર સંશોધન આદર્યું. આ માટે સેંગરે વિકિરણધર્મી અંકન (radioactive labelling), ઘટ્ટરસ-વિદ્યુતકણ સંચલન (gel electrophoresis) અને વરણાત્મક (selective) ઉત્સેચકો જેવી પદ્ધતિઓનું અત્યંત ચતુરાઈભર્યું સંકલન કર્યું. આ વરણાત્મક ઉત્સેચકો એવા હોય છે કે જે DNA શૃંખલાને ધારેલા વિશિષ્ટ સ્થળે તોડી શકે અથવા વિશિષ્ટ બિંદુઓએ તેમના ઉપર બીજી શૃંખલા ઉગાડી શકે.

1977 સુધીમાં સેંગર અને M.R.C.માંના તેમના સહકાર્યકરોએ phi-X 174 નામના જીવાણુભક્ષક (bacteriophage) વિષાણુ(virus)ના DNAમાંના બેઇઝના ક્રમ નક્કી કર્યા. આ કાર્યમાં એક જ વલયાકાર DNA સૂત્રક(strand)માંના 5,400 જેટલા ન્યૂક્લિયૉટાઇડ નક્કી કરવાનો સમાવેશ થતો હતો. અહીં તેમને બે કિસ્સા એવા જોવા મળ્યા કે જેમાં જનીનની અંદર જનીન આવેલા હતા. [આ અગાઉ એમ માનવામાં આવતું હતું કે જનીનોનું અતિવ્યાપન (overlapping) થઈ ન શકે.] તે પછી તો 17,000 બેઇઝ ધરાવતા સૂત્રકણિકીય (mitochondrial) DNA પર પણ સંશોધન કર્યું. 1984 સુધીમાં તો તેમણે જેના જીનોમ(genome)માં 1,50,000 બેઇઝ હોય છે તેવા EBV(Epstein-Barr-Vira)માંના બધા જ બેઇઝનો સંપૂર્ણ ક્રમ શોધી કાઢ્યો.

ન્યૂક્લિઇક ઍસિડ પરના તેમના સંશોધનકાર્ય બદલ સેંગર 1980ના વર્ષના રસાયણશાસ્ત્ર માટેના નોબેલ પુરસ્કારના બર્ગ પોલ અને ગિલ્બર્ટ વૉલ્ટર સાથે સહવિજેતા બન્યા. રસાયણશાસ્ત્રમાં બે વાર નોબેલ પુરસ્કાર પ્રાપ્ત કરવાની અપૂર્વ સિદ્ધિ મેળવનાર તેઓ સૌપ્રથમ હતા.

1951માં તેમને કોર્ડે-મોર્ગન ચંદ્રક અને કેમિકલ સોસાયટીનું ઇનામ પ્રાપ્ત થયાં હતાં. 1954માં તેઓ રૉયલ સોસાયટીના તથા કિંગ્ઝ કૉલેજ, કેમ્બ્રિજના ફેલો બન્યા. તેઓ અમેરિકન એકૅડેમી ઑવ્ આર્ટ્સ ઍન્ડ સાયન્સીઝના માનાર્હ વિદેશી સભ્ય, અમેરિકન સોસાયટી ઑવ્ બાયૉલૉજિકલ કેમિસ્ટ્સના માનાર્હ સભ્ય તેમજ અન્ય કેટલાય દેશોની કેમિકલ સોસાયટીના ફેલો છે. 1981માં તેમને ‘કંપેનિયન ઑવ્ ઑનર’ અને 1986માં ‘મેમ્બર ઑવ્ ધ ઑર્ડર ઑવ્ મેરિટ’થી નવાજવામાં આવ્યા હતા.

જ. પો. ત્રિવેદી