Scientists say human DNA is hiding a ‘super power’ we could unlock : மனித DNAவில் உறங்கிக்கிடக்கும் ஒரு super power

சமீபத்திய அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகள், மனித டி.என்.ஏவில் விலங்குகளின் உறக்கநிலைக்கு (hibernation) காரணமான “மீத்திறன்” (superpower) மறைந்திருக்கலாம் என்ற வியத்தகு சாத்தியக்கூறுகளை முன்வைக்கின்றன. கரடிகள், முள்ளம்பன்றிகள் மற்றும் வௌவால்கள் போன்ற விலங்குகள் குளிர்காலத்தில் ஆற்றலைச் சேமித்து, தீவிரமான உடல் மாற்றங்களைச் சமாளிக்கும் தனித்துவமான திறனைக் கொண்டுள்ளன. இந்தத் திறன், “அறிதுயில்” அல்லது “குளிர்கால ஒடுக்கம்” என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த விலங்குகள் தங்கள் உடலியல் செயல்பாடுகளை வியத்தகு முறையில் குறைத்து, வளர்சிதை மாற்ற விகிதத்தை வெகுவாகக் குறைத்து, உடல் வெப்பநிலையை வீழ்ச்சியடையச் செய்து, உணவு மற்றும் நீர் இல்லாமல் நீண்ட காலத்திற்கு உயிர்வாழ்கின்றன. மனிதர்களும் இதேபோன்ற மரபணுக் கட்டுப்பாட்டு சுவிட்சுகளைக் கொண்டிருக்கலாம், ஆனால் அவற்றை எப்படி “செயல்படுத்துவது” என்று நாம் ஒருபோதும் கற்றுக்கொள்ளவில்லை என்ற கருத்து, மருத்துவ மற்றும் விண்வெளி ஆய்வுகளில் புரட்சிகரமான தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடிய ஒரு புதிய சகாப்தத்தின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கிறது.

உறக்கநிலை விலங்குகள் வெறும் செயலற்ற நிலையில் இருப்பதில்லை; அவை டைப் 2 நீரிழிவு, பக்கவாதம், அல்சைமர் நோய் போன்ற தீவிரமான உடல்நல மாற்றங்களிலிருந்தும், நரம்புச் சிதைவு மற்றும் தசைச் சிதைவு ஆகியவற்றிலிருந்தும் மீண்டு வரக்கூடிய அற்புதமான மீள்திறனைக் கொண்டுள்ளன. இந்த விலங்குகள், பெரும் எடை ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு மத்தியிலும் ஆரோக்கியமாக இருக்கின்றன, மேலும் மேம்பட்ட முதுமை மற்றும் நீண்ட ஆயுளையும் காட்டுகின்றன. இந்த குணங்கள், மனிதர்களுக்குப் பெரும் சவாலாக இருக்கும் பல நாள்பட்ட நோய்களுக்கு புதிய சிகிச்சை முறைகளை உருவாக்க உதவும் என்ற நம்பிக்கையைத் தூண்டுகின்றன.

யுடாஹ் பல்கலைக்கழக சுகாதார ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேற்கொண்ட இரண்டு முக்கிய ஆய்வுகள், உறக்கநிலை விலங்குகளின் மரபணு ரகசியங்கள் மனித டி.என்.ஏவிலேயே மறைந்திருக்கலாம் என்பதற்கான வலுவான ஆதாரங்களை வழங்கியுள்ளன. இந்த ஆய்வுகள், “கொழுப்பு நிறை மற்றும் உடல் பருமன் (FTO) லோகஸ்” எனப்படும் ஒரு மரபணுப் பகுதியையும், அதற்கு அருகிலுள்ள “சிஸ்-ஒழுங்குபடுத்தும் கூறுகள்” (cis-regulatory elements – CREs) எனப்படும் மரபணு சாராத டி.என்.ஏ பகுதிகளையும் மையமாகக் கொண்டுள்ளன. இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள், மனித வளர்சிதை மாற்றக் கட்டுப்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், வயதானதோடு தொடர்புடைய நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கும், மேலும் விண்வெளிப் பயணங்கள் போன்ற எதிர்கால சவால்களுக்கும் புதிய வழிகளைத் திறக்கின்றன.

உறக்கநிலை விலங்குகளின் மீள்திறன்: ஒரு மரபணுப் பார்வை

உறக்கநிலை என்பது ஒரு சிறப்பு வாய்ந்த உடலியல் நிலை. இதில் விலங்குகள் தங்கள் வளர்சிதை மாற்ற விகிதம், உடல் வெப்பநிலை மற்றும் பிற உடலியல் செயல்பாடுகளை வியத்தகு முறையில் குறைத்து, குளிர் அல்லது உணவுப் பற்றாக்குறை போன்ற தீவிர சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளை சமாளிக்கின்றன. தமிழில், இது “அறிதுயில்”, “குளிர்கால ஒடுக்கம்” அல்லது “பனிக்கால உறக்கம்” என குறிப்பிடப்படுகிறது. இது கோடைகால ஒடுக்கமான “மாரிகழித்தல்” (aestivation) என்பதிலிருந்து வேறுபட்டது. “மாரிகழித்தல்” என்பது கோடைகாலத்தில் நீர் அல்லது உணவுப் பற்றாக்குறையை சமாளிக்க சில விலங்குகள் மேற்கொள்ளும் கோடைகால உறக்க நிலையாகும், ஆனால் தற்போதைய ஆராய்ச்சி குளிர்கால உறக்கநிலையை மையமாகக் கொண்டுள்ளது. உறக்கநிலையின் போது, இதயத் துடிப்பு, சுவாசம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் நுகர்வு ஆகியவை இயல்பான விகிதத்தில் ஒரு சிறு பகுதியாகக் குறைகின்றன.

உறக்கநிலையின் போது, விலங்குகளின் உடல் வெப்பநிலை 0°C க்கும் குறைவாகக் குறையலாம், ஆனால் இது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் நடைபெறுகிறது. வளர்சிதை மாற்றம் வெகுவாகக் குறைகிறது (hypometabolism), மேலும் உடல் சர்க்கரை எரிப்பதில் இருந்து கொழுப்பை எரிக்கும் முறைக்கு மாறுகிறது. இந்த வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்கள், உறுப்புகளின் செயல்பாட்டில் தீவிரமான ஆனால் மீளக்கூடிய மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகின்றன, இது உறுப்பு சிதைவைத் தடுக்கிறது. உறக்கநிலை விலங்குகள், அவ்வப்போது விழித்தெழும் சுழற்சிகளையும் கொண்டிருக்கின்றன, இதன் நோக்கம் இன்னும் முழுமையாகப் புரிந்துகொள்ளப்படவில்லை, ஆனால் “தூக்கக் கடன்” ஒரு கருதுகோளாக உள்ளது.

“கொழுப்பு நிறை மற்றும் உடல் பருமன் (FTO) லோகஸ்” எனப்படும் ஒரு மரபணுப் பகுதி, உறக்கநிலை விலங்குகளின் திறன்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர். சுவாரஸ்யமாக, மனிதர்களுக்கும் இந்த FTO மரபணுக்கள் உள்ளன. உண்மையில், இது மனித உடல் பருமனுக்கான மிக வலுவான மரபணு ஆபத்து காரணியாகும். இது ஒரு வியத்தகு முரண்பாடாகும்: மனிதர்களில் வளர்சிதை மாற்றக் கோளாறுகளுக்கு (உடல் பருமன்) வழிவகுக்கும் அதே மரபணு அமைப்பு, உறக்கநிலை விலங்குகளில் தீவிரமான வளர்சிதை மாற்ற நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் மீள்திறனுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வேறுபாடு, மரபணுக்களின் இருப்புடன் தொடர்புடையது அல்ல, மாறாக அவை எவ்வாறு ஒழுங்குபடுத்தப்படுகின்றன மற்றும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதன் அடிப்படையிலானது என்பதை இது எடுத்துக்காட்டுகிறது. மனிதர்கள் தங்கள் வளர்சிதை மாற்ற நெகிழ்வுத்தன்மையை “பூட்டியிருக்கலாம்” அல்லது கட்டுப்படுத்தியிருக்கலாம் என்பதை இது உணர்த்துகிறது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள், FTO லோகஸுக்கு அருகிலுள்ள உறக்கநிலை-குறிப்பிட்ட டி.என்.ஏ பகுதிகளை அடையாளம் கண்டுள்ளனர். இவை மரபணுக்களே அல்ல, மாறாக அருகிலுள்ள மரபணுக்களின் செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்தும் டி.என்.ஏ வரிசைகள் (சிஸ்-ஒழுங்குபடுத்தும் கூறுகள் – CREs). இந்த CREs, ஒரு இசைக்குழு நடத்துனர் பல இசைக்கலைஞர்களின் ஒலியளவை சரிசெய்வது போல, அருகிலுள்ள மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டை அதிகரிக்கவோ அல்லது குறைக்கவோ செய்கின்றன. இந்த ஒழுங்குபடுத்தும் கூறுகளை சரிசெய்வதன் மூலம், உறக்கநிலை விலங்குகள் குளிர்காலத்திற்கு முன் எடை அதிகரிக்கவும், பின்னர் உறக்கநிலையின் போது தங்கள் கொழுப்பு இருப்புக்களை ஆற்றலுக்காக மெதுவாகப் பயன்படுத்தவும் அனுமதிக்கிறது. பல மரபணுக்கள் மைய ஒருங்கிணைப்பு “ஹப் மரபணுக்களாக” செயல்படுகின்றன. உறக்கநிலையின் பரிணாம வளர்ச்சிக்கு இந்த ஹப் மரபணுக்களின் கட்டுப்பாடுகளில் குறிப்பிட்ட மாற்றங்கள் தேவை என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கருதுகின்றனர். இது, மனித உறக்கநிலையைத் தூண்டுவது என்பது புதிய மரபணுப் பொருட்களை அறிமுகப்படுத்துவதை விட, ஏற்கனவே இருக்கும் மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டை மறுசீரமைப்பதாகும் என்பதைத் தெளிவுபடுத்துகிறது. ஒரு ஒற்றை CRE மாற்றியமைக்கப்பட்டால், நூற்றுக்கணக்கான மரபணுக்களின் செயல்பாட்டில் பரவலான விளைவுகள் ஏற்படக்கூடும், இது இந்த கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் முழுமையான தாக்கத்தை அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.

உறக்கநிலை விலங்குகளின் மரபணுக்களில் காணப்படும் பெரும்பாலான மாற்றங்கள், புதிய செயல்பாட்டை வழங்குவதற்குப் பதிலாக, குறிப்பிட்ட டி.என்.ஏ துண்டுகளின் செயல்பாட்டை “உடைப்பதாக” தோன்றின. இது, உறக்கநிலை விலங்குகள் வளர்சிதை மாற்றத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் திறனில் தீவிரமான நெகிழ்வுத்தன்மையை தடுக்கும் கட்டுப்பாடுகளை இழந்திருக்கலாம் என்பதைக் குறிக்கிறது. மனித “தெர்மோஸ்டாட்” தொடர்ச்சியான ஆற்றல் நுகர்வின் ஒரு குறுகிய வரம்பிற்கு பூட்டப்பட்டிருக்கலாம், அதேசமயம் உறக்கநிலை விலங்குகளுக்கு அந்த பூட்டு இல்லாமல் இருக்கலாம். இந்த கண்டுபிடிப்பு, மனித டி.என்.ஏவில் உள்ள “மீத்திறன்” என்பது ஒரு புதிய திறனைப் பெறுவதை விட, வளர்சிதை மாற்ற நெகிழ்வுத்தன்மையில் உள்ள ஒரு இழந்த கட்டுப்பாட்டை மீட்டெடுப்பதாகும் என்பதை உணர்த்துகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள், மனிதர்களிடம் ஏற்கனவே இதேபோன்ற உறக்கநிலை-போன்ற மீத்திறன்களைக் கொண்டிருக்கத் தேவையான மரபணுக் குறியீடு உள்ளது என்று நம்புகிறார்கள் – நாம் நமது வளர்சிதை மாற்ற சுவிட்சுகளில் சிலவற்றைத் தவிர்த்தால்.

ஆராய்ச்சியாளர்கள், இயற்கையாக உறக்கநிலையில் இல்லாத எலிகளில் இந்த உறக்கநிலை-குறிப்பிட்ட டி.என்.ஏ பகுதிகளை மாற்றியமைத்து தங்கள் கோட்பாட்டை சோதித்தனர். இதன் விளைவாக, எடை ஒழுங்குமுறை, உடல் வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மற்றும் உணவு தேடும் உள்ளுணர்வுகள் உள்ளிட்ட உறக்கநிலை விலங்குகளை ஒத்த வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் நடத்தையில் மாற்றங்கள் ஏற்பட்டன. ஒரு சிறிய, வெளிப்படையாக முக்கியமற்ற டி.என்.ஏ பகுதியை அகற்றும்போது, நூற்றுக்கணக்கான மரபணுக்களின் செயல்பாடு மாறுகிறது என்பது ஆச்சரியமாக இருக்கிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறிப்பிட்டுள்ளனர். இந்த எலிகள் மீதான ஆய்வு, பாலூட்டிகளில் இந்த பண்புகளை மாற்றியமைக்க முடியும் என்பதற்கான ஒரு வலுவான ஆதாரத்தை வழங்குகிறது, மேலும் ஒற்றை ஒழுங்குபடுத்தும் உறுப்பு பல மரபணுக்களில் பரவலான தாக்கத்தை ஏற்படுத்த முடியும் என்பதை இது நிரூபிக்கிறது.