आपके महान-दादा-दादी को प्रभावित करने वाले विषाक्त पदार्थ आपके जीन में हो सकते हैं

माइकल स्किनर की सबसे बड़ी खोज शुरू हुई, जैसा कि अक्सर विज्ञान की कहानियों में होता है, एक शानदार विफलता के साथ। 2005 में वापस, जब वह अभी भी एक पारंपरिक विकासात्मक जीवविज्ञानी थे और भविष्य में प्रशंसा और हमले अभी भी जारी थे, एक व्याकुल अनुसंधान साथी एक बहुत दूर एक प्रयोग करने के लिए माफी मांगने के लिए अपने कार्यालय गए। वॉशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी में अपनी प्रयोगशालाओं में, उसने और स्किनर ने गर्भवती चूहों को एक अंतःस्रावी अवरोधक के रूप में उजागर किया था - एक ऐसा रसायन जिसे भ्रूण के विकास में बाधा उत्पन्न करने के लिए जाना जाता है - (और इस तरह अधिक जानकारी प्राप्त करना) वह प्रक्रिया जिससे अजन्मा भ्रूण बनता है या तो पुरुष या महिला। लेकिन उन्होंने जिस रसायन का इस्तेमाल किया, वह एक कृषि कवकनाशक जिसे विनकोलज़ोलिन कहा जाता है, ने सभी के बाद यौन भेदभाव को प्रभावित नहीं किया। वैज्ञानिकों ने शुक्राणुओं की संख्या कम होने और प्रजनन क्षमता कम होने पर पुरुष संतान के वयस्क होने तक पहुंचने का पता लगाया, लेकिन यह कोई आश्चर्य की बात नहीं थी। अध्ययन एक हलचल की तरह लग रहा था।

इस कहानी से

[×] बंद करो

"व्यक्तियों के साथ संघर्ष बहुत कम हल करते हैं, " स्किनर कहते हैं। "इन चीजों को संभालने का सबसे अच्छा तरीका विज्ञान को खुद के लिए बोलने देना है।" (ब्रायन स्मेल) स्किनर ने मक्खी-मछली पकड़ने के लिए शिकार का कारोबार किया है। (ब्रायन स्मेल)

चित्र प्रदर्शनी

हालांकि, दुर्घटना में, स्किनर के सहयोगी ने उन उजागर चूहों के पोते पर प्रतिबंध लगा दिया था, जो चौथी पीढ़ी या मूल विषयों के महान-पोते पैदा कर रहे थे। "यह ठीक है, " स्किनर ने उसे बताया। "आप उनका विश्लेषण भी कर सकते हैं।" अगर और कुछ नहीं, तो उन्होंने सोचा, व्यायाम उसकी गलती को दूर कर सकता है। इसलिए उसने एक माइक्रोस्कोप के तहत चूहों के वृषण का अध्ययन किया।

उन्होंने जो पाया वह न केवल स्किनर के शोध की दिशा को बदल देगा, बल्कि आधुनिक जीव विज्ञान के एक सिद्धांत को भी चुनौती देगा। और स्किनर पर्यावरणीय रसायनों के संपर्क के संभावित दीर्घकालिक स्वास्थ्य परिणामों के बारे में सोचने के एक नए तरीके का अग्रदूत बन जाएगा।

उनकी खोज इस मूल प्रश्न पर स्पर्श करती है कि कैसे जैविक निर्देश एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक प्रेषित होते हैं। आधी सदी तक यह सामान्य ज्ञान रहा है कि आनुवंशिक सामग्री डीएनए इस प्रक्रिया को नियंत्रित करती है; डीएनए स्ट्रैंड में "अक्षर" उन संदेशों को बाहर निकालते हैं जो माता-पिता से संतानों को भेजे जाते हैं। संदेश जीन के रूप में आते हैं, वाक्यों के आणविक समकक्ष, लेकिन वे स्थायी नहीं हैं। एक पत्र में एक परिवर्तन, एक यादृच्छिक म्यूटेशन का परिणाम, उदाहरण के लिए, एक जीन के संदेश को बदल सकता है। तब बदले गए संदेश को प्रेषित किया जा सकता है।

स्किनर के लैब चूहों के बारे में अजीब बात यह थी कि गर्भवती माताओं को कवकनाशी के संपर्क में आने के बाद तीन पीढ़ियों, जानवरों में असामान्य रूप से कम शुक्राणु गिने गए थे- लेकिन उनके वंशानुगत डीएनए अनुक्रम में बदलाव के कारण नहीं । हैरान, स्किनर और उनकी टीम ने प्रयोगों को दोहराया - एक बार, दो बार, 15 बार - और एक ही शुक्राणु दोष पाया। इसलिए उन्होंने अधिक चूहों को काट दिया, और अधिक रसायनों का परीक्षण किया, जिनमें पदार्थ शामिल हैं जो प्रोस्टेट, किडनी, अंडाशय और प्रतिरक्षा प्रणाली में बीमारियों का कारण बनते हैं। बार-बार, ये बीमारियाँ चौथी और पाँचवीं पीढ़ी की संतानों में भी दिखाई देती हैं, जो एक रसायन के संपर्क में आती हैं।

"संक्षेप में, " स्किनर बताते हैं, "आपकी महान-दादी के संपर्क में आने से आपको और आपके पोते में बीमारी हो सकती है।"

और, चौंकाने वाली बात यह है कि चूहों के फर से ढंके शरीरों में जो भी बीमारी का रास्ता खुल रहा था, वह आनुवांशिक कोड में उत्परिवर्तन के साथ शुरू या खत्म नहीं हुआ था। स्किनर और उनकी टीम ने पाया कि जैसे ही विषाक्त पदार्थों की बाढ़ आई, उन्होंने मिथाइल समूहों के सरल अणुओं के पैटर्न को बदल दिया, जो भ्रूण के जर्म-लाइन कोशिकाओं में डीएनए पर कुंडी लगाते हैं, जो अंततः उसके अंडे या शुक्राणु बन जाते हैं। जैसे बुर्ज स्वेटर से चिपके हुए होते हैं, ये मिथाइल अणु डीएनए के कामकाज में बाधा डालते हैं और इसे भावी पीढ़ियों के माध्यम से नीचे ले जाते हैं, प्रत्येक नए को उन्हीं रोगों के लिए खोलते हैं। विकास में शामिल होने के लिए जानी जाने वाली ये गड़गड़ाहट पीढ़ियों तक बनी रही। यह घटना इतनी अप्रत्याशित थी कि इसने एक नए क्षेत्र को जन्म दिया, स्किनर के साथ एक स्वीकृत नेता, जिसका नाम ट्रांसजेनरेशनल एपिजेनेटिक्स है, या विरासत में मिले परिवर्तनों का अध्ययन जो कि पारंपरिक आनुवंशिकी द्वारा नहीं समझाया जा सकता है।

पीएलओएस वन नामक पत्रिका में पिछले साल प्रकाशित स्किनर और उनके सहयोगियों के एक अध्ययन ने काफी हद तक इस पर मुहर लगा दी है। बर्र्स केवल लापरवाही से संलग्न नहीं थे, स्किनर ने पाया। इसके बजाय, उन्होंने विशेष व्यवस्थाओं में खुद को उपवास किया। जब उन्होंने बग स्प्रे, जेट फ्यूल और BPA में अपने गर्भवती चूहों के स्नान पर ध्यान दिया, तो प्लास्टिक के घटक को हाल ही में बेबी बोतलों से प्रतिबंधित कर दिया गया था, प्रत्येक एक्सपोजर ने मिथाइल समूह के लगाव का एक अलग पैटर्न छोड़ दिया, जो उजागर चूहों के पोते-पोतियों में बना रहा।

न केवल आपकी दादी-नानी का पर्यावरण आपके स्वास्थ्य को प्रभावित कर रहा है, स्किनर ने निष्कर्ष निकाला है, लेकिन जिन रसायनों से वह अवगत कराया गया था, उनमें एक फिंगरप्रिंट छोड़ा जा सकता है जिसे वैज्ञानिक वास्तव में ट्रेस कर सकते हैं।

निष्कर्ष संभावित रूप से नए चिकित्सा निदान की ओर इशारा करते हैं। भविष्य में, आप अपने मेथिलिकेशन पैटर्न को जांचने के लिए अपने डॉक्टर के कार्यालय भी जा सकते हैं। केमिकल डीडीटी में लैब चूहों के संपर्क में आने वाली पीढ़ियों में मोटापा हो सकता है - एक लिंक स्किनर की टीम ने अक्टूबर में बताया। हाइपोथेटिक रूप से, एक डॉक्टर किसी दिन जीवन में आपके मेथिलिकेशन पैटर्न को देख सकता है ताकि बाद में मोटापे के जोखिम को निर्धारित किया जा सके। क्या अधिक है, विष विज्ञानियों को इस बात पर पुनर्विचार करने की आवश्यकता हो सकती है कि वे रासायनिक एक्सपोज़र का अध्ययन कैसे करते हैं, विशेष रूप से गर्भावस्था के दौरान होने वाले। काम पर्यावरण की निगरानी के लिए निहितार्थ उठाता है, कुछ रसायनों की सुरक्षा का निर्धारण करने के लिए, शायद रासायनिक जोखिम के स्वास्थ्य जोखिमों को शामिल करने वाले कानूनी मामलों में दायित्व स्थापित करने के लिए भी।

इन संभावनाओं को नियामकों, उद्योगों, वैज्ञानिकों और अन्य लोगों पर नहीं खोया गया है जिनके पास ऐसे मामलों में हिस्सेदारी है। स्किनर कहते हैं, "मेरे खिलाफ दो ताकतें काम कर रही हैं।" “एक तरफ, आपने डेटा को स्वीकार करने से इनकार कर दिया है, जो कि उनके सबसे लाभदायक रसायनों के मजबूत नियमों को मजबूर कर सकता है। दूसरी तरफ, आपके पास एक पुराने प्रतिमान से चिपके आनुवांशिक निर्धारक हैं। "

***

माइकल स्किनर एक भूरे रंग का स्टैटन पहनता है, जिसमें तन पट्टा होता है, और पुलमैन परिसर में अपने कार्यालय में अपनी कुर्सी पर आसानी से झुक जाता है। उनकी मक्खी-मछली पकड़ने वाली छड़ी कोने में खड़ी है, और दीवार पर एक विशाल उत्तरी पाइक मुहिम शुरू की गई है। पूर्वी ओरेगन में उमाटीला भारतीय आरक्षण पर एविड फ्लाई मछुआरा, स्किनर, उम्र 57 वर्ष का जन्म और पालन-पोषण हुआ। स्किनर्स भारतीय वंश के नहीं हैं, लेकिन उनके माता-पिता ने एक पारिवारिक खेत का स्वामित्व किया है- "एक अच्छा सांस्कृतिक अनुभव, " वे कहते हैं। उनके पिता ने बीमा का काम किया, और वे और उनके चार भाई बड़े हुए जैसे कि स्किनर्स की पाँच पीढ़ियाँ उनसे पहले थीं - शिकार और मछली पकड़ना और चरवाहे करना, जीवन का एक तरीका सीखना जो उन्हें वयस्कता में बनाए रखेगा।

वह बाहर से प्यार करता था, और प्रकृति ने कैसे काम किया इसके बारे में उसके आकर्षण ने एक स्कूल मार्गदर्शन काउंसलर के सुझाव को प्रेरित किया कि विज्ञान में एक कैरियर सिर्फ बात हो सकती है। वह लगभग 12 साल का था, और वह उसके साथ चिपक गया था। हाई स्कूल में और फिर रीड कॉलेज में उन्होंने प्रतिस्पर्धात्मक रूप से कुश्ती की, और आज उनके समर्थक और आलोचक एक-दूसरे के बारे में थोड़ा-बहुत पता लगा सकते हैं कि वे किस तरह से समस्या का सामना कर रहे हैं। "अब शायद यह मुझे सिखाता है कि चुनौतियों से बचने के लिए कैसे सामना करना है, " अब वे कहते हैं। खेल ने उन्हें अपनी भविष्य की पत्नी, रोबर्टा मैकमास्टर, या बॉबी के पास ले जाया, जिन्होंने अपनी हाई-स्कूल कुश्ती टीम के स्कोरकीपर के रूप में काम किया। "मैं मोहित था कि कोई इतना युवा जानता था कि वह अपने जीवन के साथ क्या करना चाहता था, " बॉबी याद करता है। उन्होंने कॉलेज के लिए जाने से पहले शादी का प्रस्ताव रखा, और दोनों अब तक एक साथ हैं और उनके दो बच्चे हैं।

उन्होंने जैव रसायन विज्ञान में पीएचडी के लिए वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी में पढ़ाई की, और उस समय के दौरान वह और बॉबी अक्सर इस खेल में रहते थे कि वे शिकार करते। अपने छात्र आवास के कारपोर्ट में एक नए ढंग से मारे गए हिरण को ढूंढना अस्वाभाविक नहीं था। "वे दुबले साल थे, " बॉबी कहते हैं। "लेकिन वे अच्छे थे।"

वेंडरबिल्ट और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में पदों के बाद, स्किनर वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी में लौट आए। "मैं एक ग्रामीण कस्बे में एक बड़ा शोध महाविद्यालय चाहता था, " वे कहते हैं। उन्होंने अगले दशक का अध्ययन किया कि अंडाशय और वृषण में जीन कैसे चालू और बंद होते हैं, और उन अंगों की कोशिकाएं कैसे संपर्क करती हैं। वह 20 वीं शताब्दी में जीव विज्ञान के लिए केंद्रीय विचार को अपनाने का लक्ष्य नहीं बना रहा था: आनुवंशिक निर्धारण, यह धारणा कि डीएनए बालों और आंखों के रंग से लेकर एथलेटिक क्षमता, व्यक्तित्व प्रकार और बीमारी के जोखिम के लिए एकमात्र खाका है।

कुछ अर्थों में आनुवांशिक नियतात्मकता की इस व्याख्या की हमेशा निगरानी की गई थी। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से समझा है कि पर्यावरण हमें रहस्यमय तरीके से आकार देते हैं, कि प्रकृति और पोषण मानव-निर्माण की महान कला में सहयोगी के रूप में इतना विरोध नहीं कर रहे हैं। पर्यावरण, उदाहरण के लिए, रैंप ऊपर और मिथाइल समूहों के माध्यम से जीन गतिविधि पर वापस खींच सकता है, साथ ही साथ अन्य अणुओं के एक मेजबान जो एक व्यक्ति के डीएनए के पूर्ण पूरक को संशोधित और चिह्नित करते हैं, जिसे जीनोम कहा जाता है। लेकिन केवल डीएनए अनुक्रम में ही बदलाव आम तौर पर संतानों को दिए गए थे।

इतना कुछ इस मूल सिद्धांत पर आधारित था कि राष्ट्रपति बिल क्लिंटन ने जून 2000 में यह कहते हुए मानव जीनोम के पहले पूर्ण पठन को पूरा करने के प्रयास की प्रशंसा की, यह उपलब्धि “सभी मानव रोगों के निदान, रोकथाम और उपचार में क्रांति लाएगी, यदि नहीं। "जब इस तरह के उत्साह के खिलाफ खड़ी हो जाती है, तो स्किनर के निष्कर्षों को विधर्म की तरह महसूस किया जाता है। और थोड़ी देर के लिए, कम से कम, उसके अनुसार उनकी आलोचना की गई।

***

स्किनर की अगुवाई वाले शोध के आलोचकों ने बताया कि उनके चूहे के अध्ययन में विनकोलज़ोलिन की खुराक मानव प्रदर्शन के लिए प्रासंगिक होने के लिए बहुत अधिक थी, और चूहों को इंजेक्शन लगाने के लिए उनके भोजन के माध्यम से विषाक्त पदार्थों को प्रशासित करने के विपरीत प्रभाव डाला। ईपीए टॉक्सोलॉजिस्ट एल अर्ल ग्रे को 2009 में पैसिफिक स्टैंडर्ड पत्रिका को बताते हुए कहा गया था, "वह जो कर रहे हैं उसका रासायनिक पर जोखिम मूल्यांकन के लिए कोई वास्तविक स्पष्ट प्रभाव नहीं है।" यहां तक ​​कि बुनियादी विज्ञान सिद्धांतों को प्रदर्शित करता है। ”

स्किनर अपने डेटा पर हमलों का जवाब यह कहकर देता है कि जोखिम का मूल्यांकन, जिस तरह के विषविज्ञानी करते हैं, वह उसका लक्ष्य नहीं है। इसके बजाय, वह विकास, विकास और विरासत को नियंत्रित करने वाले नए जैविक तंत्रों को उजागर करने में रुचि रखता है। "मेरा दृष्टिकोण मूल रूप से इसे हथौड़ा से मारना है और देखना है कि हमें किस तरह की प्रतिक्रिया मिलती है, " वे कहते हैं। वह शांत रहता है, तब भी जब उस दृष्टिकोण का बचाव करने के लिए कहा जाता है। "व्यक्तियों के साथ संघर्ष बहुत कम हल करते हैं, " वे कहते हैं। "इन चीजों को संभालने का सबसे अच्छा तरीका विज्ञान को अपने लिए बोलने देना है।"

उस विज्ञान पर बहुत अधिक ध्यान दिया गया है (वैज्ञानिक साहित्य में विन्क्लोज़ोलिन का अध्ययन 800 से अधिक बार किया गया है)। हाल ही में, जर्नल नेचर समीक्षाएं जेनेटिक्स ने पांच प्रमुख शोधकर्ताओं को एपिजेनेटिक विरासत के महत्व पर अपने विचार साझा करने के लिए कहा। "उत्साह और सावधानी का मिश्रण", संपादकों ने प्रतिक्रियाओं का वर्णन किया है, जिसमें एक शोधकर्ता ने तर्क दिया कि कम से कम कुछ ट्रांसजेनरेशनल प्रभावों की व्याख्या करने के लिए घटना "सर्वश्रेष्ठ उम्मीदवार" थी, और एक और ध्यान देने वाली बात यह है कि यह पूरी तरह से हो सकता है, तो "हम अंतर्निहित विरासत पर विचार कैसे करते हैं, अंतर्निहित अंतर्निहित रोगों के लिए और जीन-पर्यावरण इंटरैक्शन द्वारा विनियमित फेनोटाइप के लिए गहरा प्रभाव।"

हालांकि अधिकांश स्किनर के आलोचकों को उसकी लैब और अन्य से नए डेटा द्वारा आश्वस्त किया गया है, लेकिन वे कहते हैं कि वह अभी भी महसूस करता है। "मैं वास्तव में सबसे पहले और सबसे पहले वैज्ञानिक बनने की कोशिश करता हूं, " वे कहते हैं। “मैं एक विषविज्ञानी, या यहां तक ​​कि एक पर्यावरणविद् नहीं हूं। मैं इसके लिए या किसी विशेष रसायन या नीति के खिलाफ एक वकील के रूप में नहीं आया था। मुझे डेटा में कुछ मिला, और मैंने इसे एक तार्किक रास्ते पर आगे बढ़ाया, जिस तरह से कोई बुनियादी शोधकर्ता होगा। "