Monday, July 4, 2016

Nobel Prizes 2013 | The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2013 | நோபல் பரிசு 2013: மருத்துவம்

உயிருள்ளவைகளின் அடிப்படையாக விளங்குவது செல்கள். செல்லின் உள்ளே உட்கரு, மைட்டோ காண்டிரியா, ரிபோசோம், லைசோசோம், கோல்கை உறுப்புகள், செண்ட்ரியோல்கள் போன்ற முக்கியமான உள்ளுறுப்புகள் மற்றும் சைட்டோபிளாச திரவம் ஆகியவை செல் சவ்வினால் சூழப்பட்டிருக்கும். செல்லின் உள்ளுறுப்புகள் ஒவ்வொன்றும் முக்கிய பணியினை செய்யக்கூடியவை. ஒற்றை செல் வகையான புரோகார்யோடிக் செல்வகையினைக் காட்டிலும் விலங்கு செல்லான யூகார்யோடிக் செல்வகை மிகவும் சிக்கலா னவை. யூகார்யோடிக் செல்லின் உட்பகுதி சிக்கலான அறைகளால் ஆனது. அதன் அறைக்குள்ளிருக்கும் உள்ளுறுப்புகளுக்கு தேவைப்படும் புரோட்டீன் பொருட்களை கொண்டு சேர்க்கவும், அவை வெளியேற்றும்  கழிவுப்பொருட்களை செல்லுக்கு வெளியே விட்டுவிடு கின்ற போக்குவரத்து அமைப்பு வெசிகிள் போக்குவரத்து அல்லது குமிழ்போக்குவரத்து அமைப்பாகும்.

வெசிகிள் என்பது செல்கள் தங்களுக்கு தேவையான சக்தியினை பெற புரோட்டீன் மூலக்கூறுகளை உறிஞ்சும் நிகழ்வான எண்டோடிசைட்டோசிஸ் நிகழ்வின்போது உருவாகும் குமிழ் போன்ற உள்ளுறுப்பு. இந்த குமிழ் லிபிட் எனும் சவ்வினால் ஆனது. கொண்டு செல்ல வேண்டிய புரோட்டீன் பொருட்கள் இக்குமிழினுள்ளே இருக்கும். இக்குமிழ் மிகச்சரியான நேரத்தில் இலக்கினை (உறுப்பினை) அடைந்து அதன் சவ்வுடன் இணைந்து  பொருட்களை அவ்வுறுப்புகளுக்கு கொடுக்கிறது.

செல் உயிருடன் இருக்கவும், சரியாக இயங்கவும் இவ்வகை மூலக்கூறு அளவிலான பொருட்களை உள்ளுறுப்புகளுக்கு கடத்திச் சென்று சேர்ப்பது அவசியமான ஒன்று. குறிப்பாக நம் உடலில் இருக்கும் நரம்பு செல்களில் ஒரு செல்லிலிருந்து மற்றொரு செல்லுக்கு தகவல்களை கடத்தும் நரம்பு கடத்திகள் (Nero transmitters) வெளிவிடும் பொருட்களை கொண்டு செல்வதற்கு இந்த குமிழ் போக்குவரத்து முறை முக்கியமானது.

நெடுங்காலமாக செல்லினுள்ளே இருக்கும் வெசிகிள் (குமிழ்) கடத்தல் பணிக்கு முக்கிய மான பகுதியாக கருதப்பட்டு வந்தபோதிலும் அது எவ்வாறு தன் இலக்கினை தெரிந்து கொண்டு பொருட்களை சரியாக கொண்டு சேர்க்கிறது என்பது புதிராகவே இருந்து வந்தது.

ஜேம்ஸ் E. ரோத்மான், ராண்டி W. செக் மான் மற்றும் தாமஸ் C. சுதோஃப் ஆகிய மூன்று விஞ்ஞானிகளும் இப்புதிரினை விடுவித்து 2013 ஆண்டு மருத்துவத்திற்கான நோபல் பரிசுக்கு தேர்வாகியுள்ளனர்.

யூகர்யோடிக் செல்களில் உள்ளுறுப்புகளுக்கு தனியறைகள் இருப்பது அதன் செயல்பாட்டிற்கு நன்மை பயக்குமெனினும் குறிப்பிட்ட மூலக்கூறுகளை ஒன்றுக்கொன்று பரிமாறிக்கொள்வதிலும் செல் சவ்விற்கு வெளியே கொண்டு செல்வதிலும் சிக்கலை ஏற்படுத்தும். அளவில் பெரிய மூலக்கூறுகள் செல் சவ்வினை அல்லது அறைகளின் சவ்வினை ஊடுருவிச் செல்ல இயலாது.

ராண்டி செக்மான், வெசிகிள் போக்குவரத்தினை ஆய்வு செய்ய கிளைக்கோ புரோட்டீன்களை சுரக்கும் ஈஸ்டினை எடுத்துக்கொண்டு அதன் செல்களுக் கிடையேயான கடத்தலை கட்டுப்படுத்தும் 23 ஜீன்களை வடிகட்டி பிரித்தெடுத்தார். கிளைக்கோ புரோட்டீன்களை செல்லுக்கு வெளியே கடத்தும் மரபு ஜீன்களின் நிகழ்வுகளை பதிவு செய்து அதன் உருமாற்றத்திற்கான காரணியை ஆராய்ந்தபோது, அது வெசிகிள் (குமிழ்) என்பது தெரியவந்தது. மேலும் செல்லினுள்ளே இருக்கும் மைட்டோகாண்டிரியாவிற்கும் இதர உள்ளுறுப்பு களுக்குமிடையே பொருட்களை பரிமாற்றம் செய்வது இந்த வெசிகிள் அமைப்புதான் என்பது தெளிவாகிறது.

ஜேம்ஸ் ரோத்மான், வெசிகிள் கடத்து முறையினை விளக்க சற்று வித்தியாசமான முறையினை கையாண்டார். வெசிகிள் எவ்வாறு சவ்வுடன் ஒன்றி, இணைந்து கடத்தல் முறையை பூர்த்தி செய்கிறது என்பதனை கண்டறிய வெசிகிள் இணைவு முறையின் முக்கிய காரணிகளை தனித்தனியாக பிரித்தெடுத்துக் கொண்டு ஆய்வுகளை மேற்கொண்டார். இதற்காக வெசிகிள் ஸ்டொமாடிடிஸ் வைரஸ் போன்ற அமைப்பினை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு அமைப்பு முறையினை உபயோகப் படுத்தினார். இந்த வைரஸினால் பாதிக்கப் பட்ட செல்களில் VSV-G புரோட்டீன் என்னும் நச்சுயிரி புரோட்டீன் உருவாகிறது. இது மைட்டோகாண்டிரியா அறைக்கு சென்றடையும்போது ஒரு குறிப்பிட்ட வகையான சர்க்கரையாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த சர்க்கரைப் பொருளை எளிதில் அறிந்துகொள்ள இயலும். மேலும் N  - எதில்மாலேமைடு உணர் காரணி (NSF) என்னும் புரோட்டீனையும், SNAP என்னும் புரோட்டீனையும்  (Soluble NSF Attachment Protein) பிரித்தெடுத்து அதன் செயல்களை வகைப்படுத்தினார். மேலும் SNAP  புரோட்டீன் செல் சவ்வு பகுதியில் வெசிகிள் பிணைப்பினை ஏற்படுத்திக்கொள்ளவும் SNARE  புரோட்டீன் ஒட்டி நிற்பதற்கும் தூண்டப்படுவதற்கும் உருகி இணைவதற்கும் மிக முக்கியமானது என்பது இவரின் கண்டுபிடிப்புகளில் முக்கியமான அம்சமாகும்.

ரோத்மானும் செக்மானும் வெசிகிள் கடத்தல் நுட்பத்தினை கண்டுபிடித்திருந்தாலும் அது எவ்வாறு செல் சவ்வுகளில் ஒட்டி இணைந்து ஒன்றிவிடுகிறது என்பது கேள்விக்குறியதாகவே இருந்து வருகிறது.

தாமஸ் சுதோப் செல்களில், வெசிகிளின் இணைவு மிக துல்லியமாக சில குறிப்பிட்ட தூண்டல்கள் மூலமாகவே நிகழ்கிறது என்பதனை அறிந்து கொண்டார். இதேபோன்று தூண்டல்கள் மூலம் நிகழும் நிகழ்வுகளைப் பற்றி ஆராய்ந்தபோது அவருக்கு நரம்பு செல் களில் குறிப்பிட்ட தூண்டலின் மூலமாக மூளைக்குள் நரம்பு கடத்திகள் வெளியிடும் நிகழ்வும், நாளமில்லா சுரப்பிகளில் இன்சுலின் திரவம் சுரத்தல் நிகழ்வும் விடையாகக் கிடைத்தன. இதனை பின்பற்றி ஆய்வு செய்த சுதோஃபிற்கு நரம்பு செல்களில் எவ்வாறு கால்சியம் நரம்பு கடத்திகளின் வெளியீட்டினை கட்டுப்படுத்துகிறது என்பது புரிந்தது. இதன்மூலம் காம்ப்ளக்சின் (Complexin)  மற்றும் இனாப்டோமின்  (Synaptomin) என்ற இரு புரோட்டீன்கள் வெசிகிள் இணைவில் பெரும் பங்காற்றுவதனைக் கண்டறிந்தார். இதனை காம்ப்ளக்சின் புரோட்டீன் வெளியேற்றப்பட்ட சுண்டெலியின் மூளைக்கு செல்லும் நரம்பு கடத்திகளின் வெளியீடு குறைவாக உள்ளதனைக் கொண்டு விளக்க முடிந்தது.

மேலும் காம்ப்ளக்சின் புரோட்டீன் இல்லாததால் நரம்பிணைவுகளில் உள்ள சுரப்பிகளின் கால்சிய உணர்திறன் குறைந்து போவதே இதற்கு காரணம் என்பதனையும் கண்டறிந்தார். அதுமட்டுமின்றி வெசிகிள் இணைவு எவ்வாறு தற்காலிகமாக நிறுத்திவைக்கப் படுகிறது என்பதனையும் கால்சியத்தின் அளவு மூலம் நரம்பு கடத்திகளின் வெளியீட்டினை கட்டுப்படுத்தும் வழிமுறைகளையும் கண்டறிந்து உலகுக்கு அறிவித்தார்.

இம்மூவரும் இணைந்து செய்த சாதனையால் நம் செல்லினுள் போக்குவரத்து நடத்திக் கொண்டிருக்கும் சரக்கு வழித்தடத்தின் செயல்பாடும் உலகுக்கு தெரியவந்ததுடன், மூளை நரம்புகளில் தகவல் தொடர்பு கோளாறுகளை சரிசெய்ததன் மூலம் நோய் எதிர்ப்பு சக்தியை தூண்டவும், ஹார்மோன் சுரப்பிகளை சரிவர சுரக்க இயலும் என்ற நம்பிக்கை மருத்துவ உலகில் தழைத்தோங்கச் செய்திருக்கிறது.

No comments: