जेनिफर डौडना: जीवन की संहिता को फिर से लिखना

जब वह हवाई के हिलो में छठी कक्षा में थीं, तो उनके पिता ने उनके बिस्तर पर जेम्स वॉटसन की पेपरबैक पुस्तक द डबल हेलिक्स छोड़ दी थी। उन्होंने इसे जासूसी कहानी की उम्मीद में पढ़ा और उन्हें वह मिली भी, लेकिन जो विवरण उनके साथ रहा वह रोजालिंड फ्रैंकलिन का था। उन्होंने बाद में लिखा, "मुझे तब पहली बार यह लगा कि एक महिला एक महान वैज्ञानिक हो सकती है।" उनके हाई स्कूल के काउंसलर ने उन्हें सलाह दी कि लड़कियां रसायन विज्ञान नहीं करती हैं। अक्टूबर 2020 में, वह और इमैनुएल चार्पेंटीयर विज्ञान के क्षेत्र में नोबेल पुरस्कार साझा करने वाली पहली दो महिलाएं बनीं।

बिग आइलैंड पर एक बाहरी व्यक्ति

जेनिफर ऐनी डौडना का जन्म 19 फरवरी 1964 को वाशिंगटन, डी.सी. में हुआ था, जो तीन बेटियों में सबसे बड़ी थीं। उनके पिता मार्टिन रक्षा विभाग में भाषण लेखक थे; उनकी माँ डोरोथी एक कम्युनिटी कॉलेज में पढ़ाती थीं। 1971 में, जब जेनिफर सात साल की थीं, तो परिवार हवाई के बिग आइलैंड पर हिलो चला गया।

वह एक 'हाओले' (बाहरी व्यक्ति) थीं, और स्कूल में अकेलापन महसूस करती थीं। उन्होंने इसका जवाब पढ़ाई करके और परिदृश्य में घूमकर दिया, एक ऐसे द्वीप पर लंबी पैदल यात्रा और गुफाओं की खोज करके, जिसे वह "जैविक विविधता का एक समृद्ध पैलेट" प्रदान करने वाला बताती हैं। अलगाव और परिवेश ने वह किया जो शायद अकेले न होता: उन्होंने एक एकांत बच्चे को प्रकृतिवादी बना दिया।

पोमोना, हार्वर्ड, और आरएनए की दुनिया

काउंसलर की अनदेखी करते हुए, वह 1981 में पोमोना कॉलेज में शामिल हुईं और 1985 में रसायन विज्ञान की शीर्ष छात्रा के रूप में स्नातक हुईं। उनका कहना है कि डॉन हेम्स की प्रयोगशाला में पपीते के फंगल संक्रमण का अध्ययन करते हुए बिताई गई एक गर्मी ने उन्हें "वैज्ञानिक खोज के रोमांच का पहला स्वाद दिया।"

उन्होंने जैक सज़ोस्टक के अधीन हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में अपनी डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की, जहाँ उन्होंने आत्म-प्रतिकृति आरएनए अणुओं पर काम किया, जो जीवन की उत्पत्ति के उद्देश्य से किया गया शोध था। 1989 में नेचर पत्रिका में प्रकाशित उनके पेपर ने आरएनए-उत्प्रेरित पूरक-स्ट्रैंड आरएनए संश्लेषण का प्रदर्शन किया। 1991 में वह टॉम सेच के साथ काम करने के लिए कोलोराडो विश्वविद्यालय चली गईं, जिन्होंने यह दिखाकर नोबेल पुरस्कार जीता था कि आरएनए एक एंजाइम के रूप में कार्य कर सकता है, और वहाँ उन्होंने एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी सीखी, जो तकनीक फ्रैंकलिन ने डीएनए पर इस्तेमाल की थी।

येल, और एक एंजाइम का आकार

डौडना 1994 में येल में सहायक प्रोफेसर बनीं। वहाँ, अपने स्नातक छात्र जेमी केट के साथ, जिनसे उन्होंने बाद में शादी की, उन्होंने एक आत्म-स्प्लिसिंग आरएनए एंजाइम की पहली विस्तृत परमाणु संरचना निर्धारित की। 1996 में साइंस पत्रिका में प्रकाशित उनका पेपर एक मील का पत्थर माना जाता है: इसने दिखाया कि आरएनए प्रोटीन की तरह जटिल त्रि-आयामी मशीनों में बदल जाता है, और इसने डौडना को CRISPR से डेढ़ दशक पहले क्षेत्र के अग्रणी संरचनात्मक जीवविज्ञानियों में से एक के रूप में स्थापित किया।

2002 में वह और केट दोनों रसायन विज्ञान कॉलेज में प्रोफेसर के रूप में UC बर्कले चले गए और लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी में संकाय वैज्ञानिक बने। उन्होंने 2000 में शादी की थी; उनके बेटे एंड्रयू का जन्म 2002 में हुआ था।

बर्कले में चाय का एक कप

2002 के सार्स (SARS) प्रकोप ने उन्हें आरएनए हस्तक्षेप की ओर धकेला, वह तंत्र जिसके द्वारा छोटे आरएनए अणु जीन को शांत करते हैं। हालाँकि, परिणामी कदम एक अजनबी की ओर से आया। सूक्ष्मजीवविज्ञानी जिलियन बैनफील्ड ने Google खोज के माध्यम से डौडना का काम पाया और बातचीत का प्रस्ताव रखा। बर्कले के एक कैफे में चाय पर, बैनफील्ड ने बैक्टीरिया जीनोम में अजीब दोहराव वाले अनुक्रमों का वर्णन किया, जिसमें वायरल डीएनए के टुकड़े बिखरे हुए थे, जिन्हें CRISPR नाम दिया गया था। कोई नहीं जानता था कि वे क्या करते हैं। बैनफील्ड ने सोचा कि क्या वे आरएनए हस्तक्षेप के माध्यम से काम करते हैं।

डौडना ने उस धागे को खींचना शुरू किया। 2008 तक उनके समूह ने बर्कले में पहला अंतरराष्ट्रीय CRISPR सम्मेलन आयोजित किया था, एक ऐसे बिंदु पर जब यह क्षेत्र इतना छोटा था कि एक कमरे में आ सकता था।

जून 2012

2011 में प्यूर्टो रिको में एक सूक्ष्म जीव विज्ञान सम्मेलन में वह इमैनुएल चार्पेंटीयर से मिलीं, जो बैक्टीरिया की तरफ से उसी प्रणाली पर काम कर रही थीं और उन्होंने एक दूसरे आरएनए अणु, tracrRNA की पहचान की थी, जो इसके कार्य के लिए आवश्यक था। वे सहयोग करने के लिए सहमत हुए। डौडना की प्रयोगशाला में मार्टिन जिनेक और चार्पेंटीयर की प्रयोगशाला में क्रिस्तोफ़ चिलिंस्की के साथ काम करते हुए, दोनों समूहों ने पता लगाया कि Cas9 प्रोटीन को आरएनए द्वारा एक विशिष्ट डीएनए अनुक्रम के लिए निर्देशित किया गया था, और फिर उसने दोनों स्ट्रैंड्स को काट दिया। और भी महत्वपूर्ण बात, उन्होंने दिखाया कि दो प्राकृतिक आरएनए को एक इंजीनियर एकल गाइड आरएनए में जोड़ा जा सकता है, और इसके अनुक्रम को बदलने से Cas9 को किसी भी लक्ष्य पर भेजा जा सकता है जिसे प्रयोगकर्ता चुने।

यह पेपर, "ए प्रोग्रामेबल डुअल-आरएनए-गाइडेड डीएनए एंडोन्यूक्लीज इन एडेप्टिव बैक्टीरियल इम्युनिटी," 28 जून 2012 को साइंस में ऑनलाइन छपा। जो एक अस्पष्ट बैक्टीरियल प्रतिरक्षा प्रणाली थी, वह अब, इनोवेटिव जीनोमिक्स इंस्टीट्यूट के शब्दों में, एक ऐसा उपकरण था जो "वैज्ञानिकों को किसी भी जीव में, मानव कोशिकाओं सहित, अभूतपूर्व दक्षता और सटीकता के साथ जीवन की संहिता, डीएनए को फिर से लिखने की अनुमति देता है।" डौडना ने इस अवधि को "शुद्ध आनंद" के रूप में वर्णित किया है।

नैतिकता की समस्या जिसे उन्होंने अपना बना लिया

लगभग तुरंत ही उन्हें इस बात की चिंता होने लगी कि उन्होंने किसे रिलीज करने में मदद की है। 2015 में उन्होंने सार्वजनिक रूप से मानव जर्मलाइन को संपादित करने पर रोक लगाने का आह्वान किया और दिशानिर्देशों का मसौदा तैयार करने के लिए नापा घाटी में बीस शोधकर्ताओं को बुलाया, फिर उस दिसंबर में मानव जीन संपादन पर अंतरराष्ट्रीय शिखर सम्मेलन का सह-आयोजन किया। उन्होंने 2017 में सैमुअल स्टर्नबर्ग के साथ ए क्रैक इन क्रिएशन का सह-लेखन किया ताकि सामान्य पाठकों के सामने तर्क रखा जा सके। जब 2018 में एक चीनी वैज्ञानिक ने जीन-संपादित शिशुओं की घोषणा की, तो डौडना ने अंतरराष्ट्रीय विनियमन के लिए दबाव डाला और मामले को अमेरिकी सीनेटरों के पास ले गईं।

उन्होंने 2014 में जोनाथन वीसमैन के साथ इनोवेटिव जीनोमिक्स इंस्टीट्यूट की स्थापना की और तकनीक को क्लीनिक तक ले जाने के लिए एडिटास मेडिसिन और कैरिबू बायोसाइंसेज को लॉन्च करने में मदद की। मार्च 2020 में IGI ने कुछ ही हफ्तों में खुद को एक स्वचालित कोरोनावायरस परीक्षण प्रयोगशाला में बदल लिया और अपनी COVID-19 बौद्धिक संपदा को ओपन सोर्स के रूप में जारी किया। संस्थान ने सिकल सेल रोग के लिए पहला एफडीए-अनुमोदित CRISPR नैदानिक परीक्षण चलाया।

जेनिफर को जीनियस क्यों कहा जाता है

डौडना की विशिष्ट क्षमता यह पहचानना है कि जिज्ञासा वास्तव में एक उपकरण है। CRISPR को दूसरों द्वारा देखा गया था; बैक्टीरिया प्रतिरक्षा प्रणाली के रूप में इसके कार्य को सूक्ष्मजीवविज्ञानी द्वारा समझा जा रहा था; चार्पेंटीयर के पास उनकी तरफ से महत्वपूर्ण हिस्सा था। डौडना ने आरएनए को एक निष्क्रिय संदेश के बजाय त्रि-आयामी मशीन के रूप में सोचने के दो दशक का अनुभव लाया, जो कि बिल्कुल वही प्रशिक्षण है जिसने उन्हें एक प्रोग्राम करने योग्य काटने वाला उपकरण देखने दिया जहाँ एक सूक्ष्मजीवविज्ञानी ने एक दिलचस्प रक्षा तंत्र देखा। एकल गाइड आरएनए, दो प्राकृतिक अणुओं को एक इंजीनियर घटक में ढहा देना, एक इंजीनियर का सरलीकरण है, और यही वह है जिसने एक घटना को एक ऐसी तकनीक में बदल दिया जिसे कोई भी उपयोग कर सकता है।

ईमानदार प्रतिवाद पर्याप्त है और वह इससे बचती नहीं हैं। नोबेल पुरस्कार चार्पेंटीयर के साथ साझा किया गया था, और कोई भी एकमात्र लेखक होने का दावा नहीं करेगा; जिनेक और चिलिंस्की ने अधिकांश निर्णायक बेंच काम किया; बैनफील्ड ने प्रश्न प्रदान किया; फेंग झांग और जॉर्ज चर्च ने थोड़े समय बाद मानव कोशिकाओं में CRISPR संपादन का प्रदर्शन किया, और पेटेंट का एक लंबा विवाद छिड़ गया कि कौन किसका हकदार है। CRISPR, अधिकांश नोबेल-विजेता खोजों से अधिक, एक अभिसरण था, और पुरस्कार के दिन डौडना का अपना बयान यही कहता है: सम्मान "CRISPR के इतिहास और इसे एक बेहद शक्तिशाली इंजीनियरिंग तकनीक में उपयोग करने की सहयोगात्मक कहानी को पहचानता है।" जो विशिष्ट रूप से उनका है, वह संरचनात्मक अंतर्दृष्टि है, चार साल तक एक अस्पष्ट बैक्टीरियल विषमता पर काम करना जारी रखने का निर्णय, इससे पहले कि किसी ने सोचा हो कि यह मायने रखता है, और फिर अपने स्वयं के आविष्कार पर प्रतिबंधों के लिए तर्क देने के लिए अपनी प्रसिद्धि का उपयोग करने का असामान्य विकल्प।

विरासत

डौडना बर्कले में बायोमेडिकल और स्वास्थ्य विज्ञान में ली का शिंग चांसलर चेयर संभालती हैं, वह हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट की जांचकर्ता, बर्कले लैब में एक संकाय वैज्ञानिक, ग्लैडस्टोन इंस्टीट्यूट में एक वरिष्ठ जांचकर्ता और IGI के बोर्ड की अध्यक्ष हैं। स्टॉकहोम से पहले उन्होंने 2014 में लाइफ साइंसेज में ब्रेकथ्रू प्राइज, 2015 में जेनेटिक्स में ग्रुबर प्राइज और प्रिंस ऑफ ऑस्टुरियस अवार्ड, 2016 में लोरियल-यूनेस्को अवार्ड और गर्डनर, 2017 में जापान प्राइज और 2018 में नैनोसाइंस में कावली प्राइज जीता था। वाल्टर इसाकसन की द कोड ब्रेकर ने 2021 में उन्हें एक सार्वजनिक व्यक्ति बना दिया। CRISPR का उपयोग अब मानव रोगों को मॉडल करने, रोग-प्रतिरोधी फसलों को नस्ल करने, मच्छर आबादी के माध्यम से जीन चलाने और मानव रोगियों में सिकल सेल रोग का इलाज करने के लिए किया जाता है। नोबेल घोषणा की सुबह, जब पूछा गया कि दो महिलाओं के इसे जीतने का क्या मतलब है, तो डौडना का जवाब दो शब्द था: "महिलाएं रॉक करती हैं।"