வாட்சன் மற்றும் கிரிக்கின் டிஎன்ஏ மூலக்கூறு மாதிரி
20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், மரபியல் பற்றிய நமது புரிதல் மிகவும் குறைவாகவே இருந்தது. மரபணுக்களே மரபுரிமையின் அடிப்படை அலகுகள் என்பது புரிந்துகொள்ளப்பட்டிருந்தாலும், அவற்றின் விரிவான கட்டமைப்பும் செயல்பாட்டு வழிமுறைகளும் ஒரு மர்மமாகவே இருந்தன. 1953 ஆம் ஆண்டில், ஜேம்ஸ் வாட்சன் மற்றும் பிரான்சிஸ் கிரிக் என்ற இரண்டு இளம் விஞ்ஞானிகள், டி.என்.ஏ கட்டமைப்பின் ஒரு மாதிரியை முன்மொழிந்தபோது ஒரு திருப்புமுனை ஏற்பட்டது; அதுவே மூலக்கூறு உயிரியல் பற்றிய நவீன புரிதலுக்கு அடித்தளமாக அமைந்தது. இந்தக் கண்டுபிடிப்பு பரந்த அளவிலான மரபியல் ஆராய்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது மட்டுமல்லாமல், மருத்துவம், தடயவியல் மற்றும் பல துறைகளிலும் புரட்சியை ஏற்படுத்தியது.
வரலாற்றுப் பின்னணி
வாட்சன் மற்றும் கிரிக்கின் மகத்தான கண்டுபிடிப்பை நாம் ஆழமாக ஆராய்வதற்கு முன், அக்காலகட்டத்தின் அறிவியல் சூழலைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியிலும் 20 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியிலும், "மரபணுக்கள்" என்ற கருத்து நன்கு அறியப்பட்டிருந்தது, ஆனால் அவற்றின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் அமைப்பு தெளிவற்று இருந்தது. பட்டாணிச் செடிகளைக் கொண்டு பரிசோதனைகள் செய்த கிரிகோர் மெண்டல் போன்ற விஞ்ஞானிகளின் ஆராய்ச்சி, பண்புகள் முறையாக மரபுரிமையாகப் பெறப்படலாம் என்பதை நிரூபித்திருந்தது. இருப்பினும், இந்தத் தகவலைக் கொண்டு சென்ற பொருள் அறியப்படாமலேயே இருந்தது.
1928-ல், ஃபிரடெரிக் கிரிஃபித், பாக்டீரியாக்கள் தங்களுக்குள் மரபணுத் தகவல்களைப் பரிமாறிக்கொள்ள முடியும் என்று கூறும் ஒரு புகழ்பெற்ற சோதனையை முன்வைத்தார்; இந்த நிகழ்வு பின்னர் பாக்டீரியா உருமாற்றம் என்று அறியப்பட்டது. முன்பு உயிர்க்கொல்லியாக இருந்த, ஆனால் இறந்த ஒரு பாக்டீரியா வகையுடன் கலக்கும்போது, உயிர்க்கொல்லி அல்லாத ஒரு பாக்டீரியா வகை உயிர்க்கொல்லியாக மாறக்கூடும் என்பதை கிரிஃபித் காட்டினார். இது, குறிப்பிட்ட மூலக்கூறுகளே மரபுப் பண்புகளுக்குக் காரணம் என்பதற்கான ஒரு துப்பை வழங்கியது.
1944-ல், ராக்ஃபெல்லர் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த ஆஸ்வால்ட் ஏவரி மற்றும் அவரது சகாக்கள், டி.என்.ஏ-வை தகவல்களைக் கடத்தும் ஊடகமாகக் கண்டறிந்தனர். புரதங்கள் அவற்றின் சிக்கலான தன்மை காரணமாக அதிக தர்க்கரீதியான தகவல் மூலக்கூறுகள் என்று நம்பிய பல விஞ்ஞானிகளால் இந்த முடிவு ஆரம்பத்தில் நிராகரிக்கப்பட்டது. இருப்பினும், இந்தக் கண்டுபிடிப்பு பிற்கால ஆராய்ச்சிகளுக்கு அடித்தளமிட்டது.
இரட்டைச் சுருள் மாதிரியின் கண்டுபிடிப்பு
அமெரிக்க மூலக்கூறு உயிரியலாளரான ஜேம்ஸ் வாட்சனும், பிரிட்டிஷ் இயற்பியலாளராக இருந்து உயிரியலாளராக மாறிய பிரான்சிஸ் கிரிக்கும் களத்தில் இறங்கினர். 1950களின் முற்பகுதியில், இருவரும் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள கேவென்டிஷ் ஆய்வகத்தில் பணியாற்றினர். டி.என்.ஏ-வின் அமைப்பு மற்றும் அது மரபணுத் தகவல்களை எவ்வாறு சேமிக்கிறது என்பதில் இருவருக்கும் ஆர்வம் இருந்தது.
இந்த நேரத்தில், லண்டன் கிங்ஸ் கல்லூரியைச் சேர்ந்த ரோசாலிண்ட் ஃபிராங்க்ளின் மற்றும் மாரிஸ் வில்கின்ஸ் ஆகியோரும் எக்ஸ்-கதிர் படிகவியல் முறையைப் பயன்படுத்தி டி.என்.ஏ-வின் அமைப்பை ஆராய்ந்து கொண்டிருந்தனர். பின்னர் 'போட்டோ 51' என்று அறியப்பட்ட ஃபிராங்க்ளினின் சோதனையின் முடிவுகள், அதன் சுருள் வடிவத்தைப் பற்றிய ஒரு முக்கியமான பார்வையை வழங்கின.
வாட்சனும் கிரிக்கும், டிஎன்ஏ-வின் அடிப்படை வேதியியல் பற்றிய தங்கள் அறிவையும், ஃபிராங்க்ளின் மற்றும் வில்கின்ஸின் சோதனைகளிலிருந்து கிடைத்த தகவல்களையும் பயன்படுத்தி, டிஎன்ஏ மூலக்கூறின் புகழ்பெற்ற இரட்டைச் சுருள் மாதிரியை வடிவமைத்தனர். அந்த இரட்டைச் சுருளானது, டிஎன்ஏ-வின் அமைப்பை மட்டுமல்லாமல், டிஎன்ஏ எவ்வாறு தன்னைத்தானே நகலெடுக்கிறது மற்றும் மரபணுத் தகவல்களை எவ்வாறு கடத்துகிறது என்பதையும் விளக்க முடியும் என்பதை அவர்கள் உணர்ந்தனர்.
இரட்டைச் சுருள் மாதிரியின் பண்புகள்
டிஎன்ஏ எவ்வாறு மரபணுத் தகவல்களைக் கொண்டு சென்று கடத்துகிறது என்பதை விளக்கும் பல முக்கியமான பண்புகளை வாட்சன் மற்றும் கிரிக்கின் இரட்டைச் சுருள் மாதிரி கொண்டுள்ளது:
1. இரட்டைச் சுருள் அமைப்பு: டி.என்.ஏ ஆனது, ஒன்றுடன் ஒன்று சுற்றப்பட்ட இரண்டு பாலிநியூக்ளியோடைடு சங்கிலிகளைக் கொண்டு இரட்டைச் சுருள் அமைப்பை உருவாக்குகிறது. இந்தச் சங்கிலிகள் ஒரு பாஸ்பேட் முதுகெலும்பு மற்றும் டீஆக்ஸிரைபோஸ் சர்க்கரையைக் கொண்டுள்ளன.
2. கார இணைவு: டி.என்.ஏ இழைகள் நைட்ரஜன் கார இணைகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அடினைன், தைமினுடன் இரண்டு ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மூலமாகவும், சைட்டோசின், குவானினுடன் மூன்று ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மூலமாகவும் இணைகின்றன. இந்த குறிப்பிட்ட அமைப்பு (நிரப்புத்தன்மைக் கொள்கை) டி.என்.ஏ-வை துல்லியமாகப் படியெடுக்கவும் நகலெடுக்கவும் அனுமதிக்கிறது.
3. எதிர் இணை நோக்குநிலை: டி.என்.ஏ-வில் உள்ள இரண்டு பாலிநியூக்ளியோடைடு சங்கிலிகளும் எதிர் இணையாக அமைந்துள்ளன; ஒரு சங்கிலி 5′-லிருந்து 3′-க்குச் செல்கிறது, மற்றொன்று 3′-லிருந்து 5′-க்குச் செல்கிறது. இந்த நோக்குநிலை, நகலாக்கம் மற்றும் படியெடுத்தல் செயல்முறைகளுக்கு முக்கியமானதாகும்.
4. பகுதிப் பாதுகாப்பு நகலாக்கம்: இரட்டைச் சுருளின் ஒவ்வொரு இழையும் ஒரு புதிய இழையின் உருவாக்கத்திற்கு வார்ப்புருவாகச் செயல்பட முடியும். இதன் விளைவாக, ஒரு மூல இழை மற்றும் ஒரு புதிய இழையைக் கொண்ட இரண்டு டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன; இந்தச் செயல்முறை பகுதிப் பாதுகாப்பு நகலாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
தாக்கம் மற்றும் தாக்கங்கள்
உயிரியல் மற்றும் மருத்துவத் துறைகளில், டிஎன்ஏ-வின் இரட்டைச் சுருள் அமைப்பை வாட்சன் மற்றும் கிரிக் கண்டுபிடித்ததன் தாக்கத்தை எவ்வளவு வலியுறுத்தினாலும் அது மிகையாகாது. அது மரபுரிமை, மரபணுப் பிறழ்வு மற்றும் பரிணாமம் ஆகியவற்றின் அடிப்படை வழிமுறைகளை விளக்கியது. இந்த மாதிரி, உயிரித் தொழில்நுட்பம் மற்றும் மரபணுப் பொறியியல் துறைகளில் ஏற்பட்ட கண்டுபிடிப்புகளுக்கும் அடித்தளமிட்டது. இதன்மூலம், பிசிஆர் (பாலிமரேஸ் சங்கிலி வினை) போன்ற நுட்பங்களையும், மரபணு மாற்றப்பட்ட உயிரினங்களின் (GMOs) பொறியியலையும் உருவாக்க முடிந்தது.
மேலும், டி.என்.ஏ-வைப் பற்றிய புரிதல், டி.என்.ஏ பகுப்பாய்வின் மூலம் தடயவியலில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்களுக்கு உந்துசக்தியாக அமைந்துள்ளது; இது உயிரியல் மாதிரிகளிலிருந்து தனிநபர்களை அடையாளம் காண உதவுகிறது. மருத்துவத்தில், மூலக்கூறு மரபியலில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள், ஒரு நோயாளியின் தனிப்பட்ட மரபணு அமைப்புக்கு ஏற்ப சிகிச்சைகளை வடிவமைக்கக்கூடிய தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவத்திற்கு வழிவகுத்துள்ளன.
சர்ச்சை மற்றும் ஒப்புதல் வாக்குமூலம்
இந்த மாதிரிக்காக வாட்சனும் கிரிக்கும் பரவலான அங்கீகாரத்தைப் பெற்றபோதிலும், ரோசாலிண்ட் பிராங்க்ளின் போன்ற பிற விஞ்ஞானிகளின் பங்களிப்புகளையும் ஏற்றுக்கொள்வது அவசியமாகும். இரட்டைச் சுருள் மாதிரியின் வளர்ச்சிக்கு பிராங்க்ளினின் எக்ஸ்-கதிர் படிகவியல் சோதனைகள் முக்கியமானவையாக இருந்தன, ஆனால் அவருக்கான அங்கீகாரம் பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகே கிடைத்தது.
1962-ல், வாட்சன், கிரிக் மற்றும் வில்கின்ஸ் ஆகியோருக்கு உடலியல் அல்லது மருத்துவத்திற்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, ஃபிராங்க்ளின் 1958-ல் கருப்பை புற்றுநோயால் காலமானார், அதனால் நோபல் பரிசு அவருக்கு மரணத்திற்குப் பின் வழங்கப்படவில்லை.
முடிவுரை
வாட்சன் மற்றும் கிரிக்கின் டி.என்.ஏ மூலக்கூறு மாதிரியானது, 20-ஆம் நூற்றாண்டு அறிவியலின் மாபெரும் சாதனைகளில் ஒன்றாக விளங்கியது. அது உயிரியலின் அடிப்படைக் கூறுகளைப் பற்றிய நமது புரிதலை மாற்றியமைத்தது மட்டுமல்லாமல், பல்வேறு துறைகளிலும் பெரும் திருப்புமுனைகளை ஏற்படுத்தியது. டி.என்.ஏ-வின் கட்டமைப்பைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், நாம் வாழ்வின் மர்மங்களைத் திறக்கத் தொடங்கினோம்; இந்தச் சிறிய மூலக்கூறைப் பரிணாமம், மரபு மற்றும் நோய் போன்ற முக்கியக் கருத்துக்களுடன் இணைத்தோம். அதைத் தொடர்ந்த பத்தாண்டுகளில், இந்தக் கண்டுபிடிப்பு அறிவியல் ஆய்வுகளுக்குத் தொடர்ந்து உத்வேகமும் வழிகாட்டுதலும் அளித்ததுடன், மனிதர்கள் தங்களையும் பூமியில் உள்ள உயிர்களையும் நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவுவதில் டி.என்.ஏ-வின் மகத்தான ஆற்றலையும் வெளிப்படுத்தியது.
