१९५२ मध्ये चिदंबरम येथे जन्मलेल्या वेंकटरमण रामकृष्णन यांनी २००० मध्ये रिबोसोमच्या ३०एस उपघटकाचे अणू पातळीवरील प्रतिरूप प्रकाशित केले आणि २००९ चे रसायनशास्त्राचे नोबेल पारितोषिक विभागून मिळवले

७ ऑक्टोबर २००९ रोजी रॉयल स्वीडिश अकॅडमी ऑफ सायन्सेसने जाहीर केले की रसायनशास्त्राचे नोबेल पारितोषिक “रिबोसोमच्या रचनेच्या आणि कार्याच्या अभ्यासासाठी” केंब्रिजमधील एमआरसी लॅबोरेटरी ऑफ मॉलिक्युलर बायॉलॉजीचे वेंकटरमण रामकृष्णन, येल विद्यापीठाचे थॉमस स्टायट्झ आणि इस्रायलमधील वाइझमन इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्सच्या अडा योनाथ यांना संयुक्तपणे दिले जाईल. नोबेल फाउंडेशन रामकृष्णन यांचा जन्म १९५२ मध्ये तमिळनाडूतील चिदंबरम येथे झाल्याचे, १९७६ मध्ये ओहायो विद्यापीठातून पदार्थविज्ञानात पीएचडी मिळवल्याचे आणि पारितोषिकाच्या वेळी ते अमेरिकेचे नागरिक असल्याचे नोंदवते.

प्रत्येक विजेत्याला १० दशलक्ष स्वीडिश क्रोनर (SEK) पारितोषिक रकमेचा एकतृतीयांश भाग मिळाला. २०१६ ते २०२६ च्या विज्ञान पारितोषिकांचा tuput चा आढावा रामकृष्णन यांच्यानंतर रसायनशास्त्र, पदार्थविज्ञान किंवा वैद्यकशास्त्रात भारतात जन्मलेला कोणताही विजेता आढळत नाही असे सांगतो.

रिबोसोम काय करतो, आणि तो पाहण्यासाठी स्फटिक का लागले

प्रत्येक पेशीत अनेक दहा हजार रिबोसोम असतात, प्रत्येक सुमारे २५ नॅनोमीटर रुंदीचा. नोबेल समितीचे सोपे विवेचन रिबोसोमला पेशीचा प्रथिन कारखाना म्हणते: तो जनुकाची संदेशवाहक आरएनए प्रत वाचतो आणि त्याला जुळणारे प्रथिन तयार करतो, या पायरीला शास्त्रज्ञ भाषांतर (ट्रान्सलेशन) म्हणतात. तो वाचत असलेली तीन अक्षरी संहिता शास्त्रज्ञांनी १९६० च्या दशकात उलगडली, ही कथा tuput च्या हर गोबिंद खुराना आणि जनुकीय संहिता या लेखात सांगितली आहे.

जिवाणूच्या रिबोसोमचे दोन भाग असतात, ३०एस नावाचा लहान उपघटक आणि ५०एस नावाचा मोठा. प्रत्येक अणू कुठे बसतो हे पाहण्यासाठी तिन्ही विजेत्यांनी क्ष-किरण स्फटिकशास्त्र वापरले. शास्त्रज्ञ स्फटिकावर क्ष-किरण सोडतात, किरण कसे विखुरतात ते नोंदवतात आणि त्यावरून अणूंच्या जागा शोधून काढतात. स्फटिक जवळजवळ परिपूर्ण असावे लागतात, आणि रेणू जितका मोठा तितका स्फटिक वाढवणे कठीण असते, असे अकॅडमी नमूद करते.

योनाथ यांनी १९७० च्या दशकाच्या अखेरीस रिबोसोमचे स्फटिक बनवण्याचा प्रयत्न सुरू केला, तेव्हा बहुतेकांना ते अशक्य वाटत होते, आणि १९८० पर्यंत त्यांनी मोठ्या उपघटकाचे पहिले स्फटिक वाढवले. स्टायट्झ यांनी जोआखिम फ्रँक यांच्या इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी प्रतिमा वापरून फेज प्रॉब्लेम नावाचा गणिती अडथळा सोडवला, आणि १९९८ मध्ये ९ अँगस्ट्रॉम वरील मोठ्या उपघटकाची रचना प्रकाशित केली, जी एकेका अणूला दाखवण्यासाठी खूप धूसर होती. ऑगस्ट ते सप्टेंबर २००० दरम्यान तिन्ही विजेत्यांनी अणू बसवता येतील इतक्या तीक्ष्ण रचना प्रकाशित केल्या.

जीवशास्त्राकडे वळलेला बडोद्याचा पदार्थवैज्ञानिक

रामकृष्णन यांचे स्वतःचे नोबेल आत्मचरित्र सांगते की त्यांचा जन्म चिदंबरम येथे झाला, नटराजाच्या मंदिरासाठी सर्वात प्रसिद्ध असलेले मंदिरांचे शहर. त्यांचे वडील सी. व्ही. रामकृष्णन हे जैवरसायनशास्त्रज्ञ होते, ज्यांची नेमणूक महाराजा सयाजीराव विद्यापीठ, बडोदा, आताचे वडोदरा, येथे नव्या जैवरसायनशास्त्र विभागाचे प्रमुख म्हणून झाली. ते तीन वर्षांचे असताना कुटुंब तिथे गेले, आणि तोवर ते फक्त तमिळ बोलत. रामकृष्णन यांच्या आई आर. राजलक्ष्मी अन्नामलाई विद्यापीठात शिकवत आणि नंतर त्यांनी मॅकगिल विद्यापीठातून मानसशास्त्रात पीएचडी मिळवली.

वयाच्या १६ व्या वर्षी त्यांनी बडोदा विद्यापीठात पदार्थविज्ञानात बी.एससी. सुरू केले. त्यांच्या आईला भारत सरकारच्या राष्ट्रीय विज्ञान प्रतिभा शोध शिष्यवृत्तीची माहिती मिळाली होती, जिच्यासाठी प्राप्तकर्त्याने मूलभूत विज्ञानात विशेषीकरण करणे आवश्यक होते, आणि त्यांनी ती जिंकली. १९ व्या वाढदिवसानंतर एका महिन्याने ते ओहायो विद्यापीठात गेले, आणि १९७६ मध्ये त्यांनी पदार्थविज्ञानाची पीएचडी पूर्ण केली. तोवर त्यांनी जीवशास्त्राकडे वळण्याचे ठरवले होते.

पुढे कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, सॅन दिएगो येथील जीवशास्त्राचे अभ्यासक्रम आले, आणि मग त्यांनी डॉन एंगलमन आणि पीटर मूर यांच्या रिबोसोम कार्यावरील सायंटिफिक अमेरिकन लेख वाचला. मूर १९७८ च्या सुरुवातीला सॅन दिएगोमध्ये त्यांना भेटले आणि लवकरच त्यांनी येलमध्ये पोस्टडॉक्टरल जागा देऊ केली. “अशा प्रकारे रिबोसोमबद्दलची माझी आजीवन आवड सुरू झाली,” असे ते लिहितात. ब्रुकहेवन नॅशनल लॅबोरेटरीने त्यांना १९८३ मध्ये नेमले. १९८८ च्या शरद ऋतूत ते कोल्ड स्प्रिंग हार्बर येथील स्फटिकशास्त्राच्या पहिल्या अभ्यासक्रमाला होते, आणि ऑगस्ट १९९१ च्या अखेरीपासून त्यांनी केंब्रिजमधील लॅबोरेटरी ऑफ मॉलिक्युलर बायॉलॉजी येथे अध्ययन रजा घालवली.

युटा हे ठिकाण होते जिथे त्यांनी पदवीधर विद्यार्थी बिल क्लेमन्स आणि जॉन मॅककचॉन यांच्यासह ३०एस उपघटकाच्या मागे जायचे ठरवले, ज्यात नंतर ब्रायन विम्बर्ली सामील झाले. ते एप्रिल १९९९ मध्ये केंब्रिजला गेले, तर चमूचा काही भाग काही काळ युटामध्येच राहिला.

१९९९ च्या नकाशापासून सप्टेंबर २००० च्या रचनेपर्यंत

पहिला निकाल नेचरमध्ये २६ ऑगस्ट १९९९ रोजी आला. ५.५ अँगस्ट्रॉम विभेदनावर चमूला रिबोसोमल आरएनएचा फॉस्फेट कणा आणि प्रथिनांच्या सर्पिल कुंतल दिसू शकले, आणि ज्ञात रचना असलेली लहान उपघटकाची सर्व सात प्रथिने त्यांनी नकाशात बसवली. जून १९९९ मध्ये डेन्मार्कमधील एका रिबोसोम परिषदेत त्यांनी हे काम मांडले तेव्हा श्रोत्यांमध्ये धक्का जाणवला, असे ते लिहितात, कारण त्यांचा गट या समस्येवर काम करत आहे हे जवळजवळ कोणालाच माहीत नव्हते.

अधिक विभेदनासाठी अधिक तीव्र क्ष-किरण लागले. चमूने इलिनॉयमधील आर्गोन येथील अॅडव्हान्स्ड फोटॉन सोर्समध्ये फेब्रुवारी २००० च्या अखेरीसाठी बीम वेळ मिळवला आणि तिथे १२ तासांच्या पाळ्यांत काम केले. बीमलाइनवर असतानाच नकाशात ठळक संकेत दिसल्याचे आणि “आपण प्रसिद्ध होणार आहोत!” असे म्हटल्याचे त्यांना आठवते. पाच जण प्रतिरूप बांधत असताना, उपघटकाची संपूर्ण अणू रचना काही आठवड्यांतच तयार झाली.

तीन गट एकमेकांच्या जवळ होते. येलमधील स्टायट्झ आणि मूर चमूने मृत समुद्रातील सूक्ष्मजीव हॅलोआर्क्युला मारिस्मोर्टुई मधील मोठा उपघटक सायन्समध्ये ११ ऑगस्ट २००० रोजी २.४ अँगस्ट्रॉम वर प्रकाशित केला, ज्यात त्याच्या ३,०४५ न्यूक्लिओटाइडांपैकी २,८३३ आणि ३१ प्रथिनांपैकी २७ बसवलेली होती. योनाथ यांच्या गटाने थर्मस थर्मोफिलस मधील ३०एस उपघटकाची ३.३ अँगस्ट्रॉम रचना सेलमध्ये १ सप्टेंबर २००० रोजी प्रकाशित केली, आणि त्याच्या ९६ टक्के न्यूक्लिओटाइडांचा मागोवा घेतल्याचे नोंदवले. रामकृष्णन यांच्या चमूने त्याच जिवाणूतील तोच उपघटक नेचरमध्ये २१ सप्टेंबर २००० रोजी प्रकाशित केला. ते प्रतिरूप ३ अँगस्ट्रॉमपर्यंत सुधारले गेले होते आणि त्यात असलेले सर्व आरएनए आणि प्रथिने समाविष्ट होती.

एका रचनेवर तीन प्रतिजैविके, मग आणखी तीन

दुसरा नेचर शोधनिबंध त्याच दिवशी आला. यात ३०एस उपघटक तीन प्रतिजैविकांसह, म्हणजे पॅरोमोमायसिन, स्ट्रेप्टोमायसिन आणि स्पेक्टिनोमायसिन यांसह, एकाच वेळी जोडलेला दाखवला होता. टेट्रासायक्लिन, पॅक्टामायसिन आणि हायग्रोमायसिन बी लवकरच पाठोपाठ आली, आणि संपूर्ण रिबोसोमल उपघटकांना जोडलेल्या प्रतिजैविकांच्या या पहिल्या तपशीलवार रचना होत्या, असे त्यांचे नोबेल व्याख्यान पुढे सांगते.

नोबेल समिती सांगते की अनेक प्रतिजैविके जिवाणूंचे रिबोसोम अडवून काम करतात आणि मानवी रिबोसोमना हात लावत नाहीत, आणि काही नवीन प्रथिन ज्या बोगद्यातून बाहेर पडते तो अडवतात, काही पेप्टाइड बंध तयार होण्यापासून थांबवतात, आणि काही संहितेचे वाचन बिघडवतात. विजेत्यांची त्रिमितीय प्रतिरूपे नवी प्रतिजैविके विकसित करणारे शास्त्रज्ञ वापरतात, असे समिती नमूद करते. २००९ मध्ये आपले सोपे विवेचन लिहिताना, अनेक कंपन्या रचना वापरत असल्याचे आणि काही संभाव्य औषधे वैद्यकीय चाचण्यांत असल्याचे ती म्हणाली.

जागतिक आरोग्य संघटनेचे माहितीपत्रक अंदाज करते की २०२१ मध्ये जगभरात ४७ लाखांहून अधिक (४.७ दशलक्ष) मृत्यूंशी जिवाणूंचा प्रतिजैविक प्रतिरोध संबंधित होता, आणि ज्या प्रतिजैविकांचा आता उपयोग होत नाही त्यांच्या जागी येण्यासाठी पुरेशी नवी प्रतिजैविके विकसित होत नाहीत असे सांगते.

प्रत्येक अक्षर दोनदा तपासणारी मोजपट्टी

या रचनेने एका जुन्या कोड्याचेही उत्तर दिले, कारण रिबोसोम साधारण १,००,००० पैकी एकदाच चुकीचे अमिनो आम्ल निवडतो. अकॅडमीचे विवेचन सांगते की रामकृष्णन यांच्या लहान उपघटकाच्या रचनांनी एक प्रकारची रेणवीय मोजपट्टी उघड केली: उपघटकाच्या आरएनएमधील न्यूक्लिओटाइड संदेशवाहक आरएनए कोडॉन आणि जुळणारा वाहक आरएनए यांच्यातील अंतर मोजतात, आणि अंतर चुकीचे असल्यास वाहक आरएनए गळून पडतो. ही तपासणी दोनदा चालते.

त्याच प्रयोगशाळेतील सायन्समधील ४ मे २००१ चा पाठपुरावा करणारा शोधनिबंध ३०एस उपघटकाला संदेशवाहक आरएनए आणि योग्य वाहक आरएनए जागी असताना ३.१ ते ३.३ अँगस्ट्रॉम वर सोडवतो. A1492, A1493 आणि G530 हे तीन आरएनए आधार कोडॉन आणि अँटीकोडॉन यांच्यातील जोडणीचा आकार ओळखतात, असे शोधनिबंध नोंदवतो, आणि पॅरोमोमायसिन उपघटकाला काही अगदी न जुळणारे वाहक आरएनएही स्वीकारायला लावते.

श्रेय कोणाकोणाला

अकॅडमीच्या सोप्या विवेचनात योनाथ या रिबोसोम स्फटिकशास्त्राच्या प्रणेत्या आहेत आणि स्टायट्झ यांनी फेज प्रॉब्लेम सोडवला. रामकृष्णन यांचे व्याख्यान सांगते की योनाथ गटाच्या २००० च्या ३०एस उपघटक रचनेत त्यांच्या स्वतःच्या रचनेशी अनेक विसंगती होत्या, ज्यांचा तपशील २००२ च्या शोधनिबंधात आहे, पण तिच्या गटाची २००१ ची ३.२ अँगस्ट्रॉम वरील रचना मूळ रचनेशी चांगली जुळली. त्यांचे आत्मचरित्र सांगते की रिबोसोमच्या कामात तीनपेक्षा खूप जास्त लोकांनी योगदान दिले, आणि अनेक वर्षे त्यांना नोबेलची अपेक्षा नव्हती कारण तीन जण निवडणे अशक्य वाटत होते.

ब्रिटन आणि भारतातील सन्मान

नोबेलपूर्वी त्यांना २००७ चे वैद्यकशास्त्रासाठीचे लुई-जेंतेट पारितोषिक मिळाले होते आणि त्यांची रॉयल सोसायटी तसेच अमेरिकेच्या नॅशनल अकॅडमी ऑफ सायन्सेसवर निवड झाली होती. इंडियन नॅशनल सायन्स अकॅडमीने त्यांना २००८ मध्ये परदेशी फेलो म्हणून निवडले. भारतातील त्यांचा १३ वर्षांतील पहिला प्रवास २००२ च्या सुरुवातीला झाला, जेव्हा त्यांनी चेन्नईत पहिले जी. एन. रामचंद्रन स्मृती व्याख्यान दिले आणि बंगळुरूच्या इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्समध्ये एक दिवस घालवला, जिथे त्यांनी नंतर रामचंद्रन यांच्या नावाची अतिथी प्राध्यापकी भूषवली.

८ डिसेंबर २००९ रोजी त्यांनी स्टॉकहोम विद्यापीठात आपले नोबेल व्याख्यान दिले. ३१ मार्च २०१० चे भारताचे राजपत्र पद्मविभूषण पुरस्कारांमध्ये “डॉ. वेंकटरमण रामकृष्णन, विज्ञान आणि अभियांत्रिकी, यूके” यांचे नाव देते. पद्मविभूषण हा भारत सरकारचा दुसरा सर्वोच्च नागरी सन्मान आहे असे ते वर्णन करतात, आणि भारतातील लोकांनी आपले मनापासून स्वागत केले, स्थानिक विद्यापीठातून आंतरराष्ट्रीय विज्ञानापर्यंतच्या आपल्या वाटचालीत त्यांना प्रेरणेचा स्रोत दिसला, असे ते लिहितात.

२०१२ मध्ये त्यांना नाइटहूड प्रदान झाल्याचे रॉयल सोसायटी आणि केंब्रिज विद्यापीठ दोघेही कळवतात. रॉयल सोसायटीने २०१५ मध्ये त्यांना आपले पुढील अध्यक्ष म्हणून निश्चित केले, १ डिसेंबर २०१५ रोजी पदभार स्वीकारण्यासाठी.

आत्मकथन आणि आताचे काम

त्यांचे आत्मकथन, Gene Machine, अमेरिकेत बेसिक बुक्सने ६ नोव्हेंबर २०१८ रोजी प्रकाशित केले. त्याचे प्रकाशक त्याला रिबोसोमच्या रचनेच्या शर्यतीचा आतला वृत्तांत म्हणतात. एमआरसी लॅबोरेटरी ऑफ मॉलिक्युलर बायॉलॉजी त्यांना निवृत्त संशोधन प्रमुख म्हणून नोंदवते, ज्यांचे अलीकडील काम केंद्रक असलेल्या पेशी भाषांतर कसे सुरू करतात याचा अभ्यास करण्यासाठी इलेक्ट्रॉन क्रायोमायक्रोस्कोपी वापरते, आणि ज्यांनी वर्तुळाकार आरएनएपासून होणाऱ्या भाषांतराचाही, त्यांच्या आरएनए उपचारपद्धतींतील वापरासह, अभ्यास केला आहे. त्याच पानावर सर्वसामान्य वाचकांसाठीचे दुसरे पुस्तक, Why We Die, २०२४ मधील, नोंदलेले आहे.