Read Time:16 Minute
ഡോ.പി.കെ.സുമോദൻ
സുവോളജി അധ്യാപകൻ
കുഞ്ഞൻ എന്ന് പറഞ്ഞാൽ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ ഇത്തിരിക്കുഞ്ഞൻ തന്നെ. സ്കെയിൽ വെച്ചളന്നാൽ ഒരു മില്ലീമീറ്ററിനപ്പുറം കടക്കില്ല. എന്നാൽ പേരിന് വലുപ്പം ഒട്ടും കുറവുമില്ല: സീനോറാബ്ഡൈറ്റിസ് എലിഗൻസ് (Caenorhabditis elegans). ചുരുക്കപ്പേര് സി. എലിഗൻസ്. വലുപ്പം മാത്രം നോക്കി ഒരാളെയും വിലയിരുത്തരുതെന്ന് നമ്മളെ പഠിപ്പിക്കാൻ ഈ കുഞ്ഞനോളം മികച്ച മറ്റൊരു ജീവിയുമില്ല ഭൂമിയിൽ. എന്തെന്നാൽ ആൾ ചില്ലറക്കാരനല്ല, നൊബേൽ പുരസ്കാര ജേതാവാണ്. ഒന്നും രണ്ടുമല്ല; നാല് നൊബേൽ സമ്മാനങ്ങൾ. മൂന്നെണ്ണം വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലും ഒന്ന് രസതന്ത്രത്തിലും. ആളെ വിശദമായി പരിചയപ്പെട്ടാലോ?
അൾജീരിയയിൽ ഒരുനാൾ
ഉത്തര ആഫ്രിക്കയിലെ ഒരു രാജ്യമാണ് അൾജീരിയ. തലസ്ഥാനം അൾജിയേഴ്സ്. 1848 മുതൽ 1962 വരെ ഫ്രഞ്ച് ഭരണത്തിന് കീഴിലായിരുന്നു അൾജീരിയ. 1890 മുതൽ അൾജിയേഴ്സിലെ നാഷണൽ ലൈബ്രറിയുടെ മുഖ്യ ലൈബ്രേറിയൻ ഫ്രഞ്ച് കാരനായ എമിൽ മോപ്പാസ് (Emile Maupas) ആയിരുന്നു. പഠിച്ചതും ജോലിലഭിച്ചതും പുരാരേഖാ സൂക്ഷിപ്പിന്റെ (Archives) മേഖലയിലാണെങ്കിലും അദ്ദേഹത്തിന്റെ മനസ്സ് നിറയെ ജീവശാസ്ത്രമായിരുന്നു. ജോലിയൊഴിഞ്ഞ സമയങ്ങളിൽ സ്വന്തമായുള്ള ഒരു സൂക്ഷ്മദർശനിയിലൂടെ അദ്ദേഹം കുഞ്ഞുജീവികളെ പഠിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നു. ഇഷ്ടജീവികൾ ഏകകോശജീവികളും കുഞ്ഞൻ വിരകളുമായിരുന്നു (nematodes). അങ്ങനെയാണ് 1897 മെയ് മാസത്തിലും നവംബറിലും അൾജിയേഴ്സിന്റെ പരിസരത്ത് നിന്ന് പുതിയൊരു കുഞ്ഞൻവിര അദ്ദേഹത്തിന് ലഭിക്കുന്നത്. 1900 ൽ പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയ ഒരു ശാസ്ത്രലേഖനത്തിൽ അദ്ദേഹം അതിന് റാബ്ഡൈറ്റിസ് എലിഗൻസ് (Rhabditis elegans) എന്ന് പേരിട്ടു. 1955 ൽ എൽസ്വർത്ത് ഡോഹെർട്ടി (Ellsworth Dougherty) ഈ പേര് സീനോറാബ്ഡൈറ്റിസ് എലിഗൻസ് (Caenorhabditis elegans) എന്ന് മാറ്റുമ്പോഴേക്കും മോപ്പാസിന്റെ കുഞ്ഞൻവിര ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർക്കിടയിൽ വലിയ സ്ഥാനം നേടിയിരുന്നു.
കണ്ണാടിച്ചില്ലിൽ വാർത്തെടുത്തതുപോലെ
അഴുകിയ സസ്യങ്ങളിലും പഴങ്ങളിലും മറ്റുമാണ് സി. എലിഗൻസ് ജീവിക്കുന്നത്. മറ്റുചില വിരകളെ പോലെ അവ പരാദങ്ങളല്ല. ബാക്ടീരിയകളാണ് ഭക്ഷണം. പരീക്ഷണശാലയിൽ ബാക്ടീരിയകളെ വളർത്തുന്നതുപോലെ പ്രത്യേകമുണ്ടാക്കിയ മാധ്യമങ്ങളിൽ അവയെ എളുപ്പത്തിൽ വളർത്താൻ കഴിയും. ശരീരം കണ്ണാടിച്ചില്ലുപോലെ പൂർണ്ണമായും സുതാര്യമാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ ഓരോ കോശത്തിന്റെയും വളർച്ചയും വിഭജനവും സൂക്ഷ്മദർശനിയിലൂടെ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. ലിംഗാടിസ്ഥാനത്തിൽ അവ രണ്ട് തരമുണ്ട്. ആൺവിരകളും ആണും പെണ്ണും ചേർന്ന മിശ്ര വിരകളും (Hermaphrodites).
എന്നാൽ മഹാഭൂരിപക്ഷം വിരകളും മിശ്രവിഭാഗത്തിൽപ്പെട്ടവയാണ്. ആയിരത്തിൽ ഒന്ന് എന്ന നിരക്കിൽ മാത്രമാണ് ആൺവിരകൾ കാണപ്പെടുന്നത്. ഒരു മുതിർന്ന ആൺവിരയിൽ 1031 കോശങ്ങളും മിശ്ര വിരയിൽ 959 കോശങ്ങളുമുണ്ടാകും. ആൺവിരകളുമായി ഇണചേർന്നും സ്വന്തം പുംബീജങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചും മിശ്രവിരകൾക്ക് പ്രത്യുൽപാദനം നടത്താൻ കഴിയും. ഉപയോഗിച്ചത് ആൺവിരകളുടെ ബീജങ്ങളാണെങ്കിൽ ആയിരത്തോളം മുട്ടകളുൽപാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ സ്വന്തം പുംബീജങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ മുട്ടകളുടെ എണ്ണം മുന്നൂറിനടുത്ത് മാത്രമായിരിക്കും. മുട്ടവിരിഞ്ഞ് പുറത്തുവരുന്ന ലാർവകൾ നാല് പ്രാവശ്യം തൊലിയുരിയുകയും (moulting) നാല് വളർച്ചാഘട്ടങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോവുകയും ചെയ്യും (എൽ-1,എൽ-2, എൽ-3, എൽ-4). സാധാരണഗതിയിൽ മൂന്നുദിവസത്തോടെ ലാർവകളുടെ വളർച്ച പൂർത്തിയാകും. അനുകൂലമല്ലാത്ത സാഹചര്യങ്ങളാണെങ്കിൽ (ഉയർന്ന താപം, ഭക്ഷണക്ഷാമം, എണ്ണത്തിലെ ആധിക്യം) ലാർവാഘട്ടത്തിൽ തന്നെ വളർച്ച സ്തംഭിക്കുകയും ലാർവാ ജീവിതം മൂന്നുമാസത്തോളം നീളുകയും ചെയ്യും. മുതിർന്ന വിരകൾ രണ്ടാഴ്ച മുതൽ മൂന്നാഴ്ചവരെ ജീവിക്കും. അവയുടെ ഇരുപതിനായിരത്തോളമുള്ള ജീനുകളിൽ 35 ശതമാനവും മനുഷ്യജീനുകൾക്ക് സമാനമായവയാണ്.
മാതൃകാ ജീവി
വിവിധതരത്തിലുള്ള ജീവശാസ്ത്ര പഠനങ്ങൾക്കുപയോഗിക്കുന്ന മനുഷ്യരല്ലാത്ത ജീവികളാണ് മാതൃകാ ജീവികൾ. പഴയീച്ച, യീസ്റ്റ് (പൂപ്പൽ), ചുണ്ടെലി, അരബിഡോപ്സിസ് (ഒരു തരം സസ്യം), സീബ്ര മൽസ്യം തുടങ്ങിയ സുപ്രസിദ്ധ മാതൃകാ ജീവികൾക്കൊപ്പം തന്നെ സ്ഥാനമുള്ള ജീവിയാണ് സി. എലിഗൻസ്. പരീക്ഷണശാലകളിൽ എളുപ്പത്തിൽ വളർത്തിയിയെടുക്കാൻ കഴിയുന്നവയും ജീവിതദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞവയും എളുപ്പത്തിൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്താൻ കഴിവുള്ളവയും പരീക്ഷണഫലങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ തിരിച്ചറിയുവാൻ കഴിയുന്നവയുമായിരിക്കണം മാതൃകാജീവികൾ. സി. എലിഗൻസിന് ഈ പറഞ്ഞ എല്ലാ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. ബഹുകോശജീവികളുടെ പഠനത്തിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു ജീവിയാണ് സി. എലിഗൻസ് എന്ന് മോപ്പാസ് തന്നെ അഭിപ്രായപ്പെട്ടിരുന്നെങ്കിലും അത് പ്രശസ്തമായ ഒരു മാതൃകാ ജീവിയായി മാറുന്നത് അദ്ദേഹത്തിന്റെ മരണാനന്തരം മാത്രമാണ്.
1950 കളിലും 60 കളിലും പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും സി. എലിഗൻസിൽ പഠനങ്ങൾ നടത്തിയെങ്കിലും അതിനെ ഒരു മാതൃകാജീവിയാക്കി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതിനുള്ള അംഗീകാരം കിട്ടിയത് അമേരിക്കയിൽ ഗവേഷണം ചെയ്തിരുന്ന ദക്ഷിണാഫ്രിക്കൻ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞനായ സിഡ്നി ബ്രണ്ണർക്കാണ് (Sydney Brenner). ചെറിയ അംഗീകാരമൊന്നുമല്ല, സാക്ഷാൽ നൊബേൽ പുരസ്കാരം തന്നെയാണ് സി. എലിഗൻസ് അദ്ദേഹത്തിന് നേടിക്കൊടുത്തത്. 1974 ൽ ജെനറ്റിക്സ് എന്ന സുപ്രസിദ്ധ ശാസ്ത്ര ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പഠനമാണ് അദ്ദേഹത്തെ ഈ നേട്ടത്തിലെച്ചതിൽ പ്രധാന പങ്കുവഹിച്ചത്. അതിനായി അദ്ദേഹത്തിന് ഏകദേശം അരനൂറ്റാണ്ടോളം കാത്തിരിക്കേണ്ടിവന്നു!
ആദ്യത്തെ നൊബേൽ സമ്മാനം
സിഡ്നി ബ്രണ്ണർക്ക് വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ നൊബേൽ പുരസ്കാരം കിട്ടിയത് 2002 ലാണ്. കൂടെ രണ്ടുപേർ കൂടി ഉണ്ടായിരുന്നു: റോബർട്ട് ഹോർട്സും (Robert Horvitz) ജോൺ സൾസ്റ്റണും (John Sulston). ‘അവയവങ്ങളുടെ വികാസത്തിന്റേയും (organ development) മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയപ്പെടുത്തിയ കോശമരണത്തിന്റേയും (programmed cell death) ജനിതകനിയന്ത്രണം സംബന്ധിച്ച’ പഠനങ്ങൾക്കാണ് പുരസ്കാരം നൽകിയത്. ഗവേഷണങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമായിരുന്നെങ്കിലും മൂന്ന് പേരും തങ്ങളുടെ പഠനത്തിന് ഉപയോഗിച്ചത് സി. എലിഗൻസിനെ തന്നെയാണ്. ബ്രണ്ണറുടെ സംഭാവനയായി അവാർഡ് കമിറ്റി എടുത്തുപറഞ്ഞിട്ടുള്ളത് സി. എലിഗൻസിനെ ഒരു സുപ്രധാന മാതൃകാ ജീവിയായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതിൽ അദ്ദേഹത്തിനുള്ള പങ്ക് തന്നെയാണ്. സി. എലിഗൻസിൽ നടക്കുന്ന കോശമരണത്തിന്റെ വിശദമായ പഠനമാണ് ജോൺ സൾസ്റ്റൺ നടത്തിയത്. റോബർട്ട് ഹോർട്സാകട്ടെ സി. എലിഗൻസിൽ നടക്കുന്ന കോശമരണത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജീനുകളെ കണ്ടെത്തുകയാണ് ചെയ്തത്. ഇതുതന്നെയായിരുന്നു സി. എലിഗൻസുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ആദ്യത്തെ നൊബേൽ പുരസ്കാരം.
2006 ലെ നൊബേൽ
നാല് വർഷം കഴിയുമ്പോഴേക്കും സി. എലിഗൻസിനെ തേടി രണ്ടാമത്തെ നൊബേലും വന്നെത്തി; ആൻഡ്രൂ ഫയർ (Andrew Fire), ക്രെയിഗ് മെല്ലോ (Craig Mello) എന്നിവരിലൂടെ. ഇരട്ടക്കണ്ണികളുള്ള ഒരു തരം ആർ. എൻ. എ ഉപയോഗിച്ച് ജീനുകളെ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് (Gene silencing) അവർ കണ്ടെത്തിയത്. 1998 ൽ സി. എലിഗൻസിൽ ഇവർ രണ്ടുപേരും ചേർന്നു നടത്തിയ ഗവേഷണമാണ് സമ്മാനാർഹമായത്.
മൂന്നാം നൊബേൽ രസതന്ത്രത്തിൽ
2008 ലെ രസതന്ത്രത്തിലെ നൊബേലാണ് സി. എലിഗൻസിന്റെ മൂന്നാം നൊബേൽ. അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശത്തിൽ പച്ചനിറത്തിലുള്ള പ്രകാശം പ്രസരിപ്പിക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടീനുണ്ട്. ഗ്രീൻ ഫ്ലൂറസന്റ് പ്രോട്ടീൻ (Green Florescent Protein) എന്നാണ് പേര്. ഇതിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിനാണ് ഒസാമ ഷിമോമുറ (Osamu Shimomura), മാർട്ടിൻ ചാൽഫീ (Martin Chalfie), റോജർ സീൻ (Roger Tsien) എന്നിവർക്ക് പുരസ്കാരം ലഭിച്ചത്. 1960 കളിൽ ഒസാമ ഷിമോമുറയാണ് കടൽ ജീവിയായ ഈക്വോറിയാ വിക്ടോറിയ (Aequorea Victoria) എന്ന ജെല്ലിഫിഷിൽ നിന്നും ആദ്യമായി ഈ പ്രോട്ടീൻ വേർതിരിച്ചെടുത്തത്. 1998 ൽ മാർട്ടിൻ ചാൽഫീ ഗ്രീൻ ഫ്ലൂറസന്റ് പ്രോട്ടീൻ ഉണ്ടാക്കുന്ന ജീനുകൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും അവ സി. എലിഗൻസിൽ ഉൾച്ചേർക്കുകയും ചെയ്തു. തുടർന്ന് സി. എലിഗൻസിലെ ചില കോശങ്ങൾ ഈ പ്രോട്ടീൻ നിർമ്മിക്കുകയും അവ അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശത്തിൽ തിളങ്ങുകയും കോശങ്ങളുടെ തുടർ പഠനങ്ങളെ സഹായിക്കുകയും ചെയ്തു. ഗ്രീൻ ഫ്ലൂറസന്റ് പ്രോട്ടീൻ എങ്ങനെയാണ് പ്രകാശം പരത്തുന്നത് എന്ന് കണ്ടെത്തിയത് റോജർ സീനാണ്.
നാലാമത്തെ നൊബേൽ
നീണ്ട 16 വർഷത്തെ കാത്തിരിപ്പിനൊടുവിൽ 2024 ലാണ് സി. എലിഗൻസിന് നാലാമത്തെ നൊബേൽ എത്തിപ്പിടിക്കാൻ കഴിഞ്ഞത്. അതും വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലായിരുന്നു. മറ്റൊരു ഇത്തിരിക്കുഞ്ഞന്റെ തോളിലേറിയാണ് ഇത്തവണ നൊബേൽ എത്തിപ്പിടിച്ചത്. ഈ കുഞ്ഞൻ ഒരു ജീവിയല്ല, ഒരു തന്മാത്രയാണ്. പേര് മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ. ചില്ലറക്കാരനല്ല ഈ ഇത്തിരിക്കുഞ്ഞൻ. ജീനുകളിൽ നിന്ന് പ്രോട്ടീനുണ്ടാക്കുന്ന പ്രക്രിയ തടയാനും നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിവുള്ള കുഞ്ഞൻ ആർ. എൻ. എ. തന്മാത്രയാണ് മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ. ആദ്യത്തെ മൈക്രോ ആർ.എൻ.എ. യും അവ പ്രോട്ടീൻ നിർമ്മാണം നിയന്ത്രിക്കുന്ന രീതിയും കണ്ടുപിടിച്ചത് സി. എലിഗൻസിലാണ്. കണ്ടുപിടിച്ചത് വിക്ടർ ആംബ്രോസും (Victor Ambros) ഗാരി റവ്കനും (Gary Ruvkun). അവരുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ 1993 ൽ തന്നെ പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയിരുന്നെങ്കിലും നൊബേൽ സമ്മാനം കിട്ടുന്നത് മൂന്ന് പതിറ്റാണ്ടുകൾക്ക് ശേഷം മാത്രമാണ്.
മറ്റൊരു എതിരാളി
സി. എലിഗൻസ് ചില്ലറക്കാരനല്ലെന്ന് ഇപ്പോൾ മനസ്സിലായല്ലോ? എന്നാൽ കൈയടിക്കാൻ വരട്ടെ. ഈ കുഞ്ഞന് എതിരാളിയായി ജന്തുലോകത്തിൽ മറ്റൊരു കുഞ്ഞൻ മാതൃകാജീവിയുണ്ട്! ഡ്രോസോഫില മെലനോഗാസ്റ്റർ (Drosophila melanogaster) എന്ന കുഞ്ഞൻ പഴയീച്ച. ഇതുവരെയായി ആറ് നൊബേൽ പുരസ്കാരങ്ങളാണ് ഈ കുഞ്ഞനീച്ച അടിച്ചെടുത്തത്. അതേ, കുഞ്ഞൻവിരയും കുഞ്ഞനീച്ചയും കടുത്ത മൽസരത്തിലാണ്!
അധികവായനയ്ക്ക്
- Brenner S (1974). The genetics of Caenorhabditis elegans. Genetics. 77: 71-94.
- Felix M, Braendle C (2010). The natural history of Caenorhabditis elegans. Current Biology. 20(2): 965-969.
- Felix M, Nigon VM (2015-2018). History of research on C.elegans and other free-living nematodes as model organisms. Worm book: The online review of C.elegans biology.
Happy
0 %
Sad
0 %
Excited
100 %
Sleepy
0 %
Angry
0 %
Surprise
0 %
0
0
