തലമുറകളിൽനിന്ന് തലമുറകളിലേക്ക് കൈമാറുന്ന ഡി.എൻ.എ

ജനിതക ശാസ്ത്രത്തിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത രണ്ട് വാക്കുകളാണ് ഡി.എൻ.എ, ആർ.എൻ.എ എന്നിവ. തലമുറയിൽനിന്നും തലമുറകളിലേക്ക് ജനിതക വിവരങ്ങൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നത് ഓരോ മനുഷ്യ ശരീരത്തിലെയും ഡി.എൻ.എയിൽ നിന്നാണ്. ആവർത്തനം, പകർപ്പ് ഉണ്ടാക്കൽ എന്നിവയാണ് പ്രധാനമായും ഡി.എൻ.എയുടെ ധർമം. മനുഷ്യശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളിൽ ജീനുകൾ അടങ്ങിയ 46 ക്രോമസോമുകൾ (23+ 23) ഉണ്ടാകും. ഇവയിൽ 23 എണ്ണം പിതാവിൽനിന്നും 23 എണ്ണം മാതാവിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്നവയാണ്. അതായത് അത് ഡി.എൻ.എ യാണ് ക്രോമസോമുകളുടെ അടിസ്ഥാനം.

'ഗോവണിപ്പടി'ക്കുചുറ്റും

മുഴുവൻ ജീവജാലങ്ങളുടെയും വളർച്ചയും പ്രവർത്തനങ്ങളും ഘടനയും ഉൾപ്പെടെയുള്ള ജനിതക വിവരങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു ന്യൂക്ലിക് അമ്ലമാണ് ഡി.എൻ.എ അഥവാ ഡി ഓക്സി റൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ്. ചുറ്റു ഗോവണിയുടെ ആകൃതിയിലുള്ള ഡി.എൻ.എ ജീനുകൾ 'ജീവന്റെ ചുരുളുകൾ' എന്നാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്.

ഇന്നു 'ഞാൻ' നാളെ 'നീ'

ശാരീരികവും മാനസികവുമായ പ്രത്യേകതകൾ തലമുറകളിൽനിന്ന് തലമുറകളിലേക്ക് എങ്ങനെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു എന്നതിനെ കുറിച്ച് വർഷങ്ങൾക്കുമുമ്പ് നമ്മൾക്ക് ഒരറിവുമില്ലായിരുന്നു. കോശങ്ങളിലെ പ്രോട്ടീനുകൾ ആയിരിക്കാം ഈ ജനിതക വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നത് എന്നായിരുന്നു ഒരു നൂറ്റാണ്ട് മുമ്പ് വിശ്വസിച്ചു പോന്നിരുന്നത്. എന്നാൽ 1940കളിൽ ഈ വിശ്വാസം തിരുത്തിക്കുറിക്കപ്പെട്ടു. അഡിനിൻ, തൈമിൻ, ഗുവാനിൻ, സൈറ്റോസിൻ തുടങ്ങിയ എ,ടി,സി,ജി എന്നീ അക്ഷരമാലകളിൽ അറിയപ്പെടുന്ന തന്മാത്രകളാണ് താവഴി കൈമാറ്റത്തിന് ചുക്കാൻ പിടിക്കുന്നതെന്ന കണ്ടെത്തലിലേക്ക് ശാസ്ത്രലോകമെത്തി. ഫോബസ് ലെവിൻ എന്ന അമേരിക്കൻ ബയോകെമിസ്റ്റ് ആയിരുന്നു ഈ കണ്ടുപിടിത്തം നടത്തിയത്.

ചുറ്റിപ്പിണഞ്ഞ്

അഡിനിൻ, തൈമിൻ, ഗുവാനിൻ, സൈറ്റോസിൻ (A,T,C,G), ഇവ ഡി.എൻ.എയിലെ നൈട്രജൻ ബേസുകളാണ്. ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ എന്നാണ് ഇവ അറിയപ്പെടുന്നത്. ഷുഗർ, ഫോസ്ഫേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകളും നൈട്രജൻ ബേസുകളും ഉൾക്കൊള്ളുന്നതാണ് ഓരോ ന്യൂക്ലിയോറ്റൈഡുകളും. ഷുഗർ, ഫോസ്ഫേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകൾ ന്യൂക്ലിയോറ്റൈഡുകളെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച് ഡി.എൻ.എയുടെ ഓരോ ഇഴയും ഉണ്ടാക്കുന്നു.

അഡിനിൻ (എ), തൈമിൻ (ടി), ഗുവാനിൻ (ജി), സൈറ്റോസിൻ (സി) എന്നിവ നാല് തരം നൈട്രജൻ ബേസുകളാണ്. ഈ 4 നൈട്രജൻ ബേസുകൾ പരസ്പരം ജോഡിയാകുന്നു: A യോടൊപ്പം T, C യുമായി G. ഈ അടിസ്ഥാന ജോഡികൾ DNA യുടെ ഇരട്ട ഹെലിക്സ് ഘടനക്ക് ആവശ്യമാണ്. ഡി.എൻ.എ ഘടനയുടെ മൂന്ന് ഘടകങ്ങളിൽ, ഡി.എൻ.എ തന്മാത്രയുടെ നട്ടെല്ല് രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് പഞ്ചസാരയാണ്. ഇതിനെ ഡിയോക്സിറൈബോസ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. പരസ്പരം ചുറ്റിപ്പിണഞ്ഞു കിടക്കുന്ന രണ്ടു ഡി.എൻ.എ ചങ്ങലകളും തമ്മിൽ നിരവധി ശക്തികുറഞ്ഞ ഹൈഡ്രജൻ ബന്ധകങ്ങളാൽ ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. എ.ടി.സി.ജി എന്നീ നാല് തന്മാത്ര ശകലങ്ങൾ പലവിധത്തിലും അടുക്കുകളിലുമായി രൂപപ്പെടുമ്പോൾ അവ പ്രത്യേക അർഥമുള്ള 'ജനിതക പ്രസ്താവനകൾ' ആയി രൂപാന്തരം പ്രാപിക്കുന്നു. ഇവയുടെ ക്രമപ്പെടുത്തൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നതിനനുസരിച്ച് ജനിതക പ്രസ്താവനകളിലും വ്യതിയാനം സംഭവിക്കും. ശാരീരിക, മാനസിക വളർച്ചയും വികാസവും എല്ലാം ഇവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ഇത്തരം നിരവധി അടുക്കുകളുടെ ഒത്തുചേരലിലൂടെയാണ് ഡി.എൻ.എ രൂപപ്പെടുന്നത്.

പ്രശ്നപരിഹാരത്തിന് നൊബേൽ സമ്മാനം

1962-ൽ വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നൊബേൽ പുരസ്കാരം ജെയിംസ് വാട്സൺ, ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്ക്, മൗറീസ് വിൽക്കിൻസ് എന്നിവർക്ക് ലഭിച്ചു. ഡി.എൻ.എ തന്മാത്രയുടെ ഘടന കണ്ടെത്തിയതിനായിരുന്നു പുരസ്കാരം. ഇത് ജീവശാസ്ത്ര രംഗം നേരിട്ട പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു പ്രശ്നത്തിനുള്ള പരിഹാരമായി മാറുകയായിരുന്നു. 1953 ഏപ്രിൽ 25-ന് നേച്വർ എന്ന ജേണലിലാണ് ഡി.എൻ.എ ഘടന വെളിപ്പെടുത്തുന്ന വാട്സണിന്റെയും ക്രിക്കിന്റെയും പ്രബന്ധം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്.

ഡി.എൻ.എ തന്മാത്രകൾക്ക് ചുറ്റിപ്പിരിഞ്ഞ 'ഇരട്ടപ്പിരി ഗോവണി' (Double helix) യുടെ രൂപമാണുള്ളതെന്ന കണ്ടെത്തലാണ് വാട്സനും ക്രിക്കും നടത്തിയത്. ഇത് ഈ മേഖലയിലെ വിപ്ലവകരമായ ഒരു കണ്ടുപിടിത്തമായിരുന്നു. 1953ലാണ് ഈ വിഖ്യാത ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ 'ഇരട്ട ഹെലിക്സ്' ഘടന കണ്ടെത്തിയത്. റോസലിൻഡ് ഫ്രാങ്ക്ലിൻ, മോറിസ് വിൽകിൻസ്, റെയ്മണ്ട് ഗോസ്ലിങ്, ലീനസ് പോളിങ്, അലക്സ് സ്ട്രോക്സ്, ബർട്ടിൽ ജേക്കബ്സൺ എന്നിവരും ഈ വിഷയത്തിൽ മികച്ച സംഭാവനകൾ നൽകിയവരാണ്.

റോസലിൻഡ് ഫ്രാങ്ക്ലിൻ നടത്തിയ ഗവേഷണഫലങ്ങളായിരുന്നു ഡി.എൻ.എയുടെ ഘടന കണ്ടെത്തുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ആക്കം കൂട്ടിയത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെയും മോറിസ് വിൽക്കിൻസണിന്റെയും എക്സ്റേ ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫി ചിത്രങ്ങളിലൂടെയാണ് ഡി.എൻ.എയുടെ പിരിയൻ ഗോവണി രൂപത്തെ കുറിച്ചുള്ള ആശയം ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്കിന്റെ മനസ്സിൽ ജനിച്ചത്. ജനിതക കോഡ്, പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണം എന്നിവയിലും ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്ക് വലിയ സംഭാവനകൾ നൽകി. 1947 ൽ കേംബ്രിഡ്ജ് യൂനിവേഴ്സിറ്റിയിൽ​െവച്ച് ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്കും ജെയിംസ് വാട്സണും തമ്മിൽ പരിചയപ്പെട്ടതോടെയാണ് ഡി.എൻ.എയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പഠനത്തിന് തുടക്കമാകുന്നത്. മോറിസ് വിൽക്കിൻസിന്റെ പഠന ഫലത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ വാട്സനും ക്രിക്കും നടത്തിയ സംയുക്ത ഗവേഷണത്തിന്റെ ഫലം ഒടുവിൽ ലോകത്തിന് മുമ്പിൽ സമർപ്പിച്ചു. അങ്ങനെ 1962ൽ വൈദ്യശാസ്ത്ര രംഗത്തെ നോബേൽ പുരസ്കാരത്തിനു മൂവരും അർഹരാവുകയും ചെയ്തു.

വിശ്വവിഖ്യാത ശാസ്ത്രജ്ഞനും രണ്ടുതവണ നൊബേൽ സമ്മാന ജേതാവുമായ ലിനസ് പോളിങ് 1869ൽ കണ്ടെത്തിയ ഡിയോക്സി റൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് എന്ന ഡി.എൻ.എ യുടെ സാധ്യതാ മാതൃക 1951 ലാണ് അവതരിപ്പിച്ചത്. ആൽഫ ഹെലിക്സ് എന്നറിയപ്പെട്ട ആ മാതൃക ശാസ്ത്രീയമായി തെറ്റാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടതോടെയാണ് വാട്സന്റെയും ക്രിക്കിന്റെയും ശ്രദ്ധ ഈ വിഷയത്തിലേക്ക് തിരിഞ്ഞത്. വാട്സന്റെയും ക്രിക്കിന്റെയും വിൽക്കിൻസിന്റെയും കണ്ടുപിടിത്തത്തിന് പിന്നിൽ റോസലിൻഡ് ഫ്രാങ്ക്ലിന്റെ പങ്ക് നിർണായകമായിരുന്നു. നൊബേൽ പുരസ്കാരത്തിനുള്ള ആളുകളുടെ എണ്ണം മൂന്നായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയതും, ജീവിച്ചിരിക്കുന്നവർക്ക് മാത്രമെ നൊബേൽ പുരസ്കാരങ്ങൾ നൽകാറുള്ളൂ എന്നതിനാലും, ഫ്രാങ്ക്ലിൻ നൊബേലിന് അർഹയായില്ല.