ડીએનએ, ક્રોમોસોમ, જીન અને આનુવંશિકતા

.

માનવ કોષ (Cell)માં ક્રોમોસોમના જીન (જનીન)માં રહેલ ડીએનએ આનુવંશિકતાનાં લક્ષણોનું વહન કરે છે. જીનમાં રહેલ ડીએનએ દ્વારા માતા-પિતાનાં આનુવંશિક લક્ષણો સંતતિમાં આવે છે.

દરેક સજીવનો સૌથી નાનો બંધારણીય અને ક્રિયાશીલ જૈવિક એકમ કોષ કહેવાય છે.

એક કોષ (પેરન્ટ સેલ)માંથી બીજા કોષો (ડૉટર સેલ્સ)નું સર્જન થઈ શકે છે. કોષને કારણે જ સજીવ પોતાના જેવો બીજો સજીવ બનાવી શકે છે.

આનુવંશિકતા (હેરિડિટી) ને સમજવા માનવ કોષ પર એક નજર નાખીએ:

• માનવ કોષના બંધારણીય (સ્ટ્રક્ચરલ) અને ક્રિયાશીલ (ફંકશનલ) મૂળભૂત જૈવિક એકમને કોષ (Cell) કહે છે. કોષ વિભાજન કે સંયોજનની પ્રક્રિયાથી નવા કોષોનું સર્જન કરી શકે છે.
• માનવ કોષ કોષકેન્દ્ર (Nucleus), કોષરસ (Cytoplasm), કેટલાક કોષ ઘટકો અને જીનેટિક મટીરિયલ ધરાવે છે.
• કોષના કોષકેન્દ્ર અર્થાત ન્યુક્લિયસમાં ક્રોમોસોમ (ગુણસૂત્ર કે રંગસૂત્ર Chromosome) નામક ઘટકો છે.
• ક્રોમોસોમના નાના નાના ઘટકોને જનીન અર્થાત જીન (Gene) કહે છે. જીન આનુવંશિકતાનું વહન કરનાર એકમ છે.
• જીનના બંધારણમાં ડીએનએ છે. ડીએનએમાં આનુવંશિકતા (હેરિડિટી)નો જીનેટિક કોડ છે. તેનાથી માતા-પિતાનાં લક્ષણો તેમનાં સંતાનોમાં આવે છે. આ કારણથી જીન્સને આનુવંશિકતા (હેરિડિટી Heredity)ના વાહકો કહે છે.
• કોષ વિભાજનમાં (નવા કોષના સર્જનમાં) ક્રોમોસોમ (ગુણસૂત્ર કે રંગસૂત્ર), જીન્સ તથા ડીએનએ મહત્વનો ભાગ ભજવે છે.

‘મધુસંચય’ના વાચકો જાણે છે કે શરીરને મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારનાં ખોરાકનાં ઘટકોની જરૂર છે: કાર્બોહાયડ્રેટ, ફેટ તથા પ્રોટિન. કાર્બોહાયડ્રેટ્સ તથા ફેટ્સ શરીરને ઊર્જા પૂરી પાડવામાં ઉપયોગી છે. જુદાં જુદાં પ્રકારનાં પ્રોટિન્સ શરીરનાં બંધારણ તથા દેહધાર્મિક ક્રિયાઓનાં સંચાલન/ નિયમન માટે આવશ્યક છે. નવા કોષોનાં સર્જન માટે પ્રોટિન જરૂરી છે.

પ્રોટિન લાંબી શૃંખલાઓવાળા અતિ મોટા અણુઓ – મોલિક્યુલ્સ છે. પ્રોટિનના ઘટકોને એમિનો એસિડ કહે છે. કોષનાં ડીએનએનાં બંધારણમાં એડિનાઈન, થાયમિન, સાયટોસિન અને ગ્વાનાઈન અગત્યનાં નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ છે.

શરીરમાં ન્યુક્લિઈક એસિડ નામનાં બાયો પોલિમર્સ (એક પ્રકારનાં કેમિકલ કંપાઉંડ) છે. શરીરમાં બે મહત્ત્વનાં ન્યુક્લિઈક એસિડ નીચે પ્રમાણે છે:

• ડીએનએ – ડિઓક્સિ રિબોન્યુક્લિઈક એસિડ (DNA – Deoxyribonucleic Acid)
• આરએનએ – રિબોન્યુક્લિઈક એસિડ (RNA – Ribonucleic Acid)

માનવ કોષમાં રહેલ ડીએનએ વિવિધ ઘટકોની લાંબી શૃંખલા ધરાવતો, ખૂબ મોટો બાયોપોલિમર (બાયોમોલિક્યુલ) છે. ડીએનએ જીનેટિક કોડ (જેનેટિક કોડ) ધરાવે છે. નવા કોષના બંધારણની સૂચનાઓ (જીનેટિક/જેનેટિક કોડ) પિતૃ-કોષના ક્રોમોસોમના ડીએનએમાં હોય છે. આ સૂચનાઓ (કોડ)ને ટ્રાંસફર કરવાનું કામ આરએનએ કરે છે.

જ્યારે એક કોષ (પેરેન્ટ સેલ)નું વિભાજન થતાં નવા કોષ (ડૉટર સેલ) બનવાના હોય છે, ત્યારે ક્રોમોસોમના ઘટક જીનના ડીએનએના જીનેટિક કોડ પ્રમાણે નવા કોષનું સર્જન થાય છે.

આ જ પ્રમાણે સેક્સ્યુઅલ રિપ્રોડક્શનમાં નર અને માદા જનન કોષનાં સંમિલન/સંયોજનથી જે નવા ઝાયગોટ/ફલિતાંડ/ યુગ્મનજ કોષનું સર્જન થાય છે, ત્યારે પણ નર-માદા કોષનાં ક્રોમોસોમનાં જીન્સનાં જીનેટિક કોડ પ્રમાણે ઝાયગોટ (યુગ્મનજ) બને છે.

આ લેખ જીનેટિક્સ કે હેરિડિટી પર સાયન્ટિફિક કે એકેડેમિક માહિતી આપવાનો નથી. આ લેખનો હેતુ ‘મધુસંચય’ના આમ-વાચકને જીનેટિક્સના બેઝિક્સને તદ્દન સરળ ભાષામાં સમજાવવાનો છે. જીન્સ અને ડીએનએ આનુવંશિકતામાં કેવો ભાગ ભજવે છે તેનો માત્ર આછો ચિતાર અહીં છે.

માનવશરીરમાં 30 થી 35 ટ્રિલિયન કોષ (સેલ્સ) હોવાનું મનાય છે. એક ટ્રિલિયન એટલે 10¹² અર્થાત 10,00,00,00,00,000. એક સામાન્ય માનવકોષમાં 23 જોડ ક્રોમોસોમ (ગુણસૂત્રો/ રંગસૂત્રો) છે. 23 જોડ ક્રોમોસોમ એટલે 46 ક્રોમોસોમ્સ.

આપણે જોયું કે ડીએનએ વિવિધ ઘટકોની લાંબી શૃંખલાથી બનેલ મોટો અણુ (બાયોમોલિક્યુલ) છે. જીન એ ડીએનએનો સેગ્મેન્ટ (ભાગ/ટુકડો) છે જે ક્રોમોસોમ પર સ્થિત છે.

જીન માતા-પિતાનાં આનુવંશિકતાનાં લક્ષણો (જેવાં કે ચામડીનો રંગ, વાળ, આંખનો રંગ વગેરે) સંતતિમાં ટ્રાંસફર કરે છે. માનવશરીરમાં આશરે વીસ હજાર જીન્સ હોવાની ધારણા છે. પ્રત્યેક જીન પેરન્ટના કોઇક લક્ષણ, ગુણ, વિશિષ્ટતા કે પ્રકૃતિ માટે જવાબદાર હોય છે. યાદ રહે કે કોઇક લક્ષણ, ગુણ, વિશિષ્ટતા કે પ્રકૃતિ માટે એકથી વધારે જીન્સ પણ જવાબદાર હોઈ શકે છે.

સજીવનાં સમગ્ર ડીએનએ તથા તમામ જીન્સને સામુહિક રીતે ‘જીનોમ’ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જીનોમ એટલે સજીવનું ટોટલ જીનેટિક મટીરિયલ.

સજીવનાં જીન્સ તથા આનુવંશિકતાનો અભ્યાસ કરતાં વિજ્ઞાનને ‘જીનેટિક્સ’ (Genetics જેનેટિક્સ)  કહે છે. આજકાલ ખૂબ વિસ્તરતા બાયોટેકનોલોજીના ક્ષેત્ર સાથે મેડિકલ જીનેટિક્સ/ જેનેટિક્સ અને જીનેટિક એંજીનિયરિંગ/ જેનેટિક એન્જીનિયરિંગનું મહત્ત્વ વધતું જાય છે.

.