റൈബോസോമുകളുടെ രഹസ്യം തേടി

ഡോ. ബി. ഇക്ബാൽ

2009 ലെ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം മറ്റ് രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞരോടൊപ്പം പങ്കിട്ട ഇന്ത്യൻ വംശജനായ വെങ്കിട്ടരാമൻ രാമകൃഷ്ണൻ തന്റെ ശാസ്ത്ര ഗവേഷണാനുഭവങ്ങൾ ജീൻ മഷീൻ¹ എന്ന പുസ്തകത്തിൽ രേഖപ്പെടുത്തി കഴിഞ്ഞവർഷം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. മാംസ്യ തന്മാത്രകളുടെ (പ്രോട്ടീൻ) ഉല്പാദനം നടക്കുന്ന റൈബോസോം എന്ന കോശഭാഗത്തിന്റെ ഘടനയും പ്രവർത്തനവും വിശദീകരിച്ചതിനാണ് രാമകൃഷ്ണന് നൊബേൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചത്. ഭൌതിക ജീവശാസ്ത്രങ്ങൾ വെള്ളം കേറാത്ത അറകളല്ലെന്നും അവ തമ്മിൽ ഉദ്ഗ്രന്ഥനവും സമന്വയവും വലിയതോതിൽ നടന്ന് കൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്നും രാമകൃഷ്ണന്റെ ശാസ്ത്രാനുഭവങ്ങളിൽ നിന്നും മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും.

വെങ്കി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടാൻ താതപര്യപ്പെടുന്ന വെങ്കിട്ടരാമൻ രാമകൃഷ്ണൻ ബറോഡായിലെ സയാജി റാവു സർവകലാശാലയിൽനിന്നും ഫിസിക്സിൽ ഡിഗ്രി സമ്പാദിച്ച അമേരിക്കയിലെ ഓഹയോ സർവ്വകലാശാലയിൽ നിന്നും ഫിസിക്സിൽ ഡോക്ടറേറ്റ് നേടി. പ്രസിദ്ധ ഭൌതിക ശാസ്ത്രജ്ഞൻ റ്റൊമയായു തനാക്ക ആയിരുന്നു പി എച്ച് ഡി ഗവേഷണത്തിൽ ഗൈഡ്. വിവിധ വൈജ്ഞാനിക വിഷയങ്ങളിൽ സംഭവിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഉദ് ഗ്രഥനം ഉൾകൊണ്ട വെങ്കിക്ക് ജീവശാസ്ത്രം കൂടി പഠിച്ച് കൊണ്ട് മാത്രമേ ശാസ്ത്രമേഖലയിൽ മൌലിക സംഭാവനകൾ നടത്താൻ കഴിയൂ എന്ന് മനസ്സിലായി. തുടർന്ന് സാന്തിയാഗോ കാലിഫോർണിയ സർവ്വകലാശാലയിൽ നിന്നും ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ ബിരുദം നേടി. തുടർന്ന് ഘടന ജീവശാസ്ത്രശാഖയിൽ (Structural Biology) തൽപരനായി. തുടർന്ന് ജനിതക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡാൻ ലിൻ ഡിസ്‍ലിയുടെ കീഴിൽ ജനിതകത്തിൽ പരിശീലനം നടത്തി.

ഡോൺ എംഗൽമാൻ പീറ്റർ മൂർ എന്നിവർ റൈബോസോമിനെ കുറിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ ഒരു ഗവേഷണ പ്രബന്ധം വായിച്ചതോടെയാണ് വെങ്കിക്ക് റൈബോസോം ഗവേഷണത്തിൽ താത്പര്യമുണ്ടായത്. യേൽ സർവകലാശാലയിൽ പീറ്റർ മൂറിന്റെ റൈബോസോം ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പിൽ ഡോൺ ഏംഗൽമാന്റെ സഹായത്തോടെ വെങ്കി ചേരുകയും 1979 ൽ പോസ്റ്റ് ഡോക്ടറൽ പഠനം ആരംഭിക്കയും ചെയ്തു. റൈബോസോം മറ്റ് കോശഘടകങ്ങളിൽ നിന്നും വേർതിരിച്ചെടുക്കാനും ശുദ്ധീകരിക്കാനും പീറ്റർ മൂറിന്റെ ലാബിൽ നിന്നുള്ള പരിശീലനം വെങ്കിയെ ഏറെ സഹായിച്ചു. റൈബോസോമിന്റെ ഉപയൂണിറ്റായ 30 എസിന്റെ ഘടന കണ്ടെത്തുന്നതിൽ പീറ്റർ മൂറിന്റെ ലാബറട്ടറിയിലെ പരിശീലനമാണ് തന്നെ സഹായിച്ചതെന്ന് വെങ്കി നന്ദിപൂർവ്വം അനുസ്മരിക്കുന്നു.

യേൽ സർവകലാശാലയിലെ പരിശീലനം പൂർത്തിയാക്കിയ വെങ്കി ഫാക്കൽറ്റി സ്ഥാനത്തേക്ക് പല പ്രമുഖ സ്ഥാപനങ്ങളെയും സമീപിച്ചെങ്കിലും ഭൌതിക ശാസ്ത്രത്തിലും ജീവശാസ്ത്രത്തിലും ഒരേപോലെ പ്രാവിണ്യമുള്ള വെങ്കിയുടെ അനുഭവസമ്പത്തും ഗവേഷണ മികവും മനസ്സിലാക്കി അർഹമായ പോസ്റ്റ് നൽകാൻ നിർഭാഗ്യവശാൽ ആരും തയ്യാറായില്ല. ഭൌതിക ശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്നും ജീവശാസ്ത്രത്തിലേക്ക് ചുവട് മാറ്റിയ ശാസ്ത്രജ്ഞനായിട്ടാണ് പലരും വെങ്കിയെ വിലയിരുത്തിയത്. വെങ്കിയുടെ കഴിവുകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞ ബ്രൂക്ക് വെഹൻ നാഷണൽ ലാബോറാട്ടറിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ബെന്നോ ഷോൺ ബോൺ വെങ്കിയെ ബ്രൂക്ക് വെഹനിൽ തന്റെ റൈബോസോം ഗവേഷണം തുടരാൻ അവസരം നൽകി. ബ്രൂക്ക് വെഹനിലുണ്ടായിരുന്ന സ്റ്റീവ് വൈറ്റ് എന്ന ഗവേഷകൻ ജീവതന്മാത്രകളുടെ ആറ്റമിക തല ഘടന കണ്ടെത്താൻ അവശ്യമായ എക്സ് റേ ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിയിൽ വൈദഗ്ദ്യം നേടാൻ വെങ്കിയെ സഹായിച്ചു. അടുത്ത ഘട്ടത്തിലേക്ക് ഗവേഷണം തുടരാൻ ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിയിൽ കൂടുതൽ പരിശീലനം ആവശ്യമാണെന്ന് വെങ്കിക്ക് മനസ്സിലായി. ഇംഗ്ലണ്ടിൽ കേംബ്രിജിലെ മോളിക്യുലാർ ബയോളജി ലാബറട്ടറിയിൽ ഒരു വർഷം ചെലവിട്ട വെങ്കി ചില പ്രോട്ടീനുകളുടെ തന്മാത്രാഘടന നിർധാരണം ചെയ്ത് വിശ്രുത ശാസ്ത്രമാസികയായ നേച്ചറിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

തിരികെ അമേരിക്കയിലെത്തിയ വെങ്കി യൂറ്റാ സർവകലാശാലയിൽ ഗവേഷണം തുടർന്നു. റൈബോസോമിന്റെ ഉപയൂണിറ്റായ 30 എസിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ച വെങ്കി വീണ്ടും മോളിക്യുലാർ ബയോളജി ലാബറട്ടറിയിൽ തിരികെയെത്തി ഗവേഷണം തുടർന്നു. വിമ്പെർലിയും മക്കാച്ചിയോണും യുറ്റാ സർവകലാശാലയിലും വെങ്കി മോളിക്യുലാർ ബയോളജി ലാബറട്ടറിയിലുമായി പരസ്പരം സഹകരിച്ച് ഗവേഷണം തുടരുകയും റൈബോസോം ഗവേഷണത്തിൽ ചില പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രകളുടെ ഘടന കണ്ടെത്തി വൻ കുതിച്ച് ചാട്ടം നടത്തുകയും ചെയ്തു. ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ 1999 ൽ നേച്ചർ മാസികയിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതോടെ റൈബോസോം ഗവേഷണം നടത്തി വന്നിരുന്ന യേൽ സർവകലാശാലയിലെ തോമസ് സ്റ്റീറ്റ്സും, ഇസ്രയേലിലെ വിസ്മാൻ സയൻസ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ആദയോനാതും നേതൃത്വം കൊടുക്കുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ മറ്റ് രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകൾ വെങ്കിയേയും സഹപ്രവർത്തകരേയും കൂടുതൽ ഗൌരവത്തിൽ ശ്രദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങി. പിന്നീട് മൂന്നു ഗ്രൂപ്പുകളും പരസ്പരം സഹകരിച്ചും ഗവേഷണ പുരോഗതി പങ്കിട്ടുമാണ് മുന്നോട്ട് പോയത്. റൈബോസോം ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർ എന്ന് ഇവർ അറിയപ്പെടാൻ തുടങ്ങി. ശാസ്ത്ര ഗവേഷണത്തിൽ പാരസ്പര്യത്തിന്റെയും സുതാര്യമായ സഹകരണത്തിന്റെയും പ്രസക്തിയാണ് വെങ്കിയുടെ ഗവേഷണാനുഭവങ്ങൾ നമ്മെ ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്നത്.

റൈബോസോം ഘടനയുടെയും പ്രവർത്തനങ്ങളുടെയും വിവിധ വശങ്ങളും അതിലൂടെ മാംസ്യ (പ്രോട്ടീൻ) തന്മാത്രകൾ ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതെങ്ങിനെ എന്നുമുള്ള ശാസ്ത്രതത്വങ്ങളാണ് മൂന്നു ഗ്രൂപ്പുകളൂം നടത്തിയ ഗവേഷണത്തിന്റെ അന്തിമഫലമെന്ന് ചുരുക്കി പറയാവുന്നതാണ്. ഇതിലൂടെ രോഗകാരണങ്ങളായ ബാക്ടീരിയകളെ നശിപ്പിക്കാൻ പറ്റുന്ന രീതിയിൽ ആന്റിബയോട്ടിക്കുകൾ അവയുടെ റൈബോസോമിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്എങ്ങിനെയെന്നും മനസ്സിലാ‍ക്കാൻ കഴിയും. ഗ്രാം പോസിറ്റീവ്, ഗ്രാംനെഗറ്റീവ് എന്നിങ്ങനെ പ്രത്യേക ഗ്രൂപ്പുകളിൽ പെട്ട ബാക്ടീരിയകളെ നശിപ്പിക്കാൻ ബഹുമുഖ ആന്റിബയോട്ടിക്കുകളാണ് (Broad Spectrum Antibiotics) ഇപ്പോൾ പ്രയോഗിച്ച് വരുന്നത്. ഇതിനു പകരം വ്യത്യസ്ത ബാക്ടീരിയകളെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന സവിശേഷ ആന്റിബയോട്ടിക്കുകൾ കണ്ടെത്താൻ ബാക്ടിരിയകളുടെ റൈബോസോം ഘടന മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ കഴിയുമെന്നതാണ് വെങ്കിയും സഹപ്രവർത്തകരും നടത്തിയ ഗവേഷണത്തിന്റെ പ്രധാന്യം. മാത്രമല്ല ഇപ്പോൾ ലഭ്യമായ ആന്റിബയോട്ടിക്കുകളോട് പ്രതിരോധ ശേഷി വളർത്തിയെടുത്തിട്ടുള്ള രോഗാണുക്കളെ നശിപ്പിക്കാൻ -പ്രാപ്തമായ പുതിയ ആന്റിബയോട്ടിക്കുകൾ കണ്ടെത്താനുമാവും. രോഗാണു ചികിത്സ കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാക്കാൻ ഇതിലൂടെ കഴിയും.

തന്മാത്രാ ജീവശാസ്ത്രത്തിലും ജനിതകത്തിലും എക്സ് റേ ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിയും മറ്റും വേണ്ടത്ര വിവരമില്ലാത്തവർക്ക് പോലും മനസ്സിലാവുന്ന തരത്തിൽ ലളിതമായ ഭാഷയിലാണ് വെങ്കി പുസ്തകം എഴുതിയിട്ടുള്ളത്. ശാസ്ത്രജ്ഞൻ എന്ന നിലയിലുള്ള തന്റെ ജീവിതാനുഭവങ്ങളും വ്യക്തിജീവിതത്തിലുണ്ടായ ഗതിവിഗതികളുമെല്ലാം ഇടകലർത്തി വായനക്കാരുമായി നേരിട്ട് ഹൃദ്യമായി സംവദിക്കുന്ന ഭാഷയിൽ എഴുതിയിരിക്കുന്നത് കൊണ്ട് വായനാക്ഷമതയും ജനകീയ പ്രതിപാദന രീതിയും ഇണക്കി ചേർത്ത് കൊണ്ട് ശാസ്ത്ര സാഹിത്യ രചനയിൽ ശ്രദ്ധേയമായ മാതൃകയും വെങ്കി സൃഷ്ടിച്ചിരിക്കുന്നു.

---

കുറിപ്പ് –

1. Gene Machine: The Race to Decipher The Secrets of the Ribosome: Venki Ramakrishnan. Harper Collins 2018.