मेरीफिल्ड, रॉबर्ट ब्रुस : (१५ जुलै १९२१– १४ मे २००६). अमेरिकन जीवरसायनशास्त्रज्ञ. पेप्टाइडे व प्रथिने यांच्या संश्लेषणाकरिता (मूळ घटक एकत्र जोडून कृत्रिम रीतीने पदार्थ तयार करण्याकरिता) त्यांनी योजलेल्या साध्या पण कल्पक पद्धतीकरिता त्यांना १९८४ च्या रसायनशास्त्राच्या नोबेल पारितोषिकाचा सन्मान मिळाला. मेरीफिल्ड यांच्या या पद्धतीमुळे जीवरसायनशास्त्र, रेणवीय जीवविज्ञान, औषधक्रियाविज्ञान या विषयांतील प्रगतीला फार मोठी चालना मिळाली आहे.
मेरीफिल्ड यांचा जन्म फोर्ट वर्थ (टेक्सस) येथे झाला. लॉस अँजेल्स येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीठात शिक्षण घेऊन १९४९ मध्ये त्यांनी पीएच्.डी. पदवी संपादन केली. त्यांनी पार्क रिसर्च फौंडेशनमध्ये रयायनशास्त्रज्ञ (१९४३–४४), कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या रसायनशास्त्र विभागात अध्यापन साहाय्यक (१९४४–४७), मेडिकल स्कूलमध्ये संशोधन साहाय्यक (१९४८–४९) या पदांवर काम केल्यानंतर रॉकफेलर इन्स्टिट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च (आता रॉकफेलर विद्यापीठ) येथे १९४९ मध्ये सहयोगी प्राध्यापकांचे साहाय्यक म्हणून त्यांची नेमणूक झाली. पुढे १९६६ मध्ये ते याच संस्थेत जीवरसायनशास्त्राचे प्राध्यापक व १९८३ मध्ये जॉन डी. रॉकफेलर प्राध्यापक झाले.
सजीवांच्या शरीरातील प्रथिनांच्या जैव संश्लेषणातील पहिली पायरी म्हणजे पेप्टाइड या नावाने ओळखण्यात येणाऱ्या रेषीय रेणूची रचना ही होय. पेप्टाइड हे अनेक ⇨ ॲमिनो अम्लांच्या अवशेषांच्या संयोगाने बनलेले असते. सामान्यतः प्रथिनांच्या जैव संश्लेषणात सु. २० ॲमिनो अम्लांचा उपयोग करण्यात येतो आणि त्यांच्या शक्य असलेल्या संयोगांची संख्या जवळजवळ अमर्यादित आहे. पेप्टाइडांचे रासायनिक संश्लेषण हे कार्बनी रसायनशास्त्रज्ञांच्या दृष्टीने महत्त्वाचे असून याकरिता आतापावेतो सामान्यपणे वापरात असलेली पद्धत एमील फिशर (१८५८–१९१९) यांनी विकसित केलेली होती. सर्व ॲमिनो अम्लांत दोन नमुनेदार कार्यकारी गट असतात; एक कार्‌बॉक्सिल (अम्ल) गट (HO2C– ) व दुसरा ॲमिनो (क्षारक) गट (–NH2). जेव्हा एका ॲमिनो अम्लातील ॲमिनो गटाची दुसऱ्यातील कार्‌बॉक्सिल गटाबरोबर विक्रिया होते तेव्हा बनणाऱ्या रासायनिक बंधामुळे डायपेप्टाइड बनते. ही विक्रिया नियंत्रित स्वरूपात घडून येण्यासाठी विक्रियेत अंतर्भूत करावयाचे नसलेले गट म्हणजे पहिल्या ॲमिनो अम्लातील कार्‌बॉक्सिल गट व दुसऱ्यातील ॲमिनो गट हे रासायनिक दृष्ट्या संरक्षित असले पाहिजेत. जर डायपेप्टाइडातील या संरक्षित गटांपैकी एक गट काळजीपूर्वक निवडून काढून टाकला आणि एक संरक्षित गट असलेल्या तिसऱ्या ॲमिनो अम्लाशी विक्रिया केली, तर ट्रायपेप्टाइड बनते. याचप्रमाणे त्यापुढील पॉलिपेप्टाइडे बनतात. ही पद्धत सैद्धांकित दृष्ट्या साधी वाटत असली तरी प्रत्यक्षात फार अवघड आहे. प्रत्येक टप्प्यांनंतर उत्पादित पदार्थ हा उपउत्पादित पदार्थ व विक्रिया न झालेले प्रारंभिक द्रव्य यांपासून विलग करणे अत्यावश्यक असते आणि अशा विलगीकरणात उत्पादित पदार्थ काही प्रमाणात वाया जाणे अपरिहार्य असते. व्हिन्सेंट द्यू व्हीन्यो यांनी ऑक्सिटोसीन या ⇨ हॉर्मोनाचे या पद्धतीने संश्लेषण केले. ही पद्धत १०० इतके ॲमिनो अम्ल अवशेष असलेल्या पेप्टाइडांकरिता वापरणे अतिशय कष्टाचे व फार वेळ लागणारे काम आहे. जर प्रत्येक संश्लेषण टप्प्यांचे उत्पादन ९०% असेल, तर १०० टप्प्यानंतरचे अंतिम उत्पादन केवळ ०·००३% होईल. यामुळे अंतिम उत्पादनाची मोजण्याइतपत राशी मिळविण्यासाठी संश्लेषणाचे पहिले टप्पे फार मोठ्या प्रमाणावर घ्यावे लागतील.
मेरीफिल्ड यांनी हा प्रश्न सोडविण्यासाठी खास गुणधर्म असलेल्या एका घन पदार्थाचा उपयोग केला. ज्याप्रमाणे स्पंजात तो न विरघळविता पाणी शिरू शकते त्याप्रमाणे या पदार्थात ॲमिनो अम्ले विरघळविणारे कार्बनी द्रव्य तो पदार्थ न विरघळविता शिरू शकतात. हा घन पदार्थ ॲमिनो अम्लातील कार्‌बॉक्सिल गटाशी संयोग पावतो व ॲमिनो गट संश्लेषणाच्या पुढील टप्प्यासाठी तसाच राहू देतो. पॉलिपेप्टाइडाच्या संश्लेषणाकरिता मेरीफिल्ड यांच्या पद्धतीत घन पदार्थावर पहिल्या ॲमिनो अम्लांचा संस्कार करतात. यामुळे होणाऱ्या विक्रियेने हे ॲमिनो अम्ल घन पदार्थाचा भाग बनते. मग घन पदार्थासह हा भाग उपउत्पादित पदार्थ व अवशिष्ट प्रारंभिक द्रव्य यांपासून गाळण क्रियेने व ताज्या विद्रावाने धुवून अलग करतात. या सर्व प्रक्रियेत घन पदार्थ त्याच पात्रात ठेवतात व तो लगेच पुढील ॲमिनो अम्लाच्या संस्करणाकरिता तयार होतो. याच टप्प्याची प्रत्येक क्रमागत ॲमिनो अम्लाकरिता पुनरावृत्ती करून संपूर्ण पॉलिपेप्टाइडाची साखळी तयार करतात. पूर्ण झालेली साखळी घन पदार्थांच्या आधारापासून अंतिम विक्रियेने सोडविण्यात येते. यातील प्रत्येक टप्पा एकसारख्या परिस्थितीतच पार पाडण्यात येत असल्याने व उपयोगात आणावयाचे ॲमिनो अम्लच फक्त बदलावयाचे असल्याने विद्रावांची योग्य घनफळे घेणे, ती आवश्यक तितकाच वेळमिसळणे, गाळणे, धुणे व पुन्हा पुढील टप्पा सुरु करणे या क्रिया क्रमाक्रमाने पार पाडण्यासाठी कार्यक्रमित केलेल्या यंत्राद्वारे ही संपूर्ण प्रक्रिया स्वयंचलित रीत्या करता येते. हे यंत्र फार काटेकोर लक्ष द्यावे न लागता सतत चालू ठेवता येते. अशी स्वयंचलित पेप्टाइड संश्लेषक यंत्रे प्रत्यक्ष व्यवहारात उपलब्ध झालेली आहेत. या पद्धतीमुळे वेळात फारच मोठी बचत होण्याबरोबरच प्रत्येक टप्प्यातील उत्पादन ९९·५ किंवा त्या हून अधिक मिळविता येते. (पूर्वीच्या पद्धतीने इतके उत्पादन मिळविणे अशक्य आहे) आणि यामुळे वरील १०० ॲमिनो अम्लांच्या उदाहरणात तो ०·००३% पासून ६१% पर्यंत वाढविता येते.
मेरीफिल्ड यांनी या पद्धतीने १९६४ मध्ये ९ ॲमिनो अम्लांनी बनलेले ब्रॅडिकिनीन हे पेप्टाइड बनविले. त्यांची याहून मोठी कामगिरी म्हणजे त्यांनी १२४ॲमिनो अम्लांची साखळी असलेले रिबोन्यूक्लिएज हे एंझाएम (जीवरासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत घडवून आणणारे प्रथिन) यशस्वी रीत्या संश्लेषित केले. त्यानंतर या पद्धतीने आता हजारो निरनिराळी पेप्टाइडे संश्लेषित करण्यात आलेली आहेत. घन पदार्थाला जोडून अनेक टप्प्यांत संयुग बनविण्याची मेरीफिल्ड यांची कल्पना इतर क्षेत्रांतही आता वापरण्यात आली आहे. त्यातील महत्त्वाचे क्षेत्र म्हणजे संकरित डीनए वरील [→ न्यूक्लिइक अम्ले] संशोधनासाठी लागणाऱ्या ऑलिगोन्यूक्लिओटाइडांचे संश्लेषण होय. त्यांच्या या पद्धतीमुळे पेप्टाइड-प्रथिन रसायनशास्त्रात व न्यूक्लिक अम्ल रसायनशास्त्रात संशोधनाच्या नवीन शक्यता निर्माण झाल्या असून नवीन औषधांचा विकास व जीन तंत्रविद्या [→ रेणवीय जीवविज्ञान] यांच्या दृष्टीने ती व्यावहारिक दृष्ट्याही महत्त्वाची ठरली आहे.
मेरीफिल्ड हे अमेरिकेच्या नॅशनल ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेसचे सदस्य असून नोबेल पारितोषिकाखेरीज त्यांना लास्कर (१९६९), गेर्‌डनर (१९७०), इंट्रा सायन्स (१९७७), ए. सी. एस्. (१९७२), निकल्स (१९७३) व पीअर्स (१९७९) हे पुरस्कार मिळाले आहेत. त्यांचे सु. १५० शास्त्रीय लेख निरनिराळ्या नियतकालिकांत प्रसिद्ध झालेले आहेत.
मिठारी, भू. चिं.
छायाचित्र संदर्भ : https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1984/merrifield/biographical/