Sunday, February 12, 2012

மூலக்கூற்று உயிரியலின் மையக் கோட்பாடு

எச்சரிக்கை:
பள்ளியில் பரீட்சையில் ஒரு குறிப்பிட்ட தலைப்பில் கட்டுரை எழுதக் கேட்டிருப்பின், அந்தத் தலைப்பிற்கு பொருத்தமில்லாத வகையில் பதில் சிலர் எழுதுவார்கள். இதற்கு உதாரணமாக ஆசிரியர்கள் சொன்ன, மனதில் பதிந்த ஒரு கதை: தென்னையைப்பற்றி கட்டுரை எழுதவும் என்ற கேள்விக்கு ஒரு மாணவன், கட்டுரையை " ஒரு பண்ணையாள் தன் பசுவை மேய்வதற்காக காணியிலுள்ள தென்னை மரமொன்றில் கட்டினான்" என்று தொடங்கிப் பின் பசு புல் மேய்தலைப் பற்றித் தொடர்ந்து கட்டுரை எழுதியிருந்தானாம்.

அதே மாதிரி இப்பதிவு "மூலக்கூற்று உயிரியலின் மையக் கோட்பாடு" என தலைப்பிடப்பட்டிருப்பினும், அதைப் பற்றி சுருக்கமாகச் சொல்லிவிட்டு பின் மரபணு மாற்றங்கள், பரிணாமம், வைரஸ் தொற்றுநோய்கள், மரபியல் விதித் தொகுப்பிற்கும் கணனி மொழிக்குமான வித்தியாசம், stem cells என பல்வேறு விடயங்களைப் பற்றிக் கொஞ்சம் கொஞ்சம் சொல்கிறது. மொத்தத்தில் வாசிக்கவில்லை என முகுந்தம்மாவிடம் சொல்லிவிட்டு, அப்படி என்னதான் இருக்கிறது இந்தக் கட்டுரையில் எனப் பார்க்கப் போன வினையின் விளைவே இப்பதிவு.

DNA எனறால் என்ன, அதன் கட்டமைப்பு எவ்வாறு இருக்கும், மரபியல் விதித் தொகுப்பு என்றால் என்ன, DNA புர‌த‌ங்க‌ளைச் செய்வ‌த‌ற்கான‌ வ‌ழிமுறைகள் எவ்வாறு சேமிக்க‌ப்ப‌ட்டுள்ள‌தென்பவற்றை த‌மிழாக்க‌ம் செய்ய‌ப்ப‌ட்ட‌ இக் காணொளிக‌ளில் பார்க்க‌லாம்.

எல்லா உயிர்களினதும் பொது மொழி - DNA - ஒரு அறிமுகம்

DNA, மரபணு, நிறவுருக்கள், மரபியல் விதித்தொகுப்பு

RNA ப‌ற்றிய‌ காணொளிக‌ளை இப்போதே த‌யார் செய்து கொண்டிருக்கிறோம். இயலுமானளவு விரைவில் அதைப் இங்கு இணைக்கிறேன்.

சுருக்க‌மாக‌, RNA ஒரு தூதுவ‌ராக‌ச் செயற்ப‌ட்டு, DNA இலிருக்கும் புர‌தங்க‌ளைச் செய்வ‌த‌ற்கான‌ செய்முறையை க‌ருவிலிருந்து எடுத்துச்சென்று ribosome எனும் நுண்ணங்க‌த்திற்குக் கொடுக்க‌ அங்கு தேவையான‌ புர‌த‌ங்க‌ள் க‌ட்ட‌மைக்க‌ப்ப‌டுகின்ற‌ன‌. DNA ஜ‌ப் போல‌வே RNA ஜ‌யும் ஒரு nucleic acid ஆகும்.


மூலக்கூற்று உயிரியலின் மையக் கோட்பாடு


இப்படம் DNA கட்டமைப்பை விளக்கிய இரு அறிவியலாளர்களில் ஓருவரான Francis Crick 1970 இல் Nature magazine இல் பிரசுரிக்கப்பட்டது*.

ஒரு த‌க‌வ‌ல் ஒரு நியுக்கிளிக் அமிலத்திலிருந்து இன்னொரு நியுகிளிக் அமில‌த்திற்குக் க‌ட‌த்த‌ப்ப‌ட‌லாம். அதேபோல் நியுக்கிளிக் அமில‌த்திலிருந்து புர‌த‌த்திற்குக் க‌ட‌த்த‌ப்ப‌ட‌லாம். ஆனால் புர‌த‌த்திலிருந்து புர‌த‌த்திற்கோ, புர‌தத்திலிருந்து நியுக்கிளிக் அமில‌த்திற்கோ க‌ட‌த்த‌ப்ப‌ட‌ முடியாது. இங்கு த‌க‌வ‌ல் என‌ப்ப‌டுவ‌து நியுக்கிளிக் அமில‌ங்க‌ளிலுள்ள‌ நைத‌ர‌ச‌ன் மூல‌ங்க‌ளின் நிர‌லொழுங்கு அல்ல‌து புர‌த‌ங்க‌ளின் அமினோஅமில‌ நிர‌லொழுங்கே.

இதுவே மூல‌க்கூற்று உயிரிய‌லின் மைய‌க் கோட்பாடு. இதைத்த‌விர‌ வேறில்லை. That's all folks.

இனிவருவது, கார்பன் கூட்டாளியின் பதிவில் இருப்பது சிவப்பிலும் எனது பதில்கள்/கேள்விகள்/கருத்துகள் நீலத்திலும்.

"இதன் காரணமாகவே எய்ட்ஸ் நோய்க்கு இது வரையில் மருந்து கண்டுபிடிக்க முடியவில்லை, புற்றுநோய் (Cancer), காச நோய் (Tuberculosis) ஆகிய நோய்களுக்கு இது வரையில் மருந்து கண்டுபிடிப்பதில் ஏற்பட்ட சிரமத்திற்கு காரணம் இந்த நோய்கள் மரபுகள் சார்ந்து இருப்பதும் மனிதனின் அடிப்படை மூலப்பொருளான இந்த மரபுகளையே தாக்குவதும் தான்)."

இதற்கு முகுந்தம்மாவே பதில் சொல்லிவிட்டார். மரபணு மாற்றங்களால் வரும் cystic fibrosis போன்ற நோய்களுக்கு ஏன் மருந்தில்லை என்பதற்கு உங்கள் விளக்கம் சரியாக இருக்கலாம். ஆனால் வைரஸ்களால் பரப்பப்படும் நோய்களுக்குத் தீர்வாக ஒரே மருந்து மட்டுமே கண்டு பிடிக்க முடியாமலிருப்பதற்கு முக்கிய காரணம் அவை மிக விரைவாகவும் இலகுவாகவும் மாறும் சூழல்களுக்கேற்ப‌ மரபணு மாற்றங்களால் தம்மை மாற்றிக்கொள்வதே. Simply put they are evolving so fast. ஏனெனில் அவர்கள் இனப்பெருக்கம் செய்யும் வேகம் கூட. இலகுவாக ஒரு antibiotic ஜ எதிர்த்து வாழத்தக்கவாறு மாற்றிக்கொள்ளும். முகுந்த அம்மா சொன்னது மாதிரி காசநோய்க்குப் பல்வேறு antibiotics மருந்துகள் உண்டு. முழுமையாகக் குணப்படுத்த முடியும். ஆனால் காச நோய் பாக்டீரியா கூட கூர்ப்படைந்து கொண்டுதான் இருக்கிறது. அண்மையில் நான் குறிப்பிட்டது போல் சில மாதங்களுக்கு முன் மும்பாயில் ஒரு மருத்துவமனியில் ஒரு மருந்திற்கும் மசியாத காச நோய் பாக்டீரியா strain ஒன்றைக் கண்டு பிடித்துள்ளார்கள்.

"மரபில் உள்ள atgc யில் திடிரென ஒரு 'a' வை யாராவது இடையில் இணைதாலோ அல்லது எடுத்தாலோ, பரிணாம வாதிகளின் சிந்தனைப்படி திடிரென வேறொரு உயிரினம் உருவாகிவிடாது."

மரபணுவில் வரும் ஏதாவது ஒரு மாற்றத்தால் ஒரு உயிர் இன்னொரு உயிராக மாறும் எனக் கூறும் ஒரு பரிணாம உயிரியலாளரின் பெயரையோ அல்லது அவரால் பிரசுரிக்கப்பட்ட ஒரு அறிவியல் பிரசுரத்தைக் காட்டமுடியுமா?

பரிணாமத்திற்கு எதிராக எழுதமுன் குறைந்த பட்சம் பரிணாமம் என்றால் என்ன என்றாவது தயவு செய்து புரிந்து தெளிந்து விட்டு எழுத வேண்டுமென நீங்கள் நினைக்கவில்லையா? அப்படியென்றால் தானே நீங்கள் என்னத்தை எதிர்க்கிறீர்கள் என்றாவது உங்களுக்குத் தெரியும்?

மனிதர்களுக்கிடையிலுள்ள வித்தியாசங்களுக்கே மரபணு மாற்றங்களும் காரணமாகின்றன ((தனிய அது மட்டுமல்ல, ஆனால் மரபணு மாற்றங்களே மிக முக்கியமான காரணம்). நாம் ஒவ்வொருவரும் எமது பெற்றோரிடமிருந்து சராசரியாக 60 மரபணு மாற்றங்களைப் பெறுகிறோமென அண்மையில் கண்டுபிடித்துள்ளனர். அப்போ எல்லா மனிதர்களும் வேறு வேறு உயிரிகள் என்று சொல்வீர்களா?

"இது போன்று சில நேரங்களில் சிறு மாற்றங்கள் (புற ஊதா கதிர் மற்றும் அகசிவப்பு கதிர் மற்றும் கெமிக்கல் பாதிப்பால் சீர்குலைய வாய்ப்புள்ளது) ஏற்படும் போது அந்த மரபு மாற்றமான உயிரினத்திற்கு நோய் அல்லது ஊனம் போன்ற ஏதேனும் ஒன்று ஏற்பட்டு விடும், அதையே mutation என்று கூறுவர், அந்த மாற்றமும் அவ்வளவு சீக்கிரம் ஏற்பட்டு விடாது, அந்த மாற்றங்கள் ஏற்படுவதை தடுப்பதற்காகவே DNA repair செய்ய கூடிய புரதங்கள் உடலிலேயே உருவாகின்றன, வேறொருவர் மாற்றினாலே அது தவறாகும் என்கிற பொழுது கொஞ்சம் கொஞ்சமாக இவைகள் தானாக மாறி மாறி வேறொரு மரபுகளை வடிவமைத்து கொள்கிறது என்பதெல்லாம் எந்த அளவு அறியாமை என்பதை சிந்தித்து பாருங்கள்."

மரபணு மாற்றங்கள் தனிய வெளிப்புறச் சக்திகளால் மட்டுமே வருவதில்லை. மேலே சொன்னது போல் இயற்கையிலேயே நிறைய நடக்கும். எமது மரபு ரேகை (genome) கிட்டத்தட்ட 3.1 பில்லியன் (3,100,000,000) nitrogen மூலங்களால் எழுதப்பட்டவை. அவ்வளவு தகவல்களையும் பிரதி எடுக்கும் போதும் பிழைகள் மிக அரிதாகவே இடம்பெறுகின்றன என்றாலும், பிழைகள் நடக்கவே செய்கின்றன (DNA repair enzymes சரி பார்த்தாலும் கூட). ஒவ்வொரு வழித்தோன்றலிலும் கிட்டத்தட்ட DNA in 100 மில்லியன் எழுத்துகளில் ஒன்றில் மாற்றம் இடம்பெறுகின்றது. இதெல்லாம் அறியாமை இல்லை நாமே பல தடவை கண்டறிந்தவை.

"உயிரினங்கள் ஒரு வரைமுறையில் இருப்பதால் தான் அவற்றை மாற்ற வாய்ப்பு இருக்கிறது, தானாக வந்திருந்தால் அவற்றை மாற்ற வாய்ப்பே இருந்திருக்காது அல்லவா?"

This sentence doesn't make any sense at all. மேலே சொன்னது போல் தானாக மாறக்கூடியதாக இருந்து அது பின் இயற்கைத் தேர்விற்குட்படுத்தப்படுவதாலேயே படிப்படியான மாற்றங்களும் பல மில்லியன் வேறுபட்ட உயிரிகளும் தோன்றுவதற்கான வாய்ப்பு சாத்தியமானது.

"பில் கேட்ஸ் ஒருமுறை மரபுகளை பற்றி கூறும்பொழுது மனிதன் உருவாக்கிய கணினி மென்பொருளை உருவாக்க கூடிய மொழியை விட (0,1) மிகைத்த ஒரு மொழியை கொண்டு உருவாக்க பட்டுள்ளது என்று கூறினார். மேலே கொடுக்கப்பட்டுள்ள நான்கு (A,T,C,G) வேதியியல் மூலக்கூறுகளில் மட்டும் தான் அனைத்து செய்திகளையும் DNA பதிகின்றது இந்த நான்கு வேதியியல் மூலக்கூறுகளை மட்டுமே வைத்துக்கொண்டு அவைகளை மாற்றி, இணைத்து ஒரு புரத மூலக்கூறை தருகிறது என்பது ஒரு விசித்திரமான செய்தி மேலும் அந்த செல்கள் அனைத்தும் உயிர்வாழ வழிவகையும் செய்து அதன் மூலமே இரத்தமும் சதையும் உருவாக்கி உயிரினங்கள் வாழ்கின்றன என்றால் அது ஒரு விசித்திரமான செய்திதான். நாம் பயன்படுத்துகின்ற கணினியும் அதை சார்ந்தவையும் தானாக உருவாயின, அதன் கோடிங் எல்லாம் தானாகவே உருவாகியது என்று கூறினால் முட்டாள் என்று கூரமட்டார் பிறகு மரபணுக்களை தன்னகத்தே கொண்ட உயிரினங்களும் தானாக வந்தது என்று கூறுபவரை என்ன வென்று கூறுவது. ....

ஆயிரகணக்கான தொழில்நுட்பங்களில் வடிவமைக்கபட்டிருக்கின்ற இவைகளெல்லாம் ஒரு மின்னலுக்குள் உருவானது என்றோ தானாகவே வளர்ச்சி அடைந்தன என்றோ சொல்ல கூடிய அளவிற்கு அதன் செயல்பாடுகள் இல்லை என்பதை விளக்கவே நமது இந்த கட்டுரை, மேலும் இந்த நுணுக்கமான பொருள்கள் ஒன்றல்ல இரண்டல்ல 2 மில்லியனுக்கு அதிகமான வெவ்வேறு உருவங்களில் வெவ்வேறு தொழில்நுட்பங்களில் இருந்தும் இது வரை ஒரு சின்ன மரபணு கூட மின்னலில் வரவில்லை என்பதை அழுத்தமாக கூற கடமை பட்டுள்ளோம்."

DNA, RNA எல்லாம் இரசாயனக் கூட்டுப் பொருட்கள். பல இரசாயனக் கூறுகள் அவற்றிற்கு இசைவான சூழ்நிலைகள் இருப்பின் தாமாகவே தோன்றுகின்றன. அவ‌ற்றை இணைக்க‌/பிரிக்க‌ என‌ ப‌ல‌ விசைக‌ள் அவ‌ற்றிற்கிடையே இய‌ங்குகின்ற‌ன‌. இவையெல்லாம் சேர்ந்தே இம்மூலக்கூறுகள் உருவாக்க‌ப்ப‌டும் க‌ண‌னி மொழிக்கு இந்த‌ ச‌க்தியெல்லாம் ஏது?

DNA கட்டமைப்பால் எமது மரபியல் விதித்தொகுப்பு பரிணாமத்திற்குட்படுவது போல் கணனி மொழியால் ஏன் முடியாதென்றால், பரிணாமம் நடப்பதற்கு அவசியமானவை:

1. தன்னைத் தானே பிரதியெடுத்துக் கொள்ளும் தன்மை (இனப்பெருக்கம்)
2. பிரதியெடுக்கும் போது அரிதேயானாலும் நடக்கும் மரபியல் மாற்றங்கள் (mutations)
3. மரபியல் மாற்றங்களால் ஏற்பட்ட வேறுபட்ட மூலக்கூறுகளில்/மரபணுக்களில் நடக்கும் இயற்கைத் தேர்வு (natural selection)

இம்மூன்று தன்மைகளுமே DNA/DNA ஜக் கொண்ட உயிரிக்கு உண்டு. ஆனால் இதில் எதுவுமே கணனிக்கோ கணனி மொழிக்கோ இல்லை. As simple as that.

ஒரு உயிரோ DNA/RNA ஓ எவ்வாறு உருவானதென முழுமையாக எமக்குத் தெரியாது. ஆனால் அதற்குரிய ஆய்வைப் பலர் செய்து கொண்டுதான் உள்ளனர். ஒரு உயிரியோ மரபணுவோ மின்னலில் திடீரென்று வந்தது எனக் கூறும் அதற்கான ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டிருக்கும் ஒருவரைக் குறிப்பிட முடியுமா? அவ்வாறு எனக்குத் தெரிந்து எந்த அறிவியலாளனும் சொல்லவில்லை. நீங்கள் சொல்வதை நீங்களே கொஞ்சம் யோசித்தீர்களென்றால் தெரியும், இவ்வாறு சொல்வது மத அடிப்படைவாதிகளே தவிர அறிவியல் அல்ல என்று. எல்லா உயிரிகளும் திடீரென்று ஒரு நாள் மேலிருந்து ஒருவன் சொல்ல அப்படியே படைக்கப்பட்டன எனச் சொல்வது யார்?

பூமி கிட்டத்தட்ட 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் உருவானது. பூமி உருவாகிக் கிட்டத்தட்ட ஒரு பில்லிய‌ன் ஆண்டுகளுக்குப் பின்பே முதல் மிக மிக எளிய ஒரு செல்லை மட்டுமே கொண்ட உயிரிகள் உருவாயின. இயற்கையில் எத்தனையோ trial and error இனூடுஅந்த செல் படிபடியாகவே அமைக்கப்பட்டது. இப்போதைய அறிவின் படி முதலில் DNA அல்ல RNA ஏ தோன்றுவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் இருந்திருக்குமென அறிவியலாளர்கள் ஏற்றுக்கொண்டுள்ளார்கள். உதாரணத்திற்கு அமில மழை எவ்வாறு வருகின்றது? பூமியிலிருந்து வளிமண்டலத்திற்குச் செல்லும் CO2, nitrogen oxides போன்றவை வளிமண்டலத்தில் இருக்கும் நீருடன் சேர்வதால் வரும் இரசாயன மாற்றத்தால் அமிலங்களாக மாறி மழையாகப் பெய்கிறது. சரியா? இந்த இரசாயனத் தாக்கம் அதற்குரிய சாத்தியமான சூழ்நிலைகள் இருந்தால் தானாகத் தானே நிகழும். யாரும் தேவையில்லையே? அதேபோல் பூமி உருவானபின் 4 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பிருந்த சூழ்நிலைகளில் எவ்வாறு ஒரு RNA மூலக்கூறு உருவாக்கப்படிருக்கலாமெனக் கண்டறிந்த அறிவியலாளர்களே மிக அருமையாக/மிக‌ எளிமையாக‌ விளக்குவதை இந்தக் காணொளியில் பார்க்கலாம்.



இப்ப இருக்கும் வளிமண்டலமும் சூழலும் அப்ப இருந்தைவிட மிகவும் வேறுபட்டவை. இச்சூழலிலும் அவ்வாறு நடக்கும் என எதிர்பார்க்க முடியாது. இயற்கையாக நடக்கக் கிட்டத்தட்ட ஒரு பில்லியன் (1,000,000,000) ஆண்டுகள் எடுக்கப்பட்ட ஒரு நிகழவைப் பற்றி வெறும் 10-20 ஆண்டுகளாகவே ஆராய்ச்சி செய்து எமக்கு இவ்வளவு தெரிந்ததே ஆச்சரியமாகப் படவில்லையா உங்களுக்கு?

ஒன்று எமக்குத் தெரியாது என்பதற்காக அது மந்திரத்தால் வந்துதித்திருக்க வேண்டும் என்று பொருள் அல்ல. அதற்கு விடை நாம் இன்னும் கண்டு பிடிக்கவில்லை என்றே அர்த்தப்படும்.

"அனைத்து மரபுகளும் சில குறிப்பிட்ட செல்களில் மட்டுமே ஆக்டிவ் நிலையில் இருக்கும், அனைத்தும் முழுமையாக அடங்கிய செல்களையே ஸ்டெம் செல் (Stem cells) என்று கூறுகிறோம்."
Not true. Stem cells இல் எல்லா மரபணுக்களும் எந்நேரமும் இயக்கத்தில் இருப்பதில்லை.  இதை விளக்கமாகப் பிறகொருமுறை பார்க்கலாம்.

"இதையெல்லாம் கணக்கில் கொண்டே இந்த பரிணாமம் என்பது ஒரு கட்டுக்கதை அது நடைபெறவே வாய்ப்பில்லை என்பதை சில விஞ்ஜானிகள் விளங்கினர்."

யாருங்க அது? எந்தப் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்தவர்கள்? கொஞ்சம் அவர்களின் ஆராய்ச்சிகளைப் பற்றிய தகவல்களையும் அவர்களின் ஆராய்ச்சி முடிவுகள் பிரசுரிக்கப்பட்ட அறிவியல் இதழ்களின் தகவல்களையும் தந்தீர்களாயின் என்போன்றவர்களுக்கு வசதியாக இருக்கும்.

திரும்பவும் சொல்கிறேன். நீங்கள் சரியாக எதற்கு எதிராகக் குரல் கொடுக்கிறீர்கள் என்பதைப் புரிந்து எதிர்த்தீர்களாயின், நீங்கள் விவாதத்திற்குக் கொண்டு வரும் விடயங்கள் விவாதிக்கத் தகுதியானவையாக இருக்கும் என்பது எனது மிகத் தாழ்மையான கருத்து.

ஒரு சில வேளைகளில் தெரியாமல் தவறுதலாகச் சில தகவல்களைச் சொல்வது பிழையல்ல. அது நான் உட்படப் பலர் செய்வது தான். அதைத் தவறென உணர்ந்து பின் திருத்தினால் சரி. ஆனால் மிகவும் ஆராய்ந்து எத்தனையோ தடவை நிரூபிக்கப்பட்டவைகளை ஒரு ஆதாரங்களுமற்று பிழை என்று திரும்பத் திரும்பச் சொலவது சரியல்ல. இப்படிப் பிழையான விடயங்களை நீங்கள் தெரிந்தே எழுதுகிறீர்களா என எனக்குத் தெரியாது. ஆனால் ஏற்கனவே அறிவியல் அடிப்படை அநேகமாக அறியாத, கண்ட கண்ட பத்திரிகையில் வருபவைகளையும், பெரியோர் சொன்னார்கள் என்பதற்காகவே மட்டும் கொஞ்சமும் யோசிக்காமல் பல விடயங்களை நம்பும் பல்லாயிரக்கணக்கான மக்கள் இருக்கும் ஒரு சமூகத்திற்கு இவ்வாறு பிழையான தகவல்களைக் கொடுப்பது மிகவும் பிழையான செயல் என்பதும் எனது தாழ்மையான கருத்து.

* Crick, F. (1970) Central Dogma of Molecular Biology. Nature 227, 561-563 (pdf)

3 comments:

முகுந்த் அம்மா said...

Anna,

Great Post..You did a tremendous job. Will comment in detail later.

முகுந்த் அம்மா said...

Anna

Just gave you a wonderful award please visit my website.

thanks
Mukundamma

ராஜ நடராஜன் said...

Video link no longer available.

Appreciate alternative sources if any.