ദശകങ്ങളായി ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ ഒരു അടിസ്ഥാന നിയമം പഠിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഡിഎൻഎ സ്വയം പകർത്തുന്നത് മറ്റൊരു ഡിഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഇത് central dogma of molecular biology എന്ന ആശയത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്. ഈ ആശയം അനുസരിച്ച് ജനിതക വിവരങ്ങൾ ഡിഎൻഎയിൽ നിന്ന് ആർഎൻഎയിലേക്കും പിന്നീട് പ്രോട്ടീനുകളിലേക്കുമാണ് ഒഴുകുന്നത്. എന്നാൽ പുതിയൊരു കണ്ടെത്തൽ ഈ ലളിതമായ ധാരണയെ ചോദ്യം ചെയ്യുന്നു.
.png)
References
.png)
ശാസ്ത്രജ്ഞർ ബാക്ടീരിയകളിൽ ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കുന്ന ഒരു പുതിയ മാർഗം കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ്. ഇവിടെ ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കാൻ ഡിഎൻഎയോ ആർഎൻഎയോ ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല. പകരം ഒരു പ്രത്യേക എൻസൈം സ്വന്തം ഘടനയെ തന്നെ മാതൃകയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് മുമ്പ് കണ്ടിട്ടില്ലാത്ത രീതിയാണ്.
സാധാരണ ഡിഎൻഎ നിർമ്മാണം
സാധാരണയായി ഡിഎൻഎ പകർപ്പിൽ കർശനമായ നിയമങ്ങളുണ്ട്. ഓരോ ഡിഎൻഎ സ്ട്രാൻഡും പുതിയ സ്ട്രാൻഡ് ഉണ്ടാക്കാൻ ടെംപ്ലേറ്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. DNA polymerase എന്ന എൻസൈമുകൾ ആണ് ഈ പ്രവർത്തനം നിർവഹിക്കുന്നത്.
ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആർഎൻഎയും ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കാം. അപ്പോൾ reverse transcriptase എന്ന എൻസൈമുകൾ ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കും. ഇത് HIV പോലുള്ള വൈറസുകളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഒരു സംവിധാനം ആണ്.
പുതിയ കണ്ടെത്തൽ
ഈ പുതിയ സംവിധാനം DRT3 എന്ന ബാക്ടീരിയ പ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിൽ നിന്നാണ് കണ്ടെത്തിയത്. ബാക്ടീരിയകളെ ആക്രമിക്കുന്ന വൈറസുകളെ ചെറുക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.
DRT3യിൽ രണ്ട് എൻസൈമുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഒന്നാമത്തെ എൻസൈം സാധാരണ രീതിയിൽ ആർഎൻഎയെ ടെംപ്ലേറ്റാക്കി ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കുന്നു. എന്നാൽ രണ്ടാമത്തെ എൻസൈം വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇത് ഒരു ന്യൂക്ലിയിക് ആസിഡ് ടെംപ്ലേറ്റും ഉപയോഗിക്കാതെ ഡിഎൻഎയുടെ കൂട്ടുപാളി നിർമ്മിക്കുന്നു.
ഇവിടെ പ്രത്യേകത എന്തെന്നാൽ, ഈ എൻസൈം സ്വന്തം അമിനോ ആസിഡുകളെയാണ് മാതൃകയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതായത് പ്രോട്ടീൻ തന്നെ ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കാൻ ബ്ലൂപ്രിന്റ് ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ ഇതൊരു വലിയ ആശയമാറ്റമാണ്.
ഇതിന്റെ പ്രാധാന്യം
ഈ സംവിധാനം അപൂർവ്വമല്ലെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു. പല ബാക്ടീരിയകളിലും ഇത് കാണപ്പെടുന്നുണ്ട്. എന്നാൽ ഇത് വൈറസുകളെ എങ്ങനെ തടയുന്നു എന്നത് ഇപ്പോഴും വ്യക്തമായിട്ടില്ല.
ഒരു സാധ്യത, ഈ രീതിയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഡിഎൻഎ വൈറസിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കാം എന്നതാണ്. ഇത് വൈറസിനെ പിടിച്ചുനിർത്തുകയോ, ബാക്ടീരിയയുടെ പ്രതിരോധ സംവിധാനം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യാം.
ഭാവിയിലെ സാധ്യതകൾ
ഇത്തരത്തിലുള്ള കണ്ടെത്തലുകൾ വലിയ സാങ്കേതിക പുരോഗതികൾക്ക് വഴിയൊരുക്കും. ഉദാഹരണത്തിന് CRISPR എന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യ ബാക്ടീരിയയിൽ നിന്നാണ് കണ്ടെത്തിയത്, ഇന്ന് ജനിതക എഡിറ്റിംഗിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
DRT3യും ഭാവിയിൽ പ്രയോജനകരമായ ഉപകരണമാകാം. ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിനെ മാറ്റിയൊരുക്കാൻ കഴിഞ്ഞാൽ, ആവശ്യമായ ഡിഎൻഎ സ്ട്രാൻഡുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് മെഡിസിൻ, ഗവേഷണം, ബയോമറ്റീരിയൽ നിർമ്മാണം തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ ഉപയോഗപ്രദമാകാം.
മൈക്രോബുകളുടെ ലോകം നമ്മെ പഠിപ്പിക്കുന്നത്
ഈ കണ്ടെത്തൽ മൈക്രോബുകളുടെ ലോകത്ത് ഇപ്പോഴും അനവധി രഹസ്യങ്ങൾ ഉള്ളതായി കാണിക്കുന്നു. നാം ഉറപ്പായി കരുതിയിരുന്ന ജീവശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ പോലും പുതിയ കണ്ടെത്തലുകൾ വഴി മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.
ജീവൻ നമ്മൾ കരുതുന്നതിലും കൂടുതൽ സൃഷ്ടിപരമാണ്. ഡിഎൻഎ നിർമ്മാണത്തിന്റെ ഈ പുതിയ മാർഗം അതിന് ഒരു മികച്ച ഉദാഹരണമാണ്.
സാധാരണ ഡിഎൻഎ നിർമ്മാണം
സാധാരണയായി ഡിഎൻഎ പകർപ്പിൽ കർശനമായ നിയമങ്ങളുണ്ട്. ഓരോ ഡിഎൻഎ സ്ട്രാൻഡും പുതിയ സ്ട്രാൻഡ് ഉണ്ടാക്കാൻ ടെംപ്ലേറ്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. DNA polymerase എന്ന എൻസൈമുകൾ ആണ് ഈ പ്രവർത്തനം നിർവഹിക്കുന്നത്.
ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആർഎൻഎയും ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കാം. അപ്പോൾ reverse transcriptase എന്ന എൻസൈമുകൾ ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കും. ഇത് HIV പോലുള്ള വൈറസുകളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഒരു സംവിധാനം ആണ്.
പുതിയ കണ്ടെത്തൽ
ഈ പുതിയ സംവിധാനം DRT3 എന്ന ബാക്ടീരിയ പ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിൽ നിന്നാണ് കണ്ടെത്തിയത്. ബാക്ടീരിയകളെ ആക്രമിക്കുന്ന വൈറസുകളെ ചെറുക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.
DRT3യിൽ രണ്ട് എൻസൈമുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഒന്നാമത്തെ എൻസൈം സാധാരണ രീതിയിൽ ആർഎൻഎയെ ടെംപ്ലേറ്റാക്കി ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കുന്നു. എന്നാൽ രണ്ടാമത്തെ എൻസൈം വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇത് ഒരു ന്യൂക്ലിയിക് ആസിഡ് ടെംപ്ലേറ്റും ഉപയോഗിക്കാതെ ഡിഎൻഎയുടെ കൂട്ടുപാളി നിർമ്മിക്കുന്നു.
ഇവിടെ പ്രത്യേകത എന്തെന്നാൽ, ഈ എൻസൈം സ്വന്തം അമിനോ ആസിഡുകളെയാണ് മാതൃകയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതായത് പ്രോട്ടീൻ തന്നെ ഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കാൻ ബ്ലൂപ്രിന്റ് ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ ഇതൊരു വലിയ ആശയമാറ്റമാണ്.
ഇതിന്റെ പ്രാധാന്യം
ഈ സംവിധാനം അപൂർവ്വമല്ലെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു. പല ബാക്ടീരിയകളിലും ഇത് കാണപ്പെടുന്നുണ്ട്. എന്നാൽ ഇത് വൈറസുകളെ എങ്ങനെ തടയുന്നു എന്നത് ഇപ്പോഴും വ്യക്തമായിട്ടില്ല.
ഒരു സാധ്യത, ഈ രീതിയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഡിഎൻഎ വൈറസിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കാം എന്നതാണ്. ഇത് വൈറസിനെ പിടിച്ചുനിർത്തുകയോ, ബാക്ടീരിയയുടെ പ്രതിരോധ സംവിധാനം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യാം.
ഭാവിയിലെ സാധ്യതകൾ
ഇത്തരത്തിലുള്ള കണ്ടെത്തലുകൾ വലിയ സാങ്കേതിക പുരോഗതികൾക്ക് വഴിയൊരുക്കും. ഉദാഹരണത്തിന് CRISPR എന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യ ബാക്ടീരിയയിൽ നിന്നാണ് കണ്ടെത്തിയത്, ഇന്ന് ജനിതക എഡിറ്റിംഗിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
DRT3യും ഭാവിയിൽ പ്രയോജനകരമായ ഉപകരണമാകാം. ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിനെ മാറ്റിയൊരുക്കാൻ കഴിഞ്ഞാൽ, ആവശ്യമായ ഡിഎൻഎ സ്ട്രാൻഡുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് മെഡിസിൻ, ഗവേഷണം, ബയോമറ്റീരിയൽ നിർമ്മാണം തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ ഉപയോഗപ്രദമാകാം.
മൈക്രോബുകളുടെ ലോകം നമ്മെ പഠിപ്പിക്കുന്നത്
ഈ കണ്ടെത്തൽ മൈക്രോബുകളുടെ ലോകത്ത് ഇപ്പോഴും അനവധി രഹസ്യങ്ങൾ ഉള്ളതായി കാണിക്കുന്നു. നാം ഉറപ്പായി കരുതിയിരുന്ന ജീവശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ പോലും പുതിയ കണ്ടെത്തലുകൾ വഴി മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.
ജീവൻ നമ്മൾ കരുതുന്നതിലും കൂടുതൽ സൃഷ്ടിപരമാണ്. ഡിഎൻഎ നിർമ്മാണത്തിന്റെ ഈ പുതിയ മാർഗം അതിന് ഒരു മികച്ച ഉദാഹരണമാണ്.
Pujuan Deng et al. ,Protein-templated synthesis of dinucleotide repeat DNA by an antiphage reverse transcriptase.Science ,eaed1656DOI:10.1126/science.aed1656