जी.एन. रामचंद्रन (G.N. Ramachandran): प्रोटीन के आकार का मानचित्रण

गोपालसमुद्रम नारायण रामचंद्रन (Gopalasamudram Narayana Ramachandran) एक भारतीय भौतिक विज्ञानी थे। दोस्त उन्हें GNR कहते थे। उन्हें भारत में आणविक जैवभौतिकी का जनक कहा जाता है।

वे कहाँ से थे?

• उनका जन्म 8 अक्टूबर 1922 को केरल में कोचीन के पास एर्नाकुलम में हुआ था।
• उन्होंने तिरुचिरापल्ली के सेंट जोसेफ कॉलेज (St Joseph’s College) से भौतिकी में बीएससी ऑनर्स की डिग्री ली।
• इसके बाद उन्होंने बंगलौर के भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc) में प्रवेश लिया।
• वहाँ उन्होंने भौतिक विज्ञानी सी. वी. रमन के मार्गदर्शन में पढ़ाई की।
• IISc में उनका डॉक्टरेट शोध इस विषय पर था कि प्रकाश क्रिस्टलों से कैसे गुजरता है।

उनके जीवन का अंत कैसे हुआ?

उनका निधन 7 अप्रैल 2001 को हुआ। वे लगभग दस वर्षों से पार्किंसन रोग से पीड़ित थे।

याद रखने का आसान सूत्र क्या है?

याद रखें: “रमन के छात्र, कोलेजन की संरचना सुलझाने वाले”। शिक्षक ने प्रकाश पर काम किया। छात्र ने प्रोटीन का अध्ययन किया।

रामचंद्रन ने विदेश में प्रशिक्षण लिया और फिर भारत में एक शोध परंपरा विकसित की। मद्रास की नौकरी ने उन्हें प्रोटीन पर काम करने का आधार दिया।

मुख्य पड़ाव क्या थे?

• 1947 में वे कैम्ब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला (Cavendish Laboratory) गए।
• वहाँ उन्होंने 1949 में दूसरी डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की।
• वे 1949 में सहायक प्रोफेसर के रूप में IISc लौटे।
• 1952 में वे मद्रास विश्वविद्यालय में भौतिकी के पहले प्रोफेसर और विभागाध्यक्ष बने। उनकी उम्र 30 वर्ष थी।

मद्रास के विभाग ने क्या किया?

• इसने भारत में एक्स-रे क्रिस्टल संरचना का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों का एक समूह तैयार किया।
• इसने 1963 और 1967 में अंतरराष्ट्रीय संगोष्ठियाँ आयोजित कीं।
• कई नोबेल पुरस्कार विजेताओं ने इनमें भाग लिया।
• उन्होंने संगोष्ठियों की कार्यवाही का संपादन स्वयं किया।

याद रखने का आसान सूत्र क्या है?

याद रखें: “1947 में कैम्ब्रिज, 1952 में 30 वर्ष की उम्र में मद्रास”। पहले प्रशिक्षण मिला, फिर नेतृत्व की जिम्मेदारी।

कोलेजन त्वचा और कंडराओं में पाया जाने वाला एक रेशेदार प्रोटीन है। रामचंद्रन और गोपीनाथ कार्था (Gopinath Kartha) ने इसकी संरचना का पता लगाया। उन्होंने पाया कि इसकी संरचना त्रिकुंडलिनी (ट्रिपल हेलिक्स) होती है, यानी तीन शृंखलाएँ एक साथ लिपटी होती हैं।

काम की शुरुआत कैसे हुई?

• लाइनस पॉलिंग (Linus Pauling) और अन्य समूह पहले से ही कोलेजन की संरचना का पता लगाने की कोशिश कर रहे थे।
• जे. डी. बर्नाल (J. D. Bernal) ने 1952 के अंत में मद्रास का दौरा किया और इस अध्ययन के लिए प्रोत्साहित किया।
• रामचंद्रन और कार्था ने लगभग दो वर्षों में इसकी संरचना का पता लगा लिया।

उन्होंने क्या प्रकाशित किया?

• उनका पहला शोधपत्र 1954 में नेचर (Nature) में प्रकाशित हुआ। उसमें दी गई संरचना में हर घुमाव पर तीन अमीनो अम्ल अवशेष थे।
• 1955 में एक बेहतर मॉडल प्रस्तुत किया गया। यह एक कुंडलित कुंडली थी, जिसके हर चक्कर में लगभग 3.3 अमीनो अम्ल अवशेष थे।
• इस मॉडल में हर शृंखला के प्रत्येक तीसरे स्थान पर ग्लाइसिन होता है।
• छोटी-मोटी बातों को छोड़कर, यह मॉडल समय की कसौटी पर खरा उतरा है।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

“तीन शृंखलाएँ, एक रस्सी, मद्रास 1954” याद रखें। इसे DNA की दोहरी कुंडली से न मिलाएँ।

यह प्लॉट प्रोटीन के संभावित आकारों का एक मानचित्र है। फाई और साई नाम के दो कोण प्रोटीन की मुख्य शृंखला में घुमाव को बताते हैं। यह मानचित्र दिखाता है कि कोणों के कौन-से जोड़े संभव हैं।

इसे कैसे बनाया गया?

• आलोचकों ने कहा कि कोलेजन मॉडल में कुछ परमाणु एक-दूसरे के बहुत पास थे।
• उनके समूह ने परमाणुओं के बीच सुरक्षित संपर्क दूरी जानने के लिए ज्ञात क्रिस्टल संरचनाओं की जाँच की।
• उन्होंने इन दूरियों को आपस में जुड़े दो अमीनो अम्लों पर लागू किया।
• रामचंद्रन, सी. रामकृष्णन (C. Ramakrishnan) और वी. शशिशेखरन (V. Sasisekharan) ने 1963 में यह परिणाम प्रकाशित किया।
• यह जर्नल ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (Journal of Molecular Biology) में प्रकाशित हुआ।

यह क्यों उपयोगी है?

• यह अनुमत, आंशिक रूप से अनुमत और निषिद्ध क्षेत्रों को दिखाता है।
• परमाणु जगह घेरते हैं, इसलिए अधिकांश कोण संभव नहीं होते।
• अब प्रोटीन अनुसंधान और पाठ्यपुस्तकों में इसे जाँच के एक मानक तरीके के रूप में इस्तेमाल किया जाता है।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

“फाई और साई, संभावनाओं का मानचित्र” याद रखें। यह मुख्य रूप से बताता है कि प्रोटीन कौन-से आकार नहीं ले सकता।

रामचंद्रन ने वस्तुओं को काटे बिना उनके भीतर देखने पर भी काम किया। उनका विचार CT स्कैन का एक आधार बना।

उन्होंने क्या किया?

• उन्होंने 1967 से 1978 के बीच शिकागो विश्वविद्यालय (University of Chicago) के साथ काम किया।
• अमेरिका के राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (US National Institutes of Health) से मिले अनुदान ने इस काम में सहायता की।
• उन्होंने दिखाया कि किसी वस्तु के खंडों की समतल छाया-छवियों से उस वस्तु का 3-D रूप कैसे दोबारा बनाया जा सकता है।
• यह शोधपत्र प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, यूएसए (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA) में प्रकाशित हुआ।

देश लौटने पर आगे क्या हुआ?

• 1971 में वे बेंगलुरु के IISc लौटे।
• वहाँ उन्होंने आणविक जैवभौतिकी इकाई (Molecular Biophysics Unit) की स्थापना की।
• यह भारत में संरचनात्मक जीवविज्ञान का एक प्रमुख केंद्र बन गई।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

“1971, बेंगलुरु वापसी” याद रखें। यह इकाई आज भी उनके काम को आगे बढ़ा रही है।

कई वैज्ञानिक उनके काम को नोबेल स्तर का मानते हैं, फिर भी उन्हें यह पुरस्कार कभी नहीं मिला। हालाँकि, उन्हें भारत और विदेश से सम्मान मिले।

उन्हें कौन-कौन से सम्मान मिले?

• लंदन की रॉयल सोसाइटी (Royal Society of London) की फेलोशिप।
• शांति स्वरूप भटनागर पुरस्कार।
• श्रीनिवास रामानुजन पदक और सर सी. वी. रमन पदक।
• अमेरिका के राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (US National Institutes of Health) का फोगार्टी अंतरराष्ट्रीय पदक (Fogarty International Medal)।
• 1999 में अंतरराष्ट्रीय क्रिस्टल विज्ञान संघ (International Union of Crystallography) का इवाल्ड पुरस्कार (Ewald Prize)।

नोबेल के बारे में क्या?

उन्हें कभी नोबेल पुरस्कार नहीं मिला। क्रिस्टल वैज्ञानिकों से मिला सम्मान ही उनकी सबसे बड़ी मान्यता थी।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

याद रखें: “इवाल्ड 1999, स्टॉकहोम नहीं”। उनका सबसे बड़ा सम्मान क्रिस्टल वैज्ञानिकों से मिला था।

इन स्रोतों से जाँचा गया: IISc का पृष्ठ; स्वराज्य (Swarajya) का लेख; मैप्स ऑफ इंडिया (Maps of India)

चार तरह के भ्रम बार-बार सामने आते हैं। हर जोड़ी का अंतर समझें।

किन बातों में भ्रम होता है?

• कोलेजन या DNA? कोलेजन की संरचना तिहरी कुंडली होती है। DNA की संरचना दोहरी कुंडली होती है।
• कौन-से रामचंद्रन? जी. एन. रामचंद्रन (G. N. Ramachandran) भौतिक विज्ञानी हैं। उन्हें उनके शिक्षक सी. वी. रमन (C. V. Raman) से न मिलाएँ।
• प्लॉट या संरचना? प्लॉट संभव कोणों को दर्शाता है। कोलेजन मॉडल अणु का आकार बताता है।
• नोबेल? उन्हें यह कभी नहीं मिला।

इन्हें कैसे याद रखें?

याद रखें: “कोलेजन में तीन शृंखलाएँ, DNA में दो”। हर कुंडली को उसके अणु से जोड़कर याद करें।