நோபல் பரிசு 2004 :: வேதியியல்
by வெங்கட் • October 24, 2004 • அறிவியல்/நுட்பம் • 0 Comments
2004 ஆம் ஆண்டின் வேதியியலுக்கான நோபெல் பரிசு “புரதங்களின் சிதைவைப் பற்றிய கண்டுபிடிப்புகளுக்க்காக” ஆரோன் சிச்சனோவர் (Aaron Ciechanover), ஆவ்ரம் ஹெர்ஷ்கோ (Avram Hershko) (இருவரும் இஸ்ரேல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆ·ப் டெக்னாலஜியைச் சேர்ந்தவர்கள்) மற்றும் கலிபோர்னியா இர்வைன் பல்கலைக்கழகத்தின் இர்வின் ரோஸ் (Irwin Rose) ஆகிய மூவருக்கும் பகிர்ந்தளிக்கப்படுகிறது.
<%image(1/20041024-chem_laurates04.jpg|384|164|இர்வின் ரோஸ், ஆரோன் சிச்சனோவர், ஆவ்ரம் ஹெர்ஷ்கோ)%>
புரதங்கள்
மனிதச் செல்களில் நூறாயிரக்கணக்கான புரதங்கள் (Proteins) இருக்கின்றன. இவை ஒவ்வொன்றுக்கும் குறிப்பிட்ட தொழிற்பாடுகள் உண்டு. உதாரணமாக நொதியங்கள் (enzymes) என்னும் புரதங்கள் வேதிவினைகளைத் துரிதப்படுத்துகின்றன, ஹார்மோன்கள் (Harmones) சமிஞ்ஞைகளைப் பரப்புகின்றன. இன்னும் சில நம்முடைய நோய்த் தடுப்புக்கு உதவிசெய்கின்றன, ஏன் செல்களின் அமைப்பு மற்றும் வடிவமே சில புரதங்களால்தான் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன.
இந்த ஆண்டின் இயற்பியல் துறையைப் போலவே, வேதியியல் துறையும் நொபெல் பரிசுகளுக்குப் பரிச்சயமானதுதான். கிட்டத்தட்ட ஐந்து நோபெல் பரிசுகள் கடந்தகாலத்தில் புரதங்கள் பற்றிய ஆய்வுகளுக்கு வழங்கப்பட்டிருக்கின்றன. இவற்றில் எல்லாமே செல்களில் புரதங்களின் உற்பத்தியைக் குறித்த ஆய்வுகள் தொடர்பானவை. மாறாக உயிர்வேதியியல் உலகில் புரதங்களின் சிதைவு குறித்த ஆய்வுக்கு அவ்வளவு முக்கியத்துவம் இருந்ததில்லை.
வேதியியலாளர்களுக்கு ஏற்கனவே சில புரதங்களின் சிதைவைப் பற்றித் தெரியும். குறிப்பாக மனிதனின் சிறுகுடலில் இருக்கும் டிரிப்ஸின் (Trypsin) என்ற நொதியம் புரதங்களைப் பகுத்து அமினோ அமிலங்களாக ஆக்கும் முறை நன்றாக அறியப்பட்டிருக்கிறது. இதைப் போல சில நுண்ணியிரிகளிலும் புரதங்களின் அழிவு பற்றிய புரிதல் நமக்கு உண்டு. ஆனால் பொதுவில் பெரும்பாலான புரதங்கள் அவைகளின் பயன்முடிந்ததும் எப்படித் “தீர்த்துக் கட்டப்படுகின்றன” என்று நமக்குத் தெரியாது.
இந்த வருடத்தின் நோபெல் ஞானிகள் மூவரின் கண்டுபிடிப்புப்படி மூலக்கூறு அளவில் எப்படி செல் சுழற்சி, டிஎன்ஏ பிழைதிருத்தல், மரபுக்குறி மொழியாக்கம் (Gene Transcription) , மற்றும் புதிதாக உருவாக்கப்படும் புரதங்களின் தரக்கட்டுப்பாடு போன்றவை செல்களில் எப்படி நடக்கின்றன என்பது நமக்கு விளங்குகிறது.
நம் உடம்பு என்ற தொழிற்சாலை பயன்முடிந்தபிறகு குப்பையில் தள்ளி, பின்னர் சிதைக்க வேண்டிய புரதங்களை உபிக்விடீன் என்ற பாலிபெப்டைட் கொண்டு குறித்து வைப்பதாக இந்த மூவர் குழு கண்டுபிடித்திருக்கிறது.
சர்வ வியாபி – உபிக்விடீன்
நம்முடைய உடலில் 20 அமினோ அமிலங்கள் இருக்கின்றன. இந்த அமினோ அமிலங்கள்தான் உடலின் உயிர்வேதி வினைகளுக்கு அடிப்படை. அமினோ அமிலங்களின் தொகுப்பு பெப்டைட் எனப்படுகிறது. பெப்டைட்கள், அமினோ அமிலங்கள் சேர்ந்த தொகுதியே புரதங்கள். உயிர்வேதியிலாளர்கள் உயிர்களில் இருக்கும், இந்த அமினோ அமிலங்கள், பெப்டைகள், புரதங்கள் இவற்றின் வடிவமைப்பை நன்றாக ஆராய்ந்து தெளிந்து கொள்கிறார்கள்.இந்த ஆராய்ச்சிக்கு எக்ஸ் கதிர்கள் மிகவும் பயன்படுகின்றன. உயிர்வேதிப் பொருள்களை படிகமாக்கி, அந்தப் படிகத்தில் செலுத்தப்படும் எக்ஸ் கதிர்களின் விலகல்களை ஆராய்வதன் மூலம் இவற்றின் வடிவமைப்பு தெளிவாகிறது. உயிர்களில் இந்த வேதிப் பொருட்களின் தாக்கம், அவைகளின் செய்ற்பாடுகள் இவற்றைத் தெரிந்து கொள்வதற்கு அவற்றின் வடிவமைப்பைத் தெளிவது முக்கியம்.
1975ஆன் ஆண்டில் இதுமாதிரியான எக்ஸ் கதிர் சோதனைகள் ஒன்றில் இனிப்பு ரொட்டியை ஆராய்ந்த பொழுது 76 அமினோ அமிலங்கள் கொண்ட தொகுதியான ஒரு பாலிபெப்டைட் பிரித்தறியப்பட்டது. தொடர்ந்து இது பல உயிர்களில் இருப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. “எங்குமிருக்கும்” என்று பொருள்பட இதற்கு உபிக்விடீன் (Ubiquitin) என்று பெயரிடப்பட்டது. (கிரேக்க மொழியில் ubique என்றால் எங்கும் என்று பொருள்).
உபிக்விடீன் இணைந்தது – தயவு செய்து அழிக்கவும்
1977 ஆம் ஆண்டு தொடக்கம் இந்த மூவரும் இணைந்து செயல்படத் தொடங்கினார்கள். இவர்களின் தொடர்ச்சியான சோதனைகளில் கல்லீரல் செல்களில் புரதங்களின் சிதைவை ஆராய்ந்தார்கள். இவற்றில் பெரும்பாலானவற்றில் உபிக்விடீன் இணைந்திருப்பது தெரியவந்தது. படிப்படியான ஆய்வுகளில் சிதைக்கப்பட வேண்டிய புரதங்கள் உபிக்விடீன் இணைக்கப்பட்டு ப்ரோடியஸோம் என்ற சிதைவுக் கலன்களுக்கு அனுப்பப்படுவது உறுதியானது. இந்தச் சோதனைகளின் அடிப்படையில் புரதங்களின் சிதைவில் உபிக்விடீனின் பங்கு என்ற கருத்துருவாக்கம் வெளியிடப்பட்டது. இதுவே இந்த ஆண்டின் நோபெல் பரிசைப் பெற்றிருக்கிறது.
மனித உடலில் கிட்டத்தட்ட முப்பதாயிரம் ப்ரோடியஸோம்கள் இருக்கின்றன. இவை கிட்டத்தட்ட அண்டாவைப் போன்ற அமைப்பை உடையவை. இவற்றுன்னே வரும் புரதங்களை இவை ஏழிலிருந்து ஒன்பது அமினோ அமிலங்கள் கொண்ட பெப்டைட் துண்டுகளாகச் சிதைக்கக் கூடியவை (நினைவிருக்கட்டும்; புரதங்களில் பல ஆயிரக்கணக்கான அமினோ அமிலங்கள் இருக்கக்கூடும்). இந்தப் ப்ரோடியஸோம்களின் நுழைவாயிலில் உள்ளே வர புரதங்களுடன் உபிக்விடீன் பாலிபெப்டைட் இணைக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும். வேறு வார்த்தைகளில் சொன்னால்; அழிக்கப்பட வேண்டிய புரதங்கள் அடையாளம் காணப்பட்டு அவற்றுடன் உபிக்விடீன் இணைக்கப்படுகிறது. இந்த உபிக்விடீன் துண்டுபோடும் ப்ரோடியஸொம் என்ற தொழிற்சாலைக்குத் திறவுகோலாக இருக்கிறது.
ப்ரொடியஸோம்கள் புரதம் அழிக்கும் இயந்திரங்களாக இருந்தாலும் இவற்றுக்கு அழிக்க வேண்டிய புரதங்களைத் தாமாகத் தேர்ந்தெடுக்கும் உரிமை கிடையாது. எனவே உபிக்விட்டீன் இவற்றுக்கு சிதைக்க வேண்டிய புரதங்களை அடையாளம் காட்டும் கருவியாகச் செயல்படுகிறது.
தன்மகரந்தச் சேர்க்கையைத் தவிர்த்தல்
விலங்குகளில் மாத்திரமில்லாமல் தாவரங்களிலும் உபிக்விடீன் பெரும்பங்கு வகிக்கிறது. தாவரங்களின் இனப்பெருக்கத்தில் அயல்மகரந்தச் சேர்க்கையே பெரிதும் விரும்பத்தக்கது. ஒரு தாவரம் தன்னுடைய மகரந்ததைக் கொண்டு சூல்கொண்டு உருவாக்கும் விதைகளில் அதன் அடிப்படை நோய்களும் மரபுப் பிழைகளும் அடுத்த சந்ததிக்கும் பரவக்கூடும். மாறாக, அயல் மகரந்தச் சேர்க்கையில் இதுபோன்ற பிழைகள் தவிர்கப்படுகின்றன.
தாவரங்கள் தன் மகரந்தச் சேர்க்கையைத் தவிர்க்க ஆண் இனப்பெருக்கச் செல்களுடன் உபிக்விட்டீன் பாலிபெப்டைடை இணைக்கின்றன என்று கண்டுபிடித்திருக்கிறார்கள். இதன் மூலம் தாவரங்கள் சுய மகரந்தத்தை விலக்குவது எளிதாகிறது.
சிதைவின் பயன்கள்
உடலில் தேவையற்ற புரதங்களின் சேர்க்கை பல நோய்களை உண்டுபண்னக்கூடும். உதாரணமாக கருப்பையின் நுழைவாயிலில் தோன்றும் புற்றுநோய்க்கு தேவையற்ற புரதங்களின் சிதைவு சரிவர நடக்காததே காரணம் என்று அறியப்பட்டுள்ளது. அதேபோல் உடலில் தோன்றும் நார்க்கட்டிகளுக்கும் (Cystic Fiberosis) புரதச் சிதைவு தடைபடுவதே காரணம். புரதச் சிதைவு பற்றிய அடிப்படை புரிதல்கள் இதுபோன்ற நோய்களுக்குத் தீர்வுகாண பெரிது உதவும். இந்த முக்கியத்துவத்தை உணர்ந்தே இந்த வருடத்திற்கான நோபெல் பரிசு வழங்கப்படுகிறது.
