రచన - రసజ్ఞ
3. Morganian Genetics:
మెండెల్ తాను కనుక్కున్న సూత్రాలను మరికొన్ని మొక్కలలో, జంతువులలో చూపించగలిగితే జనాదరణ పొందవచ్చును అనుకున్నాడు. కాని తాను ఎంచుకున్న జీవాలలో ఆ సూత్రాలని చూపించలేకపోయిన విషయం ముందే చెప్పుకున్నాం. మరి మెండెల్ ఎందుకు చూపించలేకపోయాడు? అలా చూపించలేకపోవడానికి కారణాలు ఏమిటి? అసలు క్రొత్త లక్షణాలు ఎలా వస్తున్నాయి అనేవి తెలుసుకునే దిశగా Thomas Hunt Morgan (September 25, 1866 – December 4, 1945) అనే శాస్త్రవేత్త తన పరిశోధనలను సాగించాడు. మెండెల్ చేసిన ప్రయోగాలనే మరింత లోతుగా, నిశితంగా పరిశీలించి మరి కొన్ని జంతువుల మీద పరిశోధనలను జరిపి జన్యుశాస్త్రంలో ఎన్నో విషయాలను మన ముందుకు తెచ్చిన వ్యక్తి, నేడు జన్యుశాస్త్రం అనే శాఖ ఒక కీలక పాత్రని పోషించడానికి కారణమయిన వ్యక్తి మాత్రం మోర్గాన్. అనువంశికతలో క్రోమోజోముల పాత్ర అనే అంశం మీద ఈయన చేసిన పరిశోధనలకు ఫలితమే "నోబెల్" (Nobel Prize in Physiology or Medicine, 1933) బహుమతి. అందుకనే ఈయనని "ఆధునిక జన్యుశాస్త్ర పిత" (Father of modern genetics) అంటారు. మోర్గాన్ చేసిన పరిశోధనలను చదివే సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్ర శాఖను Morganian Genetics అంటారు.
ఈ శాఖలోని ప్రధానాంశాలు:
1. మెండెల్ తన ప్రతిపాదనలో యుగ్మ వికల్పాలు (alleles) వేరు వేరు సమజాతీయ (homologous) క్రోమోజోముల మీద అమరివుండి, సంయోగ బీజాలు ఏర్పడేటప్పుడు స్వతంత్రంగా పృథక్కరణ చెందుతాయని చెప్పాడు. కానీ, తాను తరువాత జంతువులలో చేసిన ప్రయోగాల ద్వారా ప్రతీ ప్రాణిలోనూ కొన్ని వేల జన్యువులు ఉన్నా, క్రోమోజోములు మాత్రం పరిమితంగా ఉన్నాయనీ కనుగొని, ఒక్కొక్క క్రోమోజోము మీదా కొన్ని వందల జన్యువులు ఉండే అవకాశం ఉందనీ చెప్పాడు. ఇలా ప్రతీ క్రోమోజోము మీద కొన్ని వందల జన్యువులు ఉన్నాయి కనుక అవి దగ్గరి దగ్గరిగా ఉండటం వలన, ప్రక్క ప్రక్కన వుండే జన్యువులు పరస్పరము లంకె (link) పడే అవకాశం ఉండటం వలన క్రొత్త లక్షణాలు ఏర్పడవచ్చుననీ కేవలం తన ఆలోచనగా మాత్రమే చెప్పాడు. ఈ ఆలోచనలకి ఒక రూపాన్నివ్వడానికి సహలగ్నత (linkage), వినిమయము (crossing over) అనే పదాలను ప్రవేశ పెట్టి, ప్రయోగాలను చేసి మెండెల్ ఆలోచన నిజమని నిరూపించిన వ్యక్తి మోర్గాన్.
2. మెండెల్ ద్వి సంకర సంకరణంలో తల్లిదండ్రులలో ఉండే లక్షణాలు కలవటం వలన పిల్లల్లో క్రొత్త లక్షణాలు ఏర్పడటం తెలిసినదే. మోర్గాన్ వాటికి సంబంధించిన యాంత్రికాలను (mechanisms) వివరించాడు.
3. కణ విభజన (cell division) జరిగి, క్రొత్త కణాలు ఎలా ఏర్పడుతున్నాయి, వాటికి ఏవేమి సహకరిస్తున్నాయి, తద్వారా జన్యువులలో ఎటువంటి మార్పులు జరుగుతున్నాయో కూడా ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించాడు మోర్గాన్.
వీటిల్లో ఒక్కో అంశాన్నీ వివరంగా చూద్దాము:
సహలగ్నత (linkage):
ఒక క్రోమోజోములో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కారకాలు కలిసి ఉండటాన్ని సహలగ్నత అంటారు లేదా ఒకే క్రోమోజోము మీద సన్నిహితంగా ఉండే జన్యువులు పరస్పరము లంకె (link) పడి వుండి, అవి ఒక సముదాయముగా అనువంశికంగా సంక్రమించడాన్ని జన్యు పరిభాషలో సహలగ్నత అంటారు. ఇలా జరిగే అవకాశం ఉంది అని చెప్పినది మెండెల్ అయితే, దాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించినది మోర్గాన్. సహలగ్నత రెండు రకాలు. అవి:
1. సంపూర్ణ సహలగ్నత (Complete linkage):
ఒక క్రోమోజోము మీద వున్న జన్యువులు అదే విధంగా (ఎటువంటి మార్పులూ లేకుండా) కలిసి ఒక జట్టుగా తరువాతి తరానికి వెళితే సంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు. దీనినే వేరే విధంగా చెప్పుకుంటే, తల్లిదండ్రులలో ఉన్న లక్షణాలు ఎటువంటి మార్పులూ లేకుండా పిల్లలలో కనిపిస్తే సంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు.
2. అసంపూర్ణ సహలగ్నత (Incomplete linkage):
ఒక క్రోమోజోము మీద వున్న జన్యువులు కలిసి ఒకసారి, సమజాతీయ క్రోమోజోము మీద ఉన్న జన్యువులతో కలిసి ఒకసారి తరువాతి తరానికి వెళుతుంటే అసంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు. దీనినే మరో విధంగా చెప్పుకుంటే, తల్లిదండ్రులలో వున్న లక్షణాలు కొన్నీ, క్రొత్త లక్షణాలు కొన్నీ పిల్లలలో కనిపిస్తే అసంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు.
1906లో William Bateson (August 8, 1861 – February 8, 1926) మరియు Reginald Crundall Punnett (20 June 1875 – 3 January 1967) అనే శాస్త్రవేత్తలు Lathyrus odoratus (sweet pea) అనే మొక్కలో చేసిన ప్రయోగాల ఆధారంగా, మెండెల్ చెప్పిన స్వతంత్ర్య వ్యూహన సిద్ధాంతములో మార్పులను గమనించారు. వీరు Sweet pea మొక్కలలో రెండు జతల లక్షణాలను ఎన్నుకున్నారు. అవి: purple రంగు, పొడవు పుప్పొడి (purple flowers and long pollen) ఉన్న పువ్వులు (PPLL) - బహిర్గత లక్షణం; ఎరుపు రంగు, గుండ్రని పుప్పొడి (red flowers and round pollen) ఉన్న పువ్వులు (ppll) - అంతర్గత లక్షణం. ఈ రెంటి నుండీ వచ్చిన F1 తరంలో మెండెల్ చెప్పినట్టుగానే purple రంగు, పొడవు పుప్పొడి ఉన్న పువ్వులు (PpLl) వచ్చాయి. కానీ, F2 తరంలో దృశ్యరూప నిష్పత్తి మెండెల్ చెప్పినదానికి (9:3:3:1) భిన్నంగా 15.6 : 1 : 1.4 : 4.5 వచ్చింది. దీని ఆధారంగా చూస్తే, జన్యువులు జనక రూపాలలో ఉండటానికి మెండెల్ చెప్పినదానికన్నా ఇంకా ఎక్కువగా మొగ్గు చూపుతున్నాయనీ, వేరొక లక్షణానికి కారణమయిన జన్యువులతో సంబంధం లేకుండా స్వతంత్ర్యంగా ఉండటం మెండెల్ చెప్పినంత సులభం కాదనీ చెప్పారు. క్రొత్త లక్షణాలు ఏర్పడాలంటే వేరొక జన్యువుతో సంబంధం అవసరమనీ, కానీ చాలా కష్టమనీ, అలా ఏర్పడటానికి చాలా ప్రక్రియలు ఉంటాయనీ చెప్తూ, సహలగ్నతలో రెండు దశలు ఉంటాయని చెప్పారు. కానీ వీటి యాంత్రికాలను మాత్రం వివరించలేకపోయారు.
1. సంధానము (coupling) - సమయుగ్మజాలు (రెండూ అంతర్గత లేదా రెండూ బహిర్గత లక్షణాలు కలిగి ఉండుట) ఎక్కువగానూ, విషమయుగ్మజాలు (ఒక బహిర్గత లక్షణం, ఒక అంతర్గత లక్షణం కలిసి ఉండుట) తక్కువగానూ ఉండే దశ.
2. వికర్షణ (repulsion) - విషమయుగ్మజాలు (heterozygous) ఎక్కువగానూ, సమయుగ్మజాలు (homozygous) తక్కువగానూ ఉండే దశ.
(ఇంకా వుంది)
3. Morganian Genetics:
మెండెల్ తాను కనుక్కున్న సూత్రాలను మరికొన్ని మొక్కలలో, జంతువులలో చూపించగలిగితే జనాదరణ పొందవచ్చును అనుకున్నాడు. కాని తాను ఎంచుకున్న జీవాలలో ఆ సూత్రాలని చూపించలేకపోయిన విషయం ముందే చెప్పుకున్నాం. మరి మెండెల్ ఎందుకు చూపించలేకపోయాడు? అలా చూపించలేకపోవడానికి కారణాలు ఏమిటి? అసలు క్రొత్త లక్షణాలు ఎలా వస్తున్నాయి అనేవి తెలుసుకునే దిశగా Thomas Hunt Morgan (September 25, 1866 – December 4, 1945) అనే శాస్త్రవేత్త తన పరిశోధనలను సాగించాడు. మెండెల్ చేసిన ప్రయోగాలనే మరింత లోతుగా, నిశితంగా పరిశీలించి మరి కొన్ని జంతువుల మీద పరిశోధనలను జరిపి జన్యుశాస్త్రంలో ఎన్నో విషయాలను మన ముందుకు తెచ్చిన వ్యక్తి, నేడు జన్యుశాస్త్రం అనే శాఖ ఒక కీలక పాత్రని పోషించడానికి కారణమయిన వ్యక్తి మాత్రం మోర్గాన్. అనువంశికతలో క్రోమోజోముల పాత్ర అనే అంశం మీద ఈయన చేసిన పరిశోధనలకు ఫలితమే "నోబెల్" (Nobel Prize in Physiology or Medicine, 1933) బహుమతి. అందుకనే ఈయనని "ఆధునిక జన్యుశాస్త్ర పిత" (Father of modern genetics) అంటారు. మోర్గాన్ చేసిన పరిశోధనలను చదివే సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్ర శాఖను Morganian Genetics అంటారు.
ఈ శాఖలోని ప్రధానాంశాలు:
1. మెండెల్ తన ప్రతిపాదనలో యుగ్మ వికల్పాలు (alleles) వేరు వేరు సమజాతీయ (homologous) క్రోమోజోముల మీద అమరివుండి, సంయోగ బీజాలు ఏర్పడేటప్పుడు స్వతంత్రంగా పృథక్కరణ చెందుతాయని చెప్పాడు. కానీ, తాను తరువాత జంతువులలో చేసిన ప్రయోగాల ద్వారా ప్రతీ ప్రాణిలోనూ కొన్ని వేల జన్యువులు ఉన్నా, క్రోమోజోములు మాత్రం పరిమితంగా ఉన్నాయనీ కనుగొని, ఒక్కొక్క క్రోమోజోము మీదా కొన్ని వందల జన్యువులు ఉండే అవకాశం ఉందనీ చెప్పాడు. ఇలా ప్రతీ క్రోమోజోము మీద కొన్ని వందల జన్యువులు ఉన్నాయి కనుక అవి దగ్గరి దగ్గరిగా ఉండటం వలన, ప్రక్క ప్రక్కన వుండే జన్యువులు పరస్పరము లంకె (link) పడే అవకాశం ఉండటం వలన క్రొత్త లక్షణాలు ఏర్పడవచ్చుననీ కేవలం తన ఆలోచనగా మాత్రమే చెప్పాడు. ఈ ఆలోచనలకి ఒక రూపాన్నివ్వడానికి సహలగ్నత (linkage), వినిమయము (crossing over) అనే పదాలను ప్రవేశ పెట్టి, ప్రయోగాలను చేసి మెండెల్ ఆలోచన నిజమని నిరూపించిన వ్యక్తి మోర్గాన్.
2. మెండెల్ ద్వి సంకర సంకరణంలో తల్లిదండ్రులలో ఉండే లక్షణాలు కలవటం వలన పిల్లల్లో క్రొత్త లక్షణాలు ఏర్పడటం తెలిసినదే. మోర్గాన్ వాటికి సంబంధించిన యాంత్రికాలను (mechanisms) వివరించాడు.
3. కణ విభజన (cell division) జరిగి, క్రొత్త కణాలు ఎలా ఏర్పడుతున్నాయి, వాటికి ఏవేమి సహకరిస్తున్నాయి, తద్వారా జన్యువులలో ఎటువంటి మార్పులు జరుగుతున్నాయో కూడా ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించాడు మోర్గాన్.
వీటిల్లో ఒక్కో అంశాన్నీ వివరంగా చూద్దాము:
సహలగ్నత (linkage):
ఒక క్రోమోజోములో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కారకాలు కలిసి ఉండటాన్ని సహలగ్నత అంటారు లేదా ఒకే క్రోమోజోము మీద సన్నిహితంగా ఉండే జన్యువులు పరస్పరము లంకె (link) పడి వుండి, అవి ఒక సముదాయముగా అనువంశికంగా సంక్రమించడాన్ని జన్యు పరిభాషలో సహలగ్నత అంటారు. ఇలా జరిగే అవకాశం ఉంది అని చెప్పినది మెండెల్ అయితే, దాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించినది మోర్గాన్. సహలగ్నత రెండు రకాలు. అవి:
1. సంపూర్ణ సహలగ్నత (Complete linkage):
ఒక క్రోమోజోము మీద వున్న జన్యువులు అదే విధంగా (ఎటువంటి మార్పులూ లేకుండా) కలిసి ఒక జట్టుగా తరువాతి తరానికి వెళితే సంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు. దీనినే వేరే విధంగా చెప్పుకుంటే, తల్లిదండ్రులలో ఉన్న లక్షణాలు ఎటువంటి మార్పులూ లేకుండా పిల్లలలో కనిపిస్తే సంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు.
2. అసంపూర్ణ సహలగ్నత (Incomplete linkage):
ఒక క్రోమోజోము మీద వున్న జన్యువులు కలిసి ఒకసారి, సమజాతీయ క్రోమోజోము మీద ఉన్న జన్యువులతో కలిసి ఒకసారి తరువాతి తరానికి వెళుతుంటే అసంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు. దీనినే మరో విధంగా చెప్పుకుంటే, తల్లిదండ్రులలో వున్న లక్షణాలు కొన్నీ, క్రొత్త లక్షణాలు కొన్నీ పిల్లలలో కనిపిస్తే అసంపూర్ణ సహలగ్నత అంటారు.
1906లో William Bateson (August 8, 1861 – February 8, 1926) మరియు Reginald Crundall Punnett (20 June 1875 – 3 January 1967) అనే శాస్త్రవేత్తలు Lathyrus odoratus (sweet pea) అనే మొక్కలో చేసిన ప్రయోగాల ఆధారంగా, మెండెల్ చెప్పిన స్వతంత్ర్య వ్యూహన సిద్ధాంతములో మార్పులను గమనించారు. వీరు Sweet pea మొక్కలలో రెండు జతల లక్షణాలను ఎన్నుకున్నారు. అవి: purple రంగు, పొడవు పుప్పొడి (purple flowers and long pollen) ఉన్న పువ్వులు (PPLL) - బహిర్గత లక్షణం; ఎరుపు రంగు, గుండ్రని పుప్పొడి (red flowers and round pollen) ఉన్న పువ్వులు (ppll) - అంతర్గత లక్షణం. ఈ రెంటి నుండీ వచ్చిన F1 తరంలో మెండెల్ చెప్పినట్టుగానే purple రంగు, పొడవు పుప్పొడి ఉన్న పువ్వులు (PpLl) వచ్చాయి. కానీ, F2 తరంలో దృశ్యరూప నిష్పత్తి మెండెల్ చెప్పినదానికి (9:3:3:1) భిన్నంగా 15.6 : 1 : 1.4 : 4.5 వచ్చింది. దీని ఆధారంగా చూస్తే, జన్యువులు జనక రూపాలలో ఉండటానికి మెండెల్ చెప్పినదానికన్నా ఇంకా ఎక్కువగా మొగ్గు చూపుతున్నాయనీ, వేరొక లక్షణానికి కారణమయిన జన్యువులతో సంబంధం లేకుండా స్వతంత్ర్యంగా ఉండటం మెండెల్ చెప్పినంత సులభం కాదనీ చెప్పారు. క్రొత్త లక్షణాలు ఏర్పడాలంటే వేరొక జన్యువుతో సంబంధం అవసరమనీ, కానీ చాలా కష్టమనీ, అలా ఏర్పడటానికి చాలా ప్రక్రియలు ఉంటాయనీ చెప్తూ, సహలగ్నతలో రెండు దశలు ఉంటాయని చెప్పారు. కానీ వీటి యాంత్రికాలను మాత్రం వివరించలేకపోయారు.
1. సంధానము (coupling) - సమయుగ్మజాలు (రెండూ అంతర్గత లేదా రెండూ బహిర్గత లక్షణాలు కలిగి ఉండుట) ఎక్కువగానూ, విషమయుగ్మజాలు (ఒక బహిర్గత లక్షణం, ఒక అంతర్గత లక్షణం కలిసి ఉండుట) తక్కువగానూ ఉండే దశ.
2. వికర్షణ (repulsion) - విషమయుగ్మజాలు (heterozygous) ఎక్కువగానూ, సమయుగ్మజాలు (homozygous) తక్కువగానూ ఉండే దశ.
(ఇంకా వుంది)
x-ray crystallography పద్ధతితో వైరస్ రూపురేఖలు తెలుసుకోవాలంటే ముందు వైరస్ ని స్ఫటికీకరించాలి (crystallize చెయ్యాలి). 1935 లో వెండెల్ మెరిడిత్ స్టాన్లీ అనే జీవరసాయన శాస్త్రవేత్త సరిగ్గా ఆ పని మీదే బయల్దేరాడు. టొబాకో మొసాయిక్ వైరస్ సోకిన పొగాకు ఆకుల్ని బాగా చూర్ణం చేసి అందులోంచి వైరస్ పదార్థాన్ని శుద్ధి చేసే పనిలో పడ్డాడు. ప్రోటీన్ వేర్పాటు పద్ధతులని వినియోగించి వైరస్ ని స్ఫటిక రూపంలో సాధించాడు. ఆ స్ఫటికని తిరిగి కరిగించి మొక్కలోకి ఎక్కిస్తే ఆ మళ్లీ రోగం సోకింది. అందులో వైరస్ చెక్కుచెదరకుండా ఉందనడానికి ఇదే ఆధారం. మొట్టమొదటి సారిగా ఒక వైరస్ ని స్ఫటికీకరించిన విజయానికి స్టాన్లీ 1946 లో రసాయన శాస్త్రంలో జాన్ నార్త్ రాప్, మరియి జేమ్స్ సమ్నర్ అనే మరిద్దరితో నోబెల్ పురస్కారాన్ని పంచుకున్నారు.
స్టాన్లీ సాధించిన విజయం తరువాత చాలా ఏళ్ల వరకు కూడా మరి కొన్ని ‘మొక్క వైరస్’ లని మాత్రం స్ఫటికీకరించడానికి వీలయ్యింది. 1955 లో మొట్టమొదటి సారిగా జంతువులకి సోకే ఒక వైరస్ ని స్ఫటికీకరించడానికీ వీలయ్యింది. ఆ ఏడాది కార్ల్ టన్ ష్వెర్ట్ మరియు ఫ్రెడెరిక్ షేఫర్ లు పోలియో మైలైటిస్ వైరస్ ని స్ఫటికీకరించారు.
1930 లలో ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ కనిపెట్టబడింది. ఎక్స్-రే క్రిస్టలోగ్రఫీ కన్నా ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ తో మరింత కచ్చితమైన పరిశీలనలు చెయ్యొచ్చు. ఎందుకంటే ఎక్స్-రే ల తరంగదైర్ఘ్యం ‘ఆంగ్ స్ట్రామ్’ (10^-10 m) స్థాయిలో ఉంటే, ఎలక్ట్రాన్ లకి చెందిన పదార్థ తరంగాల (matter waves) తరంగ దైర్ఘ్యం ఆంగ్ స్ట్రామ్ లో నూరో వంతు ఉంటుంది (10^-12 m). కనుక ఎలక్ట్రాన్ ధారల సహాయంతో మరింత సూక్ష్మమైన వస్తువులని పరిశీలించడానికి వీలవుతుంది.
ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ పద్ధతితో కొన్ని సమస్యలు లేకపోలేవు. మైక్రోస్కోప్ లో చూడదగ్గ వస్తువుని శూన్య మందిరంలో ఉంచాలి. శూన్యంలో ఉంచడం వల్ల వస్తువుకి అంటిన నీరు ఆవిరైపోతుంది. అందువల్ల వస్తువు లక్షణాలు మారిపోవచ్చు. వస్తువుని ఒక ద్విమితీయ తలం (two-dimensional space) లో మాత్రమే చిత్రించగలం. అందుకు ఆ వస్తువుని సన్నని పొరలాగా తరగాలి. అయితే అదే కారణం చేత ఆ వస్తువులోంచి ఎలక్ట్రాన్ కిరణాలు దూసుకుపోతాయి. పెద్దగా ఛాయ పడకపోవచ్చు. అందుకని ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్ లో జీవపదార్థాన్ని చూసినప్పుడు పెద్దగా వివరాలు కనిపించకపోవచ్చు.
ఈ సమస్యని పరిష్కరించడానికి 1944 లో ఓ అద్భుతమైన పద్ధతి కనిపెట్టబడింది. దాన్ని కనిపెట్టిన వారు రాబ్లీ విలియమ్స్ అనే అమెరికన్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త, మరియు రాల్ఫ్ గ్రేస్టోన్ వైకాఫ్ అనే భౌతిక శాస్త్రవేత్త. ఖగోళ శాస్త్రవేత్త అయిన విలియమ్స్ భూమి నుండి చందమామ కనిపించే తీరుకి సంబంధించి ఓ ముఖ్యమైన విషయాన్ని గుర్తించాడు. చందమామ మీద సూర్య కాంతి నిలువుగా పడుతున్నప్పుడు చందమామ మీద కొండల, చెరియల విశేషాలు అంత స్పష్టంగా కనిపించవు. అలా కాకుండా కాంతి ఏటవాలుగా పడుతున్నప్పుడు కొండల, చెరియల నీడలు పడి వివరాలు మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి. ఈ ప్రభావం నుండి స్ఫూర్తి తీసుకున్న విలియమ్స్ ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్ చిత్రాలని మెరుగు పరచాలని ఆలోచించాడు. అలా ఆవిర్భవించిన పద్ధతినే ‘metal shadowing’ అంటారు.
http://www.1cro.com/mcb/bv.fcgi@call=bv.view..showsection&rid=mcb.figgrp.d1e16607.htm
ఈ పద్ధతిలో ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్ చిత్రాన్ని తియగోరే వస్తువు మీద సన్నని లోహపు రజనుని పూత వేస్తారు (చిత్రం). కింద వస్తువు ఆకృతి యొక్క పోలికలోనే పైన లోహపు పూత రూపుదేలి వుంటుంది. ఎలక్ట్రాన్ ధార పడ్డప్పుడు ఆ లోహపు పూత వెనుక ‘నీడ’ పడుతుంది. ఎందుకంటే లోహం ఎలక్ట్రాన్ ధారకి పారదర్శకం కాదు. ఈ పద్ధతిలో చిత్రాలు తీసినప్పుడు వైరస్ యొక్క రూపురేఖలని మరింత నిశితంగా, స్పష్టంగా తెలుసుకోడానికి వీలయ్యింది.
ఈ కొత్త పద్ధతిలో ఎన్నో సామాన్య వైరస్ ల పరిమాణాల గురించి, రూపురేఖల గురించి తెలుసుకున్నారు. ఉదాహరణకి కౌపాక్స్ వైరస్ పీపా ఆకారంలో ఉంటుంది. దాని పరిమాణం 0.25 మైక్రాన్లు. టొబాకో మొసాయిక్ వైరస్ సన్నని కడ్డీలా ఉంటుంది. దాని పొడవు 0.28 మైక్రాన్లు, మందం 0.015 మైక్రాన్లు. పోలియో మైలైటిస్, యెల్లో జ్వరం, foot and mouth వ్యాధి, మొదలైన వ్యాధులకి చెందిన వైరస్ లు చిన్న గోళాల్లాగా ఉంటాయి. వీటి వ్యాసం రమారమి 0.02 మైక్రాన్లు ఉంటుంది. సగటు ప్రోటీన్ అణువుతో పోల్చితే వైరస్ బరువు సుమారు 100 రెట్లు ఉంటుందంతే. Brome grass mosaic వైరస్ పరిమాణం tobacco mosaic virus పరిణామంలో పదో వంతు ఉంటుంది. దీన్ని కనుక్కున్నప్పుడు అప్పటి వరకు తెలిసిన జీవరాసులలో కెల్లా అదే అతి చిన్న ప్రాణి అని అర్థమయ్యింది.
వైరస్ పరిణాం గురించి తెలిశాక దాని అంతరంగ అంశాల గురించి, అంతరంగ నిర్మాణం గురించి క్రమంగా అవగాహన పెరిగింది.
(ఇంకా వుంది)
అధ్యాయం 29
మామయ్యే నన్ను కాపాడాడు
నాకు మళ్లీ స్పృహ వచ్చేసరికి చీకట్లో నేల మీద పడుకుని వున్నాను. నా మీద కోట్లు, దుప్పట్లు కప్పబడి వున్నాయి. మామయ్య నన్నే కనిపెట్టుకుని వున్నాడు. నాకు ఎప్పుడు స్పృహ వస్తుందా అని ఆత్రంగా ఎదురు చూస్తున్నాడు. నాలో మొదటి శ్వాస కదలగానే నా చెయ్యి చటుక్కున అందుకున్నాడు. నేను కళ్లు తెరవగానే ఆనందంతో కేక వేశాడు.
“హమ్మయ్య! బతికేవున్నాడు!”
“అవును మావయ్యా…” నీరసంగా అన్నాను, “బతికే వున్నాను.”
ఆ క్షణం ఆయన నా మీద చూపించిన కరుణ, ఆయన మాటల్లోని సానుభూతి, అంతవరకు నా పక్కనే వుండి నన్నే కనిపెట్టుకుని, ఓ తండ్రిలా నాపై చూపిన లాలన నన్ను కదిలించివేశాయి.
“నా బంగారు అల్లుడూ! నీకేం కాదురా, నీకేం కాలేదురా” అంటూ నా తలని కౌగిలించుకున్నాడు.
అప్పుడే హన్స్ వచ్చాడు. మామయ్య చేతిలో నా చేతిని చూశాడు. హన్స్ ముఖంలో సంతోషం కొట్టొచ్చినట్టు కనిపించింది.
“God dag” అన్నాడు హన్స్.
“ఎలా వున్నావు హన్స్?” నీరసంగా అడిగాను. “అవును మామయ్యా, ఇంతకీ మనం ఇప్పుడు ఎక్కడున్నాం?”
“ఇప్పుడు ఇంకేం మాట్లాడకు ఏక్సెల్. రేపు అంతా చెప్తాను. ఇంకా బాగా నీరసంగా వున్నావు. నీ తలకి బాగా కట్లు కట్టాను. ఇప్పుడు కదలడం అంత మంచిది కాదు. ఇప్పుడిక పడుకో. రేపు అంతా చెప్తాను.”
“పోనీ కనీసం టైం ఎంతయ్యిందో, ఏ తారీఖో చెప్పు.”
“ఇది ఆదివారం. ఆగస్టు 8 వ తారీఖు. రాత్రి పదయ్యింది. ఆగస్టు 10 వ తేదీ దాకా మళ్లీ ఏం అడక్కు.”
నిజంగానే విపరీతంగా నీరసంగా వుంది. కళ్లు బైర్లు కమ్ముతున్నాయి. తెలీకుండానే కళ్లు మూతలు పడ్డాయి. నిద్ర ఆవరించింది.
మర్నాడు తెలివి రాగానే చుట్టూ చూసుకున్నాను. నేను పడుకున్న పక్క ఓ బహుచక్కని గుహలో వుంది. దాని గోడలు స్టాలాక్ టైట్ స్ఫటికాలతో ఆలంకరించబడి వున్నాయి. కింద సన్నని పిండి లాంటి ఇసుక. నేపథ్యంలో కాస్తంత కాంతి వుంది. ఓ టార్చి గాని, దీపం గాని ఎక్కడా కనిపించలేదు. కాని ఎక్కడో సందు లోంచి విచిత్రంగా గుహలోకి కాంతి ప్రవేశిస్తోంది. ఎక్కడో అవిస్పష్టంగా శబ్దం కూడా వినిపిస్తోంది. తీరాన్ని పదే పదే ఢీకొంటున్న కెరటాల చప్పుడు లాంటిది. మధ్య మధ్య గాలి ఊళలు కూడా వినిపించినట్టు అనిపించింది.
మెలకువగ ఉన్నానో, కల గంటున్నానో కూడా కాసేపు అర్థం కాలేదు. లేకపోతే తలకి దెబ్బ తగలడం వల్ల విభ్రాంతి కలిగిందేమో. ఏదేమైనా కళ్లని, చెవులని అంత సులభంగా మోసపుచ్చడం కుదరదు.
అవి నిస్సందేహంగా సూర్యకిరణాలే, రాతి సందుల్లోంచి దూసుకొస్తున్నాయి. అది నిజంగా అలల కలకలమే. అవి నిజంగా గాలి గుసగుసలే. నేను పొరబడుతున్నానా లేక నిజంగానే తిరిగి ఉపరితలానికి వచ్చేశామా? మామయ్య తన మహా యాత్రని విరమించుకున్నాడా?
ఇలా నా మనసులో ఎన్నో ఆలోచనలు మెదులుతుంటే ప్రొఫెసరు మామయ్య లోపలికి వచ్చాడు.
“గుడ్ మార్నింగ్ ఏక్సెల్! ఎలా వున్నావు నాన్నా?” మామయ్య అడిగాడు.
“ఫరవాలేదు, బానే వున్నాను,” పక్క మీంచి లేచి కూర్చోబోతూ అన్నాను. “నాకు తినడానికి ఏదైనా ఇస్తే ఎంత బావున్నానో స్పష్టంగా చూపిస్తాను!”
“తప్పకుండా తిను. జ్వరం తగ్గిపోయింది. హన్స్ నీ గాయాలకి ఏదో రహస్యమైన ఐస్లాండ్ చూర్ణం రాశాడు. కనుక గాయాలు బాగా మానిపోయినట్టు ఉన్నాయి. ఈ వేటగాడు నిజంగా గట్టివాడే.”
అలా ఏదో మాట్లాడుతూనే మామయ్య తినడానికి ఏదో ఇచ్చాడు. నెమ్మది నెమ్మది అంటున్నా వినకుండా ఆ పదార్థాలన్నీ ఆవురావురని తినేశాను. కాస్త ఓపిక రాగానే వరుసగా ఎన్నో ప్రశ్నలు కురిపించాను. మామయ్య కూడా ఓపిగ్గా అంతా వివరించాడు.
నిలువుగా ఉన్న సొరంగంలో అలా కిందకి పడుతున్న సమయంలో అలాగే కింద పడివుంటే నా కథ ఇంతే సంగతులు అయ్యుండేది. మధ్యలో నేను పడ్డ ఒక రాయి ఊడి రావడం వల్ల నా వేగం తగ్గగా నేను నేరుగా కింద నించున్న మామయ్య చేతుల్లో పడ్డాను.
“నువ్విలా ప్రాణాలతో ఉండడం ఎంత అదృష్టమో చెప్పలేను. కాని మళ్లీ ఎప్పుడూ అలా తప్పిపోకు. ఈ సారి తప్పిపోయామంటే మళ్లీ జన్మలో కలుసుకోలేమేమో.”
“మళ్లీ తప్పిపోవడం ఏంటి? మన యాత్ర ముగియలేదా?” ఆశ్చర్యంతో కళ్లు ఇంత చేసుకుని అడిగాను.
(ఇంకా వుంది)
మామయ్యే నన్ను కాపాడాడు
నాకు మళ్లీ స్పృహ వచ్చేసరికి చీకట్లో నేల మీద పడుకుని వున్నాను. నా మీద కోట్లు, దుప్పట్లు కప్పబడి వున్నాయి. మామయ్య నన్నే కనిపెట్టుకుని వున్నాడు. నాకు ఎప్పుడు స్పృహ వస్తుందా అని ఆత్రంగా ఎదురు చూస్తున్నాడు. నాలో మొదటి శ్వాస కదలగానే నా చెయ్యి చటుక్కున అందుకున్నాడు. నేను కళ్లు తెరవగానే ఆనందంతో కేక వేశాడు.
“హమ్మయ్య! బతికేవున్నాడు!”
“అవును మావయ్యా…” నీరసంగా అన్నాను, “బతికే వున్నాను.”
ఆ క్షణం ఆయన నా మీద చూపించిన కరుణ, ఆయన మాటల్లోని సానుభూతి, అంతవరకు నా పక్కనే వుండి నన్నే కనిపెట్టుకుని, ఓ తండ్రిలా నాపై చూపిన లాలన నన్ను కదిలించివేశాయి.
“నా బంగారు అల్లుడూ! నీకేం కాదురా, నీకేం కాలేదురా” అంటూ నా తలని కౌగిలించుకున్నాడు.
అప్పుడే హన్స్ వచ్చాడు. మామయ్య చేతిలో నా చేతిని చూశాడు. హన్స్ ముఖంలో సంతోషం కొట్టొచ్చినట్టు కనిపించింది.
“God dag” అన్నాడు హన్స్.
“ఎలా వున్నావు హన్స్?” నీరసంగా అడిగాను. “అవును మామయ్యా, ఇంతకీ మనం ఇప్పుడు ఎక్కడున్నాం?”
“ఇప్పుడు ఇంకేం మాట్లాడకు ఏక్సెల్. రేపు అంతా చెప్తాను. ఇంకా బాగా నీరసంగా వున్నావు. నీ తలకి బాగా కట్లు కట్టాను. ఇప్పుడు కదలడం అంత మంచిది కాదు. ఇప్పుడిక పడుకో. రేపు అంతా చెప్తాను.”
“పోనీ కనీసం టైం ఎంతయ్యిందో, ఏ తారీఖో చెప్పు.”
“ఇది ఆదివారం. ఆగస్టు 8 వ తారీఖు. రాత్రి పదయ్యింది. ఆగస్టు 10 వ తేదీ దాకా మళ్లీ ఏం అడక్కు.”
నిజంగానే విపరీతంగా నీరసంగా వుంది. కళ్లు బైర్లు కమ్ముతున్నాయి. తెలీకుండానే కళ్లు మూతలు పడ్డాయి. నిద్ర ఆవరించింది.
మర్నాడు తెలివి రాగానే చుట్టూ చూసుకున్నాను. నేను పడుకున్న పక్క ఓ బహుచక్కని గుహలో వుంది. దాని గోడలు స్టాలాక్ టైట్ స్ఫటికాలతో ఆలంకరించబడి వున్నాయి. కింద సన్నని పిండి లాంటి ఇసుక. నేపథ్యంలో కాస్తంత కాంతి వుంది. ఓ టార్చి గాని, దీపం గాని ఎక్కడా కనిపించలేదు. కాని ఎక్కడో సందు లోంచి విచిత్రంగా గుహలోకి కాంతి ప్రవేశిస్తోంది. ఎక్కడో అవిస్పష్టంగా శబ్దం కూడా వినిపిస్తోంది. తీరాన్ని పదే పదే ఢీకొంటున్న కెరటాల చప్పుడు లాంటిది. మధ్య మధ్య గాలి ఊళలు కూడా వినిపించినట్టు అనిపించింది.
మెలకువగ ఉన్నానో, కల గంటున్నానో కూడా కాసేపు అర్థం కాలేదు. లేకపోతే తలకి దెబ్బ తగలడం వల్ల విభ్రాంతి కలిగిందేమో. ఏదేమైనా కళ్లని, చెవులని అంత సులభంగా మోసపుచ్చడం కుదరదు.
అవి నిస్సందేహంగా సూర్యకిరణాలే, రాతి సందుల్లోంచి దూసుకొస్తున్నాయి. అది నిజంగా అలల కలకలమే. అవి నిజంగా గాలి గుసగుసలే. నేను పొరబడుతున్నానా లేక నిజంగానే తిరిగి ఉపరితలానికి వచ్చేశామా? మామయ్య తన మహా యాత్రని విరమించుకున్నాడా?
ఇలా నా మనసులో ఎన్నో ఆలోచనలు మెదులుతుంటే ప్రొఫెసరు మామయ్య లోపలికి వచ్చాడు.
“గుడ్ మార్నింగ్ ఏక్సెల్! ఎలా వున్నావు నాన్నా?” మామయ్య అడిగాడు.
“ఫరవాలేదు, బానే వున్నాను,” పక్క మీంచి లేచి కూర్చోబోతూ అన్నాను. “నాకు తినడానికి ఏదైనా ఇస్తే ఎంత బావున్నానో స్పష్టంగా చూపిస్తాను!”
“తప్పకుండా తిను. జ్వరం తగ్గిపోయింది. హన్స్ నీ గాయాలకి ఏదో రహస్యమైన ఐస్లాండ్ చూర్ణం రాశాడు. కనుక గాయాలు బాగా మానిపోయినట్టు ఉన్నాయి. ఈ వేటగాడు నిజంగా గట్టివాడే.”
అలా ఏదో మాట్లాడుతూనే మామయ్య తినడానికి ఏదో ఇచ్చాడు. నెమ్మది నెమ్మది అంటున్నా వినకుండా ఆ పదార్థాలన్నీ ఆవురావురని తినేశాను. కాస్త ఓపిక రాగానే వరుసగా ఎన్నో ప్రశ్నలు కురిపించాను. మామయ్య కూడా ఓపిగ్గా అంతా వివరించాడు.
నిలువుగా ఉన్న సొరంగంలో అలా కిందకి పడుతున్న సమయంలో అలాగే కింద పడివుంటే నా కథ ఇంతే సంగతులు అయ్యుండేది. మధ్యలో నేను పడ్డ ఒక రాయి ఊడి రావడం వల్ల నా వేగం తగ్గగా నేను నేరుగా కింద నించున్న మామయ్య చేతుల్లో పడ్డాను.
“నువ్విలా ప్రాణాలతో ఉండడం ఎంత అదృష్టమో చెప్పలేను. కాని మళ్లీ ఎప్పుడూ అలా తప్పిపోకు. ఈ సారి తప్పిపోయామంటే మళ్లీ జన్మలో కలుసుకోలేమేమో.”
“మళ్లీ తప్పిపోవడం ఏంటి? మన యాత్ర ముగియలేదా?” ఆశ్చర్యంతో కళ్లు ఇంత చేసుకుని అడిగాను.
(ఇంకా వుంది)
డైఫ్రాక్షన్ పద్ధతిలో అతి సూక్ష్మమైన దూరాలని గుర్తించొచ్చని క్రిందటి సారి చూశాం. అయితే మనం కొలవదలచుకున్న దూరం (d), మనం వాడిన కిరణాల తరంగదైర్ఘ్యం (-lambda) ఒకే స్థాయిలో ఉంటేనే సరైన diffraction చిత్రాలు ఏర్పడతాయి. ఈ diffraction పద్ధతితో అణువుల పరిమాణాన్ని తెలుసుకోవాలంటే, ఆ అణువుల వ్యాసం ఉన్న స్థాయిలోనే వాడే కిరణాల తరంగదైర్ఘ్యం ఉండాలి. అణువుల వ్యాసం ముఖ్యంగా పరమాణువుల వ్యాసం 1 A (10^(-10) m) స్థాయిలో ఉంటుంది కనుక అంత చిన్న దూరాలని తెలుసుకోవడానికి x-రే లు వాడడం సమంజసంగా ఉంటుంది. X-రే ల తరంగదైర్ఘ్యం 1 A దరిదాపుల్లో ఉంటుంది.
1912 లో జర్మన్ శాస్త్రవేత్త మాక్స్ వాన్ లో (Max von Laue) diffraction ప్రభావాన్ని ఉపయోగించి, x-రే లు వాడి, అణువుల పరిమాణాన్ని తెలుసుకోవచ్చని సూచించాడు. ఒక ఒంటరి అణువు మీద x-రే లు పడ్డప్పుడు అవి నలు దిశలా scatter అవుతాయి. అలా scatter అయిన కిరణాల వల్ల ప్రత్యేకమైన, క్రమబద్ధమైన diffraction చిత్రాలు ఏర్పడవు. అలా కాకుండా ఒక స్ఫటిక (crystal) లో అణువులు క్రమబద్ధమైన, సమాంతర సమతలాలుగా (parallel planes) గా ఏర్పడి వుంటాయి. కింది చిత్రంలో అలాంటి రెండు ఊహా తలాలని చూడొచ్చు. అందులో కిరణం 1 పై తలం మీద పడి, పరావర్తనం చెందుతుంది. కిరణం 2 కింది తలం మీద పడి పరావర్తనం చెందుతుంది. మొదటి కిరణం కన్నా రెండవ కిరణం కాస్త ఎక్కువ దూరం ప్రయాణిస్తుంది కనుక రెండు కిరణాలకి మధ్య ప్రావస్థలో భేదం ఏర్పడుతుంది. అలా పరావర్తనం చెందిన రెండు కిరణాలు ఒక తెర మీద పడ్డప్పుడు diffraction చిత్రాలు ఏర్పడతాయి.
రెండు కిరణాలకి, స్ఫటికలో తలాలకి మధ్య కోణం theta అనుకుంటే రెండవ కిరణం దాటిన అదనపు దూరం 2d sin(theta) అవుతుంది. ఈ రెండు కిరణాలు పడ్డ బిందువు వద్ద తెల్లని చార ఏర్పడాలంటే, రెండు కిరణాల మధ్య అక్కడ constructive interference జరగాలి. అంటే ఈ కింది సూత్రం వర్తించాలి –
2 d sin(theta) = m lambda
పై సూత్రాన్ని బ్రాగ్ నియమం (Bragg’s law) అంటారు. దీన్ని కనిపెట్టింది బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త విలియం లారెన్స్ బ్రాగ్. X-రే ల సహాయంతో స్ఫటికల అణువిన్యాసాన్ని తెలుసుకునే రంగంలో గణనీయమైన కృషి చేసినందుకు ఇతడికి, ఇతడి తండ్రి విలియమ్ హెన్రీ బ్రాగ్ కి ఉమ్మడిగా 1915 లో నోబెల్ బహుమతి లభించింది.
పై సూత్రంలో తలాల మధ్య దూరం d కి, అణువుల వ్యాసానికి మధ్య సంబంధం వుంది. ఈ విధంగా x-రే లు ఉపయోగించి, diffraction ప్రభావాన్ని వాడుకుని స్ఫటిక రూపంలో పదార్థాలని పరిశీలించి అందులోని అణువిన్యాసాన్ని అర్థం చేసుకోడానికి వీలయ్యింది. X-రే ల వల్ల జరిగే diffraction కనుక ఈ ప్రభావాన్ని x-రే diffraction అంటారు. X-రేలని ఉపయోగించి స్ఫటికాలని విశ్లేషిస్తారు కనుక ఈ పద్ధతిని X-ray crystallography అంటారు.
X-ray crystallography పద్ధతిలో ముందుగా మనం విశ్లేషించగోరే పదార్థాన్ని స్ఫటిక రూపంలోకి మార్చాలి. చిన్న అణువులు ఉన్న పదార్థాన్ని స్పటికగా మార్చడం కష్టం. కాని పెద్ద అణువులైన, డీ.ఎన్. ఏ., ప్రోటీన్ మొదనలైనవే కాక, ఇంకా పెద్ద “అణువులు” ఐన వరస్ ల విషయంలో స్ఫటికగా మార్చడం (crystallization) ఈ ప్రక్రియలో ఓ ముఖ్యమైన సవాలు అవుతుంది.
స్ఫటికగా మార్చబడ్డ పదార్థాన్ని కింది చిత్రంలో చూపినట్టు ఓ గాజు నాళంలోకి ఎక్కించి దాని మీదకి x-రే లని ప్రసరిస్తారు. స్ఫటిక మీద పడి scatter అయిన కిరణాలు అవతల తెర మీద పడినప్పుడు diffraction చిత్రాలు ఏర్పడతాయి. స్ఫటిక వున్న నాళాన్ని రకరకాల కోణాలలో తిప్పి ప్రతీ కోణం వద్ద diffraction చిత్రాలు తీసుకుంటారు. ఆ విధంగా పలు కోణాల వద్ద తీసుకున్న diffraction చిత్రాలని కలిపి కంప్యూటర్ సహాయంతో స్ఫటికలో అణువుల విన్యాసం ఎలా ఉందో అంచనా వేస్తారు.
x-ray crystallography వినియోగం వల్ల వైరస్ ల పరిమాణం గురించి, ఆకారం గురించి అవగాహన కలిగింది.
(ఇంకా వుంది)
ఈ సారి మళ్ళీ విన్నాను. ఈ సారి మళ్ళీ నా పేరు ఎవరో పలకడం స్పష్టంగా వినిపించింది.
అది మామయ్య గొంతికే! గైడు తో ఏదో అంటున్నాడు. Forlorad అనేది డేనిష్ పదం.
అప్పుడు అర్థమయ్యింది. నేను గోడ లోంచి మాట్లాడాలి. తీగలో కరెంటు ప్రవహించినట్టు గోడ ద్వారా శబ్దం ప్రసారం అవుతోంది.
ఇక ఆలస్యం చెయ్యడానికి లేదు. నా నేస్తాలు కాస్తంత దూరం జరిగారంటే ఇక ఆ మాటలు వినిపించవు. కనుక గోడ దగ్గరగా జరిగి వీలైనంత స్పష్టంగా పిలిచాను – “లీడెన్ బ్రాక్ మామయ్యా!”
కాసేపు ఆత్రుతగా ఎదురుచూశాను. శబ్దం యొక్క వేగం అంత ఎక్కువేమీ కాదు. గాలి సాంద్రత పెరిగినా శబ్ద వేగంలో పెద్దగా మార్పు ఉండదు. దాని తీవ్రత పెరుగుతుందంతే(*). క్షణాలు యుగాలనిపించాయి. అప్పుడు ఈ మాటలు నా చెవిన పడ్డాయి –
(*ఇది నిజం కాదు. సాంద్రత పెరిగితే శబ్ద వేగం తగ్గుతుంది. – అనువాదకుడు).
“ఏక్సెల్! ఏక్సెల్! అది నువ్వేనా?”
“అవును, నేనే.”
“ఎక్కడున్నావు బాబూ?”
“ఏమో. చీకట్లో తప్పిపోయాను.”
“నీ లాంతరు ఏవయ్యింది?”
“అది ఆరిపోయింది.”
“మరి ఆ ప్రవాహమో?”
“అది కూడా మాయమైపోయింది.”
“ఏక్సెల్! ఏక్సెల్! భయం లేదు. ధైర్యంగా వుండు.”
“ఇక నాకు ఓపిక లేదు మావయ్యా! నువ్వే ఏదైనా మాట్లాడు.”
“ధైర్యంగా వుండు.” మామయ్య మాట్లాడుతూ ఉన్నాడు. “నువ్వు మాట్లాడక్కర్లేదు. నేను చెప్తున్నది విను. నీ కోసం సొరంగం అంతా తిరిగాం. నువ్వు ఎక్కడా కనపడలేదు. నీ కోసం ఏడ్చానురా చిట్టితండ్రీ! నువ్వు ఇంకా హన్స్ బాక్ ప్రవాహం మీదే ఎక్కడో వున్నావనుకుని ఓ సారి తుపాకులు పేల్చాం. ఇప్పుడు ఒకరి మాటలు ఒకరికి వినిపిస్తున్నాయి కాని ఒకరిని ఒకరు తాకలేం. కాని ఇక బెంబేలు పడకు ఏక్సెల్! ఒకరి మాటలు ఒకరికి వినిపిస్తున్నాయి అదే చాలు.”
ఈ సమయంలో నా మనసులో మళ్లీ ఆలోచనలు బయల్దేరాయి. మనసులో ఏదో కొత్త ఆశ జనిస్తోంది. మొదట నాకో విషయం తెలియాలి. ఈ సారి పెదాలు గోడకి తాకించి ఇలా అన్నాను –
“మామయ్యా!”
“ఏం బాబూ?” కొద్ది క్షణాల తరువాత సమాధానం వచ్చింది.”
“మనిద్దరి మధ్య దూరం ఎంతో తెలియాలి.”
“అది చాలా సులభం.”
“నీ వద్ద కాలమానిని (chronometer) వుందా?”
“వుంది.”
“అయితే దాన్ని అందుకో. నా పేరు పిలివు. సరిగ్గా ఎప్పుడు పిలిచావో కాలమానినిలో చూసి గుర్తు పెట్టుకో. నీ మాట వినిపించగానే నేను తిరిగి పలుకుతాను. నా మాట ఎప్పుడు వినిపించిందో గుర్తుపెట్టుకో.”
“అవును. నా పిలుపుకి నీ సమాధానానికి మధ్య వ్యవధిలో సగం తీసుకుంటే, మనిద్దరి మధ్య ఎడం ఎంతో తెలుస్తుంది.”
“అంతే మామయ్యా.”
“రెడీయేనా? ఇదుగో నీ పేరు పిలుస్తున్నాను.”
గోడికి చెవి ఆన్చి జాగ్రత్తగా విన్నాను. ‘ఏక్సెల్’ అన్న పేరు వినిపించగానే, వెంటనే తిరిగి ‘ఏక్సెల్’ అని పిలిచి ఎదురు చూశాను.
“నలభై సెకన్లు.” మామయ్య వివరించాడు. “రెండు పిలుపులకి మధ్య వ్యవధి నలభై సెకన్లు అనుకుంటే, ఈ దూరాన్ని దాటడానికి శబ్దానికి ఇరవై సెకన్లు పడుతుంది. శబ్ద వేగం సెకనుకి 1120 అడుగులు అనుకుంటే మన మధ్య దూరం 22,400 అడుగులు. అంటే సుమారు నాలుగుంపావు మైళ్లు.”
“నాలుగుంపావు మైళ్లా?” నాలో నేనే గొణిగాను.
“ఫరవాలేదు ఏక్సెల్. త్వరలోనే ఐపోతుంది.”
“నేను పైకి వెళ్లాలా, కిందికి వెళ్లాలా?”
“కిందికి. ఎందుకో చెప్తాను విను. మేం ఓ విశాలమైన భూగర్భ మందిరంలో వున్నాం. ఎన్నో సొరంగాలు ఇందులో కలుస్తున్నాయి. నువ్వు వున్న సొరంగం కూడా బహుశ ఇక్కడే వస్తుందేమో. భూగర్భంలోని చీలికలు, అగాధాలు అన్నీ ఈ విశాలమైన గుహ లోంచి బయటికి పోతున్నట్టు అనిపిస్తోంది. కనుక లేచి నడక ప్రారంభించు. వాలు ఎక్కువగా ఉన్న చోట అవసరమైతే జారుతూ అయినా రా. ఈ మార్గానికి అంతంలో మేం ఇద్దరం నీ కోసం ఎదురుచూస్తూ ఉంటాము. ఇక బయల్దేరు.”
ఆ మాటలతో నాకు ఉత్సాహం వచ్చింది.
“సరే గుడ్ బై మామయ్యా! ఇక బయల్దేరుతున్నా. బయల్దేరాక ఇక ఒకరి మాటలు ఒకరికి వినిపించవు. కనుక గుడ్ బై!”
“గుడ్ బై ఏక్సెల్!”
అవే నేను విన్న ఆఖరు పదాలు.
నాలుగుంపావు మైళ్ల మందం వున్న రాతి యానకం ద్వారా సాగిన మా ఈ భూగర్భ సంభాషణ ఇలా ఓ చిన్ని ఆశతో ముగిసింది. భూగర్భంలో ఇన్ని విశాలమైన చీకటి దారులు ఉండగా సరిగ్గా మా నేస్తాల మాటల వినిపించేలా నన్ను ఈ ప్రత్యేకమైన స్థానానికి తీసుకొచ్చిన భగవంతుడికి మనసారా కృతజ్ఞతలు చెప్పుకున్నాను.
ఈ శబ్ద ప్రభావాన్ని శాస్త్రపరంగా సులభంగా వివరించొచ్చు. సొరంగం యొక్క నతాకార (concave) రూపం, శబ్దం ప్రసారం చేసే రాతి లక్షణం – ఈ రెండిటి వల్ల అది సాధ్యమయ్యింది. కొన్ని సార్లు శబ్దం ఒక బిందువు నుండి మరో బిందువుకి సంక్లిష్టమైన వక్ర మారంలో ప్రసారం అవుతుంది గాని మధ్య నున్న ప్రదేశంలో వినిపించదు. ఇదే ప్రభావాన్ని ఎన్నో చోట్ల చుశాను. లండన్ లో సెయింట్ పాల్ చర్చిలో మూపురం కింద కూడా ఇదే జరుగుతుంది. అలాగే సిరక్యూస్ లోని రాళ్లగనిలో కూడా ఈ ప్రభావం తెలుస్తుంది. ఈ ప్రభావానికి మరో చక్కని ఉదాహరణ ‘డైయనీసస్ చెవి’ (The Ear of Dionysius)
http://en.wikipedia.org/wiki/Ear_of_Dionysius
ఆ జ్ఞాపకాలన్నీ మనసులో క్రమ్ముకున్నాయి. ఒక సారి మామయ్య గొంతు వినిపించాక ఇక అవరోధాలన్నీ తొలగిపోయాయని అనిపించింది. శబ్దం వచ్చిన దిశలోనే ప్రయాణిస్తే, నా ఓపిక సరిపోతే, కాసేపట్లో మామయ్యని చేరుకోగలను.
మెల్లగా బయల్దేరాను. నడిచాను అనడకన్నా కాళ్ళీడుస్తూ ముందుకు సాగానని చెప్పాలి. వాలు ఎక్కువగా ఉన్న చోట్ల నెమ్మదిగా జారుతూ ముందుకి జరిగాను. జారుడు కాస్తా పతనంగా మారేట్టు ఉంది. ఇక నన్ను నేను ఆపుకోడానికి ఓపిక సరిపోలేదు.
కాలికింద నేల తెలియలేదు. గాల్లో గిరికీలు కొడుతూ, నిలువుగా ఉన్న సొరంగ భాగంలో వికృతంగా పొడుచుకొస్తున్న రాళ్లకి కొట్టుకుంటూ కిందకి పడుతున్నాను. ఇంతలో నా తల ఓ పదునైన రాతికి కొట్టుకుని స్పృహ తప్పింది.
(ఇరవై ఎనిమిదవ అధ్యాయం సమాప్తం)
ఆ విధంగా 19 వ శతాబ్దపు తొలి దశలలో వైరల్ వ్యాధుల పరిజ్ఞానం ఓ చిత్రమైన దశలో వుంది. వైరస్ లు అనేవి వున్నాయని తెలుసు, వాటి వల్ల వ్యాధులు కలుగుతాయని తెలుసు, ఆ వ్యాధులని ఎలా అరికట్టాలో కూడా కొంత వరకు తెలుసు. కాని అసలు వైరస్ లు ఎంత వుంటాయి, ఎలా వుంటాయి, ఎలా పని చేస్తాయి మొదలైన విషయాలు మాత్రం బొత్తిగా తెలీని పరిస్థితి నెలకొంది.
వైరస్ యొక్క పరిమాణం గురించి, రూపురేఖల గురించి, క్రియల గురించి తెలుసుకోడానికి ఓ కొత్త సాంకేతిక నైపుణ్యం ఎంతో ఉపయోగపడింది. దాని పేరు X-ray crystallography. దీని పని తీరు అర్థం కావాలంటే కాంతి గురించి, కాంతి యొక్క తరంగ లక్షణాల గురించి, కాంతి యొక్క వివర్తనం (diffraction) అనే ప్రభావం గురించి చెప్పుకోవాలి. కాంతి యొక్క, ఇంకా సామాన్యంగా చెప్పుకోవాలంటే, విద్యుదయస్కాంత తరంగాల యొక్క ఈ లక్షణాల గురించి తెలిస్తే, x-ray crystallography ఎలా పని చేస్తుందో తెలుసుకోవచ్చు. దాని సహాయంతో వైరస్ గురించి ఎలాంటి సమాచారం బయటపడిందో కూడా తెలుసుకోవచ్చు.
కాంతి యొక్క తరంగ లక్షణాల గురించి లోగడ ఈ కింది పోస్ట్ లలో కొన్ని విషయాలు చెప్పుకున్నాం.
http://www.scienceintelugu.blogspot.in/2012/05/blog-post_09.html
http://www.scienceintelugu.blogspot.in/2012/08/blog-post.html
తరంగ లక్షణాలలో ఒక్కటైన diffraction గురించి ఇప్పుడు చెప్పుకుందాం.
Diffraction and Young’s Double Slit experiment
న్యూటన్ కాంతి ఒక కణధార అని వాదించేవాడు. దీన్నే corpuscular theory of light అంటారు. కాని న్యూటన్ ప్రత్యర్థి లీబ్నిజ్ కాంతి ఒక తరంగం అని వాదించేవాడు. ఈ వాదనలకి పరిష్కారం Thomas Young చేసిన ఓ చక్కని ప్రయోగం వల్ల వచ్చింది.
ఈ ప్రయోగంలో రెండు కంతలలోంచి కాంతిని ప్రసరించి కంతల అవతల ఉండే తెర మీద పడే కాంతి తీవ్రత యొక్క విన్యాసం చూస్తారు. కాంతి లో ఉండేది కేవలం కణధార అయితే, ఒక్కొక్క కంతకి సరిగ్గా ఎదురుగా బాగా ప్రకాశవంతమైన ఓ గీత కనిపిస్తుంది. కనుక తెర మీద రెండు గీతలే కనిపించాలి.
అలా కాకుండా కాంతి ఒక తరంగమే అయితే విషయం మరింత సంక్లిష్టం అవుతుంది. రెండు కంతలలోంచి వెలువడ్డ తరంగాలు వలయాలుగా వ్యాపిస్తూ ఒక దాంతో ఒకటి కలుస్తాయి. ఇలా రెండు కాంతి తరంగాలు సమ్మేళనం కావడాన్నే interference అంటారు. ఈ కలయిక రెండు రకాలుగా ఉంటుంది. కొన్ని బిందువుల వద్ద రెండు తరంగాలు ఒకదాన్నొకటి పోషించుకుంటున్నట్టుగా కంపిస్తాయి. అలాంటి బిందువు వద్ద కాంతి తీక్షణత (light intensity) ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ రకమైన కలయికని constructive interference అంటారు. కొన్ని బిందువుల వద్ద తరంగాలు ఒకదానికొకటి వ్యతిరేకంగా కంపిస్తూ పరస్పరం లయం అవుతాయి. అలాంటి బిందువుల వద్ద కాంతి తీక్షణత తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ రకమైన కలయికని destructive interference అంటారు. ఈ రెండు రకాల interference ని కింది చిత్రంలో చోడొచ్చు.
రెండు కంతలలోంచి వెలువడే కాంతి తరంగాల మధ్య జరిగే ఈ interference కారణంగా అవతల తెర మీద పడే కాంతి తీక్షణత సమంగా ఉండదు. హెచ్చు తగ్గులుగా ఉంటూ తెలుపు, నలుపు చారలు కనిపిస్తాయి (కింది చిత్రం). ఈ ప్రయోగం బట్టి కాంతి తరంగం అన్న భావనని సమర్ధన దొరికింది.
పైన చెప్పుకున్న ప్రయోగాన్ని ‘రెండు కంతల ప్రయోగం’ (double slit experiment) అంటారు. Thomas Young మొట్టమొదట్ చేశాడు కనుక దీన్ని Young’s double slit experiment అని కూడా అంటారు.
పై ప్రయోగంలో ఏర్పడ్డ తెలుపు-నలుపు చారల మందానికి (thickness) ఆ కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం (lambda) తోను, కంతల మధ్య ఎడం (d) తోను ఈ విధమైన సంబంధం వుంది.
ఆ చారల మందం lambda/d విలువకి అనులోమానుపాతంగా ఉంటుంది.
ఈ సూత్రం బట్టి మనకి ఓ ముఖ్యమైన విషయం అర్థమవుతుంది. దృశ్యకాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం 390 నుండి 750 nanometers ( 1nm = 1/1,000,000,000 m) ఉంటుంది. కంతల మధ్య మందం తరంగదైర్ఘ్యం కన్నా బాగా తక్కువగా ఉంటే (d<
ఎడం మరీ ఎక్కువగా ఉంటే తెలుపు-నలుపు చారలు బాగా సూక్ష్మంగా ఉండి కనిపించవు.
ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి అతి సూక్ష్మమైన దూరాలని కూడా గుర్తించొచ్చునని, అతి సూక్ష్మమైన వస్తువుల రూపురేఖలని తెలుసుకోవచ్చని అర్థమవుతుంది. ఈ గుర్తింపే crystallography కి పునాది అవుతుంది.
Image credits:
http://www.studyphysics.ca/newnotes/20/unit04_light/chp1719_light/lesson58.htm
http://psi.phys.wits.ac.za/teaching/Connell/phys284/2005/lecture-02/lecture_02/node3.html
http://www.asdlib.org/onlineArticles/ecourseware/Bullen_XRD/XRDModule_Theory_Diffraction_3.htm
రచన - రసజ్ఞ
2.1.2.b. Iojap అనువంశికత (Iojap inheritance):
ప్లాస్టిడ్ అనువంశికతలో ముఖ్యంగా చెప్పుకోవలసినది ఈ Iojap అనువంశికత. మొక్కజొన్న మొక్కలో రెండు రకాల ఆకులుంటాయి. కేంద్రక క్రోమోజోములలో (no.7) Ij అనే జన్యువు (బహిర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు ఆకుపచ్చ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (chloroplasts) వలన ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులూ, ij అనే జన్యువు (అంతర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు రెండు రకాల ప్రో ప్లాస్టిడ్లు (chloroplasts, leucoplasts) ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకులు వస్తాయని Marcus Morton Rhoades (July 24, 1903 - December 30, 1991) అనే శాస్త్రవేత్త మొట్ట మొదటగా అయోవా(Io) అనే రాష్ట్రంలో జపానికా(jap) అనే మొక్కజొన్న రకంలో కనుగొనడం వలననే ఈ (ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకుల) లక్షణానికి Iojap అనే పేరు పెట్టారు.
IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, ijij (Iojap లక్షణం) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి, అలాగే వచ్చాయి.
ijij (Iojap లక్షణం) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి కానీ ఇక్కడ అలా రాలేదు. జన్యురూపం Ijij వచ్చినా, మొక్కలలో మాత్రం Iojap (ఆకుపచ్చ మీద తెల్లని చారలు) లక్షణమున్న ఆకులను గమనించారు.
జన్యువులు కేంద్రక క్రోమోజోములలో ఉన్నప్పటికీ, తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే ప్లాస్టిడ్ల ఆధారంగా మాత్రమే అనువంశికత నిర్ణయింపబడటం వలన తల్లి నుండి వచ్చిన లక్షణాలే పిల్లలకి వెళతాయి అని మరొకసారి ఋజువు చేశారు.
2.1.2.c. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
మైటోకాండ్రియా (లేదా కాండ్రియోసోములు) అనే కణాంగాలు కణాలలో జరిగే ఎన్నో జీవక్రియ చర్యలకు అవసరమయిన శక్తిని తయారు చేస్తాయి. కణాంతర శ్వాసక్రియకు (Cellular respiration) అవసరమయిన ఎన్నో ఎంజైములు ఇందులో ఉంటాయి. ఒక గ్లూకోజ్ అణువు మైటోకాండ్రియాలో మాత్రమే జరిగే ఈ కణాంతర శ్వాస క్రియలో పాల్గొన్నప్పుడు 273.6 కిలో కేలరీల శక్తి (36 ATPలు) తయారవుతుంది. మైటోకాండ్రియాలలో DNA ఉంటుందని 1960లో Margit M. K. Nass మరియు Sylvan Nass అనే శాస్త్రవేత్తలు కనుగొనగా, అది నిజమే అని నిర్ధారించిన శాస్త్రవేత్తలు Ellen Haslbrunner, Hans Tuppy మరియు Gottfried Schatz. ఇటువంటి DNAని mt DNA అనీ, దీని ద్వారా జరిగే అనువంశికతను మైటోకాండ్రియా అనువంశికత అనీ అంటారు. ఇది ఎక్కువగా తల్లి ద్వారా జరుగుతుంది.
మైటోకాండ్రియాలు అన్ని నిజ కేంద్రక జీవులలోనూ ఉంటాయి. తండ్రి శుక్ర కణం నించీ కేంద్రకం మాత్రమే తల్లి అండంతో కలుస్తుంది కానీ తండ్రి కణద్రవ్యంలోని మైటోకాండ్రియా తల్లి అండంతో కలవలేదు కనుక కేవలం తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే మైటోకాండ్రియా మాత్రమే పిల్లలలోకి వెళుతుంది. తల్లిలో ఉండే mtDNAనే తనకి పుట్టిన పిల్లలందరిలోనూ (లింగ భేదం లేకుండా) ఉంటుంది. అయితే, ఆ పిల్ల ఆడపిల్ల అయితే మళ్ళీ తన పిల్లలకి పంచుతుంది కానీ మగ పిల్లవాడయితే తరువాతి తరానికి పంచలేడు. కనుక ఇద్దరు వ్యక్తులు తోబుట్టువులా (siblings) కాదా అన్న విషయం తెలియాలంటే mtDNA పోల్చి చూస్తారు.
తల్లి ద్వారా పిల్లలందరికీ చేరే ఈ mtDNAలో ఏవయినా రోగ సంబంధిత జన్యువులు ఉన్నట్టయితే అవి కూడా పిల్లలలోకి చేరుతాయి. మనుషులలో ఎక్కువగా గమనించే ఇటువంటి రోగాలలో ముఖ్యమయినవి KSS (Kearns-Sayre Syndrome) మరియు Pearson marrow pancreas syndrome. వీటి గురించి వివరంగా తరువాత చెప్పుకుందాం.
2.1.2.d పితృ కణద్రవ్య అనువంశికత (Paternal Cytoplasmic Inheritance):
3. ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత (Biparental Cytoplasmic Inheritance):
తల్లిదండ్రులిద్దరూ కూడా తమ కణద్రవ్యమును తరువాతి తరానికి పంచితే, అటువంటి అనువంశికాన్ని ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. ఇందులో ఇంతకుముందు చెప్పుకున్నట్టుగా cpDNA మరియు mtDNA ల అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు.
1. ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత (Plastid Inheritance):
Robert W Lee మరియు Claude Lemieux అను శాస్త్రవేత్తలు 1886లో Chlamydomonas moewusii అనే ఆకుపచ్చ శైవలం(green alga)లో మొదటిసారిగా ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు. ఈ రకమయిన శైవలంలో Streptomycin, Erythromycin అనే రోగక్రిమి నాశకాలకు (antibiotics) నిరోధకతని (resistance) చూపే ఉత్పరివర్తన జన్యువు తల్లిదండ్రులు ఇరువురి నుండీ వచ్చిన cpDNA ద్వారా పిల్లలకి చేరుతుందని వివరించారు. దీనిని బట్టీ, తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
2. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని Saccharomyces cerevisiae అనే yeast మొక్కలలో గమనించవచ్చును. తల్లి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం, తండ్రి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం ఏర్పడి, ఆ రెంటి కలయిక వలన వచ్చే ద్వయస్థితిక (diploid) కణం నుండీ పిల్లలు ఏర్పడటం జరుగుతుంది అని తెలిసినదే. అదే విధంగా ఈ మొక్కలలో జరిగేటప్పుడు తల్లిదండ్రుల ఏక స్థితిక కణాలలో ఉన్న mtDNA పిల్లలలోకి చేరటం గమనించారు. దీనిని బట్టీ కూడా తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్రంలోని ఈ రెండవ శాఖ అయిన Non Mendelian ఇక్కడితో ముగిసినట్టే. ఈ శాఖలో ఉన్న అన్ని ఉపశాఖలలోనూ జన్యువులు మెండెల్ చెప్పినట్టుగానే తరువాతి తరానికి వెళ్ళినా కూడా వాటి దృశ్య రూపాలలో మార్పులు రావటం గమనించవలసిన విషయం. దీనికి కారణం, ఆ జన్యువులు కేంద్రక జన్యువులు కాకుండా కణద్రవ్య జన్యువులు కనుకనే ఈ వైవిధ్యం కనిపిస్తుంది.
2.1.2.b. Iojap అనువంశికత (Iojap inheritance):
ప్లాస్టిడ్ అనువంశికతలో ముఖ్యంగా చెప్పుకోవలసినది ఈ Iojap అనువంశికత. మొక్కజొన్న మొక్కలో రెండు రకాల ఆకులుంటాయి. కేంద్రక క్రోమోజోములలో (no.7) Ij అనే జన్యువు (బహిర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు ఆకుపచ్చ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (chloroplasts) వలన ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులూ, ij అనే జన్యువు (అంతర్గత లక్షణం) ఉన్నప్పుడు రెండు రకాల ప్రో ప్లాస్టిడ్లు (chloroplasts, leucoplasts) ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకులు వస్తాయని Marcus Morton Rhoades (July 24, 1903 - December 30, 1991) అనే శాస్త్రవేత్త మొట్ట మొదటగా అయోవా(Io) అనే రాష్ట్రంలో జపానికా(jap) అనే మొక్కజొన్న రకంలో కనుగొనడం వలననే ఈ (ఆకుపచ్చ పైన తెల్లని చారలు ఉండే ఆకుల) లక్షణానికి Iojap అనే పేరు పెట్టారు.
IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, ijij (Iojap లక్షణం) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి, అలాగే వచ్చాయి.
ijij (Iojap లక్షణం) కొమ్మను తల్లి కొమ్మగా, IjIj (ఆకుపచ్చ ఆకులున్న) ఉన్న కొమ్మను తండ్రి కొమ్మగా తీసుకుని సంకరణాలు జరుపగా, మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Ijij వచ్చి ఆకుపచ్చ ఆకులు ఉన్న మొక్కలే రావాలి కానీ ఇక్కడ అలా రాలేదు. జన్యురూపం Ijij వచ్చినా, మొక్కలలో మాత్రం Iojap (ఆకుపచ్చ మీద తెల్లని చారలు) లక్షణమున్న ఆకులను గమనించారు.
జన్యువులు కేంద్రక క్రోమోజోములలో ఉన్నప్పటికీ, తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే ప్లాస్టిడ్ల ఆధారంగా మాత్రమే అనువంశికత నిర్ణయింపబడటం వలన తల్లి నుండి వచ్చిన లక్షణాలే పిల్లలకి వెళతాయి అని మరొకసారి ఋజువు చేశారు.
2.1.2.c. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
మైటోకాండ్రియా (లేదా కాండ్రియోసోములు) అనే కణాంగాలు కణాలలో జరిగే ఎన్నో జీవక్రియ చర్యలకు అవసరమయిన శక్తిని తయారు చేస్తాయి. కణాంతర శ్వాసక్రియకు (Cellular respiration) అవసరమయిన ఎన్నో ఎంజైములు ఇందులో ఉంటాయి. ఒక గ్లూకోజ్ అణువు మైటోకాండ్రియాలో మాత్రమే జరిగే ఈ కణాంతర శ్వాస క్రియలో పాల్గొన్నప్పుడు 273.6 కిలో కేలరీల శక్తి (36 ATPలు) తయారవుతుంది. మైటోకాండ్రియాలలో DNA ఉంటుందని 1960లో Margit M. K. Nass మరియు Sylvan Nass అనే శాస్త్రవేత్తలు కనుగొనగా, అది నిజమే అని నిర్ధారించిన శాస్త్రవేత్తలు Ellen Haslbrunner, Hans Tuppy మరియు Gottfried Schatz. ఇటువంటి DNAని mt DNA అనీ, దీని ద్వారా జరిగే అనువంశికతను మైటోకాండ్రియా అనువంశికత అనీ అంటారు. ఇది ఎక్కువగా తల్లి ద్వారా జరుగుతుంది.
మైటోకాండ్రియాలు అన్ని నిజ కేంద్రక జీవులలోనూ ఉంటాయి. తండ్రి శుక్ర కణం నించీ కేంద్రకం మాత్రమే తల్లి అండంతో కలుస్తుంది కానీ తండ్రి కణద్రవ్యంలోని మైటోకాండ్రియా తల్లి అండంతో కలవలేదు కనుక కేవలం తల్లి కణద్రవ్యంలో ఉండే మైటోకాండ్రియా మాత్రమే పిల్లలలోకి వెళుతుంది. తల్లిలో ఉండే mtDNAనే తనకి పుట్టిన పిల్లలందరిలోనూ (లింగ భేదం లేకుండా) ఉంటుంది. అయితే, ఆ పిల్ల ఆడపిల్ల అయితే మళ్ళీ తన పిల్లలకి పంచుతుంది కానీ మగ పిల్లవాడయితే తరువాతి తరానికి పంచలేడు. కనుక ఇద్దరు వ్యక్తులు తోబుట్టువులా (siblings) కాదా అన్న విషయం తెలియాలంటే mtDNA పోల్చి చూస్తారు.
తల్లి ద్వారా పిల్లలందరికీ చేరే ఈ mtDNAలో ఏవయినా రోగ సంబంధిత జన్యువులు ఉన్నట్టయితే అవి కూడా పిల్లలలోకి చేరుతాయి. మనుషులలో ఎక్కువగా గమనించే ఇటువంటి రోగాలలో ముఖ్యమయినవి KSS (Kearns-Sayre Syndrome) మరియు Pearson marrow pancreas syndrome. వీటి గురించి వివరంగా తరువాత చెప్పుకుందాం.
2.1.2.d పితృ కణద్రవ్య అనువంశికత (Paternal Cytoplasmic Inheritance):
తండ్రి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం ద్వారా అనువంశికత జరిగితే, దానిని పితృ కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. ఇది చాలా అరుదుగా జరుగుతూ ఉంటుంది. బాగా అభివృధ్ధి చెందిన వాటిల్లో ఇది కనిపించదు కానీ కొన్ని రకాల మొక్కలలో, జంతువులలో కూడా ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని గుర్తించారు. వివృత బీజాల్లో (Gymnosperms) cpDNA (ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత) పితృ కణాలయిన పరాగ రేణువులలో ఉండే కణద్రవ్యం ద్వారా తరువాతి వెళతాయని ఆధునిక సాంకేతిక ప్రక్రియలు (వీటి గురించి వేరే జన్యుశాస్త్ర శాఖలో వివరిస్తాను) అయిన RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) మరియు PCR (Polymerase Chain Reaction) ద్వారా నిరూపించారు. అదే విధంగా, మస్సెల్స్ (Mussels
) అనే ఒక రకమయిన జీవుల్లో mtDNA (మైటోకాండ్రియా అనువంశికత) తండ్రి ద్వారా జరుగుతందని కూడా PCR ద్వారానే నిరూపించారు.3. ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత (Biparental Cytoplasmic Inheritance):
తల్లిదండ్రులిద్దరూ కూడా తమ కణద్రవ్యమును తరువాతి తరానికి పంచితే, అటువంటి అనువంశికాన్ని ద్వి జనక కణద్రవ్య అనువంశికత అంటారు. ఇందులో ఇంతకుముందు చెప్పుకున్నట్టుగా cpDNA మరియు mtDNA ల అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు.
1. ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత (Plastid Inheritance):
Robert W Lee మరియు Claude Lemieux అను శాస్త్రవేత్తలు 1886లో Chlamydomonas moewusii అనే ఆకుపచ్చ శైవలం(green alga)లో మొదటిసారిగా ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని కనుగొన్నారు. ఈ రకమయిన శైవలంలో Streptomycin, Erythromycin అనే రోగక్రిమి నాశకాలకు (antibiotics) నిరోధకతని (resistance) చూపే ఉత్పరివర్తన జన్యువు తల్లిదండ్రులు ఇరువురి నుండీ వచ్చిన cpDNA ద్వారా పిల్లలకి చేరుతుందని వివరించారు. దీనిని బట్టీ, తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
2. మైటోకాండ్రియా అనువంశికత (Mitochondrial Inheritance):
ఈ రకమయిన అనువంశికాన్ని Saccharomyces cerevisiae అనే yeast మొక్కలలో గమనించవచ్చును. తల్లి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం, తండ్రి నుండీ ఒక ఏక స్థితిక (haploid cell) కణం ఏర్పడి, ఆ రెంటి కలయిక వలన వచ్చే ద్వయస్థితిక (diploid) కణం నుండీ పిల్లలు ఏర్పడటం జరుగుతుంది అని తెలిసినదే. అదే విధంగా ఈ మొక్కలలో జరిగేటప్పుడు తల్లిదండ్రుల ఏక స్థితిక కణాలలో ఉన్న mtDNA పిల్లలలోకి చేరటం గమనించారు. దీనిని బట్టీ కూడా తల్లిదండ్రులు ఇద్దరి నుండీ వచ్చే కణద్రవ్యం పిల్లలకి చేరుతుంది అని తెలుస్తుంది.
సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్రంలోని ఈ రెండవ శాఖ అయిన Non Mendelian ఇక్కడితో ముగిసినట్టే. ఈ శాఖలో ఉన్న అన్ని ఉపశాఖలలోనూ జన్యువులు మెండెల్ చెప్పినట్టుగానే తరువాతి తరానికి వెళ్ళినా కూడా వాటి దృశ్య రూపాలలో మార్పులు రావటం గమనించవలసిన విషయం. దీనికి కారణం, ఆ జన్యువులు కేంద్రక జన్యువులు కాకుండా కణద్రవ్య జన్యువులు కనుకనే ఈ వైవిధ్యం కనిపిస్తుంది.
మా చెల్లెలు స్వాతి రాసిన వ్యాసం ఇది. బయటి వారు ఈ బ్లాగ్ లో వ్యాసాలు రాసే ఒరవడి పెరుగుతోంది. ఇది ఇలాగే సాగితే జనవిజ్ఞానరంగంలో ఓ వెబ్ జైన్ ప్రారంభించాలని వుంది.
– శ్రీ.చ.
రచన: స్వాతి చీమకుర్తి
లూయిస్ పాశ్చర్ 27 డిసెంబర్ 1822 న ఫ్రాన్స్ లో జురా అనే ప్రాంతం లో జన్మించారు.
1849 వ సంవత్సవరం లో స్ట్రాస్బౌర్గ్ (Strasbourg) విశ్వవిద్యాలయం లో రసాయన శాస్త్ర ప్రొఫెసర్ అయ్యారు. అక్కడ ఆయన సేంద్రీయ సంయోగం (organic synthesis) ద్వారా స్ఫటిక విన్యాసాలకి (crystal structure) సంబంధించి ఎన్నో ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణలు చేసారు.
బాక్టీరియా వల్లా మరియు ఇతర సూక్ష్మ జీవుల వల్లా వ్యాధులు ఎలా సంభవిస్తాయి అన్న విషయం 19 వ శతాబ్దంలో ఒక రహస్యం గా ఉండేది. అప్పట్లో చాలా మంది కేవలం గాలి సోకడం వల్ల అంటువ్యాధులు వస్తాయని నమ్మేవారు. గాలిలో రోగకారక క్రిములని మోసుకొచ్చే వస్తువుల వల్ల అంటువ్యాధులు కలుగుతాయని అప్పుడు ఎవరికీ తెలీదు.
పాశ్చర్ కొన్ని అద్భుత ప్రయోగాలు చేసి సూక్ష్మ జీవులు ఒకదాన్నుండి ఒకటి పుడతాయని, గాల్లోంచి ఊడిపడవని నిరూపించాడు. ఆయన ప్రతిపాదించిన రోగకారక క్రిమి సిద్ధాంతం (Germ theory of disease) వైద్య శాస్త్రంలో ఒక విప్లవాత్మకమైన భావనగా చెప్పుకోవచ్చు. అంతేకాక ఆయన వ్యాధి యొక్క వ్యాప్తిని అరికట్టేందుకు ఆస్పత్రులలో చేతులు కడుక్కోవడం వంటి పరిశుభ్రతా పరమైన పద్ధతులు ప్రవేశపెట్టారు. పాశ్చర్ అత్యంత సునిశితమైన, క్రమబధ్ధమైన ప్రయోగాలు చేసి ఎన్నో ప్రమాదకరమైన సూక్ష్మజీవులను కనుగొన్నారు. ఆ సూక్ష్మజీవులని అరికట్టే వాక్సీన్ లు రూపొందించి మనుషులనే కాక, జంతువులను కూడా ఎన్నో భయంకరమైన వ్యాధుల నుంచి కాపాడారు.
జీవం నుంచి జీవం :
ఈ ద్రాక్ష చుట్టూ ఉన్న చిన్న సహజ పదార్థాలు(Yeasts) వాటి ఏక కణ శిలీంధ్రాల (single-celled fungi) నుంచి పెరుగుతాయి. ఇటువంటి సూక్ష్మజీవులు, పరిసరాలలో అనుకూల పరిస్థితులు ఉన్నప్పుడు వాటంతట అవే పుట్టుకు వస్తాయని ఒక సిద్ధాంతంగా(spontaneous generation) అప్పట్లో ప్రజలు భావించేవారు. పాశ్చర్ తన ప్రయోగాలను ఉపయోగించి ఈ సూక్ష్మజీవులు వాస్తవానికి ఇతర సూక్ష్మజీవుల నుండి ఉత్పత్తి అవుతాయని, ఊరికే గాలిలోంచి ఊడిపడవని నిరూపించారు.
ఆరోగ్యకరమైన పాలు:
పాలు అమ్మకానికి వెళ్ళే ముందు, వాటిలో ఉండే హానికరమైన జీవుల సంఖ్య (బ్యాక్టీరియా, వైరస్, శిలీంధ్రాలు వంటివి) తగ్గించేందుకు, ఒక నిర్ణీత సమయం సేపు, ఒక నిర్దిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చెయ్యాలి. పాశ్చర్ 1860 లో మొదట పులిసిపోయిన వైన్ ని శుధ్ధి చెయ్యడానికి ఈ పద్దతిని ఉపయోగించారు. ఆ తర్వాత నుంచి ఈ పద్దతిని పాశ్చరైజేషన్ (“Pasteurization”) అన్నారు.
మద్యాన్ని పులియబెట్టే పద్ధతిని మెరుగుపరచడం(Improving fermentation of Alcohol):
ఫ్రాన్స్ లో వైన్ మరియు బీర్ పరిశ్రమలలో ఎన్నో సందర్భాలలో మద్యం అతిగా పులిసిపోవడం వల్ల దాన్ని పారబోయాల్సి వచ్చేది. ఈ దుష్పరిణామాన్ని అడ్డుకోడానికి ఏదైనా చెయ్యమని ఆ పరిశ్రమల వారు పాశ్చర్ ని కోరారు. పాశ్చర్ తన పరిశోధనల ద్వార పులిసిన వైన్ లోను, మంచి వైన్ లోను ఉండే ఈస్ట్ (yeast ) కణాల మధ్య ఆకారంలో తేడా ఉందని కనుక్కునారు. ఆక్సిజన్ రహితంగా కిణ్వన ప్రక్రియ (fermentation process) జరుగుతున్నప్పటికీ, అందులో వున్న ఈస్ట్ (yeast) వల్ల మద్యం ఉత్పత్తి జరుగుతుంది అని కనుక్కున్నారు. సరైన ఈస్ట్ (yeast ) ను ఉపయోగించడం వల్ల, 122F (55C) ఉష్ణోగ్రత వరకు వేడి చేసి అనర్థకరమైన ఇతర సూక్ష్మజీవులను ఆ ద్రవం నుంచి తొలగించడం వల్ల వైన్ పులియకుండా అరికట్టవచ్చని కనుక్కున్నారు.
పట్టు పరిశ్రమను కాపాడుట:
దక్షిణ-పశ్చిమ ఫ్రాన్స్ పట్టుపరిశ్రమలకి ఆలవాలం. అలంకార ప్రియులైన ఫ్రెంచ్ పౌరుల జీవనంలో ఈ పట్టు ఓ ముఖ్యభాగంగా ఉండేది. ఆ రోజుల్లో ఏదో తెలియని వ్యాధి వల్ల పట్టుకాయలు (silk coccoons) నాశనం అవుతూ ఉండేవి. కనుక 1864 లో ఫ్రెంచ్ ప్రభుత్వం, వ్యాధి వల్ల నాశనం అవుతున్న పట్టుపురుగులని రక్షించమని పాశ్చర్ ని కోరింది. స్థానికులైన పట్టు పురుగు పెంపకదార్లకి ముందు పాశ్చర్ మీద పెద్దగా నమ్మకం కలగలేదు. మైక్రోస్కోప్ పట్టుకుని బయల్దేరి వచ్చిన ఈ పెద్ద మనిషి తమకి ఏం చెయ్యగలడు అనుకున్నారు.
పట్టుపురుగులని నాశనం చేస్తున్న సూక్ష్మజీవుల మీద పాశ్చర్ పరిశీలనలు మొదలెట్టారు. 2 సంవత్సరాల తర్వాత పాశ్చర్ రెండు రకాలైన పరాన్నజీవులు (parasites) వల్ల infection సంభవించింది అని కనుగొన్నారు. తదనంతరం వాటిని నిర్మూలించే పద్ధతిని కనిపెట్టి పాశ్చర్ పట్టుపరిశ్రమని కాపాడారు.
అదృశ్య శత్రువులు:
ప్రాణాంతకమైన వ్యాధి ఆంత్రాక్స్ వ్యాధికి కారణం bacillius అనే కడ్డీ ఆకారంలో బాక్టీరియం. జర్మన్ వైద్యుడు రాబర్ట్ కోచ్ (Robert Koch) (1843-1910) ఆంత్రాక్స్ కి కారణమైన సూక్ష్మజీవి ఒకటుందని 1876 లో కనుక్కున్నాడు. పాశ్చర్ తన పరిశోధనలతో ఆ విషయాన్ని నిర్ధారించడమే కాక, ఆంత్రాక్స్ నివారణకి అవసరమైన వాక్సీన్ ని రూపొందించారు.
రాబిస్ వ్యాధి:
రేబీస్ అనేది వైరస్ ల వల్ల కలిగే ఓ భయంకరమైన వ్యాధి. అది కుక్కల నుండి మనుషులకి సోకుతుంది. ఈ వైరస్ బాక్టీరియాల కన్నా అతి చిన్నదైన వస్తువు. కనుక పాశ్చర్ వాడిన సూక్ష్మదర్శినిలో ఇది కనిపించలేదు. ఆ వైరస్ వ్యాధితో కేంద్ర నాడీ వ్యవస్థ ఫై ప్రభావితం చేస్తుంది. పాశ్చర్ ఆ వ్యాధి సోకిన జంతువుల వెన్నుపాము (spinal cord) నుంచి ద్రవం సంగ్రహించి, వివిధ పద్ధతుల చేత ఆ ద్రవం యొక్క రోగతీవ్రతని క్షీణపరిచి, ఆ ద్రవాన్ని తిరిగి కుక్కల మీదకి ఎక్కించి రేబీస్ కి వాక్సీన్ ని రూపొందించారు.
మొదటి రాబీస్ వ్యాక్సిన్:
1885,లో జోసెఫ్ మైస్టర్ అనే 9 ఏళ్ల పిల్లవాడికి మొట్టమొదటి సారిగా ఈ రేబీస్ వాక్సీన్ ని ఎక్కించి రోగాన్ని నయం చేశారు.
ఎన్నో ఏళ్ళ పాటు ఎన్నో మహమ్మారి రోగాల మీద ధ్వజం ఎత్తిన తన వ్యాధి నిర్మూలనా ప్రయత్నాలని వ్యవస్థీకరించాలనే ఉద్దేశంతో “పాశ్చర్ ఇన్స్టిట్యూట్” అనే ప్రైవేటు సంస్థకి ప్రారంభోత్సవం చేశారు.
ఆ విధంగా గొప్ప వైద్యుడిగా, శాస్త్రవేత్తగా, దేశభక్తుడిగా ఫ్రెంచ్ వారి మనసులలో స్థిరనివాసం ఏర్పరచుకున్న పాశ్చర్ 1895 లో సెప్టెంబర్ 28 నాడు పారిస్ లో సెయింట్ క్లౌడ్ సమీపంలో చివరి శ్వాస విడిచారు.
– శ్రీ.చ.
రచన: స్వాతి చీమకుర్తి
లూయిస్ పాశ్చర్ 27 డిసెంబర్ 1822 న ఫ్రాన్స్ లో జురా అనే ప్రాంతం లో జన్మించారు.
1849 వ సంవత్సవరం లో స్ట్రాస్బౌర్గ్ (Strasbourg) విశ్వవిద్యాలయం లో రసాయన శాస్త్ర ప్రొఫెసర్ అయ్యారు. అక్కడ ఆయన సేంద్రీయ సంయోగం (organic synthesis) ద్వారా స్ఫటిక విన్యాసాలకి (crystal structure) సంబంధించి ఎన్నో ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణలు చేసారు.
బాక్టీరియా వల్లా మరియు ఇతర సూక్ష్మ జీవుల వల్లా వ్యాధులు ఎలా సంభవిస్తాయి అన్న విషయం 19 వ శతాబ్దంలో ఒక రహస్యం గా ఉండేది. అప్పట్లో చాలా మంది కేవలం గాలి సోకడం వల్ల అంటువ్యాధులు వస్తాయని నమ్మేవారు. గాలిలో రోగకారక క్రిములని మోసుకొచ్చే వస్తువుల వల్ల అంటువ్యాధులు కలుగుతాయని అప్పుడు ఎవరికీ తెలీదు.
పాశ్చర్ కొన్ని అద్భుత ప్రయోగాలు చేసి సూక్ష్మ జీవులు ఒకదాన్నుండి ఒకటి పుడతాయని, గాల్లోంచి ఊడిపడవని నిరూపించాడు. ఆయన ప్రతిపాదించిన రోగకారక క్రిమి సిద్ధాంతం (Germ theory of disease) వైద్య శాస్త్రంలో ఒక విప్లవాత్మకమైన భావనగా చెప్పుకోవచ్చు. అంతేకాక ఆయన వ్యాధి యొక్క వ్యాప్తిని అరికట్టేందుకు ఆస్పత్రులలో చేతులు కడుక్కోవడం వంటి పరిశుభ్రతా పరమైన పద్ధతులు ప్రవేశపెట్టారు. పాశ్చర్ అత్యంత సునిశితమైన, క్రమబధ్ధమైన ప్రయోగాలు చేసి ఎన్నో ప్రమాదకరమైన సూక్ష్మజీవులను కనుగొన్నారు. ఆ సూక్ష్మజీవులని అరికట్టే వాక్సీన్ లు రూపొందించి మనుషులనే కాక, జంతువులను కూడా ఎన్నో భయంకరమైన వ్యాధుల నుంచి కాపాడారు.
జీవం నుంచి జీవం :
ఈ ద్రాక్ష చుట్టూ ఉన్న చిన్న సహజ పదార్థాలు(Yeasts) వాటి ఏక కణ శిలీంధ్రాల (single-celled fungi) నుంచి పెరుగుతాయి. ఇటువంటి సూక్ష్మజీవులు, పరిసరాలలో అనుకూల పరిస్థితులు ఉన్నప్పుడు వాటంతట అవే పుట్టుకు వస్తాయని ఒక సిద్ధాంతంగా(spontaneous generation) అప్పట్లో ప్రజలు భావించేవారు. పాశ్చర్ తన ప్రయోగాలను ఉపయోగించి ఈ సూక్ష్మజీవులు వాస్తవానికి ఇతర సూక్ష్మజీవుల నుండి ఉత్పత్తి అవుతాయని, ఊరికే గాలిలోంచి ఊడిపడవని నిరూపించారు.
ఆరోగ్యకరమైన పాలు:
పాలు అమ్మకానికి వెళ్ళే ముందు, వాటిలో ఉండే హానికరమైన జీవుల సంఖ్య (బ్యాక్టీరియా, వైరస్, శిలీంధ్రాలు వంటివి) తగ్గించేందుకు, ఒక నిర్ణీత సమయం సేపు, ఒక నిర్దిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చెయ్యాలి. పాశ్చర్ 1860 లో మొదట పులిసిపోయిన వైన్ ని శుధ్ధి చెయ్యడానికి ఈ పద్దతిని ఉపయోగించారు. ఆ తర్వాత నుంచి ఈ పద్దతిని పాశ్చరైజేషన్ (“Pasteurization”) అన్నారు.
మద్యాన్ని పులియబెట్టే పద్ధతిని మెరుగుపరచడం(Improving fermentation of Alcohol):
ఫ్రాన్స్ లో వైన్ మరియు బీర్ పరిశ్రమలలో ఎన్నో సందర్భాలలో మద్యం అతిగా పులిసిపోవడం వల్ల దాన్ని పారబోయాల్సి వచ్చేది. ఈ దుష్పరిణామాన్ని అడ్డుకోడానికి ఏదైనా చెయ్యమని ఆ పరిశ్రమల వారు పాశ్చర్ ని కోరారు. పాశ్చర్ తన పరిశోధనల ద్వార పులిసిన వైన్ లోను, మంచి వైన్ లోను ఉండే ఈస్ట్ (yeast ) కణాల మధ్య ఆకారంలో తేడా ఉందని కనుక్కునారు. ఆక్సిజన్ రహితంగా కిణ్వన ప్రక్రియ (fermentation process) జరుగుతున్నప్పటికీ, అందులో వున్న ఈస్ట్ (yeast) వల్ల మద్యం ఉత్పత్తి జరుగుతుంది అని కనుక్కున్నారు. సరైన ఈస్ట్ (yeast ) ను ఉపయోగించడం వల్ల, 122F (55C) ఉష్ణోగ్రత వరకు వేడి చేసి అనర్థకరమైన ఇతర సూక్ష్మజీవులను ఆ ద్రవం నుంచి తొలగించడం వల్ల వైన్ పులియకుండా అరికట్టవచ్చని కనుక్కున్నారు.
పట్టు పరిశ్రమను కాపాడుట:
దక్షిణ-పశ్చిమ ఫ్రాన్స్ పట్టుపరిశ్రమలకి ఆలవాలం. అలంకార ప్రియులైన ఫ్రెంచ్ పౌరుల జీవనంలో ఈ పట్టు ఓ ముఖ్యభాగంగా ఉండేది. ఆ రోజుల్లో ఏదో తెలియని వ్యాధి వల్ల పట్టుకాయలు (silk coccoons) నాశనం అవుతూ ఉండేవి. కనుక 1864 లో ఫ్రెంచ్ ప్రభుత్వం, వ్యాధి వల్ల నాశనం అవుతున్న పట్టుపురుగులని రక్షించమని పాశ్చర్ ని కోరింది. స్థానికులైన పట్టు పురుగు పెంపకదార్లకి ముందు పాశ్చర్ మీద పెద్దగా నమ్మకం కలగలేదు. మైక్రోస్కోప్ పట్టుకుని బయల్దేరి వచ్చిన ఈ పెద్ద మనిషి తమకి ఏం చెయ్యగలడు అనుకున్నారు.
పట్టుపురుగులని నాశనం చేస్తున్న సూక్ష్మజీవుల మీద పాశ్చర్ పరిశీలనలు మొదలెట్టారు. 2 సంవత్సరాల తర్వాత పాశ్చర్ రెండు రకాలైన పరాన్నజీవులు (parasites) వల్ల infection సంభవించింది అని కనుగొన్నారు. తదనంతరం వాటిని నిర్మూలించే పద్ధతిని కనిపెట్టి పాశ్చర్ పట్టుపరిశ్రమని కాపాడారు.
అదృశ్య శత్రువులు:
ప్రాణాంతకమైన వ్యాధి ఆంత్రాక్స్ వ్యాధికి కారణం bacillius అనే కడ్డీ ఆకారంలో బాక్టీరియం. జర్మన్ వైద్యుడు రాబర్ట్ కోచ్ (Robert Koch) (1843-1910) ఆంత్రాక్స్ కి కారణమైన సూక్ష్మజీవి ఒకటుందని 1876 లో కనుక్కున్నాడు. పాశ్చర్ తన పరిశోధనలతో ఆ విషయాన్ని నిర్ధారించడమే కాక, ఆంత్రాక్స్ నివారణకి అవసరమైన వాక్సీన్ ని రూపొందించారు.
రాబిస్ వ్యాధి:
రేబీస్ అనేది వైరస్ ల వల్ల కలిగే ఓ భయంకరమైన వ్యాధి. అది కుక్కల నుండి మనుషులకి సోకుతుంది. ఈ వైరస్ బాక్టీరియాల కన్నా అతి చిన్నదైన వస్తువు. కనుక పాశ్చర్ వాడిన సూక్ష్మదర్శినిలో ఇది కనిపించలేదు. ఆ వైరస్ వ్యాధితో కేంద్ర నాడీ వ్యవస్థ ఫై ప్రభావితం చేస్తుంది. పాశ్చర్ ఆ వ్యాధి సోకిన జంతువుల వెన్నుపాము (spinal cord) నుంచి ద్రవం సంగ్రహించి, వివిధ పద్ధతుల చేత ఆ ద్రవం యొక్క రోగతీవ్రతని క్షీణపరిచి, ఆ ద్రవాన్ని తిరిగి కుక్కల మీదకి ఎక్కించి రేబీస్ కి వాక్సీన్ ని రూపొందించారు.
మొదటి రాబీస్ వ్యాక్సిన్:
1885,లో జోసెఫ్ మైస్టర్ అనే 9 ఏళ్ల పిల్లవాడికి మొట్టమొదటి సారిగా ఈ రేబీస్ వాక్సీన్ ని ఎక్కించి రోగాన్ని నయం చేశారు.
ఎన్నో ఏళ్ళ పాటు ఎన్నో మహమ్మారి రోగాల మీద ధ్వజం ఎత్తిన తన వ్యాధి నిర్మూలనా ప్రయత్నాలని వ్యవస్థీకరించాలనే ఉద్దేశంతో “పాశ్చర్ ఇన్స్టిట్యూట్” అనే ప్రైవేటు సంస్థకి ప్రారంభోత్సవం చేశారు.
ఆ విధంగా గొప్ప వైద్యుడిగా, శాస్త్రవేత్తగా, దేశభక్తుడిగా ఫ్రెంచ్ వారి మనసులలో స్థిరనివాసం ఏర్పరచుకున్న పాశ్చర్ 1895 లో సెప్టెంబర్ 28 నాడు పారిస్ లో సెయింట్ క్లౌడ్ సమీపంలో చివరి శ్వాస విడిచారు.
బ్లాగర్లకి నూతన సంవత్సర శుభాకాంక్షలు!
రచన - రసజ్ఞ
2.1.1.b మాతృ నిర్ణయము (Mother determination):
ఇది శాశ్వతంగా ఉండే మాతృ ప్రభావం. Diver, Boycott & Garstang అనే శాస్త్రవేత్తలు చేసిన ప్రయోగాల (1925 - 1931) ద్వారా, Lymnaea peregra అనే మంచి నీటి నత్త (fresh water snail) లలో గుల్ల (shell) ఏర్పడేటప్పుడు, ఆ గుల్ల కుడి వైపుకు చుట్టుకుంటే వాటిని సవ్య (dextral) గుల్లలనీ, ఎడమ వైపుకి చుట్టుకుంటే అపసవ్య (synstral) గుల్లలనీ అంటారు. వీటిల్లో D అనే జన్యువు ఉంటే కుడి వైపుకీ (dextral), d అనే జన్యువు ఉంటే ఎడమ వైపుకీ (synstral) చుట్టుకుంటాయి. అయితే, వీటిల్లో కుండలీకరణం (shell coiling) ఎటు వైపు జరుగుతుంది అనే విషయం మాత్రం ప్రాణి స్వంత జన్యువులు కాకుండా వాటి తల్లి యొక్క జన్యువులు నిర్ణయిస్తాయి. అంటే, ఇప్పుడు మనం DD ఉన్న నత్తలని తల్లిగా dd ఉన్న నత్తలని తండ్రిగా తీసుకుంటే Dd ఉన్న పిల్లలు వస్తారు. మెండెల్ చెప్పిన బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం పిల్లల దృశ్యరూపం dextral ఉండాలి, అలాగే వచ్చింది. కానీ, DD ఉన్న నత్తలు తండ్రిగా, dd ఉన్న నత్తలు తల్లిగా తీసుకున్నా కూడా మెండెల్ సిద్ధాంతం ప్రకారం Dd ఉన్న పిల్లల దృశ్య రూపం dextral ఉండాలి కానీ ఇక్కడ మాత్రం synstral గమనించారు. పిల్ల నత్తలలో ఈ కుండలీకరణం ఎటువైపు జరుగుతుంది అనేది అండంలో ఉండే జన్యువులు నిర్ణయిస్తాయి కనుక మాతృ నిర్ణయమనీ, ఒకసారి గుల్ల ఏర్పడ్డాక, మార్చలేము కనుక ఇటువంటి మాతృ ప్రభావం శాశ్వతం అనీ వివరించారు.
2.1.1.c. క్షీర కారకము (Milk factor):
తల్లి పాల ద్వారా పిల్లలకి ఏమయినా లక్షణాలు వస్తే వాటిని క్షీర కారకాలు అంటారు. John Joseph Bittner (February 25, 1904 – December 14, 1961) అనే శాస్త్రవేత్త తల్లి పాల ద్వారా కాన్సర్ సుగ్రాహ్యత (sensitivity) ని ప్రేరేపించే పదార్ధము పిల్లలకి ప్రసారమవుతుంది అని ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించాడు. దీని కోసం రెండు విభాగాల ఎలుకలని తీసుకుని కొన్ని తరాల దాకా పెంచాడు. మొదటి విభాగం ఎలుకలకు అన్ని తరాలలోనూ కాన్సర్ ఉంటే, రెండవ విభాగంలోని ఎలుకలకు ఏ తరంలోనూ కాన్సర్ లేదు. ఇప్పుడు ఈ మొదటి విభాగం (తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉన్న) ఎలుకలకి పుట్టిన పిల్లలకు రెండవ విభాగంలోని (అస్సలు కాన్సర్ లేని) ఎలుకల పాలు పట్టించగా, వీటికి కాన్సర్ రాలేదు. మామూలుగా జన్యువుల ద్వారా వచ్చేది అయితే, తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉంది కనుక వీటికి కూడా కాన్సర్ రావాలి కానీ రాలేదు. ఇప్పుడు రెండవ విభాగం (అస్సలు కాన్సర్ లేని) ఎలుకలకు పుట్టిన పిల్లలకి మొదటి విభాగంలోని (తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉన్న) ఎలుకల పాలు పట్టించగా, వీటికి కాన్సర్ వచ్చింది. వీటి ఆధారంగా తల్లి పాల ద్వారా తరువాతి తరానికి వెళ్ళే లక్షణాలు కొన్ని ఉన్నాయని తేల్చిన Bittner, వాటికి క్షీర కారకాలు అని పేరు పెట్టాడు.
2.1.1.d. కప్పా రేణువులు (Kappa particles):
Paramecium అను పేరు గల జంతువులలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉంటాయని 1938-1943లో గుర్తించిన Tracy M. Sonneborn అనే శాస్త్రవేత్త ఈ జంతువుల మీద ఎన్నో పరిశోధనలు చేశారు. వాటి ద్వారా తెలిసినది ఏమిటంటే ఈ రకమయిన జంతువులలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి. ఒక రకంలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉంటే, రెండవ రకంలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉండవు. కప్పా రేణువులు కలిగి ఉన్న Paramecium, paramecin అనే పదార్ధాన్ని నీటిలోకి విడుదల చేయటం వలన అక్కడ నివసించే రెండవ రకమయిన, కప్పా రేణువులు లేని Paramecium లు చనిపోవటాన్ని గమనించారు. కనుక, కప్పా రేణువులు ఉండే Paramecium ని killer strains (ఇవి వేరే వాటిని చంపేస్తున్నాయి కనుక) అనీ, కప్పా రేణువులు లేనటువంటి Paramecium ని sensitive strains (వీటికి సుగ్రాహ్యత ఎక్కువ కనుక) అనీ పేర్లు పెట్టాడు. అసలు కప్పా రేణువులు ఉండటం వలన పారమీసిన్ (paramecin) అనే పదార్ధం తయారవుతోంది కనుక వీటిలో జన్యువు ఉండాలి అనుకుని ఆ కప్పా రేణువులు ఏమిటో తెలుసుకునే ప్రయత్నంలో పడ్డాడు. తను ఊహించినట్టుగానే పారమీసియం (Paramecium) ల కణద్రవ్యంలో DNA రేణువుల రూపంలో (particulate form) ఉండటాన్ని గమనించాడు (వీటినే కప్పా రేణువులు అంటారు). దానితో కప్పా రేణువులలో DNA ఉండటం వలననే, వీటి పిల్లలు కూడా కప్పా రేణువులతో పుడుతున్నారు, killers గా మారుతున్నారు అని నిర్ధారించాడు. అయితే, కణద్రవ్యంలో ఉండే ఈ రకమయిన (కప్పా రేణువులలో ఉండే) జన్యువులు, వాటి కేంద్రకంలో ఉండే జన్యువుల చేత నియంత్రించ బడుతున్నాయి. ఏ విధంగా అంటే, కణద్రవ్యంలో కప్పా రేణువులు ఉన్నప్పుడు మాత్రమే కేంద్రకంలో ఉండే K జన్యువు వీటి సంఖ్యను పెంచుతుంది. అసలు కప్పా రేణువులు లేని sensitive strains లో ఆ జన్యువు ఉన్నా కూడా ఏమీ చేయలేదు.
ఇప్పుడు, KK ఉన్నవి killer strains, kk ఉన్నవి sensitive strains అనుకున్నాం కనుక, ఈ రెంటి మధ్యా సంయోగం (వీటిల్లో జరిగే సంయోగ పద్ధతి conjugation) జరిగితే, వచ్చే పిల్లలలో మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Kk వచ్చి, killer strains అయి ఉండాలి. ఇక్కడ, Kk వచ్చినా కూడా, ఇవి సంయోగం జరిగే సమయాన్ని బట్టీ రెండు రకాలుగా రావటాన్ని గమనించారు. సంయోగం ఎక్కువసేపు జరిగినపుడు, కేంద్రకాలతో పాటూ రెండిటిలో ఉండే కణద్రవ్యం కూడా కలిసినపుడు వచ్చిన Kk, killer గా మారింది. సంయోగం తక్కువసేపు జరిగినపుడు, కేవలం రెండిటిలో ఉండే కేంద్రకాల కలయిక జరిగినపుడు (ఇక్కడ కణద్రవ్యం కలయిక ఉండదు) వచ్చిన Kk మాత్రం sensitive strain గా మారింది. దీని వలన కణద్రవ్యం ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తోంది అని తెలుస్తోంది.
2.1.2. మాతృ అనువంశికత (Maternal Inheritance):
అండములో ఉండే కణాంగాలు (కణద్రవ్యంలోని) సంతతిలోనికి చేరి లక్షణాలను వ్యక్తం చేస్తే దానిని మాతృ అనువంశికత అంటారు. దీనికి కేంద్రక జన్యువులతో సంబంధం ఉండదు కనుక దీనిని నిజమయిన కణద్రవ్య అనువంశికతగా పరిగణిస్తారు. ఏ కణాంగాల ఆధారంగా అనువంశికత జరుగుతోంది అన్న దానిని బట్టీ, ఇది రెండు రకాలు:
2.1.2.a. ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత (Plastid Inheritance):
కణాలలో రంగునిచ్చే వాటిని ప్లాస్టిడ్లు అంటారు. ఇవి ప్రో ప్లాస్టిడ్ల నుండీ తయారవుతాయి. వృక్ష కణాలలో ఇవి ముఖ్యంగా కనిపిస్తూ ఉంటాయి. ఇంతక ముందు చెప్పుకున్న హరిత రేణువులు (chloroplast) ప్లాస్టిడ్లలో ఒక రకం. ఈ హరిత రేణువుల్లో DNA ఉంటుంది అని ముందుగానే చెప్పుకున్నాం కనుక ఇటువంటి DNA ని cpDNA (chloroplast DNA) అంటారు. ఈ cp DNA ద్వారా జరిగే అనువంశికాన్నే ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత అంటారు. ఈ రకమైన అనువంశికాన్ని Carl Erich Correns (September 10, 1864 - February 14, 1933) అనే శాస్త్రవేత్త 1909లో Mirabilis jalapa (four o'clock plant) అనే మొక్కలో కనుగొన్నాడు. ఈ మొక్కల్లో 3 రంగులలో ఆకులు ఉండటాన్ని గమనించాడు. వాటిల్లో తెలుపు రంగు ఆకులు - తెలుపు రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (leucoplasts) వలన, ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులు - ఆకుపచ్చ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (chloroplasts) వలన, మిశ్రమ రంగు ఆకులు - రెండు రకాల ప్రో ప్లాస్టిడ్లూ ఉండటం వలన వస్తాయని చెప్పారు.
ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలన్నిటిలోనూ ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులే గమనించారు.
అదే విధంగా, తెలుపు రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలన్నిటిలోనూ తెలుపు రంగు ఆకులే గమనించారు.
అదే, మిశ్రమ రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలలో అన్ని రంగుల ఆకులనూ (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) గమనించారు.
పరిశీలించి చూస్తే తల్లి కొమ్మ ఏ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్లను కలిగివుంటే పిల్లలలో కూడా అవే గమనించారు కనుక ప్లాస్టిడ్లు తల్లి ద్వారా వెళతాయి అని ఋజువు చేశారు. ఇక్కడ మనం గమనించవలసిన ముఖ్య విషయం ఏమిటంటే, దీనికీ, కేంద్రక జన్యువులకీ ఏ మాత్రమూ సంబంధం లేదు.
(ఇంకా వుంది)
రచన - రసజ్ఞ
2.1.1.b మాతృ నిర్ణయము (Mother determination):
ఇది శాశ్వతంగా ఉండే మాతృ ప్రభావం. Diver, Boycott & Garstang అనే శాస్త్రవేత్తలు చేసిన ప్రయోగాల (1925 - 1931) ద్వారా, Lymnaea peregra అనే మంచి నీటి నత్త (fresh water snail) లలో గుల్ల (shell) ఏర్పడేటప్పుడు, ఆ గుల్ల కుడి వైపుకు చుట్టుకుంటే వాటిని సవ్య (dextral) గుల్లలనీ, ఎడమ వైపుకి చుట్టుకుంటే అపసవ్య (synstral) గుల్లలనీ అంటారు. వీటిల్లో D అనే జన్యువు ఉంటే కుడి వైపుకీ (dextral), d అనే జన్యువు ఉంటే ఎడమ వైపుకీ (synstral) చుట్టుకుంటాయి. అయితే, వీటిల్లో కుండలీకరణం (shell coiling) ఎటు వైపు జరుగుతుంది అనే విషయం మాత్రం ప్రాణి స్వంత జన్యువులు కాకుండా వాటి తల్లి యొక్క జన్యువులు నిర్ణయిస్తాయి. అంటే, ఇప్పుడు మనం DD ఉన్న నత్తలని తల్లిగా dd ఉన్న నత్తలని తండ్రిగా తీసుకుంటే Dd ఉన్న పిల్లలు వస్తారు. మెండెల్ చెప్పిన బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం పిల్లల దృశ్యరూపం dextral ఉండాలి, అలాగే వచ్చింది. కానీ, DD ఉన్న నత్తలు తండ్రిగా, dd ఉన్న నత్తలు తల్లిగా తీసుకున్నా కూడా మెండెల్ సిద్ధాంతం ప్రకారం Dd ఉన్న పిల్లల దృశ్య రూపం dextral ఉండాలి కానీ ఇక్కడ మాత్రం synstral గమనించారు. పిల్ల నత్తలలో ఈ కుండలీకరణం ఎటువైపు జరుగుతుంది అనేది అండంలో ఉండే జన్యువులు నిర్ణయిస్తాయి కనుక మాతృ నిర్ణయమనీ, ఒకసారి గుల్ల ఏర్పడ్డాక, మార్చలేము కనుక ఇటువంటి మాతృ ప్రభావం శాశ్వతం అనీ వివరించారు.
2.1.1.c. క్షీర కారకము (Milk factor):
తల్లి పాల ద్వారా పిల్లలకి ఏమయినా లక్షణాలు వస్తే వాటిని క్షీర కారకాలు అంటారు. John Joseph Bittner (February 25, 1904 – December 14, 1961) అనే శాస్త్రవేత్త తల్లి పాల ద్వారా కాన్సర్ సుగ్రాహ్యత (sensitivity) ని ప్రేరేపించే పదార్ధము పిల్లలకి ప్రసారమవుతుంది అని ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించాడు. దీని కోసం రెండు విభాగాల ఎలుకలని తీసుకుని కొన్ని తరాల దాకా పెంచాడు. మొదటి విభాగం ఎలుకలకు అన్ని తరాలలోనూ కాన్సర్ ఉంటే, రెండవ విభాగంలోని ఎలుకలకు ఏ తరంలోనూ కాన్సర్ లేదు. ఇప్పుడు ఈ మొదటి విభాగం (తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉన్న) ఎలుకలకి పుట్టిన పిల్లలకు రెండవ విభాగంలోని (అస్సలు కాన్సర్ లేని) ఎలుకల పాలు పట్టించగా, వీటికి కాన్సర్ రాలేదు. మామూలుగా జన్యువుల ద్వారా వచ్చేది అయితే, తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉంది కనుక వీటికి కూడా కాన్సర్ రావాలి కానీ రాలేదు. ఇప్పుడు రెండవ విభాగం (అస్సలు కాన్సర్ లేని) ఎలుకలకు పుట్టిన పిల్లలకి మొదటి విభాగంలోని (తరతరాలుగా కాన్సర్ ఉన్న) ఎలుకల పాలు పట్టించగా, వీటికి కాన్సర్ వచ్చింది. వీటి ఆధారంగా తల్లి పాల ద్వారా తరువాతి తరానికి వెళ్ళే లక్షణాలు కొన్ని ఉన్నాయని తేల్చిన Bittner, వాటికి క్షీర కారకాలు అని పేరు పెట్టాడు.
2.1.1.d. కప్పా రేణువులు (Kappa particles):
Paramecium అను పేరు గల జంతువులలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉంటాయని 1938-1943లో గుర్తించిన Tracy M. Sonneborn అనే శాస్త్రవేత్త ఈ జంతువుల మీద ఎన్నో పరిశోధనలు చేశారు. వాటి ద్వారా తెలిసినది ఏమిటంటే ఈ రకమయిన జంతువులలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి. ఒక రకంలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉంటే, రెండవ రకంలో ఈ కప్పా రేణువులు ఉండవు. కప్పా రేణువులు కలిగి ఉన్న Paramecium, paramecin అనే పదార్ధాన్ని నీటిలోకి విడుదల చేయటం వలన అక్కడ నివసించే రెండవ రకమయిన, కప్పా రేణువులు లేని Paramecium లు చనిపోవటాన్ని గమనించారు. కనుక, కప్పా రేణువులు ఉండే Paramecium ని killer strains (ఇవి వేరే వాటిని చంపేస్తున్నాయి కనుక) అనీ, కప్పా రేణువులు లేనటువంటి Paramecium ని sensitive strains (వీటికి సుగ్రాహ్యత ఎక్కువ కనుక) అనీ పేర్లు పెట్టాడు. అసలు కప్పా రేణువులు ఉండటం వలన పారమీసిన్ (paramecin) అనే పదార్ధం తయారవుతోంది కనుక వీటిలో జన్యువు ఉండాలి అనుకుని ఆ కప్పా రేణువులు ఏమిటో తెలుసుకునే ప్రయత్నంలో పడ్డాడు. తను ఊహించినట్టుగానే పారమీసియం (Paramecium) ల కణద్రవ్యంలో DNA రేణువుల రూపంలో (particulate form) ఉండటాన్ని గమనించాడు (వీటినే కప్పా రేణువులు అంటారు). దానితో కప్పా రేణువులలో DNA ఉండటం వలననే, వీటి పిల్లలు కూడా కప్పా రేణువులతో పుడుతున్నారు, killers గా మారుతున్నారు అని నిర్ధారించాడు. అయితే, కణద్రవ్యంలో ఉండే ఈ రకమయిన (కప్పా రేణువులలో ఉండే) జన్యువులు, వాటి కేంద్రకంలో ఉండే జన్యువుల చేత నియంత్రించ బడుతున్నాయి. ఏ విధంగా అంటే, కణద్రవ్యంలో కప్పా రేణువులు ఉన్నప్పుడు మాత్రమే కేంద్రకంలో ఉండే K జన్యువు వీటి సంఖ్యను పెంచుతుంది. అసలు కప్పా రేణువులు లేని sensitive strains లో ఆ జన్యువు ఉన్నా కూడా ఏమీ చేయలేదు.
ఇప్పుడు, KK ఉన్నవి killer strains, kk ఉన్నవి sensitive strains అనుకున్నాం కనుక, ఈ రెంటి మధ్యా సంయోగం (వీటిల్లో జరిగే సంయోగ పద్ధతి conjugation) జరిగితే, వచ్చే పిల్లలలో మెండెల్ బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతం ప్రకారం Kk వచ్చి, killer strains అయి ఉండాలి. ఇక్కడ, Kk వచ్చినా కూడా, ఇవి సంయోగం జరిగే సమయాన్ని బట్టీ రెండు రకాలుగా రావటాన్ని గమనించారు. సంయోగం ఎక్కువసేపు జరిగినపుడు, కేంద్రకాలతో పాటూ రెండిటిలో ఉండే కణద్రవ్యం కూడా కలిసినపుడు వచ్చిన Kk, killer గా మారింది. సంయోగం తక్కువసేపు జరిగినపుడు, కేవలం రెండిటిలో ఉండే కేంద్రకాల కలయిక జరిగినపుడు (ఇక్కడ కణద్రవ్యం కలయిక ఉండదు) వచ్చిన Kk మాత్రం sensitive strain గా మారింది. దీని వలన కణద్రవ్యం ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తోంది అని తెలుస్తోంది.
2.1.2. మాతృ అనువంశికత (Maternal Inheritance):
అండములో ఉండే కణాంగాలు (కణద్రవ్యంలోని) సంతతిలోనికి చేరి లక్షణాలను వ్యక్తం చేస్తే దానిని మాతృ అనువంశికత అంటారు. దీనికి కేంద్రక జన్యువులతో సంబంధం ఉండదు కనుక దీనిని నిజమయిన కణద్రవ్య అనువంశికతగా పరిగణిస్తారు. ఏ కణాంగాల ఆధారంగా అనువంశికత జరుగుతోంది అన్న దానిని బట్టీ, ఇది రెండు రకాలు:
2.1.2.a. ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత (Plastid Inheritance):
కణాలలో రంగునిచ్చే వాటిని ప్లాస్టిడ్లు అంటారు. ఇవి ప్రో ప్లాస్టిడ్ల నుండీ తయారవుతాయి. వృక్ష కణాలలో ఇవి ముఖ్యంగా కనిపిస్తూ ఉంటాయి. ఇంతక ముందు చెప్పుకున్న హరిత రేణువులు (chloroplast) ప్లాస్టిడ్లలో ఒక రకం. ఈ హరిత రేణువుల్లో DNA ఉంటుంది అని ముందుగానే చెప్పుకున్నాం కనుక ఇటువంటి DNA ని cpDNA (chloroplast DNA) అంటారు. ఈ cp DNA ద్వారా జరిగే అనువంశికాన్నే ప్లాస్టిడ్ అనువంశికత అంటారు. ఈ రకమైన అనువంశికాన్ని Carl Erich Correns (September 10, 1864 - February 14, 1933) అనే శాస్త్రవేత్త 1909లో Mirabilis jalapa (four o'clock plant) అనే మొక్కలో కనుగొన్నాడు. ఈ మొక్కల్లో 3 రంగులలో ఆకులు ఉండటాన్ని గమనించాడు. వాటిల్లో తెలుపు రంగు ఆకులు - తెలుపు రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (leucoplasts) వలన, ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులు - ఆకుపచ్చ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్ల (chloroplasts) వలన, మిశ్రమ రంగు ఆకులు - రెండు రకాల ప్రో ప్లాస్టిడ్లూ ఉండటం వలన వస్తాయని చెప్పారు.
ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలన్నిటిలోనూ ఆకుపచ్చ రంగు ఆకులే గమనించారు.
అదే విధంగా, తెలుపు రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలన్నిటిలోనూ తెలుపు రంగు ఆకులే గమనించారు.
అదే, మిశ్రమ రంగు ఆకులున్న కొమ్మని తల్లిగా తీసుకుని వేరు వేరు రంగుల ఆకులున్న (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) కొమ్మలను తండ్రులుగా తీసుకుంటూ విడి విడిగా జరిపిన సంకరణాల ద్వారా వచ్చిన మొక్కలలో అన్ని రంగుల ఆకులనూ (ఆకుపచ్చ, తెలుపు, మిశ్రమ) గమనించారు.
పరిశీలించి చూస్తే తల్లి కొమ్మ ఏ రంగు ప్రో ప్లాస్టిడ్లను కలిగివుంటే పిల్లలలో కూడా అవే గమనించారు కనుక ప్లాస్టిడ్లు తల్లి ద్వారా వెళతాయి అని ఋజువు చేశారు. ఇక్కడ మనం గమనించవలసిన ముఖ్య విషయం ఏమిటంటే, దీనికీ, కేంద్రక జన్యువులకీ ఏ మాత్రమూ సంబంధం లేదు.
(ఇంకా వుంది)
