कोळिष्टकं तयार होतात तो धागा जगातल्या एका सर्वात कठीण आणि ताकदवान पदार्थांपैकी एक आहे..

डोनाल्ड जार्विस, माल्कम फ्रेझर आणि रॅन्डॉल्फ ल्युईस या त्रिकुटाला एक नामी युक्ती सुचली. नैसर्गिक रेशमाचं उत्पादन रेशीम किड्यांकडूनच होतं. तर मग या संकरित धाग्यांच्या उत्पादनासाठी त्या कोळ्यांच्या जनुकांचा वारसा रेशीम किड्यांनाच बहाल करण्याचं त्यांनी ठरवलं.

डॉ. बाळ फोंडके

लहान मूर्ती पण थोर कीर्ती, असं कोणाचं वर्णन करता येईल? एरवी आपल्याला नकोशा वाटणाऱ्या, काय शिंची कटकट आहे असं आपण ज्याला म्हणतो त्या जाळं विणणाऱ्या कोळ्याचं असं वर्णन करता येईल असंच जाणकार म्हणतील. त्यानं तयार केलेली कोळिष्टकं आपल्याला घरात नकोशी असतात. ती आपण झाडूच्या फटकाऱ्यासरशी उडवून लावतो.

पण ज्या धाग्यानं ती कोळिष्टकं तयार होतात तो धागा जगातल्या एका सर्वात कठीण आणि ताकदवान पदार्थांपैकी एक आहे, याची फारच थोड्या लोकांना कल्पना असते. त्याचा वापर करून तगडी चिलखतं तयार करता येतात.

अर्थात त्यासाठी असंख्य कोळ्यांना कामाला लावावं लागतं. शिवाय हे कोळी आत्मभक्षी असल्यामुळं त्यांच्याकडून तयार होणाऱ्या धाग्यांच्या संख्येवर मर्यादा पडते. नुकत्याच लंडनमधील व्हिक्टोरिया ॲण्ड अल्बर्ट म्युझियममध्ये या धाग्यांपासून विणलेली एक शाल ठेवण्यात आली होती.

अकरा फूट लांब आणि चार फूट रुंद अशी ती शाल तयार करण्यासाठी ८२जणांना काम करावं लागलं होतं आणि तब्बल दहा लाख कोळ्यांना आपला जीव गमवावा लागला होता.

एवढा आटापिटा करून या धाग्यांपासून विणकाम का करायचं, असा प्रश्न कोणी विचारलाच तर वैज्ञानिक सांगतील, की त्यांनी संशोधनातून तयार केलेल्या केव्हलार या सर्वात जास्त ताणक्षमता असणाऱ्या पदार्थापेक्षाही हे धागे जास्त टणक आहेत.

ते कितीतरी वजन सहज पेलू शकतात. त्यामुळंच त्या धाग्यांपासून जर रेशमासारखा पदार्थ निर्माण करता आला तर काय बहार येईल, असा विचार केला गेला.

विचार ठीक होता. पण तो अमलात आणणं तेवढंच अवघड. कारण रेशीम किडे रेशीम बनवतात खरं, पण त्यांच्या ठायी एवढी ताकद नसते. रेशीम तयार करण्याचा जो नैसर्गिक वारसा रेशीम किड्यांना मिळालेला असतो, त्याची क्षमता मर्यादितच असते.

त्या वारशात योग्य तो बदल करता येईल का? काही वर्षांपूर्वी या प्रश्नाचं उत्तर नकारार्थीच आलं असतं. पण जनुकांचा वारसा ज्या डीएनएच्या रेणूंमध्ये वसलेला असतो, त्याच्यात आपल्याला हवे तसे बदल करण्याचं तंत्रज्ञान विकसित झाल्यापासून निसर्गानं न दिलेलं वरदानही बहाल करण्याचा मार्ग सापडला होता.

त्या डीएनएला हवी तिथं कात्री लावून त्यातला तुकडा काढून घ्यायचा आणि त्या जागी आपल्याला हव्या त्या गुणधर्माचं बीज असलेला दुसऱ्या कोणत्या तरी सजीवाच्या डीएनएच्या तुकड्याचा जोड द्यायचा, हे करणं शक्य झालं होतं.

अशा पुनर्गठित डीएनएकडे मग त्याच्या नैसर्गिक वारशाबरोबर या मानवाच्या हस्तक्षेपानंतर मिळालेल्या वारशालाही कामाला लावणं शक्य झालं होतं.

त्यात गेल्या काही वर्षांमध्ये क्रिस्पर नावाचं जनुकांचं संपादन करण्याचं तंत्रज्ञान विकसित केलं गेलं आहे; त्यापायी हे सर्व सव्यापसव्य कमी कालावधीत आणि सहजगत्या साध्य करणं शक्य झालं आहे.

वायोमिंग राज्याच्या विद्यापीठातल्या प्रयोगशाळेत असे अनेक रेशीम किडे रेशीमलडी तयार करत आहेत. यात काही नवल नाही. कारण रेशीम किड्यांचं ते कामच आहे. पण हे किडे साधेसुधे नाहीत. कारण त्यांच्याकडून तयार झालेल्या रेशीमधाग्यांमध्ये कल्पना न केलेली ताकद आणि टणकपणा आला आहे.

कारण त्या किड्यांमध्ये कोळ्यांच्या डीएनएचं प्रत्यारोपण केलेलं आहे. त्या पुनर्गठित डीएनएच्या माध्यमातून ते किडे कोळ्यांच्या रेशमाचं उत्पादन करत आहेत.

कोळ्यांचं रेशीम एक असामान्य पदार्थ आहे. त्याचा उपयोग सावज सापळ्यात पकडण्यासाठी, पदार्थाचा चुरा करण्यासाठी, कड्यावर चढण्यासाठीचे दोरखंड बनवण्यासाठी आणि इतर अनेक ठिकाणी करता येतो.

स्नायूंना जोडणारे तंतू म्हणूनही त्याचा वापर करता येतो. तसंच कठोर शस्त्रांनाही दाद न देणारं चिलखत तयार करण्यासाठीही ते उपयोगी पडतं.

‘वज्रादपि कठोराणि मृदूनि कुसुमादपि’, असे परस्पर विरोधी गुणधर्म धारण करणारा पदार्थ असं त्याचं वर्णन केल्यास ते वावगं ठरू नये. त्याची उपयुक्तता अधिक वाढवण्यासाठी कोळ्याच्या धाग्यांची साथ दिली तर!

हे धागे म्हणजे प्रथिनंच आहेत हे स्पष्ट झालं होतं. त्यामुळं त्यांच्या उत्पादनाला कारणीभूत असलेल्या जनुकांचा शोध लागला की अर्धी लढाई जिंकली, असाच वैज्ञानिकांचा कयास होता. त्यामुळं त्यांनी ती जनुकं सुरुवातीला काही जीवाणूंच्या, बटाट्याच्या एवढंच काय पण बकरीच्या अंगीही रुजवली.

त्यातून प्रथिनं तयार झाली खरी. पण त्यांचं प्रमाण अत्यल्प होतं. शिवाय त्या प्रथिनांपासून रेशमाच्या रेघा, लाल काळे धागे तयार करणं कर्मकठीण असल्याचंच त्यांना दिसलं. दुसराच काही तरी उपाय शोधायला हवा, हे स्पष्टच होतं.

त्याचवेळी डोनाल्ड जार्विस, माल्कम फ्रेझर आणि रॅन्डॉल्फ ल्युईस या त्रिकुटाला एक नामी युक्ती सुचली. नैसर्गिक रेशमाचं उत्पादन रेशीम किड्यांकडूनच होतं. तर मग या संकरित धाग्यांच्या उत्पादनासाठी त्या कोळ्यांच्या जनुकांचा वारसा रेशीम किड्यांनाच बहाल करण्याचं त्यांनी ठरवलं.

त्यात रेशीम किड्यांचं संवर्धन करणं म्हणजेच थोडक्यात त्यांची शेती करणं सोपं होतं. त्यांना वाढवून त्यांच्याकडून रेशमाचं पीक काढणारे अनेक उद्योगधंदे अस्तित्वात होतेच.

त्या रेशमाच्या लड्यांचा वापर शरीराला झालेली किंवा शस्त्रक्रियेपायी केलेली जखम शिवण्याच्या धाग्यांसाठी केला जात होताच.

शिवाय रेशीम किडे स्वतःच त्या प्रथिनांपासून धागा बनवण्याचं काम करत होतेच. त्याचाही फायदा होणार होता.

वेळ न घालवता त्यांनी कोळ्यांच्या धाग्याला कारणीभूत असणाऱ्या डीएनएच्या तुकड्याचा रेशीम किड्यांच्या ग्रंथींमध्ये शिरकाव करून दिला. तरीही कोणकोणत्या किड्यांनी या आगंतुक वारशाचा स्वीकार केला आहे याची माहिती मिळवणं आवश्यक होतंच.

त्यासाठी त्यांनी त्या तुकड्यासोबत चमकणाऱ्या एका प्रथिनाचं कारकत्व असणाऱ्या जनुकाचीही स्थापना केली. त्यामुळं ज्या किड्यांनी त्या परकीय वारशाला आपलंसं करून घेतलं होतं त्यांचे डोळे चमकदार झाले होते. त्यांना वेगळं करून त्यांचं संवर्धन करणं सोपं झालं होतं.

एवढा आटापिटा करूनही त्या किड्यांनी तयार केलेल्या रेशमापैकी पाचच टक्के हिस्सा या कृत्रिम रेशमाचा होता, हेही दिसून आलं.

पण एकूण उत्पादनच एवढं भरघोस होतं की पाच टक्क्यांचा सहभागही या संकरित रेशमाची वस्त्रं मोठ्या प्रमाणावर तयार करण्यासाठी पर्याप्त होता.

ते कृत्रिम धागे नैसर्गिक धाग्यांपेक्षा अधिक ताकदवान, लवचिक आणि दुप्पट टणक होते. साहजिकच त्यांचा वापर अनेक अनोख्या कामांसाठी केला जाऊ शकतो हेही स्पष्ट झालं.

निसर्गानं दिलेल्या वारशाच्या मर्यादांचं उल्लंघन करून त्या वारशाचं महात्म्य वाढवण्याचा मार्ग सुकर झाला होता. अंगी नसलेल्या गुणधर्मांचं वरदानही मिळवता येतं हे सिद्ध झालं होतं. कोलंबसानं नव्या जगाचा शोध लावला होता. या जनुकीय कोलंबसांनी नव्या युगाची नांदी म्हटली होती.

--------------