''തന്മാത്രയുടെ കേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തം ബയോളജി ഡിഎൻഎയിൽ നിന്ന് പ്രോട്ടീനിലേക്ക് ആർഎൻഎ വഴിയുള്ള തുടർച്ചയായ വിവരങ്ങളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങൾ വഴിയുള്ള വിശദമായ കൈമാറ്റം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. അത്തരം വിവരങ്ങൾ ഡിഎൻഎയിൽ നിന്ന് പ്രോട്ടീനിലേക്ക് ഏകപക്ഷീയമാണെന്നും പ്രോട്ടീനിൽ നിന്ന് പ്രോട്ടീനിലേക്കോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡിലേക്കോ കൈമാറാൻ കഴിയില്ലെന്നും അത് പ്രസ്താവിക്കുന്നു'' (ക്രിക്ക് എഫ്.,1970).
സ്റ്റാൻലി മില്ലർ 1952-ലും മറ്റൊന്ന് 1959-ലും ആദിമ ഭൗമ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ജീവൻ്റെ ഉത്ഭവം മനസ്സിലാക്കാനും മനസ്സിലാക്കാനും പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി, 2007 വരെ ജീവിച്ചിരുന്നു. അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ കാലത്ത് ഡിഎൻഎ ഒരു പ്രധാന കാര്യമായി മനസ്സിലാക്കിയിരുന്നു. ജീവശാസ്ത്രപരമായ തന്മാത്ര, യഥാർത്ഥത്തിൽ വിവര പോളിമറിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ജൈവ തന്മാത്ര. എന്നിരുന്നാലും, മില്ലർ തൻ്റെ കൃതികളിലും ചിന്തകളിലും 'ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വിവര തന്മാത്ര'യെക്കുറിച്ച് എന്തെങ്കിലും പരാമർശിക്കുന്നത് പൂർണ്ണമായും നഷ്ടപ്പെട്ടതായി തോന്നുന്നു.
മില്ലറുടെ പരീക്ഷണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു കൗതുകകരമായ വശം, ഭൂമിയുടെ ആദ്യകാല സാഹചര്യങ്ങളിൽ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് ഇൻഫർമേഷൻ പോളിമർ തിരയാൻ അദ്ദേഹം നഷ്ടപ്പെടുകയും അമിനോ ആസിഡുകളിൽ മാത്രം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും ചെയ്തത് എന്തുകൊണ്ടാണ്? ആദിമ അഗ്നിപർവ്വത സ്ഫോടന സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഫോസ്ഫറസ് ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ടെങ്കിലും അദ്ദേഹം ഫോസ്ഫേറ്റ് മുൻഗാമികൾ ഉപയോഗിക്കാത്തതുകൊണ്ടാണോ? അതോ അവൻ അത് ഊഹിച്ചോ പ്രോട്ടീൻ വിവരദായകമായ പോളിമർ മാത്രമായിരിക്കാം അമിനോ ആസിഡുകൾക്കായി മാത്രം നോക്കിയത്? ജീവന്റെ ഉത്ഭവത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം പ്രോട്ടീനാണെന്നും അതിനാൽ തന്റെ പരീക്ഷണത്തിൽ അമിനോ ആസിഡുകളുടെ അസ്തിത്വത്തെക്കുറിച്ചോ അല്ലെങ്കിൽ പ്രോട്ടീനുകൾ മനുഷ്യശരീരത്തിലെ എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും നിർവ്വഹിക്കുന്നുവെന്നും അതിന്റെ അടിസ്ഥാനം എന്താണെന്നും അദ്ദേഹം ബോധ്യപ്പെട്ടിരുന്നോ? ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളേക്കാൾ പ്രധാനമാണ്, ആ സമയത്ത് അദ്ദേഹം ചിന്തിച്ചിരിക്കാം?
70 വർഷം മുമ്പ് പ്രോട്ടീനുകളെക്കുറിച്ചും അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചും ധാരാളം അറിയപ്പെട്ടിരുന്നു, അക്കാലത്ത് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡിനെക്കുറിച്ച് കുറവായിരുന്നു. ശരീരത്തിലെ എല്ലാ ജൈവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും പ്രോട്ടീനുകൾ ഉത്തരവാദികളായതിനാൽ, അവ വിവര വാഹകരായിരിക്കണമെന്ന് മില്ലർ കരുതി; അതിനാൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ മാത്രം പ്രോട്ടീന്റെ നിർമ്മാണ ബ്ലോക്കുകൾക്കായി നോക്കി. ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് ബിൽഡിംഗ് ബ്ലോക്കുകളും രൂപപ്പെട്ടിരുന്നുവെങ്കിലും അത്യാധുനിക ഉപകരണങ്ങളുടെ അഭാവം മൂലം കണ്ടെത്താനാകാത്തത്ര ചെറിയ അളവിൽ അവയുണ്ടായിരുന്നു എന്നത് വിശ്വസനീയമാണ്.
ഡിഎൻഎ ഒരു വർഷത്തിനുശേഷം 1953-ൽ ഈ ഘടന വെളിപ്പെടുത്തി, അത് ഡിഎൻഎയ്ക്ക് ഇരട്ട ഹെലിക്കൽ ഘടന നിർദ്ദേശിക്കുകയും അതിന്റെ പകർപ്പവകാശത്തെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇത് പ്രശസ്തർക്ക് ജന്മം നൽകി.സെൻട്രൽ ഡോഗ്മ 1970-ൽ പ്രശസ്ത ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്കിന്റെ മോളിക്യുലാർ ബയോളജി'1 ആദിമ ഭൗമാവസ്ഥയിൽ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് മുൻഗാമികൾക്കായി തിരിഞ്ഞുനോക്കിയില്ലെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുകയും ബോധ്യപ്പെടുകയും ചെയ്തു.
കഥ മില്ലറിൽ അവസാനിക്കുമെന്ന് തോന്നുന്നില്ല; വളരെക്കാലമായി ആദിമ ഭൗമാവസ്ഥയിൽ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് മുൻഗാമികൾക്കായി ആരും അന്വേഷിച്ചതായി തോന്നുന്നില്ല - ശാസ്ത്രത്തിന്റെ അതിവേഗം ചലിക്കുന്ന ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഇത് വളരെ ആശ്ചര്യകരമാണ്. ഒരു പ്രീബയോട്ടിക് പശ്ചാത്തലത്തിൽ അഡിനൈൻ സമന്വയിപ്പിച്ചതായി റിപ്പോർട്ടുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും2 എന്നാൽ ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് മുൻഗാമികളുടെ പ്രീബയോട്ടിക് സിന്തസിസിന്റെ സുപ്രധാന റിപ്പോർട്ടുകൾ സതർലാൻഡാണ്3 2009-ലും അതിനുശേഷവും. 2017-ൽ ഗവേഷകർ4 വൈദ്യുത ഡിസ്ചാർജുകളും ഉയർന്ന പവർ ലേസർ-ഡ്രൈവൺ പ്ലാസ്മ ആഘാതങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് ആർഎൻഎ ന്യൂക്ലിയോബേസുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ മില്ലറും യൂറിയും ഉപയോഗിച്ച സമാനമായ കുറയ്ക്കൽ വ്യവസ്ഥകൾ അനുകരിക്കുന്നു.
മില്ലർ യഥാർത്ഥത്തിൽ പ്രോട്ടീനിനെ ഇൻഫർമേഷൻ പോളിമർ ആയി കരുതിയിരുന്നെങ്കിൽ, "പ്രോട്ടീൻ ശരിക്കും ഒരു ഇൻഫർമേഷൻ പോളിമർ ആണോ" എന്ന ചോദ്യം ഉയരുന്നു. ഏതാണ്ട് അരനൂറ്റാണ്ടോളം 'കേന്ദ്ര സിദ്ധാന്ത'ത്തിന്റെ ആധിപത്യത്തിന് ശേഷം, കൂനിൻ്റെ പത്രം നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും.5 2012 ലെ 'കേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തം ഇപ്പോഴും നിലനിൽക്കുന്നുണ്ടോ? തെറ്റായി മടക്കിവെച്ച പ്രോട്ടീനായ പ്രിയോണിന്റെ കഥ, രോഗത്തിന് കാരണമാകുന്നത് ഒരു ഉദാഹരണമാണ്. എന്തുകൊണ്ടാണ് ശരീരത്തിലെ തെറ്റായി മടക്കിയ പ്രിയോൺ പ്രോട്ടീൻ രോഗപ്രതിരോധ പ്രതികരണത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാത്തത് കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല? പകരം, ഈ തെറ്റായി മടക്കിവെച്ച പ്രോട്ടീൻ, CZD രോഗത്തിലെ പോലെ, അതിന് സമാനമായ മറ്റ് പ്രോട്ടീനുകളെ "മോശം" ഉണ്ടാക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. എന്തുകൊണ്ടാണ് "നല്ല" പ്രോട്ടീനുകൾ തെറ്റായി മടക്കപ്പെടാൻ മറ്റ് "ചീത്ത" പ്രോട്ടീനുകളാൽ നയിക്കപ്പെടുന്നത്/നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നത്, എന്തുകൊണ്ട് സെല്ലുലാർ മെഷിനറി അത് നിർത്തുന്നില്ല? ഈ തെറ്റായി മടക്കിയ പ്രോട്ടീനിന് സമാനമായ മറ്റ് പ്രോട്ടീനുകളിലേക്ക് "കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുകയും" അവ തെറ്റായി പ്രവർത്തിക്കാൻ തുടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്ന എന്ത് വിവരങ്ങളാണ് ഉള്ളത്? കൂടാതെ, പ്രിയോണുകൾ വളരെ അസാധാരണമായ ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ചും ഉയർന്ന അളവിലുള്ള UV വികിരണം പോലുള്ള ഏറ്റവും ചെറിയ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് തന്മാത്രകളെപ്പോലും നിർജ്ജീവമാക്കുന്ന ചികിത്സയോടുള്ള അസാധാരണമായ പ്രതിരോധം.6. ഡിറ്റർജന്റുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ 100 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിലുള്ള ഊഷ്മാവിൽ പ്രീ-ഹീറ്റ് ചെയ്ത് എൻസൈമാറ്റിക് ചികിത്സയിലൂടെ പ്രിയോണുകളെ നശിപ്പിക്കാം.7.
യീസ്റ്റിലെ പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് പ്രിയോൺ പ്രോട്ടീനുകൾക്ക് ഒരു ക്രമരഹിതമായ പ്രിയോൺ-നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഡൊമെയ്ൻ ഉണ്ടെന്ന് അത് നല്ലതിൽ നിന്ന് "മോശം" പ്രോട്ടീനിലേക്കുള്ള അനുരൂപമായ പരിവർത്തനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.8. കുറഞ്ഞ ആവൃത്തിയിൽ (10-6 എന്ന ക്രമത്തിൽ) പ്രിയോൺ കൺഫർമേഷൻ സ്വയമേവ രൂപപ്പെടുന്നു.9 സമ്മർദ്ദാവസ്ഥയിൽ പ്രിയോൺ അവസ്ഥയിലേക്കും പുറത്തേക്കും മാറുന്നത് വർദ്ധിക്കുന്നു10. ഭിന്നശേഷിയുള്ള പ്രിയോൺ ജീനുകളിൽ മ്യൂട്ടന്റുകളെ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, പ്രിയോൺ രൂപീകരണത്തിന്റെ ആവൃത്തി വളരെ കൂടുതലാണ്.11.
തെറ്റായി മടക്കിയ പ്രിയോൺ പ്രോട്ടീനുകൾ മറ്റ് പ്രോട്ടീനുകളിലേക്ക് വിവരങ്ങൾ കൈമാറുകയും പ്രിയോൺ ജീനുകളിൽ മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ട്രിഗർ ചെയ്യുന്നതിനായി ഡിഎൻഎയിലേക്ക് തിരികെ പോകുകയും ചെയ്യുമെന്ന് മുകളിൽ പറഞ്ഞ പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നുണ്ടോ? പ്രിയോൺ-ആശ്രിത ഫിനോടൈപ്പിക് പാരമ്പര്യത്തിന്റെ ജനിതക സ്വാംശീകരണം അത് സാധ്യമാകുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഇന്നുവരെ, റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ലേഷൻ (പ്രോട്ടീൻ മുതൽ ഡിഎൻഎ വരെ) കണ്ടെത്താനായിട്ടില്ല, കേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ശക്തമായ സ്വാധീനവും അത്തരം ശ്രമങ്ങൾക്കുള്ള ധനസഹായത്തിന്റെ അഭാവവും കാരണം ഒരിക്കലും കണ്ടെത്താനുള്ള സാധ്യത വളരെ കുറവാണ്. എന്നിരുന്നാലും, പ്രോട്ടീനിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎയിലേക്കുള്ള വിവര കൈമാറ്റത്തിന്റെ ചാനലിന്റെ അടിസ്ഥാന തന്മാത്രാ സംവിധാനങ്ങൾ സാങ്കൽപ്പിക വിപരീത വിവർത്തനത്തിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണെന്നും അത് ഒരു ഘട്ടത്തിൽ വെളിച്ചത്തുവന്നേക്കാമെന്നും സങ്കൽപ്പിക്കാവുന്നതാണ്. ഇതിന് ഉത്തരം നൽകുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ചോദ്യമാണ്, പക്ഷേ തീർച്ചയായും സ്വതന്ത്രമായ അനിയന്ത്രിതമായ അന്വേഷണ മനോഭാവമാണ് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ മുഖമുദ്ര, ഒരു സിദ്ധാന്തത്തെയോ ആരാധനയെയോ വിവാഹം കഴിക്കുന്നത് ശാസ്ത്രത്തോടുള്ള അനിഷ്ടമാണ്, കൂടാതെ ശാസ്ത്ര സമൂഹത്തെ ചിന്തിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവുമുണ്ട്.
***
അവലംബം:
1. ക്രിക്ക് എഫ്., 1970. സെൻട്രൽ ഡോഗ്മ ഓഫ് മോളിക്യുലാർ ബയോളജി. നേച്ചർ 227, 561–563 (1970). DOI: https://doi.org/10.1038/227561a0
2. മക്കോലോം ടിഎം., 2013. മില്ലർ-യുറേയും അതിനപ്പുറവും: കഴിഞ്ഞ 60 വർഷങ്ങളിൽ പ്രീബയോട്ടിക് ഓർഗാനിക് സിന്തസിസ് പ്രതികരണങ്ങളെക്കുറിച്ച് നമ്മൾ എന്താണ് പഠിച്ചത്? ഭൂമിയുടെയും പ്ലാനറ്ററി സയൻസസിന്റെയും വാർഷിക അവലോകനം. വാല്യം. 41:207-229 (വാല്യം പ്രസിദ്ധീകരണ തീയതി മെയ് 2013) 7 മാർച്ച് 2013-ന് അഡ്വാൻസ് ആയി ഒരു അവലോകനമായി ഓൺലൈനിൽ ആദ്യമായി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457
3. Powner, M., Gerland, B. & Sutherland, J., 2009. പ്രീബയോട്ടിക്കലി പ്ലാസിബിൾ അവസ്ഥകളിൽ സജീവമാക്കിയ പിരിമിഡിൻ റൈബോ ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളുടെ സിന്തസിസ്. നേച്ചർ 459, 239–242 (2009). https://doi.org/10.1038/nature08013
4. ഫെറസ് എം, പീട്രൂച്ചി എഫ്, et al 2017. ഒരു മില്ലർ-യുറേ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ന്യൂക്ലിയോബേസുകളുടെ രൂപീകരണം. PNAS ഏപ്രിൽ 25, 2017 114 (17) 4306-4311; ആദ്യം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത് ഏപ്രിൽ 10, 2017. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114
5. കൂനിൻ, EV 2012. കേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തം ഇപ്പോഴും നിലനിൽക്കുന്നുണ്ടോ?.Biol Direct 7, 27 (2012). https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-27
6. Bellinger-Kawahara C, Cleaver JE, Diener TO, Prusiner SB: ശുദ്ധീകരിച്ച സ്ക്രാപ്പി പ്രിയോണുകൾ യുവി വികിരണത്താൽ നിർജ്ജീവമാക്കുന്നതിനെ പ്രതിരോധിക്കുന്നു. ജെ വിരോൾ. 1987, 61 (1): 159-166. ഓൺലൈനിൽ ലഭ്യമാണ് https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3097336/
7. ലാംഗെവെൽഡ് ജെപിഎം, ജെങ്-ജീ വാങ് ജെജെ, et al 2003. രോഗബാധിതരായ കന്നുകാലികളിൽ നിന്നും ആടുകളിൽ നിന്നും തലച്ചോറിലെ പ്രിയോൺ പ്രോട്ടീന്റെ എൻസൈമാറ്റിക് ഡീഗ്രേഡേഷൻ. ദി ജേണൽ ഓഫ് ഇൻഫെക്ഷ്യസ് ഡിസീസസ്, വാല്യം 188, ലക്കം 11, 1 ഡിസംബർ 2003, പേജുകൾ 1782-1789. DOI: https://doi.org/10.1086/379664.
8. മുഖോപാധ്യായ് എസ്, കൃഷ്ണൻ ആർ, ലെംകെ ഇഎ, ലിൻഡ്ക്വിസ്റ്റ് എസ്, ഡെനിസ് എഎ: തദ്ദേശീയമായി വികസിപ്പിച്ച യീസ്റ്റ് പ്രിയോൺ മോണോമർ തകർന്നതും അതിവേഗം ചാഞ്ചാടുന്നതുമായ ഘടനകളുടെ ഒരു കൂട്ടം സ്വീകരിക്കുന്നു. Proc Natl Acad Sci US A. 2007, 104 (8): 2649-2654. 10.1073/pnas.0611503104..DOI:: https://doi.org/10.1073/pnas.0611503104
9. Chernoff YO, Newnam GP, Kumar J, Allen K, Zink AD: യീസ്റ്റിലെ ഒരു പ്രോട്ടീൻ മ്യൂട്ടേറ്ററിനുള്ള തെളിവ്: [PSI] പ്രിയോണിന്റെ രൂപീകരണം, സ്ഥിരത, വിഷാംശം എന്നിവയിൽ Hsp70-മായി ബന്ധപ്പെട്ട ചാപ്പറോൺ ssb യുടെ പങ്ക്. മോൾ സെൽ ബയോൾ. 1999, 19 (12): 8103-8112. DOI: https://doi.org/10.1128/mcb.19.12.8103
10. ഹാഫ്മാൻ ആർ, ആൽബെർട്ടി എസ്, ലിൻഡ്ക്വിസ്റ്റ് എസ്: പ്രിയോൺസ്, പ്രോട്ടീൻ ഹോമിയോസ്റ്റാസിസ്, ഫിനോടൈപ്പിക് ഡൈവേഴ്സിറ്റി. ട്രെൻഡ് സെൽ ബയോൾ. 2010, 20 (3): 125-133. 10.1016/j.tcb.2009.12.003.DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2009.12.003
11. ട്യൂയിറ്റ് എം, സ്റ്റോജനോവ്സ്കി കെ, നെസ് എഫ്, മെറിറ്റ് ജി, കൊളോട്ടെവ-ലെവിൻ എൻ: യീസ്റ്റ് പ്രിയോണുകളുടെ ഡി നോവോ രൂപീകരണത്തിന് പ്രധാനമായ സെല്ലുലാർ ഘടകങ്ങൾ. ബയോകെം സോക്ക് ട്രാൻസ്. 2008, 36 (Pt 5): 1083-1087.DOI: https://doi.org/10.1042/BST0361083
***
