ફાયર, ઍન્ડ્રૂ ઝેડ. (જ. 27 એપ્રિલ 1959, સાન્ટા ક્લેરા કાઉન્ટી, કૅલિફૉર્નિયા. યુ.એસ.) : 2006ના નોબેલ પુરસ્કારના સહવિજેતા આણ્વિક જીવવિજ્ઞાની. તેમણે 1978માં યુનિવર્સિટી ઑવ્ કૅલિફૉર્નિયા, બર્કલેમાંથી ગણિતશાસ્ત્રની એ.બી.ની પદવી અને 1983માં મૅસેચૂસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑવ્ ટૅકનૉલૉજીમાંથી પીએચ.ડી.ની પદવી પ્રાપ્ત કરી. ડૉક્ટરેટ પછી મેડિકલ રિસર્ચ કાઉન્સિલ લૅબોરેટરી ઑવ્ મૉલિક્યૂલર બાયૉલૉજી, યુનિવર્સિટી ઑવ્ કેમ્બ્રિજ ફૅલો તરીકે સેવા આપી. 1986માં તે કાર્નેગી ઇન્સ્ટિટ્યૂશન ઑવ્ વૉશિંગ્ટન્સ ડિપાર્ટમૅન્ટ ઑવ્ ઍમ્બ્રિયૉલૉજી, બાલ્ટીમોરમાં સ્ટાફમાં સહકાર્યકર તરીકે નિયુક્ત થયા અને 1989માં સ્ટાફના સભ્ય તરીકે તેમને બઢતી મળી. 2003માં ફાયર રોગવિજ્ઞાન (pathology) અને જનીનવિજ્ઞાનના પ્રાધ્યાપક તરીકે ફૅકલ્ટી ઑવ્ ધ સ્ટૅનફૉર્ડ યુનિવર્સિટી સ્કૂલ ઑવ્ મેડિસિનમાં જોડાયા.
ઍન્ડ્રૂ ઝેડ. ફાયર
ફાયર અને મેલોએ આણ્વિક જનીનિક સંશોધન માટે સૂક્ષ્મ સૂત્રકૃમિ Caenorhabditis elegansનો ઉપયોગ કર્યો. આ કૃમિનું સહેલાઈથી સંવર્ધન થઈ શકે છે અને તે વિદેશી જનીનિક દ્રવ્ય કોઈ પણ અવરોધ વિના ગ્રહણ કરી શકે છે. બધા બહુકોષી પ્રાણીઓની જેમ C. elegans સુકોષકેન્દ્રી (eukaryotic) કોષોનું બનેલું હોય છે. તેના કોષો સુવિકસિત કોષકેન્દ્ર ધરાવે છે. જનીનિક માહિતીનું અનુલેખન (transcription) DNAના અણુ પરથી થાય છે; જેથી એકસૂત્રી અણુઓ ઉદભવે છે. તેમને સંદેશક (messenger) RNA (mRNA) કહે છે. તે અણુઓ કોષના બીજા ભાગોમાં વહન પામે છે; જ્યાં તે પ્રોટીન-સંશ્લેષણના કાર્યનું નિયમન કરે છે.
- elegans-માં વિશિષ્ટ જનીનોના કાર્યના અભ્યાસ દરમિયાન ફાયર અને મેલોએ જનીન unc-22ની સક્રિયતા અવરોધવાનો પ્રયાસ કર્યો. જનીન unc-22 આ કૃમિમાં જોવા મળતા સ્નાયુપ્રોટીનનો સંકેત ધરાવે છે. ફાયર અને મેલોએ C. elegansમાં unc-22ની શુદ્ધ એકસૂત્રી પ્રતિસંવેદ (antisense) કે પૂરક શૃંખલાઓનું અંત:ક્ષેપણ કર્યું, પરંતુ તેથી માત્ર મધ્યમ અસર જોવા મળી. તેમણે બીજા પ્રયોગમાં દ્વિસૂત્રી (double stranded, ds) RNAનું અંત:ક્ષેપણ કર્યું. આ દ્વિસૂત્રી RNA unc-22 mRNA અને તેની પ્રતિસંવેદ શૃંખલાનું સંયોજન હતું. તેમણે જોયું કે દ્વિસૂત્રી RNAની અત્યંત ઉગ્ર અસર હતી અને તેથી unc-22 જનીન કાર્ય કરતું બંધ થઈ જાય છે. આવું નિષ્ક્રિય unc-22 જનીન ધરાવતું આ કૃમિ સૂક્ષ્મ આંચકામય ગતિ દાખવે છે.
એકસૂત્રી RNA કરતાં દ્વિસૂત્રી RNA જનીન અભિવ્યક્તિમાં ઓછામાં ઓછો 100 ગણો ઘટાડો દર્શાવતો હતો અને સમગ્ર શરીરમાં આવેલા સ્નાયુકોષોમાંથી તે આરપાર પસાર થઈ શકતો હતો. આશ્ચર્યની બાબત તો એ હતી કે અંત:ક્ષેપિત કૃમિઓની સંતતિમાં પણ આ અસર જોવા મળતી હતી. તેમની પદ્ધતિમાં સુધારણા કર્યા પછી આ સંશોધકોએ દર્શાવ્યું કે લક્ષ્ય જનીનના ભાગ સાથે સામ્ય કે લગભગ સામ્ય ધરાવતી ન્યૂક્લિયોટાઇડોની શૃંખલાવાળા દ્વિસૂત્રી RNAના થોડાક જ અણુઓ જનીન અભિવ્યક્તિનો અવરોધ કરે છે.
RNA અવરોધ (interference) કે RNAiના પ્રયોગોનાં પરિણામો 1998માં પ્રકાશિત થયાં અને સમગ્ર વિશ્વમાં RNA અવરોધ વિજ્ઞાનીઓ માટે જનીનિક સંશોધન માટે એક તકનીક સિદ્ધ થયો. તે પછીનાં અન્વેષણોએ દર્શાવ્યું કે RNAi mRNA અને મનુષ્ય સહિતનાં ઘણાં સજીવોમાં કુદરતી પ્રક્રિયા દ્વારા બનતા RNAનો નાશ કરી જનીનોની અભિવ્યક્તિને અવરોધે છે. કેટલાંક સજીવોમાં તે દ્વિસૂત્રી RNA ધરાવતા વાઇરસ સામે રક્ષણ આપે છે. રંગસૂત્રો સાથે જોડાતાં ચલાયમાન (jumping) જનીનો કોષમાં નુકસાનકારક અસરો નિપજાવે છે. આ ચલાયમાન જનીનોના કાર્યને RNAi અવરોધે છે.
આયુર્વિજ્ઞાનમાં RNAiનો સક્ષમ વિનિયોગ અત્યંત ઝડપથી થયો છે; કારણ કે બધા જ પ્રકારનાં કૅન્સર સહિત મનુષ્યને થતા ઘણા રોગોને અટકાવવા કે તેમની ચિકિત્સા માટે રોગ ઉત્પન્ન કરતાં જનીનોના નિષ્ક્રિયણ માટે RNAiની ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. 2006માં ઘણાં RNAi-આધારિત કૅન્સર-ઔષધો વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કાઓમાં હતાં; પરંતુ સંશોધકોએ અર્બુદ (tumor) સ્થાનો પર સ્થાયી દ્વિસૂત્રી RNAના સક્ષમ વિતરણ માટેના કેટલાક અવરોધો ઓળંગવાના છે. ઉંમર સાથે સંબંધિત, આંખના દીર્ઘકાલિક રોગ બિંદુ-વ્યપજનન (macular degeneration) દ્વારા ગંભીરપણે દૃષ્ટિ ગુમાવાય છે, તેની RNAi ચિકિત્સામાં સૌથી નોંધપાત્ર પ્રગતિ થઈ છે.
2006નો દેહધર્મવિદ્યા કે આયુર્વિજ્ઞાનનો નોબેલ પુરસ્કાર બે અમેરિકીય આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનીઓ ક્રેગ સી. મેલો અને ઍન્ડ્રૂઝ ઝેડ. ફાયરને સંયુક્તપણે એનાયત કરવામાં આવ્યો છે. તેમણે RNA અવરોધ (interference = RNAi) તરીકે જાણીતી ક્રિયાવિધિ વિશેનાં સંશોધનો કર્યાં છે. તે કોષમાં જનીનિક માહિતીના વહનને નિયંત્રિત કરતી પાયારૂપ ક્રિયાવિધિ છે. RNAi દ્વિસૂત્રી RNA(dsRNA)ની પ્રતિક્રિયા સ્વરૂપે વિશિષ્ટ જનીનોની જનીનિક સૂચનાઓને અવ્યક્ત (silenced) રહેવા દે છે. RNAi જનીન-નિયમન અને અન્ય કોષીય પ્રક્રિયાઓમાં ચાવીરૂપ ફાળો આપે છે તથા તે જનીનિક અને જૈવ-આયુર્વિજ્ઞાનીય (biomedical) સંશોધનોમાં મહત્વનું ઉપકરણ છે.
બળદેવભાઈ પટેલ