Top
15
Friday, December 2017
About UsE-Paper

ജൈവഘടികാരത്തിന്റെ കുരുക്കഴിച്ചവര്‍ക്ക് ജീവശാസ്ത്ര നോബല്‍

Wednesday Oct 4, 2017
ഡോ. സംഗീത ചേനംപുല്ലി

രാവിനും പകലിനുമനുസരിച്ചുള്ള ജീവികളുടെ ഉറക്കവും ഉണര്‍വും, സൂര്യകാന്തിയുടേയും മറ്റ് ചെടികളുടേയും സൂര്യനോടുള്ള ആഭിമുഖ്യം , മരങ്ങളുടെ ശീതകാലത്തെ ഇലപൊഴിക്കല്‍ എന്നിവയെയെല്ലാം  നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എന്താണ് എന്ന ചോദ്യം മനുഷ്യനെ നൂറ്റാണ്ടുകളായി അന്വേഷണങ്ങള്‍ക്ക് പ്രേരിപ്പിച്ചിരുന്നു. ജീവികളിലുള്ള ജൈവഘടികാരമാണ് ഇത്തരം പ്രതികരണങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എന്ന് 1950 കളില്‍ തന്നെ കണ്ടെത്തിയിരുന്നു എങ്കിലും, ഈ ജൈവഘടികാരത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന   തന്മാത്രാതലത്തില്‍ ഉള്ള രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ എന്താണ് എന്നത് അക്കാലത്ത്  അജ്ഞാതമായിത്തന്നെ തുടര്‍ന്നു. ജൈവഘടികാരത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജീനുകളും, പ്രോട്ടീനുകളും അവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനരീതിയും കണ്ടെത്തിയതിന് 2017 ലെ ജീവശാസ്ത്രനോബല്‍ പുരസ്‌കാരം അമേരിക്കന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ജഫ്രി ഹാള്‍, മൈക്കേല്‍ റോസ്ബാഷ്, മൈക്കേല്‍ യങ് എന്നിവര്‍ പങ്കിട്ടു. പഴ ഈച്ചകളെ (Fruit flies) ഉപയോഗിച്ച് ഇവര്‍ നടത്തിയ പഠനങ്ങളാണ് ജീവികളുടെ ജൈവതാളക്രമത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ദുരൂഹതകള്‍ നീക്കാന്‍ കാരണമായത്.

മനുഷ്യനടക്കം എല്ലാ ജീവികളുടേയും ജൈവിക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുടെ താളം, ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണത്തിനനുസരിച്ച് ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അത് കൊണ്ട് തന്നെ ചുറ്റുപാടുകളിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങളെ മുന്‍കൂട്ടിക്കാണാനും അതിനനുസരിച്ച് പ്രതികരിക്കാനും ജീവികള്‍ക്ക് സാധിക്കുന്നു. സര്‍ക്കേഡിയന്‍ റിതം എന്നാണ് ഈ ജൈവ ഘടികാരം അറിയപ്പെടുന്നത്. ജീവികളുടെ പെരുമാറ്റരീതികള്‍, ഹോര്‍മോണ്‍ നില, ഉറക്കം, ശാരീരികപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ , ശരീരോഷ്മാവ് എന്നിവയെയെല്ലാം നിയന്ത്രിക്കുന്നതും ഈ ജൈവഘടികാരമാണ്. ഇത്തരമൊരു ജൈവതാളത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം തൊട്ടാവാടിച്ചെടിയുടെ ഇലകൂമ്പലിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളിലൂടെ പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടില്‍ തന്നെ തിരിച്ചറിഞ്ഞിരുന്നു. എന്നാല്‍ ഈ താളക്രമത്തിന് കാരണമാകുന്ന രാസപ്രക്രിയകള്‍ എന്താണ് എന്നത് അജ്ഞാതമായി തുടര്‍ന്നു. 1970 കളില്‍ സെയ്മൂര്‍ ബെന്‍സര്‍ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്റെ നേതൃത്വത്തില്‍ നടന്ന ഗവേഷണഫലമായി ഒരു പ്രത്യേക ജീനാണ് ജൈവതാളത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എന്ന് കണ്ടെത്തുകയും അതിന് പിരീഡ് ജീന്‍ എന്ന് പേരുനല്‍കുകയും ചെയ്തു. 1984  ല്‍ ഈ വര്‍ഷത്തെ നോബല്‍ ജേതാക്കളായ ജഫ്രി ഹാള്‍, മൈക്കേല്‍ റോസ്ബാഷ്, മൈക്കേല്‍ യങ് എന്നിവര്‍ ചേര്‍ന്ന് പിരീഡ് ജീനിനെ വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നതില്‍ വിജയിച്ചു. പഴ ഈച്ചകളില്‍ നിന്നാണ് ഇവര്‍ പിരീഡ് ജീനിനെ വേര്‍തിരിച്ച് പഠനം നടത്തിയത്. തുടര്‍ന്ന് ഹാളും റോസ്ബാഷും ചേര്‍ന്ന് പിരീഡ് ജീനിന്റെ നിര്‍ദ്ദേശം വഴി നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്ന ജഋഞ എന്ന പ്രോട്ടീന്‍ രാത്രി സമയങ്ങളില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ട് കോശത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയസില്‍ നിറയുന്നതായും പകല്‍ സമയത്ത് ക്രമേണ വിഘടിച്ച് നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതായും കണ്ടെത്തി. ഈ പ്രോട്ടീന്റെ ഉപാപചയ പ്രവര്‍ത്തനമാണ് സര്‍ക്കേഡിയന്‍ റിതത്തിനു കാരണമാകുന്നത്. PER പ്രോട്ടീന്റെ അളവ് ക്രമീകരിക്കുന്നതിനായി അത് സ്വയം തന്നെ പിരീഡ് ജീനിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു എന്നും ഇവര്‍ കണ്ടെത്തി. എന്നാല്‍ കോശദ്രവത്തില്‍ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്ന ജഋഞ പ്രോട്ടീന്‍ ന്യൂക്‌ളിയസിനുള്ളില്‍ എത്തുന്നതെങ്ങനെ എന്ന് വിശദീകരിക്കാന്‍ ഇവര്‍ക്കായില്ല.


1994 ല്‍ മൈക്കേല്‍ യങ് ടൈംലെസ് എന്ന മറ്റൊരു ജീന്‍ ജൈവഘടികാരത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നുണ്ടെന്നും ഇത് TIMഎന്ന പ്രോട്ടീന്റെ ഉത്പാദനത്തിന് കാരണമാകുന്നു എന്നും കണ്ടെത്തി.PER, TIM എന്നീ രണ്ട് പ്രോട്ടീനുകള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് ന്യൂക്‌ളിയസിനുള്ളില്‍ പ്രവേശിച്ചാണ് പിരീഡ് ജീനിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതെന്നും ഇദ്ദേഹം തിരിച്ചറിഞ്ഞു. തുടര്‍ന്ന് ഡബിള്‍ടൈം എന്ന ജീന്‍ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന DBT പ്രോട്ടീനും ജൈവഘടികാരത്തെ 24 മണിക്കൂറിലേക്ക് ക്രമപ്പെടുത്തുന്നതില്‍ പങ്കുവഹിക്കുന്നുണ്ട് എന്ന് കൂടി യങ്ങ് കണ്ടെത്തി. പിരീഡ് ജീന്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതെങ്ങനെ എന്നും, ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സൂക്ഷ്മരാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും പൂര്‍ണ്ണമായി വിശദീകരിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞു. ഇതോടെ പ്രകാശത്തിനനുസരിച്ചുള്ള ജീവികളുടെ ജൈവതാളത്തിന്റെ രഹസ്യങ്ങള്‍ പൂര്‍ണ്ണമായും ചുരുളഴിഞ്ഞു. ഏകകോശജീവികളിലും മനുഷ്യനെപ്പോലെയുള്ള ബഹുകോശ ജീവികളിലും സര്‍ക്കേഡിയന്‍ റിഥം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത് സമാനമായ രീതിയിലാണ്.

ഇന്ന് ജീവികളുടെ ശരീരികപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും ആരോഗ്യത്തേയും കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട ശാഖയായി സര്‍ക്കേഡിയന്‍ ബയോളജി വളര്‍ന്നിട്ടുണ്ട്. ബാഹ്യപരിസ്ഥിതിയില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനങ്ങള്‍ ജൈവതാളത്തെ ബാധിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത സമയമേഖലകളിലേക്ക് യാത്ര ചെയ്യുമ്പോള്‍ ജെറ്റ് ലാഗ് അനുഭവപ്പെടുന്നത് ഉദാഹരണം. ജൈവഘടികാരത്തിന് താളം തെറ്റുമ്പോള്‍ അത് പ്രമേഹം ഉള്‍പ്പടെയുള്ള ജീവിത ശൈലീ രോഗങ്ങള്‍ക്കും, അമിതവണ്ണത്തിനും, അല്‍ഷിമെഴ്‌സിനും, കാന്‍സറിനുമൊക്കെയുള്ള സാധ്യത കൂട്ടും. ജൈവഘടികാരത്തെ ക്രമപ്പെടുത്തി രോഗമുക്തി നേടാനുള്ള സാധ്യതകള്‍ കൂടി ഈ മേഖലയിലെ പഠനങ്ങള്‍ മുന്നോട്ട് വെയ്ക്കുന്നു.



 

Related News

കൂടുതൽ വാർത്തകൾ »