శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in Tamil Language. Please Click here.

మానవ జన్యు యంత్రాంగం

Posted by V Srinivasa Chakravarthy Monday, May 11, 2020

మనుషులు అడవులలో పెరిగారు. అడవులంటే మనకి సహజంగా ఎందుకో అభిమానం. ఆకాశం దిశగా మెడను చాచే చెట్టు ఎంత అందంగా ఉంటుంది! కిరణజన్యసంయోగం చేత ఆహారాన్ని ఉత్పత్తి చేసుకునేందుకు, తేజం కోసం తపించే దాని ఆకులు  ఇతర పత్రాలతో పోటీ పడతాయి. సూక్ష్మంగా చూస్తే రెండు ఇరుగు పొరుగు చెట్లు అతి సున్నితంగా, సుతిమెత్తగా ఒకదాన్నొకటి తోసుకుంటూ కాంతి కళ్లలో పడాలని తాపత్రయపడడం కనిపిస్తుంది. చెట్లు అద్భుతమైన యంత్రాలు. సూర్యకాంతే వాటి ఇంధనం. నేల నుండి నీరు, గాలి నుండి కార్బన్ డయాక్సయిడ్, గ్రహించుకుని, వాటి కోసమే కాక మన కోసం కూడా ఆహారాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అలా ఉత్పత్తి అయిన కార్బోహైడ్రేట్ లని, మొక్కలు తమతరు కార్యాలనినడిపించుకోవడం కోసం వినియోగించుకుంటాయి. ఇక మొక్కల మీద పడి పరాన్నభుక్కులుగా (parasites) జీవించే మనము, మనవంటి జంతువులు, కార్బన్ డయాక్సైడ్ లని మన లాభం కోసం వాడుకోవడం జరుగుతుంది. మనం మొక్కలని తిన్నప్పుడు, అందులోని కార్బోహైడ్రేట్ లు, మన రక్తంలో కలిసిన ఆక్సిజన్ తో కలిసి, మన ప్రయాసలకి ఇంధనమైన పదార్థంగా మారుతాయి. ప్రయత్నంలో మనం కార్బన్ డయాక్సయిడ్ ని వదులుతాము. వాయువుని మొక్కలు పీల్చుకుని మరిన్ని కార్బోహైడ్రేట్ లని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. విధంగా మొక్కలకి, జంతువులకి మధ్య ఒక రకమైన అద్భుత సహకార వర్తనం జరుగుతుంది. ఒకరి నిశ్వాసలు వీలుగా మరొకరి ఉచ్ఛ్వాసలు అవుతాయి. ధరావ్యాప్తంగా  రెండు జీవజాతులు ఒక దాన్నొకటి సంరక్షించుకోవడం కనిపిస్తుంది. అతిసుందర జీవనచక్రాన్ని 150 మిలియన్ కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉండే ఓ నక్షత్రం నడిపిస్తూ ఉంటుంది.

మనకి తెలిసిన కర్బన రసాయనాలు కొన్ని పదుల బిలియన్లు ఉన్నాయి. కాని అతి ముఖ్యమైన జీవన చర్యలలో వాటిలో యాభై మాత్రమే పాల్గొంటాయి. అవే విన్యాసాలు పదే పదే వినియోగించబడుతూ ఉంటాయి. పొదుపుగా, పదిలంగా, సృజనాత్మకంగా అనేకమైన క్రియలలో వాడబడుతూ ఉంటాయి. భూమి మీద జీవనయంత్రాంగపు కేంద్రం వద్ద  అంటే కణ రసాయన యంత్రాంగాన్ని అదిలించే ప్రోటీన్ల చర్యలలో, అనువంశిక ఆదేశాలని అమలుజరిపే న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ల చర్యలలో  అణువులే పాల్గొంటాయి. అన్ని వృక్ష, జంతు జాతులలోను అణువులే కనిపిస్తాయి. ఒక నరుడిలోను, ఓక తరువులోను ఉండే మూల అణువులు ఒకటే. తగినంత దూరంగా గతంలోకి వెళితే మనందరి పూర్వీకులు ఒకరే.

గెలాక్సీలు, తారలు ఎంత అందంగా, సంక్లిష్టంగా ఉంటాయో, జీవకణం కూడా అంతే అందంగా, సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది. కణంలోని సంక్లిష్ట యంత్రాంగం అంతా  నాలుగు బిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు ఎంతో ప్రయాసకోర్చి కూర్చబడింది. ఆహార శకలాలు కణ యంత్రాంగంగా రూపాంతరం గావించబడ్డాయి. నేటి తెల్ల రక్త కణాలు, నిన్నటి వెన్న పూసిన పాలకూర. కణం ఇదంతా ఎలా సాధిస్తుంది? కణంలో ఒక సంక్లిష్టమైన, సుక్ష్మమైన జాలం వంటి అంతరంగ నిర్మాణం ఉంటుంది. అది దాని ఆకారాన్నది నిలుపుకుంటూ, అణువులని రూపాంతరం గావిస్తూ, శక్తిని నిలువ చేసుకుంటూ, ఆత్మపునరుత్పత్తికి సన్నాహాలు జరుపుకుంటుంది. మనం కణంలోకి ప్రవేశించగలిగితే, మనకి కనిపించే ఎన్నో అణు శకలాలు ప్రోటీన్ అణువులే అవుతాయి. కొన్ని మహోగ్రంగా పని చేస్తుంటే, మరి కొన్ని నిశ్చింతగా ఎదురుచూస్తూ ఉంటాయి. ప్రోటీన్లలో అతి ముఖ్యమైన అణువులు ఎన్జైమ్ లు. ఇవి కణంలోని రసాయన చర్యలని నియంత్రిస్తూ ఉంటాయి. అసెంబ్లీ లైన్ లో  పని చేసే కార్మికుల  వంటివి ఎంజైమ్ లు. ఒక్కొక్కటి ఒక ప్రత్యేక రసాయన క్రియని మాత్రం జరిపించే నైపుణ్యం కలిగి ఉంటుంది. న్యూక్లియోటైడ్ గువనొసైన్ ఫాస్ఫేట్ నిర్మాణంలో నాలుగో మెట్టు ఒక ఎంజైమ్ నిర్వర్తిస్తే, చక్కెర అణువుని విచ్ఛిన్నం చేసి శక్తిని పుట్టించే చర్యలో 11 మెట్టు మరో ఎంజైమ్ నిర్వర్తిస్తుంది. కాని కణంలో జరిగే కార్యక్రమాలకి కార్యకర్తలు ఎంజైమ్ లు కావు. అవి పై నుండి వచ్చే ఆదేశాలని అమలు చేస్తుంటాయంతే. ఆదేశాలనిచ్చే అధినేతలు న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ లు. కణం యొక్క అంతరాళాలలో, న్యూక్లియస్ అనే సురక్షిత నగరంలో, అవి వేరేగా భద్రంగా జీవిస్తుంటాయి.

కణంలో ఉండే న్యూక్లియస్ పై పొరలో కన్నం చేసుకుని అందులోకి దూకితే, అక్కడి పరిస్థితి నూడిల్ కర్మాగారంలో బాంబు పేలితే ఏర్పడే పరిస్థితిలా ఉంటుంది. తీగలు, దారాలు కుప్పలు, తెప్పలుగా చిక్కులు పడి ఉంటాయక్కడ. తీగలలో ఉండేవి రెండు రకాల న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ లు. వీటిలో మొదటిది  డీ.ఎన్.. -  ఏం చెయ్యాలో దీనికి తెలుసు. రెండవది ఆర్.ఎన్.. -  డీ.ఎన్. నుండి వెలువడ్డ ఆదేశాలని ఇది మొత్తం కణం అంతా దండోరా వేస్తుంది. నాలుగు బిలియన్ల సంవత్సరాల పరిణామం  సృష్టించిన అత్యుత్తమ అణు ఉత్పత్తులివి. ఒక కణాన్ని గాని, ఒక చెట్టుని గాని, మానవ చేష్టని గాని నిర్వచించడానికి కావలసిన సమాచారం అంతా వీటిలో పొందుపరచబడి ఉంటుంది. మనిషి డీ.ఎన్.. లో ఉండే సమాచారం అంతా మామూలు మానవ భాషలో రాస్తే వంద లావుపాటు పుస్తకాలు నిండిపోతాయి. అంతే కాదు. డీ.ఎన్.. అణువులని వాటిని అవి ప్రతులు చేసుకోవడం కూడా తెలుసు. యుగయుగాల గతం గల రాలుగాయి డీ.ఎన్.. లకి చాలా చాలా తెలుసు.

డీ.ఎన్.. అణువు ఒక జంట హెలిక్స్ అకారంలో ఉంటుంది. మెలిక తిరిగిన మెట్ల దారిలా అందులో రెండు దారాలు ఒకదాన్నొకటి పెనవేసుకుని ఉంటాయి. ఒక్కొక్క దారంలోను ఉండే న్యూక్లియోటైడ్ వరుసక్రమంలోనే జీవరహస్యం అంతా రచించి వుంది. పునరుత్పత్తి జరిగే సమయంలో రెండు దారాలు వేరుపడతాయి. ప్రయత్నంలో ఒక ప్రత్యేక ప్రోటీన్ దొహదం చేస్తుంది. కణ న్యూక్లియస్ అంతా నిండిన చిక్కని ద్రవంలో తేలాడే న్యూక్లియోటైడ్ పునాది రాళ్లతో అవి తమని తాము ప్రతి చేసుకుంటాయి. రెండు దారాలు వేరుపడే కార్యక్రమం మొదలయ్యాక డీ.ఎన్.. పాలిమరేజ్ అనే ఒక రకం ఎంజైమ్ ప్రతి చేసే క్రియ దోషరహితంగా జరిగేలా చూస్తుంది. దోషం వస్తే దోషాన్ని కత్తిరించి, తొలగించి, తప్పుడు న్యూక్లియోటైడ్ స్థానంలో సరైన న్యూక్లియోటైడ్ ని ప్రవేశపెట్టడానికి వేరే ఎంజైమ్ లు ఉంటాయి. అద్భుత శక్తులు గల అణుయంత్రాంగాన్ని అదిలిస్తుంటాయి ఎంజైమ్ లు.

న్యూక్లియస్ లో ఉండే డీ.ఎన్.. తనని తాను ప్రతి చేసుకుంటుంది నిజమే. (అసలు అనువంశికత అంటే అదే కదా?) కాని దాని పని అక్కడితో ఆగిపోదు. అది మెసెంజర్ ఆర్.ఎన్.. (messenger RNA, లేదా mRNA) అనే మరో న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ ని కూడా నిర్మించి తద్వార కణంలోని జీవక్రియలని నియంత్రిస్తుంది. మెసెంజర్ ఆర్.ఎన్.. న్యూక్లియస్ బయటికి వెళ్లి సరైన చోట, సరైన సమయంలో ఒక ఎంజైమ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని నియంత్రిస్తుంది. వ్యవహారానికి అంతంలో ఒక ఏకైక ఎంజైమ్  అణువు ఉత్పన్నం అవుతుంది. అప్పుడా ఎంజైమ్ కణంలోని రసాయన చర్యలలో ఒక ప్రత్యేక రసాయన చర్యని పర్యవేక్షిస్తుంది.

మానవ డీ.ఎన్.. కొన్ని బిలియన్ న్యూక్లియోటైడ్ లు మెట్లుగా గల నిచ్చెన. న్యూక్లియోటైడ్ వరుసలలో చాలా మటుకు వరుసలు అర్థం లేనివి. వాటి వల్ల సంయోజితమైన ప్రోటీన్లకి విధమైన ఉపయోగకర ప్రయోజనమూ ఉండదు. మన లాంటి సంక్లిష్టమైన జీవరూపాలలో ఉపయోగపడే  న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ అణువుల  సంఖ్య అత్యల్పంగా ఉంటుంది. న్యూక్లీక్ ఆసిడ్లని ఎన్ని రకాలుగా వివిధ వరుసలలో ఏర్పాటు చెయ్యొచ్చో సంఖ్యని గమనిస్తే అది చాలా చాలా పెద్ద సంఖ్య అవుతుంది. బహుశా అది మొత్తం విశ్వంలో ఉండే ఎలక్ ట్రాన్ల, ప్రోటాన్ల సంఖ్య కన్నా పెద్ద సంఖ్య అవుతుందేమో. కారణం చేత  జన్యుపరంగా మొత్తం సాధ్యమైన వ్యక్తుల సంఖ్య, ఇంతవరకు వాస్తవంలో జీవించిన వ్యక్తుల సంఖ్య కన్నా చాలా చాలా పెద్దది. మానవజాతిలో నిద్రాణమై వున్న అవకాశాలు అగణనీయమైనవి. గతంలో జీవించిన వ్యక్తి కన్నా కూడా మరింత ఉన్నతమైన జీవిని సృష్టించేలా న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ల వరసులని ప్రత్యేక రీతిలో కూర్చడం సాధ్యమేనేమో. కాని న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ల వరుసని ఎలా కూర్చితే ఎలాంటి వ్యక్తి ఏర్పడతాడో తెలిపే రహస్యం మనకి తెలియదు. బహుశా భవిష్యత్తులో న్యూక్లీక్ ఆసిడ్ లని మనకి కావలసిన వరుసక్రమంలో కూర్చుతూ మనకి కావలసిన లక్షణాలు గల మనుషులని సృష్టించగలమేమో. కాని అది తలచుకుంటేనే భయ విభ్రాంతులు కలుగుతున్నాయి.

(ఇంకా వుంది)

1 Responses to మానవ జన్యు యంత్రాంగం

  1. sri Says:
  2. సర్,చాలా చక్కగా విశదీకరించారు,ఆసక్తికరంగా వుంది.అవకాశం ఉంటే, బొమ్మలు వీలౌనా? అన్యధా భావించ వలదు. శ్రీనివాసరావు.వి-ఖమ్మం

     

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Popular Posts