Monday, December 22, 2014

மரபியலுக்கு அப்பால்.............

போன பதிவில் தாய்மார் கற்பமாக இருக்கும் போதோ அல்லது தாயின் தாய் தாயுடன் கற்பமாக இருந்த போதோ அனுபவித்த பஞ்சம், போர் போன்றவற்றால் பிள்ளைகள் அல்லது பிள்ளைகளின் பிள்ளைகளுக்கு நீரிழிவு, இதய நோய்கள் போன்றவை வருவதற்கான நிகழ்தகவைக் கூட்டுகின்றன எனக் குறிப்பிட்டிருந்தேன். எமது தாத்தா, பாட்டி, பூட்டன், பூட்டிமார் அனுபவித்த‌ கெடுதலான வாழ்க்கை அனுபவங்கள் அவர்களுடன் அவர்களின் எதிர்காலச் சந்ததியினர் வாழாதபோதும் , மரபணு மாற்றங்கள் நடக்காத போதும் அவர்களை எப்படிப் பாதிக்கிறது?
 
ஒத்த இரட்டையரை இயற்கையால் உருவாக்கப்பட்ட நகலிகள் (clones) என்று சொல்வார்கள். ஏனெனில் அவர்கள் ஒரு விந்தும் ஒரு முட்டையும் சேர்ந்து உருவாக்கப்பட்ட இணைவுப்பொருள் (zygote) பின் இரு கருக்களாகப் பிரிந்து விரித்தியடைவதால் உருவாக்கப்படுகிறார்கள். அதனால் ஒத்த இரட்டையர் இருவரினதும் மரபு ரேகை (genome) ஒரே மாதிரி இருக்கும். அதனாலேயே அவர்கள் பார்ப்பதற்கு அநேகமாக ஒரே மாதிரி இருப்பார்கள். ஆனால் உன்னிப்பாகக் கவனித்தீர்கள் என்றால் அவர்கள் வளர வளர அவர்களில் பல வித்தியாசங்கள் தென்படும். ஒத்த இரட்டையருக்கு ஒரே மாதிரியான மரபு ரேகை இருப்பதுடன் ஒரே சூல் வித்தகத்துடனேயே கருப்பைக்குள் விருத்தி அடைகிறார்கள். அத்துடன் அவர்களின் சிறு பிராய வாழ்க்கை அநேகமாக ஒரே மாதிரியானதாகவே இருக்கும். அப்படி இருந்தும் எல்லா ஒத்த இரட்டையருக்கும் ஒரே நோய் வருவதில்லை. சில சந்தர்ப்பங்களில் ஒத்த இரட்டையரில் ஒருவருக்கு மட்டுமே புற்றுநோய், autism போன்ற நோய்கள் வருவது, இருவருகிடையில் உடல் எடையில் மிகுந்த வேறுபாடு என வேறுபாடுகளை உணர்த்தும் பல உதாரணங்கள் உள்ளன. ஒரே மரபு ரேகை இருக்கும் போது எப்படி இது சாத்தியமாகும்? ஒத்த இரட்டையருக்கிடையிலான வேறுபாடுகளுக்கான அடிப்படை என்ன?


 
 
 
இந்த‌ப் ப‌ட‌த்திலிருக்கும் இரு எலிக‌ளும் ஒத்த‌ இர‌ட்டைய‌ர்க‌ள் அல்ல‌து ஒரே ம‌ர‌பு ரேகையைக் கொண்ட‌வைக‌ள் என்றால் ந‌ம்ப‌ முடிகிற‌தா? இதில் ம‌ஞ்ச‌ளாக‌வும் குண்டாக‌வும் இருக்கும் எலிக்கு நீரிழிவு நோய், obesity, புற்றுநோய் வருவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் ம‌ண்ணிற‌மான‌ எலியை விட‌ மிக‌ அதிக‌ம். இது எப்ப‌டிச் சாத்திய‌ம்?

எமது ஒவ்வொரு செல்களிலும் ஒரே மரபு ரேகையே உண்டு. அப்போ எப்படி ஒரே வழிமுறைகளிலிருந்து எமது  ஒவ்வொரு உறுப்புகளிலும் உள்ள செல்கள், அந்தந்த உறுப்புகளுக்குத் தேவையானவாறு வெவ்வேறு விதமாகத் தொழில் புரிகின்றன?

எம‌து உட‌லை உருவாக்குவ‌த‌ற்கும் அதைச் செய‌ற்ப‌டுத்துவ‌த‌ற்குமான‌ மென்பொருளான‌ எம‌து ம‌ர‌பிய‌ல் விதித் தொகுப்பையே (genetic code) எந்த‌க் கார‌ணிக‌ள் க‌ட்டுப்ப‌டுத்துகின்ற‌ன‌? அவ‌ற்றை விள‌க்குவ‌த‌ற்கான‌ இய‌லே epigenetics. Epigenetics என்றால் கிரேக்க‌ மொழியில் 'ம‌ர‌பிய‌லுக்கு மேலான‌து' என்று பொருள். இச்சொல் ம‌ர‌ப‌ணுக்க‌ளுக்கும் சூழ‌லிற்கும் இடையிலான‌ இடைவினைகத் தொட‌ர்புக‌ளை விள‌க்க‌ 1940 ஆம் ஆண்டு முத‌லில் அறிமுக‌ப் ப‌டுத்த‌ப்ப‌ட்ட‌து.

Epigenetics என்றால் ப‌ர‌ம்ப‌ரையாக‌க் க‌ட‌த்த‌ப்ப‌ட‌க்கூடிய‌, ம‌ர‌பிய‌ல் விதித் தொகுப்பில் மாற்றம் ஏற்ப‌டாம‌ல், மரபணுக் கட்டமைப்பில் ஏற்படும் இரசாயன மாற்றங்களால்  விளையும் ம‌ர‌ப‌ணுக்க‌ளின் செயற்திறனில் ஏற்படும் மாற்ற‌ங்கள் (Epigenetics refers to the heritable changes to the gene activity by modifying the DNA conformation, without any changes to the underlying DNA sequence).

என‌து DNA, ம‌ர‌ப‌ணு, நிற‌வுருக்க‌ள், மரபிய‌ல் விதித்தொகுப்பு என்ற‌ காணொளியில் நிறவுருக்களுக்குள் DNA நார், histone புரதங்களைச் சுற்றி இருக்கமாகச் சுற்றப்பட்டிருக்கும் எனக்குறிப்பிட்டிருந்தேன். ஒவ்வொரு நிறவுருக்களில் இவ்வாறு சுற்றப்படிட்ருக்கும்  DNA நார்களில் பல நூறு மரபணுக்களுக்கான குறியீடுகள் இருக்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட மரபணு செயற்படுத்தப்பட வேண்டுமாயின், அம்மரபணு இருக்கும் இடத்தின் DNA நார்ச் சுற்று தளர்க்கப்பட்டு அம்மரபணுவின் தொகுப்பு RNA (ribo nucleic acid) ஆக நகலெடுத்துப் பின் புரதமாக மாற்றப்படுகிறது. புரதங்களே ம‌ரபணுக்களின் செயற்கருவிகள்.

DNA நார்களினதும் histone புரதங்களினதும் கட்டமைப்பு சில சிறிய‌ இரசாயன இணைப்புகளை சேர்ப்பதாலும் விலக்குவதாலும் மாற்றப்படலாம். அப்படி மாற்றப்படும் போது மாறும் கட்டமைப்புகளால் DNA சுற்றப்பட்டிருக்கும் விதம் மாறுபடும்.  DNA நார்களின் சுற்று தளர்ச்சியுற்றால் அவ்விடத்தில் இருக்கும் மரபணுக்கள் செயற்படுத்தப்பட கூடியளவு சந்தர்ப்பம் உண்டு. அதே போல் இவ்விரசாயன இணைப்புகளால், histone புரதங்களைச் சுற்றியுள்ள‌  DNA நார்களின் சுற்று இறுக்கப்பட்டால் அவ்விடத்தில் இருக்கும் மரபணுக்களைச் செயலாக்க முடியாது.

இவ்வாறு DNA நார்களில் இணைக்கப்படும் செயற்பாட்டிற்கு DNA methylation என்று சொல்லப்படும். DNA நார்களில் குறிப்பிட்ட இடங்களில் சிறு இரசாயன இணைப்புகளில் ஒன்றான methyl (-CH3) groups இணைக்கப்ப்டுவதால், அவ்விடத்தில் DNA நார்களின் சுற்று இறுக்கப்படும். இதனால் அவ்விடத்தில் உள்ள மரபணுக்களை செயற்படுத்த வைப்பது கடினமாகிறது.

video

Chromatin இல் நடக்கக்கூடிய இன்னொரு முக்கியமான இரசாயன மாற்றம் DNA சுற்றப்பட்டிருக்கும் histone புரதங்களில் நடக்கும். இந்த histone  புரதங்களின் ஒரு முடிவில் இவற்றிற்கு வால்கள் உண்டு. இந்த வால்கள் பலவிதமான இரசாயன் மாற்றங்களுக்கு உட்படலாம். அதாவது பல விதமான சிறு இரசாயனக் கூட்டுகள் இவற்றில் சேர்க்கப்படலாம். இவற்றில் சில மாற்றங்கள் DNA சுற்றைத் தளரச் செய்வதால் அவ்விடத்தில் இருக்கும் மரபணுக்களின் செயற்பாடு அதிகரிக்க வாய்ப்புகள் அதிகம் - அதே போல் வேறு சில மாற்றங்களால் இந்த DNA/histone சுற்று இறுக்கப்படுவதால், மரபணுச் செயற்பாடுகள் குறையும் அல்லது தடுக்கப்படும். இதில் ஒரு இலகுவான உதாரணம் - histone வால்களில் acetyl கூட்டங்களைக் கட்டினால் அவ்விடத்தில் DNA/histone சுற்று தளர்த்தப்பட்டு - மரபணு செயற்பாடு அதிகரிக்கலாம். அதேநேரம் methyl கூட்டங்களைக் கட்டினால் DNA/histone சுற்று இறுக்கப்பட்டு மரபணுக்களின் செயற்பாடு தடுக்கப்படலாம்.

video
 

இன்னும் சில செயற்பாடுகள் உள்ளன. ஆனால் DNA/histone  கட்டமைப்புகளில் நடக்கும் இம்மாற்றங்களே epigenetics ஆக அநேகமாகக் கருதப்படுகின்றன.

சுருக்கமாக ஒரு இசையரங்கில் எவ்வாறு ஒரு conductor அவர் இசைக்கருவிகளை வாசிப்பவர்களை வழிநடத்துவதன் மூலம் ஒரே musical tones இலிருந்து விதம் விதமான இசையை உருவாக்குகிறாரோ, கிட்டத்தட்ட அவ்வாறே epigenetics mechanisms உம் ஒரே மரபு ரேகையிலிருந்து வேறு வேறு அர்த்தங்களை உருவாக்குகின்றன.

பதிவின் தொடக்கத்தில் கேட்ட கேள்விகளுக்குப் பதில்களை அடுத்த பதிவில் பார்க்கலாம்.

இயலுமானளவு எளிமைப்படுத்தியுள்ளேன். நான் ஏற்கனவே சில talks க்குப் பயன் படுத்திய  power point presentations ஜக் காணொளிகளாக்க முயற்சித்துள்ளேன். பயனளித்ததா எனச் சொன்னால் அடுத்தடுத்த பதிவுகளுக்கு உதவியாக இருக்கும். நன்றி.
 

0 comments: