Friday, September 17, 2010

ആപ്പിളിനും ഗോതമ്പിനും സമ്പൂര്‍ണ ജനിതകം


ലോകത്ത്‌ ഇന്നു കൃഷിചെയ്യുന്ന ആപ്പിള്‍ ഇനങ്ങള്‍ 7500 ഓളമുണ്ട്‌. ജനിതകഘടനയില്‍ അല്‍പ്പസൊല്‍പ്പം വ്യത്യാസമുള്ളതാണ്‌ അവയെല്ലാം. ചെറിയ വ്യത്യാസങ്ങളാവുമ്പോള്‍ അവ `ഇനങ്ങള്‍' എന്ന പരിധിയിലൊതുങ്ങും. വ്യതിയാനം കൂടുതല്‍ പ്രകടമാവുമ്പോഴാണ്‌ ഇനങ്ങള്‍ സ്‌പീഷീസുകളായി വേര്‍തിരിയുന്നത്‌. ഇങ്ങനെയുള്ള വൈജാത്യങ്ങളുടെ നീണ്ട നിരതന്നെ ആപ്പിള്‍ചെടികള്‍ക്കിടയിലുണ്ട്‌. പക്ഷേ, അപ്പോഴും ജനിതകസമാനതകള്‍ നൂലിഴപോലെ അവയ്‌ക്കിടയിലൂടെ കടന്നുപോവുന്നതു കാണാം. 

ഇതിന്റെ ഉറവിടം തിരക്കിയാല്‍, അനേകം കൈവഴികളായി പിരിഞ്ഞൊഴുകുന്ന നദി, ഒരു കൈത്തോടായി മലമുകളില്‍നിന്ന്‌ ഉത്ഭവിക്കുന്നതുപോലെ നമ്മള്‍ ഒരൊറ്റ പൈതൃക വംശത്തിലെത്തും. തെക്കന്‍ കസാഖ്‌സ്ഥാനിലെ പര്‍വതനിരകളില്‍ വളരുന്ന `മാലസ്‌ സീവേഴ്‌സി' (Malus sieversii) എന്ന വന്യസ്‌പീഷീസാണ്‌ ഇങ്ങനെ ലോകത്തിലെ മുഴുവന്‍ ആപ്പിള്‍ വംശങ്ങളുടെയും മാതാവാകുന്നത്‌. ഇപ്പോള്‍ പുറത്തുവന്ന ജനിതകശ്രേണി പഠനമാണ്‌ ധാരണകള്‍ക്കുപരിയായി ഇക്കാര്യം വെളിപ്പെടുത്തിയത്‌.


ആപ്പിളിനെ മനുഷ്യന്‍ ഭക്ഷ്യാവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി വളര്‍ത്തിത്തുടങ്ങിയിട്ട്‌ ഏതാണ്ട്‌ 4000 വര്‍ഷമേ ആവുന്നുള്ളു. എങ്കിലും 50 മുതല്‍ 65 ദശലക്ഷം വര്‍ഷത്തോളം പഴക്കമുള്ളതാണ്‌ ആപ്പിളിന്റെ പരിണാമചരിത്രം. അത്‌ ഒരു അതിജീവനത്തിന്റെ കഥകൂടിയാണ്‌. ഇന്നും വ്യക്തമായി നിര്‍വചിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലാത്ത ഒരു പ്രകൃതിദുരന്തം ദിനോസര്‍വംശത്തെയാകെ ഭൂമുഖത്തുനിന്ന്‌ തുടച്ചുമാറ്റിയ സമയത്തെ കടന്നുവന്നവയാണ്‌ ആപ്പിള്‍മരങ്ങള്‍. സര്‍വനാശത്തിന്റേതായ ആ ഇടനാഴി കടക്കുന്നതിനിടയില്‍ ആപ്പിള്‍ചെടികള്‍ക്ക്‌ ജനിതകപരമായ വലിയ മാറ്റം കൈവരികയുണ്ടായി. ഒമ്പതായിരുന്ന ക്രോമസോമുകളുടെ എണ്ണം 17 ആയതായിരുന്നു ഇത്‌. ഏതാണ്ട്‌ ഇരട്ടിയോളമെത്തിയ ഈ വര്‍ധന ജീനുകളുടെ എണ്ണത്തിലും മാറ്റമുണ്ടാക്കി. പലതിന്റെയും പതിപ്പുകള്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു. അവതന്നെ മാറിയും തിരിഞ്ഞും പലയിടങ്ങളിലായി. ഇതിലൂടെയെല്ലാമാണ്‌ 57,000 ജീനുകളുമായി ആപ്പിള്‍ ജനിതകപരമായി ഏറ്റവും സങ്കീര്‍ണമായ സസ്യങ്ങളിലൊന്നായി മാറിയത്‌.

രണ്ടുവര്‍ഷത്തോളമെടുത്താണ്‌ ആപ്പിളിന്റെ ജനിതകശ്രേണി പഠനം പൂര്‍ത്തിയാക്കിയത്‌. 7,423 ദശലക്ഷം ഡിഎന്‍എ ഘടകങ്ങളെ, അതായത്‌ ന്യൂക്ലിയോറ്റൈഡുകളെ ജീനുകളായി വേര്‍തിരിച്ചറിഞ്ഞുകൊണ്ടായിരുന് നു ഈ പഠനം. ഇത്രയും ബൃഹത്തായ ഒരു ജനിതകശ്രേണി സമ്പൂര്‍ണമായി പഠനവിധേയമാക്കപ്പെടുന്നതുതന്നെ ഇതാദ്യമായാണ്‌. 20 ഗവേഷണസ്ഥാപനങ്ങള്‍ സംയുക്തമായി നടത്തിയ ശ്രമത്തില്‍ വിവിധ രാജ്യങ്ങളില്‍നിന്നുള്ള എണ്‍പത്തിയഞ്ചോളം ശാസ്‌ത്രജ്ഞര്‍ പങ്കെടുത്തു. ഇറ്റലിയിലെ എഡ്‌മണ്ട്‌ മാക്‌ ഫൗണ്ടേഷനാ(Edmund Mc Foundation)യിരുന്നു ഗവേഷണങ്ങള്‍ക്ക്‌ നേതൃത്വം നല്‍കിയത്‌. വാഷിങ്‌ടണ്‍ സര്‍വകലാശാല ഉള്‍പ്പെടെയുള്ള അമേരിക്കന്‍ സര്‍വകലാശാലകളും സ്വകാര്യ സംരംഭകരും ഇതില്‍ പങ്കാളികളായിരുന്നു. `ഗോള്‍ഡന്‍ ഡെലിഷ്യസ്‌' എന്ന ഇനമാണ്‌ ശ്രേണീപഠനത്തിനും അനുബന്ധ വിശകലനങ്ങള്‍ക്കും ഉപയോഗിച്ചത്‌. ഇതില്‍നിന്ന്‌ രോഗ-കീട നിയന്ത്രണശേഷി പകരുന്ന 992 ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയാന്‍ ഗവേഷകര്‍ക്കു കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌. ആപ്പിള്‍കര്‍ഷകര്‍ക്ക്‌ ഗുണകരമായ അനവധി കണ്ടെത്തലുകളിലേക്ക്‌ വഴിതുറക്കാന്‍ ഇതു സഹായകമാവുമെന്നാണ്‌ പ്രതീക്ഷ. `നേച്ചര്‍ ജെനിറ്റിക്‌സ്‌' എന്ന ഗവേഷണ ജേണലിലാണ്‌ ആപ്പിളിന്റെ ജനിതകശ്രേണി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്‌.

ഗോതമ്പിന്റെ ജനിതകരഹസ്യം ഇനി ആര്‍ക്കും



വിവിധ രാജ്യങ്ങളില്‍നിന്നുള്ള ഗവേഷകരുള്‍പ്പെട്ട `ഇന്റര്‍നാഷണല്‍ വീറ്റ്‌ ജീനോം സ്വീകന്‍സിങ്‌ കണ്‍സോര്‍ഷ്യ'ത്തിന്റെ നേതൃത്വത്തില്‍ ഗോതമ്പിന്റെ ജനിതകഘടനയും വെളിപ്പെടുത്തിയത്‌ കഴിഞ്ഞവാരം. ലിവര്‍പൂള്‍, ബ്രിസ്‌റ്റള്‍ സര്‍വകലാശാലകളിലെ ഗവേഷകരും `ജോണ്‍ ഇന്‍സ്‌ സെന്റര്‍' എന്ന ഗവേഷണ സ്ഥാപനത്തിലെ ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുമാണ്‌ ഇതിലെ മുഖ്യ പങ്കാളികള്‍. `ചൈനീസ്‌ സ്‌പ്രിങ്‌' എന്ന ഗോതമ്പിനമാണ്‌ ജനകിതശ്രേണിപഠനത്തിന്‌ ഉപയോഗിച്ചത്‌.
 

അടിസ്ഥാന ക്രോമസോം സംഖ്യ (n=7) ആറുമടങ്ങായി ഇരട്ടിച്ചതരത്തിലായിരുന്നു (6n) ഗോതമ്പ്‌ ഇനത്തിലെ ക്രോമസോമുകളുടെ എണ്ണം. അതായത്‌ 42. `പൈറോ സീക്വന്‍സിങ്‌' എന്ന പുതിയ ജനിതകശ്രേണീ സങ്കേതമാണ്‌ ഇതിന്‌ ഉപയോഗിച്ചത്‌. സ്വിസ്‌ ഔഷധനിര്‍മാണ കമ്പനിയായ റോഷേയുമായുള്ള സാങ്കേതിക സഹകരണത്തോടെയാണിത്‌. ഏതൊരാള്‍ക്കും സൗജന്യമായി പരിശോധിക്കാനും പ്രയോജനപ്പെടുത്താനും http://www.cerealsdb.uk.net/ എന്ന വെബ്‌സൈറ്റില്‍ സൗജന്യമായി ഇതു ലഭ്യമാണ്‌. 

ജനിതകശ്രേണി പഠനം ഇങ്ങനെ

ഒരു ജീവിയുടെ ജീനുകളുടെ ആകെത്തുകയാണ്‌ ജീനോം. ജനിതകവിവരങ്ങളുടെ സമ്പൂര്‍ണ വായനയാണ്‌ ജനിതകശ്രേണീ പഠനം. അനേകം അധ്യായങ്ങളുള്ള ഒരു
പുസ്‌തകത്തിലെന്നപോലെയാണ്‌ ഇതില്‍ വിവരങ്ങള്‍ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളത്‌. ഓരോ അധ്യായവും ഓരോ ക്രോമസോം ആണെന്നു പറയാം. ഇതിനുള്ളിലെ വാക്യങ്ങളാണ്‌ ജീനുകള്‍. അക്ഷരങ്ങള്‍ ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളും. അതിനാല്‍, അക്ഷരങ്ങളെ അറിഞ്ഞാലേ വാക്കുകളിലേക്കും വാക്യങ്ങളിലേക്കും എത്താനാവു. ഇതിനായി, ഓരോ അക്ഷരവും ശരിയായ ക്രമത്തില്‍ വായിച്ചെടുക്കുന്ന പ്രവര്‍ത്തനമാണ്‌ സീക്വന്‍സിങ്‌. അഡിനിന്‍, ഗ്വാനിന്‍, തൈമിന്‍, സൈറ്റോസിന്‍ എന്നിങ്ങനെയുള്ള ന്യൂക്ലിയോറ്റൈഡുകളുടെ ക്രമം അറിയുന്നതിലൂടെയാണ്‌ ഇതു സാധിക്കുന്നത്‌.

ക്യാന്‍സര്‍ പഠനത്തിന്‌ ടര്‍ക്കിക്കോഴി


സമ്പൂര്‍ണ ജനിതകം അനാവരണംചെയ്യപ്പെട്ട ജീവികളുടെ പട്ടികയില്‍ ഏറ്റവും ഒടുവില്‍ വന്നെത്തുന്നതാണ്‌ ടര്‍ക്കിക്കോഴി.നമ്മുടെ നാട്ടില്‍ അത്ര സാധാരണമല്ലെങ്കിലും മറ്റു രാജ്യങ്ങളില്‍ ഇറച്ചിക്ക്‌ വന്‍തോതില്‍ ഇതിനെ വളര്‍ത്തുന്നുണ്ട്‌. അതോടൊപ്പം ജനിതകപരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കുള്ള ഒരു മാതൃകാജീവികൂടിയാണിത്‌. അഫ്‌ളാടോക്‌സിനുകള്‍ എന്ന പേരില്‍ പ്രകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടുന്ന ക്യാന്‍സര്‍കാരികളായ രാസവസ്‌തുക്കള്‍ എങ്ങനെയാണ്‌ ശരീരത്തിന്റെ രോഗപ്രതിരോധ വ്യവസ്ഥയെ തകര്‍ക്കുന്നതെന്നാണ്‌ ഗവേഷകര്‍ ഇപ്പോള്‍ അന്വേഷിക്കുന്നത്‌. ടര്‍ക്കിക്കോഴിയുടെ ജനിതകത്തെ ഇതിലേക്ക്‌ വെളിച്ചംവീശാന്‍ അവര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഓസ്‌ട്രിയ, ജര്‍മനി, ബ്രിട്ടണ്‍, നെതര്‍ലാന്‍ഡ്‌, ദക്ഷിണ കൊറിയ, സ്‌പെയിന്‍, അമേരിക്ക എന്നിവിടങ്ങളില്‍നിന്നുള്ള ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുടെ കൂട്ടായ്‌മയാണ്‌ ഇതിനു സഹായകമാവുന്ന തരത്തില്‍ ടര്‍ക്കിക്കോഴിയുടെ മുഴുവന്‍ ജീനുകളെയും വിവേചിച്ചറിഞ്ഞത്‌.  PLoS-Public Library of Science-ബയോളജി എന്ന ജേണലിലാണ്‌ പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്‌.

(for further details, please
use these links: