Wednesday, October 15, 2008

നോബല്‍ സമ്മാനം 2008 - രസതന്ത്രം

ശാസ്‌ത്രവിപ്ലവം സൃഷ്ടിച്ച 'പച്ചവെളിച്ചം'
പതിനേഴാം നൂറ്റാണ്ടില്‍ ആന്റണ്‍ വാന്‍ ലീയുവെന്‍ഹോക്ക്‌ നടത്തിയ സൂക്ഷ്‌മദര്‍ശനിയുടെ കണ്ടെത്തല്‍ അതുവരെ അജ്ഞാതമായിരുന്ന ഒരു ലോകമാണ്‌ ശാസ്‌ത്രത്തിന്‌ മുന്നിലെത്തിച്ചത്‌. ബാക്ടീരിയകളും ബീജകോശങ്ങളും രക്തകോശങ്ങളും നേരിട്ടു കാണമെന്ന സ്ഥിതിയായി. ഇതിന്‌ സമാനമായ മറ്റൊരു കണ്ടെത്തലാണ്‌ 'ഹരിത ഫ്‌ളൂറസെന്റ്‌ പ്രോട്ടീന്‍' അഥവാ 'ജി.എഫ്‌.പി' (green fluorescent protein-GFP) യുടേത്‌. ഇത്രകാലവും അസാധ്യമായിരുന്ന കാഴ്‌ചകളാണ്‌, ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ 'പച്ചവെളിച്ചം' ശാസ്‌ത്രത്തിന്‌ കാട്ടിക്കൊടുത്തത്‌. കോശങ്ങള്‍ക്കുള്ളില്‍ സംഭവിക്കുന്ന കാര്യങ്ങള്‍ നേരിട്ട്‌ നിരീക്ഷിക്കാന്‍ ജി.എഫ്‌.പി.അവസരമൊരുക്കി. മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തില്‍ സിരാകോശങ്ങള്‍ എങ്ങനെ വികസിക്കുന്നുവെന്നും അര്‍ബുദകോശങ്ങള്‍ എത്തരത്തില്‍ പരിസരങ്ങളിലേക്ക്‌ വ്യാപിക്കുന്നുവെന്നുമൊക്കെ അത്‌ കാണിച്ചു തന്നു. ആധുനിക വൈദ്യശാസ്‌ത്ര, ജീവശാസ്‌ത്ര ഗവേഷണങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഏറെ കരുത്തു പകര്‍ന്ന ഒന്നായി മാറി ആ തിളങ്ങുന്ന പ്രോട്ടീന്‍. മൈക്രോസ്‌കോപ്പ്‌ പോലെ വൈദ്യശാസ്‌ത്രത്തിന്റെ പക്കല്‍ ശക്തമായ മറ്റൊരു ഉപകരണമായി മാറിയ ആ പ്രോട്ടീനാണ്‌ 2008 ല്‍ രസതന്ത്രനോബലിലെ താരം. 'ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ കണ്ടെത്തലിനും വികാസത്തിനും' ജപ്പാന്‍ ഗവേഷകനായ ഒസാമു ഷിമോമുറ (80), അമേരിക്കന്‍ ഗവേഷകരായ മാര്‍ട്ടിന്‍ കാല്‍ഫീ (61), റോജര്‍ ടിസീന്‍ (56) എന്നിവര്‍ക്ക്‌ ഈ വര്‍ഷത്തെ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബര്‍ പുരസ്‌കാരം നല്‍കുന്നതായി 'റോയല്‍ സ്വീഡീഷ്‌ അക്കാദമി ഓഫ്‌ സയന്‍സസ്‌' അതിന്റെ പ്രഖ്യാപനത്തില്‍ പറഞ്ഞു.

കോടിക്കണക്കിന്‌ കോശങ്ങളുണ്ട്‌ നമ്മുടെ ശരീരത്തില്‍. മില്ലീമീറ്ററിന്റെ നൂറില്‍ രണ്ടുഭാഗം മാത്രം വലിപ്പമുള്ളതാണ്‌ ഓരോ കോശവും. കോശത്തിന്റെ നിര്‍മാണശിലകളായ പ്രോട്ടീനുകള്‍, ഫാറ്റി ആസിഡുകള്‍, കാര്‍ബോഹൈഡ്രേറ്റുകള്‍, തുടങ്ങി ഒട്ടേറെ ഘടകങ്ങളെ നേരിട്ടു നിരീക്ഷിക്കുകയെന്നത്‌ സാധാരണ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിന്റെ സാധ്യതയ്‌ക്ക്‌ അപ്പുറമുള്ള കാര്യമാണ്‌. കോശങ്ങള്‍ക്കുള്ളില്‍ നടക്കുന്ന സൂക്ഷ്‌മ രാസപ്രക്രിയകള്‍ മനസിലാക്കുകയെന്നതും ദുഷ്‌ക്കരമായ സംഗതിയാണ്‌. എങ്കിലും ഇത്തരം പ്രക്രിയകള്‍ മനസിലാക്കിയേ തീരൂ. ഗവേഷകര്‍ ചെയ്യേണ്ടിവരുന്നത്‌ ഇത്തരം സൂക്ഷ്‌മസങ്കീര്‍ണതകള്‍ മനസിലാക്കിയെടുക്കുക എന്നതാണ്‌. കോശങ്ങള്‍ പുതിയ രക്തധമനികള്‍ക്ക്‌ തുടക്കമിടുന്നത്‌ എങ്ങനെ എന്ന കാര്യം ഗ്രഹിക്കുന്നത്‌ പരിഗണിക്കുക. ആ അറിവുപയോഗിച്ച്‌ ചിലപ്പോള്‍ അര്‍ബുദ ട്യൂമറുകളുടെ വളര്‍ച്ച തടയാന്‍ സാധിക്കും. ട്യൂമറുകള്‍ക്ക്‌ പ്രാണവായുവും പോഷകങ്ങളും ലഭിക്കുന്നത്‌ തടയാന്‍ പുതിയ രക്തധമനികളുടെ വളര്‍ച്ച ചെറുത്താല്‍ മതിയല്ലോ. ആവശ്യമുള്ള ഏതെങ്കിലും പ്രോട്ടീനുമായി ജി.എഫ്‌.പി.യെ ഘടിപ്പിച്ചാല്‍ ഗവേഷകര്‍ക്ക്‌ ലഭിക്കുക സുപ്രധാനമായ വിവരങ്ങളായിരിക്കും. ഒരു പ്രത്യേക പ്രോട്ടീന്‍ കോശത്തിനുള്ളില്‍ ഉടലെടുക്കുന്നത്‌ മനസിലാക്കാനും, അതിന്റെ സഞ്ചാരഗതി പിന്തുടരാനുമൊക്കെ ഈ ഹരിത പ്രോട്ടീന്‍ സഹായിക്കുന്നു.

ജി.എഫ്‌.പി.-പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ ചരിത്രം

അടിസ്ഥാന ഗവേഷണരംഗത്തെ ഒരു കണ്ടുപിടിത്തം എങ്ങനെ ഗവേഷണലോകത്ത്‌ വിപ്ലവം തന്നെ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ നിമിത്തമായേക്കാം എന്നാണ്‌ ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ ഉദാഹരണം നമ്മോട്‌ പറയുന്നത്‌. ജൈവശാസ്‌ത്ര ഗവേഷണരംഗത്ത്‌ കഴിഞ്ഞ ഒന്നര പതിറ്റാണ്ടിനിടെ വിപ്ലവം തന്നെ സൃഷ്ടിച്ച ആ 'പച്ചവെളിച്ച'ത്തിന്റെ കഥ തുടങ്ങേണ്ടത്‌ ജപ്പാനില്‍ നിന്നാണ്‌; രണ്ടാംലോകമഹായുദ്ധം തകര്‍ത്തെറിഞ്ഞ ജപ്പാനില്‍ ഒസാമു ഷിമോമുറയെന്ന ഗവേഷകനില്‍ നിന്ന്‌. ഒട്ടേറെ ജാപ്പനീസ്‌ വിദ്യാര്‍ഥികളെപ്പോലെ, ഷിമോമുറയുടെ വിദ്യാഭ്യാസവും യുദ്ധവും ആറ്റംബോംബാക്രമണവും മൂലം തടസ്സപ്പെട്ടു. എങ്കിലും നാഗോയ സര്‍വകലാശാലയിലെ പ്രൊഫ. യാഷിമസ ഹിരാതയുടെ അസിസ്റ്റന്റായി ആ യുവാവിന്‌ 1955-ല്‍ ജോലി ലഭിച്ചു. 'സിപ്രിഡിന'യെന്ന പേരില്‍ അറിയപ്പെടുന്ന കല്ലുമ്മേല്‍കായയുടെ തകര്‍ന്ന തോട്‌ വെള്ളം നനയുമ്പോള്‍ എന്തുകൊണ്ട്‌ തിളക്കമുള്ളതായി മാറുന്നു എന്നു കണ്ടെത്താനുള്ള ജോലി പ്രൊഫ. ഹിരാത ആ യുവാവിന്‌ നല്‍കി. അനുഭവസമ്പത്തില്ലാത്ത അസിസ്റ്റന്റിന്‌ അത്തരമൊരു ചുമതല നല്‍കിയത്‌ വിചിത്രമായി തോന്നാം. ഒരു അമേരിക്കന്‍ സംഘം ഇക്കാര്യം കണ്ടെത്താന്‍ കുറെ നാളായി ശ്രമിച്ചു വരികയായിരുന്നു. അതിനാല്‍, അത്തരമൊരു പഠനം ഏതെങ്കിലും ഗവേഷണ വിദ്യാര്‍ഥിക്ക്‌ പി.എച്ച്‌.ഡി. എടുക്കാനുള്ള ഒന്നായി മാറുന്നതില്‍ പ്രൊഫ. ഹിരാതയ്‌ക്കു താത്‌പര്യമില്ലായിരുന്നു. അതാണ്‌ അസിസ്റ്റന്റിനെ ഏല്‍പ്പിക്കാന്‍ നിമിത്തമായത്‌.

കഠിനപ്രയത്‌നം വഴി 1956-ല്‍ ആ കല്ലുമ്മേല്‍കായയുടെ തോടില്‍ തിളക്കമുണ്ടാക്കുന്ന രാസവസ്‌തു വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നതില്‍ ഷിമോമുറ വിജയിച്ചു. അതൊരു പ്രോട്ടീനായിരുന്നു. തകര്‍ന്ന തോടിനെക്കാള്‍ 37,000 മടങ്ങ്‌ തിളക്കമുള്ളതായിരുന്നു അത്‌. ഈ പഠനറിപ്പോര്‍ട്ട്‌ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതിനെ തുടര്‍ന്ന്‌, അമേരിക്കയിലെ പ്രസിദ്ധമായ പ്രിന്‍സെറ്റന്‍ സര്‍വകലാശാല ഷിമോമുറയെ റിക്രൂട്ട്‌ ചെയ്‌തു. സര്‍വകലാശാലയില്‍ ഉന്നതസ്ഥാനത്തുണ്ടായിരുന്ന ഫ്രാന്‍ക്‌ ജോണ്‍സണ്‍ എന്ന ഗവേഷകനാണ്‌ അതിന്‌ മുന്‍കൈ എടുത്തത്‌. വിടപടയല്‍ വേളയില്‍ സമ്മാനമെന്ന നിലയ്‌ക്ക്‌ ഷിമോമുറയ്‌ക്ക്‌ നാഗോയ സര്‍വകലാശാല പി.എച്ച്‌.ഡി. നല്‍കി. എന്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തം വെറും പി.എച്ച്‌.ഡി.ക്കുള്ള ഉപാധിയാകരുതെന്ന്‌ പ്രൊഫ. ഹിരാത കരുതിയോ അത്‌ സംഭവിച്ചു. ഗവേഷണ ബിരുദത്തിനായി യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയില്‍ ചേരാത്ത ഷിമോമുറയ്‌ക്ക്‌ അത്‌ നല്‍കിയെന്നതും കൗതുകകരമായി.

അമേരിക്കയിലെത്തിയ ഷിമോമുറ, തിളക്കമുള്ള മറ്റ്‌ ജൈവവസ്‌തുക്കളെപ്പറ്റി പഠനം ആരംഭിച്ചു. ഇത്തവണ അത്‌ 'അക്വോറിയ വിക്ടോറിയ'(Aequorea victoria)യെന്ന്‌ ശാസ്‌ത്രീയനാമമുള്ള ജെല്ലിഫിഷായിരുന്നു. വടക്കേയമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറന്‍ തീരക്കടലിലാണ്‌, പച്ചവെളിച്ചത്തില്‍ തിളങ്ങുന്ന ആ ജീവി കാണപ്പെടുന്നത്‌. ജോണ്‍സണും ഷിമോമുറയുമായി ഗവേഷണത്തില്‍ സഹകരിച്ചു. 1961-ലെ വേനല്‍ക്കാലം മുഴുവന്‍ ഫ്രൈഡേ ഹാര്‍ബറില്‍ നിന്ന്‌ ജെല്ലിഫിഷുകളെ ശേഖരിച്ച്‌ അവയുടെ 'സത്ത'യെടുക്കുന്നതില്‍ ഇരുവരും മുഴുകി. ഷിമോമുറയുടെ പക്കല്‍നിന്ന്‌ ഒരു ദിവസം ആ സത്തയില്‍ അല്‍പ്പം, കടല്‍വെള്ളമുണ്ടായിരുന്ന പാത്രത്തില്‍ വീണു. പെട്ടന്ന്‌ അത്‌ ശക്തമായി തിളങ്ങാന്‍ തുടങ്ങി. കടല്‍വെള്ളത്തിലുള്ള കാല്‍സ്യം അയോണുകളുമായി നടന്ന രാസപ്രവര്‍ത്തനമാണ്‌ തിളക്കത്തിന്‌ കാരണമെന്ന്‌ അദ്ദേഹം മനസിലാക്കി. പക്ഷേ, ജെല്ലിഫിഷുകളില്‍ കാണപ്പെടുന്ന പച്ചനിറത്തിലുള്ള തിളക്കമായിരുന്നില്ല, നീല നിറമുള്ളതായിരുന്നു അത്‌. ഏതാണ്ട്‌ പതിനായിരം ജെല്ലിഫിഷില്‍ നിന്നെടുത്ത സത്തയുമായി ഇരുവരും തിരികെ പ്രിന്‍സെറ്റനിലെത്തി. മാസങ്ങള്‍കൊണ്ട്‌ ആ സത്ത സംശുദ്ധീകരിച്ചപ്പോള്‍ നീലനിറത്തില്‍ തിളങ്ങുന്ന ഏതാനും മില്ലിഗ്രം രാസവസ്‌തുവാണ്‌ ലഭിച്ചത്‌. 'അക്വോറിന്‍' എന്ന്‌ അതിന്‌ പേരും നല്‍കി.
സൂര്യപ്രകാശത്തില്‍ നേരിയ പച്ചനിറത്തിലും, ബള്‍ബില്‍ നിന്നുള്ള വെട്ടത്തില്‍ മഞ്ഞയായും, ആള്‍ട്രാവയലറ്റ്‌ പ്രകാശത്തില്‍ ഫ്‌ളൂറസെന്റ്‌ പച്ചയിലും തിളങ്ങുന്ന പ്രോട്ടീന്‍ കണ്ടെത്തിയ കാര്യവും അത്‌ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്ത പ്രക്രിയയും, ഷിമോമുറയും ജോണ്‍സണും ചേര്‍ന്ന്‌ 1962-ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. 'ഹരിത പ്രോട്ടീന്‍' എന്ന്‌ ആദ്യം പേര്‌ നല്‍കപ്പെട്ട അത്‌ പിന്നീട്‌ 'ഹരിത ഫ്‌ളൂറസെന്റ്‌ പ്രോട്ടീന്‍'(ജി.എഫ്‌.പി) എന്നറിയപ്പെടാന്‍ തുടങ്ങി. ആള്‍ട്രോവയലറ്റ്‌ കിരണങ്ങള്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ ആ പ്രോട്ടീന്‍ എന്തുകൊണ്ട്‌ കൂടുതല്‍ ശക്തിയായി തിളങ്ങുന്നു എന്നറിയാനായി 1970-കളില്‍ ഷിമോമുറയുടെ ശ്രമം. ജി.എസ്‌.പി.യില്‍ ഒരു പ്രത്യേക 'ക്രോമോഫോര്‍' ഉള്ളതായി അദ്ദേഹം തെളിയിച്ചു. പ്രകാശോര്‍ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത്‌ അതാണ്‌. ആള്‍ട്രാവയലറ്റ്‌ കിരണങ്ങള്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍, ഊര്‍ജം ആഗിരണം ചെയ്‌ത്‌ അവ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. അത്തരത്തില്‍ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ട ഊര്‍ജം പുറത്തുവരുന്നത്‌ പച്ച തരംഗദൈര്‍ഘ്യത്തിലാണ്‌. ജെല്ലിഫിഷില്‍ ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ ക്രോമോഫോര്‍ അക്വോറിനില്‍ നിന്നുള്ള നീലവെളിച്ചം പച്ചയായി പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യും. അതാണ്‌ ജെല്ലിഫിഷും അക്വോറിനും വ്യത്യസ്‌ത നിറങ്ങളില്‍ തിളങ്ങാന്‍ കാരണം. ജീവലോകത്തുള്ള മറ്റ്‌ തിളങ്ങുന്ന രാസവസ്‌തുക്കളെ അപേക്ഷിച്ച്‌ ജി.എഫ്‌.പി.ക്കുള്ള സവിശേഷത, തിളക്കമുണ്ടാകാന്‍ അതിന്‌ മറ്റൊന്നിന്റെയും സഹായം ആവശ്യമില്ല എന്നതാണ്‌. ഷിമോമുറ ഇപ്പോള്‍ മേരിക്കയില്‍ വുഡ്‌സ്‌ ഹോളിലുള്ള മറൈന്‍ ബയോളജിക്കല്‍ ലബോറട്ടറിയിലെയും അമേരിക്കയിലെ തന്നെ ബോസ്‌റ്റണ്‍ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി മെഡിക്കല്‍ സ്‌കൂളിലെയും എമിറൈറ്റ്‌സ്‌ പ്രൊഫസറാണ്‌.

രണ്ടാംഭാഗത്തിന്റെ തുടക്കം

ജി.എസ്‌.പി.യുടെ കഥ എഴുപതുകളില്‍ ഷിമോമുറയുടെ പഠനങ്ങളോടെ അവസാനിച്ചില്ല. യഥാര്‍ഥത്തില്‍ അതൊരു തുടക്കമായിരുന്നു. ജൈവലോകത്തെ സ്വയംതിളക്കമുള്ള അംഗങ്ങളെപ്പറ്റി 1988-ല്‍ കൊളംബിയ സര്‍വകലാശാലയില്‍ ഒരു സെമിനാര്‍ നടന്നു. 1982 മുതല്‍ അതേ സര്‍വകലാശാലയില്‍ പ്രൊഫസറായ മാര്‍ട്ടിന്‍ കാല്‍ഫീയും സെമിനാറില്‍ പങ്കെടുത്തു. പച്ചനിറത്തില്‍ തിളങ്ങുന്ന ഒരു പ്രോട്ടീനിനെക്കുറിച്ച്‌ സെമിനാറില്‍ അവതരിപ്പിക്കപ്പെട്ട വസ്‌തുതകള്‍, കാല്‍ഫീയില്‍ കൗതുകവും ആകാംക്ഷയുമുയര്‍ത്തി. തന്റെ പഠനവസ്‌തുവായ ചെറുവിരയുടെ (സി. ഇലഗന്‍സ്‌) കോശങ്ങള്‍ മാപ്പുചെയ്യാന്‍ ഹരിത ഫ്‌ളൂറസെന്റ്‌ പ്രോട്ടീന്‍, ശക്തമായ ഒരുപകരണം ആയിരിക്കുമെന്ന്‌ അദ്ദേഹത്തിന്‌ തോന്നി. അതുപയോഗിച്ച്‌ വിരയുടെ കോശങ്ങളിലെ വിവിധ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ നിരീക്ഷിക്കാനും സാധിക്കുമെന്ന്‌ അദ്ദേഹം ഊഹിച്ചു.

ഈ ആശയങ്ങള്‍ പരീക്ഷിക്കാന്‍, ആദ്യം ആ ജെല്ലിഫിഷിന്റെ ജിനോമില്‍ ജി.എഫ്‌.പി.ക്കു കാരണമാകുന്ന ജീന്‍ എവിടെയാണെന്ന്‌ കണ്ടെത്തണമായിരുന്നു. ഇതേ ലക്ഷ്യത്തോടെ മസാച്യൂസെറ്റ്‌സില്‍ വുഡ്‌സ്‌ ഹോള്‍ ഓഷ്യാനോഗ്രാഫിക്‌ ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂഷനിലെ ഗവേഷകനായ ഡഗ്ലസ്‌ പ്രാഷര്‍ ഗവേഷണം ആരംഭിച്ചിട്ടുള്ളതായി അന്വേഷണത്തില്‍ വിവരം ലഭിച്ചു. പ്രാഷറെ ബന്ധപ്പെട്ട്‌, ജീനിനെ കണ്ടെത്തിയാല്‍ അറിയിക്കണം എന്ന്‌ കാല്‍ഫീ അഭ്യര്‍ഥിച്ചു. ഏതാനും വര്‍ഷം കഴിഞ്ഞ്‌ പ്രാഷര്‍ ശരിയായ ജി.എഫ്‌.പി. ജീന്‍ കാല്‍ഫീക്ക്‌ അയച്ചുകൊടുത്തു. ഇ.കോളി ബാക്ടീരിയയുടെ സഹായത്തോടെ, ആ ജീനില്‍നിന്ന്‌ ജി.എസ്‌.പി. ഉത്‌പാദിപ്പിക്കാന്‍ ഗവേഷണവിദ്യാര്‍ഥിയായ ഘിയ യൂസ്‌കിര്‍ച്ചെന്‌ കാല്‍ഫീ നിര്‍ദേശം നല്‍കി. ഒരു മാസം കൊണ്ട്‌ അവള്‍ അതില്‍ വിജയിച്ചു.

ജി.എഫ്‌.പി.അടങ്ങിയ ബാക്ടീരിയകള്‍ പച്ചനിറത്തില്‍ തിളങ്ങുന്നത്‌ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിലൂടെ അവര്‍ കണ്ടു. ഇന്നത്തെ ജി.എഫ്‌.പി. വിപ്ലവത്തിന്റെ യഥാര്‍ഥ തുടക്കം അവിടെയായിരുന്നു. മാത്രമല്ല, ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ തിളക്കത്തിന്‌ പിന്നില്‍ മറ്റ്‌ ചില പ്രോട്ടീനുകളുടെ സഹായംകൂടി വേണമെന്ന ധാരണയും ഈ കണ്ടെത്തല്‍ തിരുത്തിക്കുറിച്ചു. വേറൊരു പ്രോട്ടീനിന്റെ സഹായമില്ലാതെയാണ്‌ അത്‌ തിളങ്ങുന്നതെന്ന്‌ വ്യക്തമായി. അടുത്തതായി സി. ഇലഗന്‍സ്‌ വിരയുടെ ഏതാനും സിരാകോശത്തില്‍ ജി.എഫ്‌.പി. സന്നിവേശിപ്പിക്കുന്നതില്‍ കാല്‍ഫീ വിജയിച്ചു. 1994 ഫിബ്രവരിയില്‍ 'സയന്‍സ്‌' ഗവേഷണവാരിക ആ ഗവേഷണത്തിന്റെ ഫലം പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തി. കടുംപച്ചനിറത്തില്‍ തിളങ്ങുന്ന സിരാകോശങ്ങളോടുകൂടിയ സി. ഇലഗന്‍സ്‌ വിരയുടെ ചിത്രമായിരുന്നു വാരികയുടെ മുഖചിത്രം.

മഴവില്ലിന്റെ വര്‍ണം മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തില്‍
കടുംപച്ചനിറം മാത്രമല്ല, മറ്റ്‌ വര്‍ണങ്ങളിലും തിളങ്ങാന്‍ പാകത്തില്‍ ജി.എഫ്‌.പി.യെ പരുവപ്പെടുത്താമെന്ന കണ്ടെത്തലായിരുന്നു അടുത്ത മുന്നേറ്റം. 1989 മുതല്‍ അമേരിക്കയിലെ സാന്‍ ഡിയാഗോയില്‍ കാലിഫോര്‍ണിയാ സര്‍വകലാശാലയിലെ പ്രൊഫസറായ റോജര്‍ ടിസീന്‍ ആണ്‌ ആ മുന്നേറ്റത്തിന്‌ പിന്നില്‍. മറ്റ്‌ നിറങ്ങളില്‍ തിളങ്ങുക മാത്രമല്ല, ഏറെനേരം കൂടുതല്‍ ശക്തിയായി തിളങ്ങാന്‍ പാകത്തില്‍ ജി.എഫ്‌.പി.യെ മാറ്റാനുള്ള ജനിതകസങ്കേതമാണ്‌ ടിസീനിന്റെ സംഭാവന.

20 വ്യത്യസ്‌തയിനം അമിനോആസിഡുകളാണ്‌ ശരീരത്തിലെ പ്രോട്ടീനുകളെ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്‌. വിത്യസ്‌ത രൂപത്തിലും ചേരുവയിലും അമിനോആസിഡ്‌ ശൃംഗലകള്‍ ചേര്‍ന്ന്‌ വിവിധ പ്രോട്ടീനുകള്‍ ആകുന്നു. ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ കാര്യവും മറ്റൊന്നല്ല. 238 അമിനോആസിഡുകള്‍ ചേര്‍ന്നാണ്‌ ആ ഹരിത പ്രോട്ടീന്‍ രൂപപ്പെടുന്നത്‌. അവയില്‍ തിളക്കത്തിന്‌ കാരണമായ ക്രോമോഫോര്‍ രാസപരമായി രൂപപ്പെടുന്നത്‌ എങ്ങനെ എന്നറിയാനുള്ള പഠനമാണ്‌ ടിസീന്‍ ആദ്യം നടത്തിയത്‌. ജി.എഫ്‌.പി.യില്‍ 65-67 സ്ഥാനങ്ങളിലെ മൂന്ന്‌ അമിനോ ആസിഡുകള്‍ പരസ്‌പരം പ്രവര്‍ത്തിച്ചാണ്‌ ക്രോമോഫോര്‍ രൂപപ്പെടുന്നതെന്ന്‌ മുമ്പു തന്നെ സൂചനയുണ്ടായിരുന്നു. ഓക്‌സിജന്റെ സഹായത്തോടെ, വേറൊരു പ്രോട്ടീനിന്റെയും പിന്തുണയില്ലാതെ, നടക്കുന്ന ഈ രാസപ്രവര്‍ത്തനം വിശദീകരിക്കുന്നതില്‍ ടിസീന്‍ വിജയിച്ചു.

ഡി.എന്‍.എ. സങ്കേതത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ, വ്യത്യസ്‌ത അമിനോആസിഡുകളെ ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളില്‍ പ്രതിഷ്‌ഠിക്കുന്നതിനായി ടിസീനിന്റെ പിന്നീടുള്ള ശ്രമം. അങ്ങനെ പ്രകാശവര്‍ണരാജിയിലെ മറ്റ്‌ ഭാഗങ്ങളും ആഗിരണം ചെയ്‌ത്‌ വിവിധ വര്‍ണങ്ങളില്‍ തിളങ്ങാന്‍ ജി.എഫ്‌.പി.ക്ക്‌ കഴിയുമെന്ന സ്ഥിതിയായി. സിയാന്‍, നീല, മഞ്ഞ നിറങ്ങളില്‍ കൂടുതല്‍ ശക്തിയായി തിളങ്ങാന്‍ കഴിയുന്ന ജി.എഫ്‌.പി.വകഭേദങ്ങള്‍ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതില്‍ ടിസീന്‍ വിജയം വരിച്ചു. വ്യത്യസ്‌ത പ്രോട്ടീനുകളെ വ്യത്യസ്‌ത നിറങ്ങളില്‍ മാര്‍ക്കു ചെയ്‌ത്‌ അവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനവും ഇടപഴകലും പഠിക്കാന്‍ ഇത്‌ അവസരമൊരുക്കി. എലിയുടെ തലച്ചോറിലെ വിവിധയിനം സിരാകോശങ്ങള്‍ക്ക്‌ വ്യത്യസ്‌ത വര്‍ണം നല്‍കി, മഴവില്ലിന്റെ വര്‍ണങ്ങളെല്ലാം മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തില്‍ രൂപപ്പെടുത്താമെന്ന്‌ ഗവേഷകര്‍ തെളിയിച്ചു.

അനന്തസാധ്യതകള്‍

വൈദ്യശാസ്‌ത്ര പഠനത്തിലോ ജൈവപ്രക്രിയകള്‍ മനസിലാക്കുന്നതിലോ മാത്രം ഒതുങ്ങുന്നില്ല ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ സാധ്യതകള്‍. പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണത്തിനും ഭീകരാക്രമണം തടയാനും വരെ ഇന്ന്‌ ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ വകഭേദങ്ങള്‍ സഹായത്തിനെത്തുന്നു. തെക്കുകിഴക്കന്‍ ഏഷ്യന്‍ മേഖലയില്‍, പ്രത്യേകിച്ചും ബംഗ്ലാദേശ്‌ പോലുള്ള രാജ്യങ്ങളില്‍, വലിയൊരു പരിസ്ഥിതി പ്രശ്‌നമാണ്‌ കിണര്‍ വെള്ളത്തിലെ ആഴ്‌സെനിക്‌ സാന്നിധ്യം. ആയിരങ്ങള്‍ കിണര്‍വെള്ളം കുടിച്ച്‌ വിഷബാധയ്‌ക്ക്‌ ഇരയാകുന്നു. വെള്ളത്തില്‍ ആഴ്‌സെനിക്‌ സാന്നിധ്യം അറിയാന്‍ ഇന്ന്‌ ഗവേഷകര്‍ ആശ്രയിക്കുന്നത്‌ ജനിതകമാറ്റം വരുത്തി ജി.എഫ്‌.പി.സന്നിവേശിപ്പിച്ച ബാക്ടീരിയത്തെയാണ്‌. ആഴ്‌സെനിക്കിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ബാക്ടീരിയ പച്ചനിറത്തില്‍ തിളങ്ങാന്‍ തുടങ്ങും. ടി.എന്‍.ടി. പോലുള്ള സ്‌ഫോടനകവസ്‌തുക്കളുടെയും, സിങ്ക്‌, കാഡ്‌മിയം മുതലായ ഖനലോഹങ്ങളുടെയും സാന്നിധ്യത്തില്‍ പച്ചനിറത്തില്‍ തിളങ്ങുന്ന സൂക്ഷ്‌മജീവികളെ ഇത്തരത്തില്‍ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലും ഗവേഷകര്‍ വിജയിച്ചിട്ടുണ്ട്‌.

ഇതൊക്കെയാണെങ്കിലും, ജി.എഫ്‌.പി.യെ സംബന്ധിച്ച ഒരു നിഗൂഢത ഇനിയും ചുരുളഴിയാനുണ്ട്‌. 'അക്വോറിയ വിക്ടോറിയ'യെന്ന ജെല്ലിഫിഷ്‌ എന്തിന്‌ തിളങ്ങുന്നു എന്നകാര്യമാണ്‌ ഗവേഷകര്‍ക്ക്‌ പിടികിട്ടാത്ത വസ്‌തുത. പല ജീവികളും തിളങ്ങുന്ന ജീനുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌ ശത്രുക്കളെ അകറ്റാനും, ഇരകളെയും ഇണകളെയും ആകര്‍ഷിക്കാനുമൊക്കെയാണ്‌. പക്ഷേ, ജെല്ലിഫിഷിന്‌ ഇതിന്റെ ആവശ്യമെന്ത്‌ ? ഇനിയും ഉത്തരമില്ല.
(അവലംബം: റോയല്‍ സ്വീഡിഷ്‌ അക്കാദമി ഓഫ്‌ സയന്‍സസിന്റെ വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പ്‌, നോബല്‍ വെബ്‌സൈറ്റ്‌).

കാണുക: നോബല്‍ സമ്മാനം 2007 - രസതന്ത്രം

4 comments:

JA said...

മൈക്രോസ്‌കോപ്പിന്റെ കണ്ടെത്തലിന്‌ സമാനമായ മറ്റൊരു കണ്ടെത്തലാണ്‌ 'ഹരിത ഫ്‌ളൂറസെന്റ്‌ പ്രോട്ടീന്‍' അഥവാ 'ജി.എഫ്‌.പി'യുടേത്‌. ആ പ്രോട്ടീനാണ്‌ 2008 ല്‍ രസതന്ത്രനോബലിലെ താരം. ഇത്രകാലവും അസാധ്യമായിരുന്ന കാഴ്‌ചകളാണ്‌, ജി.എഫ്‌.പി.യുടെ 'പച്ചവെളിച്ചം' ശാസ്‌ത്രത്തിന്‌ കാട്ടിക്കൊടുത്തത്‌. കോശങ്ങള്‍ക്കുള്ളില്‍ സംഭവിക്കുന്ന കാര്യങ്ങള്‍ നേരിട്ട്‌ നിരീക്ഷിക്കാന്‍ അത്‌ അവസരമൊരുക്കി.

വി. കെ ആദര്‍ശ് said...

അതെ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ വഴികള്‍ എന്തെന്തു കൌതുകകരമായ വാര്‍ത്തകളാണ് സമ്മാനിക്കുന്നത്. നല്ല ലേഖനം, മാതൃഭൂമി ആരോഗ്യമാസികയിലാണ് ആദ്യം വായിച്ചത് ഇപ്പോള്‍ ബ്ലോഗിലും

അപ്പു said...

ജോസഫ് മാഷേ, വിജ്ഞാനപ്രദമായ മറ്റൊരു ലേഖനം. നന്ദി. നമ്മുടെ മിന്നാമ്മിനുങ്ങിന്റെ തിളക്കവും ഇതും തമ്മില്‍ എന്തെങ്കിലും ബന്ധമുണ്ടോ? അതുപോലെ കേരളത്തില്‍ പണ്ടൊക്കെ (ഒരു മുപ്പതുവര്‍ഷം മുമ്പൊക്കെ) വളരെ സാധാരണമായി കണ്ടുവരുന്ന ഒരു ചെറിയ ജീവിയായിരുന്നു ചെവിപ്പാമ്പ്. മാഷ് കണ്ടിട്ടുണ്ടോ? ഒരു ചെറിയ വിരപോലെ ഒന്ന്. അതിനെ കൊന്നാല്‍ ഉടന്‍ തന്നെ നല്ല പച്ചനിറത്തില്‍ ഒരു പ്രകാശം നല്ല ഇരുട്ടില്‍ കുറേ സമയത്തേക്ക് ഇതിന്റെ ചതഞ്ഞ അവശിഷ്ടങ്ങളില്‍ നിന്ന് പുറപ്പെട്ടിരുന്നു.

JA said...

ആദര്‍ശ്‌,
അപ്പു,
നിങ്ങളുടെ പ്രതികരണം തീര്‍ച്ചയായും പ്രധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നു.

അടിസ്ഥാനഗവേഷണ രംഗത്ത്‌ നടക്കുന്ന ശ്രമകരമായ പഠനങ്ങള്‍ എങ്ങനെ ശാസ്‌ത്രസമൂഹത്തിന്‌ പൊതുവില്‍ അനുഗ്രഹമാവുകയും, ചിലപ്പോഴൊരു ശാസ്‌ത്രവിപ്ലവത്തിന്‌ തന്നെ കാരണമാവുകയും ചെയ്യാം എന്നതിന്‌ ഉദാഹരണമാണ്‌ ഹരിത ഫ്‌ളൂറസെന്റ്‌ ജീനിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍.

മലയാളിയായ ഡോ. അജിത്‌ വര്‍ക്കി Neu5Gc എന്ന സവിശേഷ പഞ്ചസാര തന്മാത്രയെക്കുറിച്ച്‌ നടത്തുന്ന പഠനങ്ങള്‍ വേണമെങ്കില്‍ ഈ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ള ഗവേഷണമാണെന്ന്‌ പറയാം.

അപ്പൂ, മിന്നാമിനിങിന്റേത്‌ ഫ്‌ളൂറസെന്റ്‌ പ്രതിഭാസം അല്ലല്ലോ. താങ്കള്‍ പറഞ്ഞ ചെവിപ്പാമ്പ്‌ ഇപ്പോഴും ഉണ്ട്‌. കാണണമെങ്കില്‍ പാലക്കാട്ട്‌ വന്നാല്‍ മതി. മഴക്കാലമാകുമ്പോള്‍ സുലഭം.