హ్యూమన్ జీనోమ్ ప్రాజెక్ట్ ఎందుకూ?

ప్రతి జీవి కొన్ని జీవ కణాలతో రూపొందుతుంది. ప్రతి జీవకణం మధ్యలో కేంద్రకం ఉంటుంది. ఈ కేంద్రకంలో సన్నని పోగుల్లాగా క్రోమోజోములు ఉంటాయి.

ఈ క్రోమోజోముల్లోని(ఏటీజీసీఏఏటీఈజీఏటీజీసీటీఏఏ…) జీవ ప్రక్రియల్ని నిర్దేశిస్తాయి, నియంత్రిస్తాయి కూడా. ఈ క్రోమోజోముల సంఖ్య జీవి జీవికీ వేరు వేరుగా ఉంటుంది.

ఉదాహరణకు మనిషిలో 46 క్రోమోజోములు ఉంటాయి. ఇవి ప్రతి కణంలోనూ ఉంటాయి.

ఒక మిల్లీ మీటరులోని పదివేల వంతు స్థలంలో ఒదిగి ఉంటాయి. అంటే అవి ఎంతటి సూక్ష్మ పరిమాణంలో ఉంటాయో ఊహించుకోవాల్సిందే.

ఏ జీవికి ఆ జీవే జన్మిస్తుందని మనకు తెలుసు. అందుకు కారణం అనువంశికతకు సంబంధించిన జన్యు సమాచారం ఇందులో ఉండడమే.

మానవ జీవన ప్రక్రియ రసాయన సంకేతాలతో నియంత్రితమై ఉంటాయి. ఆ సంకేతాలు సర్పిలాకారపు డీఎన్ఏలో నిక్షిప్తమై ఉంటాయి.

ఒక మానవ జీవకణంలోని రసాయనిక సంకేతం 30 వేల జన్యువులనే ఆదేశాలను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రతి జన్యువు ప్రదర్శించే జీవన క్రియ వేరు వేరుగా ఉంటుంది.

ఈ విధంగా ఒక జాతికి చెందిన జీవకణాలన్నింటిలో గల క్రోమోజోముల, జన్యువుల, రసాయనాలన్నింటినీ కలిపి జీనోమ్ అని అన్నారు.

జీనోమ్‌లన్నీ డీఎన్ఏలతో తయారవుతాయి. కాని కొన్ని వైరస్‌ల జీనోమ్ మాత్రం ఆర్ఎన్ఏతో రూపుదిద్దుకుంటుంది.

మనిషి జీనోమ్‌లో దాగిన జీవరహస్యాలను అర్థం చేసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు చేపట్టిన పరిశోధన కార్యమే ది హ్యూమన్ జీనోమ్ ప్రాజెక్ట్.

హ్యూమన్ జీనోమ్ ప్రాజెక్ట్ ఆవిర్భావం, లక్ష్యాలు..

1990లో ప్రారంభమైన ఈ హ్యూమన్ జీనోమ్ ప్రాజెక్ట్(హెచ్‌జీపీ) జీవశాస్త్ర పరిశోధనల్లో అత్యంత కీలకమైంది. సాహసవంతమైంది, సుదీర్ఘమైంది, ఎక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది. మానవ జాతికి ఎంతో విలువైంది, ప్రాణప్రదమైంది.

అణుపరిశోధనా రంగంలో వేల మంది పరిశోధకులు, బిలియన్ల కొద్దీ డబ్బు అవసరమయినట్టుగానే, ఇందులో కూడా అవసరమవుతూ ఉంది.

పదిహేనేళ్ల కాలంలో పూర్తి చేయాలనుకున్న ఈ పథకం, అనుకున్న దానికన్నా ముందుగానే వేగవంతంగా పూర్తయ్యింది.

హెచ్‌జీపీ అందిస్తున్న వివరాలు చూస్తుంటే, జన్యు శాస్త్రం రాగల ప్రపంచాన్ని అనూహ్యంగా మారబోతూ ఉందన్న అభిప్రాయం దృఢపడుతోంది.

డీఎన్ఏ నిర్మాణం, జన్యు సంకేతాలు..

డీఎన్ఏలో అడెనిన్, సైటోసిన్, గ్వానిన్, థైమిన్ అనే న్యూక్లియోటైడ్స్ ఉంటాయి. ఇవి రసాయనిక పదార్థాలు, జన్యు సంకేతాలు, చక్కెర ఫాస్ఫేట్ మిశ్రమంతో మెట్లలాగా ఏర్పడి ఉంటాయి.

ఈ నిర్మాణ కణాల్లోని అడెనిన్ ఏ అక్షరంతోనూ, సైటోసిన్ సీ అక్షరంతోనూ, గ్వానిన్ జీ తోనూ, థైమిన్ టీ అక్షరంతోనూ వ్యక్తపరుస్తారు.

న్యూక్లియోటైడ్‌లోని అడెనిన్ థైమిన్‌ల రాశి, సైటోసిన్ గ్వానిన్‌ల రాశి సమంగా ఉంటాయి(ఏ = టీ / సీ = జీ). ఈ జంటలను హైడ్రోజన్ కలుపుతుంది.

ప్రతి న్యూక్లియోటైడ్‌లోనూ చక్కెర అణువూ, ఫాస్పరస్ అణువు కలిసి ఉంటాయి.

ఏటీసీజీ నాలుగూ వివిధ రకాల జంటలుగా రూపొందుతూ ఉంటాయి. ఇందులో ప్రతి మూడు(ట్రిప్లెట్స్) ఒక్కో రకమైన అమైనో ఆసిడ్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

ఈ జతల అమరిక కూడా ఒక్కో జీవిలో ఒక్క రకంగా ఉంటుంది. ఒక్కమాటలో చెప్పుకోవాలంటే మానవ శరీర నిర్మాణం కేవలం ఈ నాలుగు అక్షరాల పైనే ఆధారపడి ఉంది.

జన్యువులపై ఈ నాలుగు అక్షరాల అమరికను తెలిపేదే జన్యు లిపి, అదే జన్యు సంకేతం(జెనెటిక్ కోడ్).

ప్రతి మానవ కణంలో 500 కోట్ల న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయి. మానవ జీనోమ్‌కు ప్రాతినిధ్యం వహించే ఏటీజీసీ అక్షరాల వరుస క్రమం 10 సెం.మీ పొడవులో 60 లక్షల అక్షరాలు నిక్షిప్తమై ఉంటాయి. మొత్తం జీనోమ్‌ను రాయాలంటే 5 వేల కి.మీ పొడవు అవుతుంది(సుమారు మన కోల్‌కత్తా నుంచి టోక్యోకు మధ్య ఉన్న దూరం).

జీనోమ్‌లోని మొత్తం జన్యు సంకేతాల అమరికను చిన్న ప్రింట్‌లో ప్రింట్ చేస్తే, మన టెలిఫోన్ డైరెక్టరీ లాంటి పుస్తకమవుతుంది.

వివరంగా చెప్పుకోవాలంటే ఒక్కో పుస్తకం వందల పేజీల చొప్పున 200 పుస్తకాలవుతాయి.

ప్రాజెక్టు చారిత్రక నేపథ్యం, తొలి అడుగులు..

హ్యూమన్ జీనోమ్ ప్రాజెక్ట్ రూపొందించాలని ఉన్నఫళంగా ఎవరికో వచ్చిన ఆలోచన కాదు. 1970లలోనే దీనికి బీజాలు పడ్డాయి. చర్చలు జరుగుతూ వచ్చాయి, అవసరం పెరుగుతూ వచ్చింది.

ఆ దిశలో ప్రయోగాలు విజయవంతం అవుతూ వచ్చాయి. అందువల్ల ఇక ప్రాజెక్టుకు రూపకల్పన చేయక తప్పలేదు.

1980లో రికాంబినెంట్ డీఎన్ఏకు సంబంధించిన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం బాగా పెరిగింది. శాస్త్రజ్ఞులు డీఎన్ఏను చిన్న చిన్న ముక్కలుగా విడగొట్టగలిగారు. మళ్లీ అనేక రకాలుగా కావల్సిన రీతిలో జోడించగలిగారు.

ఈ రకంగా 1985లో అమెరికాలోని డిపార్టుమెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీలో ఈ ప్రాజెక్టు గురించి టూకీగా కొంత చర్చ జరిగింది.

అటామిక్ రేడియేషన్‌కి, జెనెటిక్ మ్యుటేషన్‌కి మధ్య కొంత అనుసంధానం జరిగింది. ఈ పనిలో అమెరికా జాతీయ ఆరోగ్య సంస్థ ఉత్సాహం కనబరిచింది.

అంతర్జాతీయ సహకారం, హ్యూగో సంస్థ ఏర్పాటు..

అందువల్ల 1990లో అమెరికాలో ఈ ప్రాజెక్ట్‌కు ఒక రూపం లభించింది. ఈ దిశలో ఆస్ట్రేలియా, బ్రెజిల్, కెనడా, చైనా, డెన్మార్క్, ఫ్రాన్స్, జర్మనీ, ఇజ్రాయిల్, ఇటలీ, జపాన్, మెక్సికో, నెదర్లాండ్స్, రష్యా, స్వీడన్, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్ మొదలైన దేశాలు తమ తమ జీనోమ్ ప్రాజెక్టులు ప్రారంభించాయి.

వీటన్నిటి కార్యకలాపాల్ని, పరిశోధనా ఫలితాల్ని ఒక చోటికి తీసుకురావడానికి మరో అంతర్జాతీయ సంస్థ హ్యూమన్ జీనోమ్ ఆర్గనైజేషన్ (హ్యూగో) ఏర్పడింది. ఈ సంస్థలో 50 దేశాల వైజ్ఞానిక ప్రతినిధులు, 16 పరిశోధనా సంస్థలకు చెందిన 1100 మంది జీవశాస్త్ర నిపుణులు, ఎంతోమంది కంప్యూటర్ ఇంజనీర్లు కలిసి పని చేశారు.

ఇతర జీవులపై పరిశోధనలు, భవిష్యత్ ఉపయోగాలు..

హెచ్‌జీపీ కేవలం మానవ జీనోమ్ మీదే పనిచేయలేదు. ఇతర జీవుల జీనోమ్ మీద కూడా దృష్టి సారించింది. ఇతర జీవుల జీనోమ్ వివరాలు తెలిస్తేనే కదా మనిషికి, ఇతర ప్రాణులకు తేడా తెలిసేది? ఆ రకంగా ఎలుక జీనోమ్, డ్రోసోఫిలా, నెమటోడ్, ఈస్ట్, ఈశ్చరీషియా కోలి, హీమోఫిలస్ ఇన్ఫ్లూయెంజే అనే రెండు బాక్టీరియాల జీనోమ్ మీదా, మైకోప్లాస్మా జెనిటాలియమ్ అనే మరో సూక్ష్మ జీవి జీనోమ్ మీదా పరిశోధనలు సాగాయి.

హ్యూమన్ జీనోమ్ ప్రాజెక్ట్ విజయవంతమైంది గనుక, ఇక దీనితో ఎన్నో ఉపయోగాలు మానవాళికి అందుబాటులోకి వస్తాయి.

వైద్యరంగంలో, మందుల తయారీలో, క్లినికల్ టెక్నాలజీలో విప్లవాత్మకమైన మార్పులు వస్తాయి. జీవసాంకేతిక పరిజ్ఞానం పై ఆధారపడ్డ కర్మాగారాలు ఇంకా ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతాయి. వ్యవసాయరంగంలో కొత్త వంగడాలు సృష్టించబడతాయి. ఎనర్జీ ప్రొడక్షన్, వేస్ట్ కంట్రోల్ బాగా చేయగలుగుతాం. పైగా పర్యావరణ పరిరక్షణకు మరిన్ని మెరుగైన అవకాశాలు లభిస్తాయి.

అనువంశికతతో వచ్చే మొండి రోగాలు అదుపులోకి వస్తాయి. ముఖ్యంగా పాలిసిస్టిక్ కిడ్నీ డిసీజ్, అల్జీమర్స్ వ్యాధి, రొమ్ము క్యాన్సర్, జీర్ణాశయ క్యాన్సర్, చక్కెర వ్యాధి మొదలైన వాటికి నివారణ సులభమౌతుంది.

మనిషి జీవితం మరింత సుఖమయమౌతుంది. ఏ వ్యాధి కారకం ఏ జన్యువులో నిర్మాణం అవుతుంది గనక, ఆ జన్యువును నియంత్రించొచ్చు. వెంటనే నియంత్రించలేక పోయినప్పుడు తర్వాతి తరాలలోనైనా తప్పక నియంత్రించొచ్చు.

జీనోమ్ మ్యాప్స్ వల్ల హృద్రోగ సంబంధిత వ్యాధులు, ఆస్తమా, మెదడుకు సంబంధించిన వ్యాధులు ఇవే కాక ఇతర శారీరక సమస్యలు, మానసిక రుగ్మతలు అన్నీ ఒక కొలిక్కి వచ్చే అవకాశం ఉంది. ఇలా జన్యు వైద్యం (జీన్ థెరపీ) రాగల కాలాలలో ప్రాచుర్యం పొందుతుంది.

జీవ రహస్యాల ఆవిష్కరణ, ప్రాజెక్టు విజయం..

జీవ సమాచార సంపుటం పూర్తయింది. జీవ రహస్యాల శోధనలో ప్రపంచ శాస్త్రవేత్తలు చేసిన ప్రయత్నాలు విజయవంతమయ్యాయి.

మానవ జన్యు సంకేత లిపి (హ్యూమన్ జెనెటిక్ కోడ్) వివరాలను శాస్త్రవేత్తలు 2001 ఫిబ్రవరి 12న వాషింగ్టన్, టోక్యో, లండన్, బెర్లిన్ నగరాలలో ఒకేసారి ప్రకటించారు. అంతకుముందు జూన్ 2000లో ప్రకటించిన చిత్తుప్రతి (రఫ్ డ్రాఫ్ట్)కి ఇది కొనసాగింపు. దీనితో మానవ జన్యు సమాచారం దాదాపుగా తెలిసిపోయినట్టే.

ఈ జన్యులిపి వల్ల మానవ శరీర నిర్మాణం 30 నుంచి 40 వేల జన్యువుల సముదాయంతో రూపుదిద్దుకున్నదన్న నిజం ధ్రువపడింది. అంతకు ముందు యాభై వేల నుంచి లక్ష జన్యువుల వరకు ఉండొచ్చునని భావిస్తుండేవారు.

ఇద్దరు పురుషుల, ముగ్గురు మహిళల డీఎన్ఏ(డీఆక్సీ రైబోన్యూక్లియక్ యాసిడ్) నమూనాల ఆధారంగా ఈ మహత్తర కార్యాన్ని సాధించడమే ఈ ప్రాజెక్ట్ సాధించిన విజయం.

జీవశాస్త్ర స్వర్ణయుగం, నైతిక సామాజిక అంశాలు..

మానవ జన్యువుల చర్యల్ని గమనించడానికి, ఆరోగ్య స్థితిలో, అనారోగ్య స్థితిలో జన్యువుల ప్రవర్తనను అధ్యయనం చేయడానికి ఈ ప్రాజెక్ట్ అవసరమవుతుంది.

అంతేకాదు, మాలిక్యులర్ జీవశాస్త్రం, జీవరసాయన శాస్త్రం, కణశాస్త్రం, శరీరధర్మ శాస్త్రం లాంటివన్నీ జీనోమ్ ఆధారాల పై ఆధారపడ్డాయి గనక, వీటన్నిటిని మాలిక్యులర్ లైఫ్ సైన్సెస్ అనే గొడుగు కిందికి తీసుకురావడానికి ఈ ప్రాజెక్ట్ ఉపయోగపడుతుంది. అనేక రకాల వ్యాధుల్ని నివారించుకోవడానికి మాత్రమే కాదు, మానవ శరీరాన్ని కావల్సిన రీతిలో డిజైన్ చేసుకోగలగడానికి, ప్రకృతి సిద్ధంగా వచ్చే అనువంశిక లక్షణాల్ని మార్చుకోగలగడానికి ఈ ప్రాజెక్ట్ ఉపయోగపడుతుంది. ఇంతటి ఘన విజయం సాధించినందు వల్ల నిజానికి ఈ కాలాన్ని జీవశాస్త్ర యుగం అని అనాలి.

అయితే రాగల కాలం జన్యు శాస్త్రాభివృద్ధికి ఇది స్వర్ణయుగం. ప్రాజెక్టును సవాలు చేసే నైతిక, న్యాయ, సామాజిక సమస్యల్ని, ఇత్యాది అనుబంధ సమస్యలన్నింటినీ ఈ ప్రాజెక్ట్ పరిష్కరించగలుగుతుంది.

About the Author

Prof. Devaraju Maharaju

View All Posts