Thursday , 21 March 2019
Home » ശാസ്ത്രവാര്‍ത്തകള്‍ » ഡി.എൻ.എ. പരിശോധന ശാസ്ത്രീയമോ ?

ഡി.എൻ.എ. പരിശോധന ശാസ്ത്രീയമോ ?

About the author

വിശ്വ പ്രഭ

ഡി.എന്.എ പരിശോധനയുടെ ചരിത്രവും രീതിശാസ്ത്രവും പ്രസക്തിയും വിശ്വപ്രഭ വിശദീകരിക്കുന്നു

Bdna cropped
ഡി.എന്‍.എ. മാതൃക , By Bdna.gif: Spiffistan derivative work: Jahobr (Bdna.gif) [Public domain], via Wikimedia Commons
രു ജീവിവംശത്തിന്റെ ശാരീരികവും മാനസികവുമായ പ്രത്യേകതകൾ ഏതുവഴിയാണു മാതാപിതാക്കളിൽനിന്നു മക്കളിലേക്കു് തുടർന്നുപോകുന്നതെന്നു് പത്തുനൂറുകൊല്ലം മുമ്പ് ആർക്കും അറിവുണ്ടായിരുന്നില്ല. കോശങ്ങളിൽ കാണുന്ന പ്രോട്ടീനുകളായിരിക്കാം ഇങ്ങനെ ജനിതകവിവരം ഒരു തലമുറയിൽനിന്നു് അടുത്ത തലമുറയിലേക്കു് കൈമാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതു് എന്നായിരുന്നു അക്കാലത്തെ ധാരണകൾ. താരതമ്യേന ലഘുവായ 20 തരം അമിനോ ആസിഡുകൾ പല വിധത്തിൽ കൂടിച്ചേർന്നിട്ടാണു് പ്രോട്ടീനുകൾ ഉണ്ടാവുന്നതു്. 20 അക്ഷരങ്ങൾ പല മാതിരി നിരത്തിവെച്ചാൽ ലക്ഷക്കണക്കിനു് വാക്കുകളുണ്ടാക്കാൻ കഴിയും. അതുപോലെ, ഈ 20 തരം അമിനോ ആസിഡുകൾ മാത്രം പല പോലെ കൂട്ടിക്കൊളുത്തിയാൽ ലക്ഷക്കണക്കിനു വ്യത്യസ്തമായ പ്രോട്ടീനുകളും ഉണ്ടാക്കാം. ഇത്തരം പ്രോട്ടീനുകളുടെ പ്രത്യേക ചേരുവയാണു് ഓരോ താവഴികളുടേയും കൈയൊപ്പ് എന്നായിരുന്നു അന്നത്തെ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർ അനുമാനിച്ചിരുന്നതു്.

എന്നാൽ, ജീവനെക്കുറിച്ചു നമുക്കുണ്ടായിരുന്ന എല്ലാ ധാരണകളും 1940കളിൽ മാറ്റിമറിക്കപ്പെട്ടു. പ്രോട്ടീനുകൾക്കു പുറമേ, ഒട്ടുമിക്കവാറും യാതൊരു ഉപയോഗവുമില്ലാതെ എന്നു പണ്ടുമുതലേ ധരിച്ചുവെച്ചിരുന്ന മറ്റൊരു തരം തന്മാത്രകൾ പുതിയ താരങ്ങളായി. ഇരുപതിനുപകരം നാല് അക്ഷരങ്ങൾ മാത്രമുള്ള, വളരെ ലഘുവായ പുതിയൊരു ഘടനയായിരുന്നു DNA എന്നു വിളിച്ചുവന്നിരുന്ന ഈ തന്മാത്രകൾക്കുണ്ടായിരുന്നതു്. ഈ അക്ഷരങ്ങൾക്കു് ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ എന്നു പേർ. ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളിലെ ബേസുകള് നാലുവിധത്തിലാവാം. അവയുടെ തരമനുസരിച്ചു് നാലുതരം ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളും. അഡെനൈൻ (Adenine), തൈമിൻ (Thymine), സൈറ്റോസൈൻ (Cytosine), ഗ്വാനിൻ(Guanine) ഇവയാണു് ആ നാലക്ഷരങ്ങൾ. ഇവയെ നമുക്കു് A,T,C,G എന്നു വിളിക്കാം.

കമ്പ്യൂട്ടർ ഭാഷയിൽ 0, 1 എന്നീ അടിസ്ഥാനഅക്കങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു് ഏതുവലിയ കണക്കും കാര്യവും ചെയ്യാം. നമ്മുടെ സാധാരണ ഗണിതത്തിൽ 1 മുതൽ 9 വരേയും കൂടാതെ പൂജ്യവും അക്കങ്ങൾ കൊണ്ടു് എത്ര വലിയ സംഖ്യയും എഴുതാം. മലയാളത്തിൽ 51ഉം ഇംഗ്ലീഷിൽ 26ഉം അക്ഷരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു് ലക്ഷക്കണക്കിനു വാക്കുകളും അവ വീണ്ടും ചേർത്തുവെച്ച് കോടിക്കണക്കിനു് നോവലുകളും കവിതകളും എഴുതാം.

Phoebus Levene
ഫോബസ് ലെവീൻ – അമേരിക്കന്‍ ബയോകെമിസ്റ്റ്. ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളുടെ ഘടനയെയും ധര്‍മങ്ങളെയും പറ്റി പഠനം നടത്തി. RNA യില്‍ നിന്നും DNA വേര്‍തിരിച്ചറിയുകയും അഡെനൈൻ (Adenine), തൈമിൻ (Thymine), സൈറ്റോസൈൻ (Cytosine), ഗ്വാനിൻ(Guanine), ഡീഓക്സീ റൈബോസ്(deoxyribose), ഫോസ്ഫേറ്റ് ഗ്രൂപ്പ് എന്നിവ DNA യില്‍ ഉള്‍പ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു.
സംഗീതത്തിൽ ഏഴേ ഏഴു സ്വരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചും ചിത്രരചനയിൽ മൂന്നേ മൂന്നു പ്രാഥമികവർണ്ണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചും എത്ര വേണമെങ്കിലും പാടുകയോ വരയ്ക്കുകയോ ചെയ്യാം.

ജനിതകഭാഷയുടെ അക്ഷരമാല എന്നു വിളിക്കാവുന്ന ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ കണ്ടുപിടിച്ചത് ഫോബസ് ലെവീൻ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്. എന്നാൽ, നാലക്ഷരയൂണിറ്റുകളായി ഒരേ ക്രമത്തിൽ തുടരുന്ന പദമാലകളാണു് DNA എന്ന അദ്ദേഹത്തിന്റെ സങ്കല്പം തെറ്റായിരുന്നുവെന്നു് പതിറ്റാണ്ടുകൾക്കുശേഷം തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. അതുപോലെ, A,T,C, G ഈ നാലുതരം തന്മാത്രക്കഷ്ണങ്ങൾ പല രീതിയിൽ, പല തവണ അടുക്കിവെച്ചാൽ ആ ഓരോ അടുക്കും പ്രത്യേക അർത്ഥമുള്ള ഒരു ‘ജനിതകപ്രസ്താവന’ ആവും. കമ്പ്യൂട്ടർ ഭാഷയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തിയാൽ ഇവയെ ജീൻ സ്റ്റേറ്റ്മെന്റുകൾ എന്നു വിളിക്കാം.

എത്ര വയസ്സിൽ മീശ മുളയ്ക്കണം, എത്ര വയസ്സിൽ കഷണ്ടി വരണം, പാഞ്ഞുവരുന്ന കല്ലുകണ്ടാൽ ഏതുദിശയിലേക്കു് ഒഴിഞ്ഞുമാറണം, ശ്വാസനാളത്തിൽ പൊടി കടന്നാൽ ചുമയ്ക്കുകയാണോ തുമ്മുകയാണോ നല്ലതു് , അയലത്തെ സുന്ദരിയോടു് അനുരാഗം തോന്നേണ്ടതുണ്ടോ എന്നെല്ലാം വേണ്ട സമയങ്ങളിൽ ശരീരത്തിനും മനസ്സിനും തോന്നിപ്പിക്കുന്നതു് ഇത്തരം സ്വിച്ചുകളാണ്. ഈ ജീൻ സ്റ്റേറ്റ്മെന്റുകൾ കൂട്ടിക്കൊളുത്തിയ നീണ്ടകഥകളാണു് DNA തന്മാത്രകൾ. ആയിരക്കണക്കിനു ജീനുകൾ തനതു സ്ഥാനത്തു് ചേർന്നിരുന്നാൽ അതൊരു ക്രോമസോം ആയി. അങ്ങനെ 23 ജോഡി ക്രോമസോമുകളിൽ ഒരുമിച്ചുചേർത്തുവെച്ചിരിക്കുന്ന അതിദീർഘമായ ഒരു ഡാറ്റാബേസ് പുസ്തകമാണു് ഓരോ മനുഷ്യന്റെയും ജിനോം.

ഓരോ ജീവിയുടേയും ഓരോ കോശത്തിലും ഇതുപോലെ ജിനോമിന്റെ ഒരു കോപ്പി കാണും. സാധാരണ ഗതിയിൽ ഒരാളുടെ മിക്കവാറും എല്ലാ കോശത്തിലും ഒരേ ജിനോം കോപ്പി തന്നെയാണുണ്ടാവുക. 350 കോടി കൊല്ലം മുമ്പെന്നോ എങ്ങനെയോ ഭൂമിയിൽ തുടങ്ങിവെച്ച (അല്ലെങ്കിൽ എത്തിപ്പെട്ട) ജീവന്റെ തീപ്പൊരിയിൽനിന്നും അനേകദശലക്ഷം തവണ കൊളുത്തിക്കൊളുത്തി പകർന്നുവന്ന വിവരങ്ങളാണു് ആ ഓരോ കോപ്പിയിലുമുണ്ടാവുക. അങ്ങനെയുള്ള 37 ലക്ഷം കോടി കോപ്പികളാണു് ശരാശരി ഓരോ മനുഷ്യശരീരത്തിലുമുള്ളതു്!
DNAയിൽ എഴുതിവെച്ചിരിക്കുന്ന പാചകവിധികൾ നോക്കി RNA എന്ന പാചകക്കാരൻ അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്ന മസാലയും എൻസൈമുകളും ചേർത്തു് പ്രോട്ടീനുകൾ എന്ന മാംസ്യം വേവിച്ചെടുക്കുന്ന അടുക്കളകളാണു് ഓരോ ജീവകോശവും എന്നു ചുരുക്കത്തിൽ പറയാം. ആ പാചകം നടക്കുന്ന കാലത്തോളം നമ്മുടെ കൊക്കിൽ ജീവനുണ്ടായിരിക്കും. അതു നിന്നുപോയാൽ മരണവുമായി. സങ്കീർണ്ണമായ കോശപ്രവർത്തനങ്ങളെപ്പറ്റിയുള്ള ചർച്ച നമുക്കു തൽക്കാലം മാറ്റിവെക്കാം. ഇത്തരം ഒരു കോശത്തിലെ ജിനോമിന്റെ പകർപ്പുകിട്ടിയാൽ, നമുക്കു് അതു് വ്യാഖ്യാനിച്ചെടുക്കാനായാൽ, വലിയൊരു നേട്ടമുണ്ടു്. സൈദ്ധാന്തികമായി, ആ ഒരൊറ്റ കോശം മതി നമ്മുടെ വ്യക്തിത്വവും കുടുംബവഴിയും ഗോത്രത്തനിമയും മറ്റും തിരിച്ചറിയാൻ. ഈയിടെ വാർത്താപ്രാധാന്യം ലഭിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, അതെങ്ങനെയെന്നു ലളിതമായി വിവരിക്കാൻ ശ്രമിക്കാം. അങ്ങനെ ഒരാളുടെ വ്യക്തിത്വ വിവരങ്ങള്‍ തിരിച്ചറിയാനുപയോഗിക്കുന്ന സങ്കേതമാണു് DNA പരിശോധന.

വ്യക്തികളെ തിരിച്ചറിയാൻ മാത്രമല്ല DNA പരിശോധന പ്രയോജനപ്പെടുന്നതു്. ക്ലോണിങ്ങ്, കൂടുതൽ മികവാർന്ന ജനിതക വിളവുകൾ ആവിഷ്കരിക്കുക, പാരമ്പര്യരോഗങ്ങൾ കണ്ടുപിടിക്കുകയോ ഇല്ലായ്മ ചെയ്യുകയോ, ജനിതക കീടനാശിനികൾ രൂപകല്പന ചെയ്യുക, പ്രാക്തനചരിത്രാനുമാനങ്ങൾ ശാസ്ത്രീയമായി ഉറപ്പാക്കുക, പരിണാമശൃംഖലയിലെ വിട്ടുപോയ കണ്ണികൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുക എന്നിവയ്ക്കെല്ലാം DNA പരിശോധന സഹായിക്കുന്നുണ്ട്.

DNA പരിശോധിക്കുന്നതു് എങ്ങനെ?

Berlin Naturkundemuseum DNA
By LoKiLeCh (Own work) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons
ആരംഭകാലത്തു് Restriction fragment length polymorphism (RFLP) എന്ന സങ്കേതമുപയോഗിച്ചാണു് DNA പരിശോധനകൾ നടത്തിയിരുന്നതു്. ഇതു് അത്രയൊന്നും കൃത്യമോ എളുപ്പമോ ആയിരുന്നില്ല. DNA തന്തുക്കൾ നിശ്ചിത എൻസൈമുകൾ ഉപയോഗിച്ചു് വിവിധ സ്ഥാനങ്ങളിലും നീളങ്ങളിലും മുറിച്ച് അവയിലെ ഓരോ കഷ്ണത്തിനും സാധാരണ പതിവിൽനിന്നുള്ള വ്യത്യാസം കണ്ടുപിടിക്കുന്നതായിരുന്നു ഈ രീതി. ഒരു മാസത്തോളമെങ്കിലും സമയമെടുക്കുന്ന ഈ പ്രക്രിയയുടെ അന്തിമഫലം കൃത്യമായിരിക്കണമെന്നില്ല. മാത്രമല്ല, പരിശോധനയ്ക്കുവേണ്ട സാമ്പിളുകൾ താരതമ്യേന വലുതുമായിരിക്കണം.

1980-കളിലാണു് DNA കൈയൊപ്പുകൾ കൂടുതൽ കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാനുതകുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉരുത്തിരിഞ്ഞതു്. ഇവയിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടവ PCR, STR, കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വഴിയുള്ള അപഗ്രഥനസൗകര്യം എന്നിവയാണു്. വളരെക്കുറച്ചുമാത്രം തെളിവുകൾ അവശേഷിക്കുന്ന ഒരു കുറ്റകൃത്യത്തിന്റെ അന്വേഷണത്തിനു് DNA അനാലിസിസ് എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം? ഉണങ്ങി വറ്റിപ്പോയ ഒരു തുള്ളി ഉമിനീർ, കുപ്പിയിൽ പറ്റിപ്പിടിച്ച ഒരു വിയർപ്പുപാടു്, പരാക്രമത്തിൽ പിടിച്ചുപറിച്ച ഒരൊറ്റ നാരു് മുടി, ധരിച്ചിരുന്ന അടിവസ്ത്രത്തിലെ ഒരു നനവുപാടു് ഇതിൽ നിന്നൊക്കെ, മഹാകോടി വിവരങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു സാമ്പിൾ ശേഖരിക്കാനാവുമോ? അഥവാ ശേഖരിച്ചാൽ തന്നെ, അത്രയും ഭാരിച്ച ഒരു മഹാഭാഗവതത്തിൽനിന്നു് നമുക്കാവശ്യമുള്ള ഇത്തിരി വിവരം മാത്രം എങ്ങനെ അരിച്ചുവേർപ്പെടുത്തിയെടുക്കും?

Har_Gobind_Khorana
ഹര്ഗോവിന്ദ് ഖുരാന
ബ്രിട്ടീഷ് ഇന്ത്യയിൽ ജനിച്ച് അമേരിക്കയിലേക്കു കുടിയേറിയ പ്രൊ. ഹർ ഗോവിന്ദ് ഖൊരാനയുടെ പഠനഗവേഷണങ്ങളാണു് DNAയുടെ അക്ഷരക്രമം ജനിതകസൂത്രങ്ങളുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നു വ്യക്തമാക്കിയതു്. (ഈ കണ്ടെത്തലിനു് 1968-ൽ അദ്ദേഹത്തിനു് നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചിരുന്നു). അദ്ദേഹം തന്നെയാണു് പോളിമെറേസ് ചെയിൻ റിയാൿഷൻ (PCR) എന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയെപ്പറ്റി ആദ്യം പ്രവചിച്ചതും. എന്നാൽ ഇതു ഫലത്തിൽ വരാൻ 1983 വരെ കാത്തിരിക്കേണ്ടിവന്നു. കാരി മുള്ളിസ്  എന്ന മറ്റൊരു ശാസ്ത്രജ്ഞന്റെ ശാസ്ത്രഭാവനയിലാണു് PCR ഒരു പ്രായോഗികസാദ്ധ്യതയായി ആദ്യമായി വിരിഞ്ഞുവന്നതു്. വളരെക്കുറച്ചു് കോശങ്ങളിലെ DNA മാത്രമുപയോഗിച്ച് വളരെ കുറഞ്ഞ സമയം കൊണ്ടു് ശതകോടി പകർപ്പുകളുണ്ടാക്കുന്ന രീതിയാണു് PCR. മാതൃകോശം നേരിയ തോതിൽ കൃത്യമായ താപനിലയിൽ ചൂടാക്കി അതിൽ നിന്നും DNA തന്മാത്രകൾ വേർപെടുത്തുന്നു. തുടർന്നു് സ്വല്പം കൂടി താഴ്ന്ന ചൂടിലേക്കു കൊണ്ടുവരുന്നതോടെ, ഇരട്ടനാരുകളുടെ രൂപത്തിലുള്ള ഈ തന്മാത്രകൾ ഇഴപിരിഞ്ഞു് ഒറ്റനാരുകളാവുന്നു. ഒരു ബാഗിന്റെ സിബ് തുറന്നു രണ്ടു പാളികളാക്കിയതിനു സമാനമാണെന്നു പറയാം ഇതു്.

Polymerase chain reaction
അതിതീവ്ര-അതിദ്രുതശൃംഖലാരാസപ്രവർത്തനം (Polymerase Chain Reaction), By Enzoklop (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons
ഇത്തരം ഒറ്റനാരുകൾക്കു് ഒരു പ്രവണതയുണ്ടു്. അവയ്ക്കു് മുറിഞ്ഞുപോയ ഭാഗം സ്വയം പൂരിപ്പിച്ചു് പുതിയ ഇരട്ടനാരുകളാവാം. മാത്രമല്ല, ഓരോ ഘട്ടത്തിലും പതിന്മടങ്ങായി വീണ്ടും ആവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ചങ്ങലപ്രവൃത്തിയായി ( chain reaction) ഈ പൂരണം തുടർന്നുകൊണ്ടിരിക്കും. ഇങ്ങനെ അതിവേഗം ഇരട്ടിക്കാൻ ആവശ്യമായ അധികപദാർത്ഥം എവിടെനിന്നു ലഭിക്കും? അതും പ്രശ്നമല്ല. അടിസ്ഥാന അക്ഷരങ്ങളായ A,T,C,G എന്നീ ലളിതമായ കണികകൾ മാത്രം ധാരാളം അടങ്ങുന്ന വേറെ ഒരു അനുപൂരകപദാർത്ഥം (പ്രൈമർ) ഒപ്പം വെച്ചുകൊടുത്താൽ മതി. നഷ്ടപ്പെട്ടുപോയ സ്വന്തം പ്രതിബിംബം പുനഃസൃഷ്ടിക്കാൻ ഏതൊക്കെ കണികകളാണോ വേണ്ടതു് അവയെല്ലാം DNA നാരുതന്നെ തെരഞ്ഞെടുത്തോളും. ലിഗോ എന്ന പ്ലാസ്റ്റിൿ കട്ടകൾ അടുക്കിയും കൂട്ടിക്കൊളുത്തിയും കുട്ടി കളിപ്പാട്ടക്കഷണങ്ങൾ നിര്‍മ്മിക്കുന്നപോലെത്തന്നെ. മറ്റൊരു ഉദാഹരണം പറഞ്ഞാൽ വളരെക്കുറച്ചു് തൈരുപയോഗിച്ചു് ഒരു വീപ്പ പാൽ മുഴുവൻ തൈരാക്കുന്നതുപോലെ.

ഈ പ്രക്രിയയിൽ മൂല DNA നാരുകളെ പ്രൈമർ തരികളുമായി കൂട്ടിത്തുന്നാനുപയോഗിക്കുന്ന എൻസൈമിന്റെ പേരാണു് പോളിമറേസ്. അങ്ങനെ പോളിമെറേസ് ഉപയോഗിച്ചു നടത്തുന്ന അതിതീവ്ര-അതിദ്രുതശൃംഖലാരാസപ്രവർത്തനം (Polymerase Chain Reaction) എന്നു് ഈ പരിശോധനാസമ്പ്രദായത്തിനു പേരു വന്നു. വിഭജിക്കപ്പെട്ട DNA നാരുകൾ തക്കതായ അനുപൂരകങ്ങളിൽനിന്നു് നാലുവിധത്തിലുള്ള അടിസ്ഥാനന്യൂക്ലിയൈഡു് ഘടകങ്ങൾ സ്വീകരിച്ചു് വീണ്ടും പരിപൂർണ്ണ ഇരട്ടനാരുകളാവുന്നു. ഇങ്ങനെ സ്വയം കൂടിച്ചേരുന്ന ‘സിബ്ബു’കൾ ഒറിജിനൽ DNAയുടെ നേർപ്പകർപ്പുകളാണു്. അതായതു് ആദ്യം വളരെ കുറച്ചുമാത്രമുണ്ടായിരുന്ന സാമ്പിളിനു പകരം ഇപ്പോൾ അവയുടെ നേർപ്പകർപ്പായ ആയിരക്കണക്കിനു് മടങ്ങുകളുണ്ടു്. അതിനാൽ, ഇനി എന്തൊക്കെ പരീക്ഷണം നടത്തണമെങ്കിലും സാമ്പിൾ കുറഞ്ഞെന്നു പേടിക്കണ്ട. ഇതുപോലെ DNA കൃഷി ചെയ്യുന്നതിനെ DNA ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ എന്നാണു പറയുക. PCR വന്നതോടെ വേറെയും മെച്ചങ്ങളുണ്ടായി. ജിഗാബൈറ്റുകൾ വലുപ്പം വരുന്ന DNA ഡാറ്റ മുഴുവൻ പകർപ്പെടുക്കേണ്ടതില്ല. അതിലെ ആവശ്യമുള്ള താളുകൾ മാത്രമായി പെരുപ്പിക്കാനാവും.

ഇലക്ട്രോഫോറെസിസ്

Agarosegelphoto
അഗാരോസ് ജെല്‍ ഇലൿട്രോഫോറെസിസ്, By TransControl (english wikipedia) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons
പുഴയും ചാലും മണലും മഴയുമൊക്കെയുള്ള നാട്ടിലാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ ഒരു കാര്യം ശ്രദ്ധിച്ചിരിക്കും: മഴപെയ്തൊഴിയുമ്പോൾ മണലും ചെളിയുമൊക്കെ അവയുടെ തരിവലിപ്പമനുസരിച്ച് പല അകലങ്ങളിലായി അടിഞ്ഞുകിടക്കുന്നുണ്ടാവും. ഏറ്റവും ചെറിയ തരികൾ ഏറ്റവും മുന്നിലേക്കു് ഒഴുകിച്ചെന്നിട്ടുണ്ടാവും. കൂട്ടത്തിൽ വലിയ തരികൾ സ്വന്തം തടിയും കൊണ്ടു് അധികമൊന്നും ഒഴുകാനാവാതെ പുറപ്പെട്ടിടത്തുതന്നെ കിടക്കുന്നുണ്ടാവും. ഇതുതന്നെയാണ് ജെൽ ഇലൿട്രോഫോറെസിസ് – അടിസ്ഥാനതത്ത്വം. ഒരു വൈദ്യുതചാർജ്ജിനാൽ പ്രേരണം ചെയ്തു് സ്ലാബിന്റെ ഒരറ്റത്തുനിന്നും മറ്റേ അറ്റത്തുനീങ്ങുന്ന കോശതന്മാത്രകൾ വലുപ്പത്തിനനുസരിച്ച് വെവ്വേറെ അകലങ്ങളിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നു. പാൽ, രക്തം, DNA കൾച്ചർ തുടങ്ങിയ കൊളോയ്ഡ് പദാർത്ഥങ്ങളിൽ പല വലിപ്പത്തിലുമുള്ള കണികകളുണ്ട്. ഇവയെ ഒരു ജെൽ ഷീറ്റിലൂടെ ഒരറ്റത്തുനിന്നും മറ്റേ അറ്റത്തേക്കു് നിരക്കിവിട്ടാൽ, അതാതിന്റെ വലിപ്പമനുസരിച്ച് കണികകൾ ഷീറ്റിന്റെ ഓരോ ഭാഗത്തായി അടിഞ്ഞുകൂടും. (അഗാരോസ് എന്ന കടൽപ്പായലിൽനിന്നുമുണ്ടാക്കിയതാണു് സാധാരണ ഉപയോഗിക്കുന്ന ജെൽ ഷീറ്റ്. വളരെ സൂക്ഷ്മവും ക്രമരഹിതവുമായ ജട പിടിച്ച ഒരു ഘടനയാണു് അതിനുള്ളതു്. അതുകൊണ്ടാണു് കണികകൾ വലിപ്പമനുസരിച്ച് പല അകലങ്ങളിൽ ചെന്നു നിൽക്കുന്നത്).

PCR ലൂടെ വൻതോതിൽ വർദ്ധിപ്പിച്ച DNA സാമ്പിൾ ഈ സംവിധാനത്തിലൂടെ കടത്തിവിടുമ്പോൾ ലഭിക്കുന്നതു് പലയിടത്തുമായി വരകളും ഷെയ്ഡുകളുമുള്ള, ഏകദേശം പോസ്റ്റ് കാർഡിന്റെ വലിപ്പമുള്ള ഒരു ഷീറ്റ് ആണ്. ഈ ഷീറ്റിലെ പാറ്റേൺ, മുമ്പ് ഇതുപോലെത്തന്നെ തയ്യാർ ചെയ്തെടുത്ത മറ്റൊരു ഷീറ്റിലെ പാറ്റേണുമായി ഒറ്റയടിക്കു് തട്ടിച്ചുനോക്കാം. രണ്ടു പാറ്റേണുകളും ഒരുപോലെയിരിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ അവയുടെ മൂലകാരണമായ DNAയും ഒന്നുതന്നെ എന്നനുമാനിക്കാം. ആ DNAയുടെ സ്രോതസ്സായ കുറ്റവാളിയേയും (അല്ലെങ്കിൽ ഇരയേയും) ഇങ്ങനെ പരിഗണനാലിസ്റ്റിൽ ഉൾപ്പെടുത്താം.

PCR മാർഗ്ഗം കൂടാതെയും DNA പരിശോധന ഇനങ്ങളുണ്ടു്. mtDNA, Y-ക്രോമസോം ടെസ്റ്റ്, STR ടെസ്റ്റ് എന്നിവയാണതു്. കുറ്റം നടന്ന സമയം, തെളിവെടുപ്പിലുണ്ടായ കാലതാമസം, കാലാവസ്ഥ, ഏതു ശരീരഭാഗത്തുനിന്നുള്ള എന്തു തരം സാമ്പിൾ എന്നിങ്ങനെ സാഹചര്യമനുസരിച്ച് ചിലപ്പോൾ അത്തരം രീതികളും അവലംബിക്കേണ്ടി വന്നേക്കാം. കമ്പ്യൂട്ടർ സോഫ്റ്റ്വയറിന്റേയും ജനിതക ‘ഫിങ്ഗർ പ്രിന്റ്’ ഡാറ്റാബാങ്കുകളുടേയും സഹായത്തോടെ ഈ അപസർപ്പകവിദ്യ ഇനിയും കൂടുതൽ പിഴവറ്റതാക്കാം.

മനുഷ്യജിനോമിന്റ ഏറെക്കുറെ സമ്പൂർണ്ണമായ ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫലകം ഇതിനകം കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടുകഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ടു്. ഭൂമിയിലെ ഓരോ വ്യക്തികളും തമ്മിലുള്ള DNA ഘടനകളിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ മൊത്തം ഒരു ശതമാനത്തിൽ താഴെയേ വരൂ. ബാക്കി 99% ഘടനയും എല്ലാർക്കും ഒരുപോലെയാണു്. അതിനാൽ, ഒരാളെ വേറിട്ടു തിരിച്ചറിയേണ്ടി വരുമ്പോൾ ആ ഒരു ശതമാനം മാത്രം കൂടുതൽ തെളിമയോടെ പരിശോധിക്കുന്നതാണു് നല്ലതു്. ഇതിനുപയോഗിക്കുന്ന ഒരു മാർഗ്ഗമാണു് Short Tandem Repeats (STR). പരമാവധി DNA പാറ്റേണുകൾ ശേഖരിച്ചുവെച്ചിട്ടുള്ള ഒരു ജിനോം ഡാറ്റാബേസുമായി സാമ്പിൾ DNA യിലെ ഏറ്റവും പ്രത്യേകതകൾ (വ്യത്യാസങ്ങൾ) കാണപ്പെടുന്ന 13 ജനിതകസ്ഥാനങ്ങൾ ഒത്തുനോക്കുന്നതാണു് ഈ രീതിയിൽ ചെയ്യുന്നതു്. http://www.cstl.nist.gov/biotech/ എന്ന വെബ് താളിൽ ഇത്തരം ഡാറ്റാബേസുകളുടെൊരു ലൈബ്രറി കാണാം.

ന്യൂക്ലിയസ്സിനു പുറത്തുള്ള കോശദ്രവ്യത്തിലും DNAകളുണ്ടു്. മൈറ്റോകോണ്ഡ്രിയൽ DNA എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഇവയുടെ പ്രത്യേകത, അവ അമ്മവഴിത്തലമുറകളിൽ (maternal off-springs or siblings) ഒരേ പോലെയിരിക്കും എന്നതാണു്. സാധാരണ DNA നൽകുന്നതിനേക്കാൾ ഉറപ്പായ വിവരങ്ങൾ നൽകാൻ ഇതു സഹായിക്കും.

Y-ക്രോമസോം മാത്രം പരിശോധിച്ചാൽ കുറ്റവാളി പുരുഷനോ സ്ത്രീയോ എന്നു തിരിച്ചറിയാനാകും. ഒരു കുറ്റത്തിൽ ഒന്നിലധികം പുരുഷന്മാർ ഇടപെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലോ സംശയിക്കപ്പെടുന്നവരിൽനിന്നും സ്ത്രീകളേയോ പുരുഷന്മാരെയോ വേർതിരിച്ചറിയണമെങ്കിലോ Y-ക്രോമസോം ടെസ്റ്റ് സഹായിക്കും. ആധുനികകാലത്തെ ഏറ്റവും മികച്ച കുറ്റാന്വേഷണസങ്കേതങ്ങളിലൊന്നാണു് ഇത്തരം DNA പരിശോധന. ഒന്നോ രണ്ടോ ദിവസങ്ങൾ കൊണ്ടു് ഫലം ലഭിക്കാവുന്ന പുതിയ രീതികൾ ഒരു മാസം വരെ സമയമെടുത്തിരുന്ന പഴയ കാലത്തേക്കാൾ (20-30 കൊല്ലം മുമ്പത്തേക്കാൾ) വളരെ മെച്ചപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടു്.

എവിടെനിന്നൊക്കെ സാമ്പിൾ ലഭ്യമാവും?

മുടി, ഉണങ്ങിയ ചർമ്മകോശങ്ങൾ, മാംസം, ഉമിനീർ, രക്തം, ശുക്ലം, യോനീദ്രവങ്ങൾ, കഫം, കൺപീള, മലം, മൂത്രം, വിയർപ്പ് തുടങ്ങി ഏതു ജൈവപദാർത്ഥവും DNA സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കാം. മരണം നടന്നു് വളരെ നാളുകൾ കഴിഞ്ഞായാൽ പോലും പല്ലു്, അസ്ഥി, മുടി, രോമങ്ങൾ, നഖങ്ങൾ തുടങ്ങിയവ DNA സ്രോതസ്സായി അവശേഷിക്കും.

നിയമസാധുത

നിയമത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്നു് DNA ഫലങ്ങൾ ഉറപ്പായ തെളിവുകളാണോ? ആവണമെന്നില്ല. നിയമദൃഷ്ട്യാ DNA ഫലങ്ങൾ സാധുവാകാനും അസാധുവാകാനുമുള്ള സാങ്കേതികസാദ്ധ്യതകൾ പലതാണ്. കുറ്റാന്വേഷണത്തിൽ ഇരകളുടേയും പ്രതികളുടേയും DNA ശേഖരിച്ചു് പരിശോധന നടത്താറുണ്ട്. സംഭവസ്ഥലത്തു് സംഭവസമയത്ത് പ്രതിയോ ഇരയോ ഉണ്ടായിരുന്നു എന്നു തെളിയിക്കലാണ് പ്രാഥമികമായി വേണ്ടത്. സംഭവത്തിലെ പങ്ക് (ഉദാ: പ്രതിയെ കടിച്ചത് ഇരയാണ്; ഇരയുടെ ശരീരകോശാവശിഷ്ടമാണ് പ്രതിയുടെ കൈവശമുള്ള തൊണ്ടിയിൽ നിന്നു ലഭിച്ചതു് തുടങ്ങിയവയാണ് അതിനുശേഷം തെളിയിക്കേണ്ടത്). സാമ്പിൾ ശേഖരിച്ചത് സംഭവസ്ഥലത്തുനിന്നു തന്നെയാണ് അല്ലെങ്കിൽ പോസ്റ്റ് മോർട്ടം നടന്ന ശരീരത്തിൽ നിന്നുതന്നെയാണ് എന്നും തൊണ്ടി യഥാർത്ഥത്തിൽ കുറ്റകൃത്യത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടതുതന്നെയാണ് എന്നും തെളിയിക്കേണ്ടതുണ്ട്. DNA പരിശോധന നടത്തിയത് അംഗീകൃതവിദഗ്ദന്മാരുടെ നേതൃത്വത്തിൽ അംഗീകൃതസ്ഥാപനത്തിൽ അംഗീകൃത ഉപകരണവും സമ്പ്രദായവും ഉപയോഗിച്ചാണ് എന്നും സംശയാതീതമായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടിരിക്കണം.

ഉറപ്പായും തെളിയിക്കേണ്ടുന്ന ഒരു DNA പരിശോധനയ്ക്കു് ഒന്നിലധികം വ്യത്യസ്ത സ്രോതസ്സുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്നാണ് പൊതുവേയുള്ള നിയമവ്യവസ്ഥ. വിദൂരസാദ്ധ്യതയെങ്കിലുമുള്ള എല്ലാ പ്രതികളേയും (സംശയിക്കപ്പെടുന്നവരേയും) DNA മാച്ചിങ്ങിനു വിധേയമാക്കുക പതിവാണു്. ഇതിനുശേഷം ലഭിക്കുന്ന ഫലങ്ങളിൽ നിന്നു് ഇവരെ പൊരുത്തപ്പെടുന്നവർ, പൊരുത്തപ്പെടാൻ സാദ്ധ്യതയുള്ളവർ, പൊരുത്തപ്പെടാൻ സാദ്ധ്യതയില്ലാത്തവർ, പൊരുത്തപ്പെടാത്തവർ (‘include’, ‘exclude’, ‘likely to include’, ‘likely to exclude’) എന്നിങ്ങനെ വിവിധ പട്ടികകളാക്കി തിരിക്കുന്നു. ഈ പട്ടികകളിൽനിന്നും അന്തിമമായി ഒരു വ്യക്തിയെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ അയാളുടെ വംശീയപ്രത്യേകതകളും ആ വംശത്തിന്റെ പൊതുവായ സ്വഭാവം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന DNA ഡാറ്റാബേസുകളും സ്ഥിതിവിവരശാസ്ത്രസങ്കേതങ്ങളും (statistical methods) ഉപയോഗിച്ചെന്നു വരാം. വിചാരണ വേളയിൽ, കുറ്റവാളിയുടെ പങ്കു് കൂടുതൽ ഉറപ്പാക്കുന്ന മറ്റു തെളിവുകൾക്കൊപ്പം DNAയും ഒരു മുഖ്യതെളിവായോ പിന്തുണത്തെളിവായോ പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു.

 

 

Check Also

Cambridge Analytica, Facebook scam

ഫേസ്ബുക്ക് ലൈക്കുകള്‍ ജനാധിപത്യം തിരുത്തിയെഴുതുമ്പോള്‍

കേംബ്രി‍‍‍ഡ്ജ് അനലറ്റിക്ക എന്ന സ്ഥാപനം വ്യക്തിഗത വിവരങ്ങളെ സമര്‍ത്ഥമായി ഉപയോഗിച്ച് അമേരിക്കന്‍ പ്രസിഡന്റ് ഇലക്ഷന്‍ അട്ടിമറിച്ച വാര്‍ത്ത ലോകത്തെത്തന്നെ ആശങ്കയിലാഴ്ത്തിയിരുന്നല്ലോ. …

Leave a Reply

%d bloggers like this: