ஜீனோம் - Who is your Daddy?

'கன்னத்தில் முத்தமிட்டால்' படத்தில, அந்த சின்ன பொண்ணுக்கு விவரம் தெரிஞ்சோன, தன் தாய்யை பார்க்க துடிக்கும். அதை தொடர்ந்து, சண்டை பூமியான இலங்கைக்கு தன் அம்மாவை தேடி போறதை உணர்ச்சிமயமா, இலங்கை போராட்ட பின்னனியிலே அழகா படம் புடிச்சிருந்தார், நம்ம மணி. எத்தனை பேரு படம் பார்த்தீங்களோ எனக்கு தெரியது. ஆனா, அது உணர்ச்சிகளின் குவியல். அதத்தான் விஞ்ஞானம் வழியா பார்த்தோமுன்னா என்னான்னு தோணுச்சு! இன்னைக்கு 'Bio Technology'ங்கிற விஞ்ஞானம் எங்கேயோ போய்கிட்டு இருக்குது. அப்படீன்னா என்னான்னு நீங்க கேட்கிறது புரியுது! இந்த விஞ்ஞானம் உயிரியல்(Biology) மற்றும் தொழில்நுட்பம் (Technology)சம்பந்தபட்டது. அதுமிட்டுமில்லாம, அதோட இணைஞ்ச, பரம்பரைத்தனம்(Genetics), உயிர்இரசாயனம்(Biochemistry), நுண் உயிரியல்(Microbiology), நோய்தடைகாப்பியல்(Immunology), கிரிமியியல்(Virology), ரசாயனம்(Chemistry), பொறியியல்(Engineering) போன்ற விஞ்ஞானங்கள் கொண்டது தான். இதனுடய உபயோகம், சுகாதாரம், மருத்துவம், விவசாயம், விலங்கின நிர்வாகம் (Animal Husbandry), விளைபயிர் நிர்வாகம் (Cropping system and Crop Management), இயற்கைசுழல் (Ecology), உயரணுவியல்(Cell Biology), மண் வளம் சம்பந்தபட்ட விஞ்ஞானம் (Soil science), மண்வளபாதுகாப்பு (Soil Conservation), உயிரின புள்ளி விபர இயல் (Bio-statistics), தாவர உடற் கூறுவியல்(Plant Physiology), விதை தொழில்நுட்பம்(Seed Technology ) அப்படின்னு சொல்லிக்கிட்டே போகலாம். மொத்ததில உயிர், உயிர் சம்பந்தபட்ட அத்தனையும், ஆறடி மனுசன்லருந்து, செடி கொடி, இந்தோ துக்னியோண்டு, நுண்கிருமி, வாழும் உயிரினத்தின் கடைசி வடிவம் செல், அமீபான்னு, அது வரை எல்லாத்தையும் பத்தி அதனுடய அடிப்படை கட்டம் என்னான்னு நோண்டி, அதில வளர்ந்த விஞ்ஞானம் தான் இது! ம்.. இப்பவே இவ்வளவு மூச்சு வாங்குது, இன்னம் மீதியை எப்படி சொல்றது.. ங்....!

பள்ளிக்கூடம் படிச்சப்போ, நமக்கு ஆர்வம் எல்லாமே கணிதத்தில தான், அதுவும் கஷ்டமான கணக்குகளை போட்டு விடை கண்டுபிடிச்சு சட்டுன்னு எல்லாத்துக்கும் முன்னே செஞ்சு காமிக்கிறதுல ஒரு திரில். ஆனா இந்த விஞ்ஞானத்தில, பொளதீகம், இரசாயணத்தில இருந்த அளவுக்கு ஆர்வம் இந்த உயிரியல், தாவரவியல், விலங்கியல்ல அவ்வளவு இருந்ததில்லை. அதிகமா பாடம் நடத்தறப்ப ஏதாவது பேசிகிட்டு, எங்க நவநீதம் வாத்தியாருகிட்ட, 'ஆமா நுரையீரல்லின் படம் வரஞ்சு பாகங்களை குறின்னா குறிக்காதிங்க, ஆனா ஜெயலலிதா படம் வரைஞ்சு பாகங்களை குறின்னா குறிச்சுடுங்க கரெக்டா, பன்னாடை, அங்க என்னா பேச்சு, பாடத்தை கவனின்னு' பாட்டு வாங்கிகிட்டே படிச்ச பாடங்கள்.ஆனா கணிதத்தை வச்சு வந்த கணனியும் இந்த உயரியல் விஞ்ஞானமும் சேர்ந்து போடற ஆட்டம் இருக்கே, இப்ப மலைப்பா இருக்கு! அதாங்க 'Bio-Informatics', அதைத்தான் சொல்றேன். இப்பையும் இணையத்தில பீராஞ்சு படிக்க படிக்க, தங்க சுரங்கத்தில தங்கம் எடுத்த மாதிரி, 'அய்யோ, இந்த ஆழகு படிப்பை முடிக்காம முத்திபோய்ட்டமேன்னு வருத்தமா இருக்கு. ஆனா, கல்விக்கு எப்பவுமே வயசில்லை பாருங்க, தொடர்ந்து படிச்சுக்கிட்டே இருக்கலாம். படிச்ச அதத்தான் என்னான்னு உங்களோட அரட்டை அடிப்போமேன்னு தான் இந்த பதிவே!

சரி முதல்ல உயரியல்ல பார்த்தீங்கன்னா, வாழும் எந்த உயரினத்துக்கும் அடிப்படை உருவம் உயரணு, அதாவது செல் (Cell). அதாவது சின்ன சவ்வு பைக்குள்ள சிக்கலான அமைப்பில இருக்கிற இரசாயன பொருட்கள் தான் எல்லாமே. அதவச்சு கட்டின வீடு தான் மனுசக்கூடு! அது மாதிரி செல்லுங்க நம்ம உடலுக்குள்ள எவ்வளவு இருக்கு தெரியுமா, கோடிக்கு கோடி, அதாவது 6x10¹³. அது ஒரு 320 வகை, மூளை(neurons), தசை, தோல் அப்படின்னு எல்லாத்திலேயும் இந்த செல்லுதான். அதன் நீள அகலம் ரொம்ப கம்மி. அதாவது ரத்ததில இருக்கிற சிவப்பணு அஞ்சு மைக்ரான் தான், அதே மாதிரி மூளையில இருந்த முதுகு வடம் வழியா போற நியூரான் செல் ஒரு மீட்டர் நீளம். வெறுமன ஒரே செல்லுல்ல இருக்கிற உயிரினம் தான் பாக்டீரியா, அப்புறம் உரமோர்ல இருக்குமே யீஸ்ட்டு(Yeast), அதாங்க பாலை தயிராக்கிரது! இது மாதிரி தாவரம், விலங்கு, மற்றும் அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் இது பொருந்தும். இந்த உயிரினத்தில இருக்கிற செல்லுங்க இரண்டு வகை. ஒன்னு 'prokaryotes'ன்னு இதுதான் ஆதிமூலம். அடுத்தது 'eukaryotes', இதிலருந்து உண்டானது தான் மனசன்லருந்து, தாவரம், எலி, பூனை, எல்லாம். நாம் முதல்ல சொன்னது பாக்டீரியா வகையை சேர்ந்தது. இந்த இரண்டும் தான் எல்லா உயிரினங்களுக்கும் அடிப்படை. இதுங்க பூமி தொடங்கி உயிரினம் ஆரம்பிச்சப்ப வந்து அப்புறம் கொஞ்ச கொஞ்சமா உரு மாறி, இன்னைக்கு இப்படி எல்லா உயிரினங்களா இருக்கிறது! அதுக்கு அத்தாட்சி மண்ல தோண்டி எடுத்த டைனோசர் எலும்பு, மற்ற மண் புதைந்த சுவடுகள் ('fossil')தான். இதை பத்தி சொல்னும்னா 'Big Bang Theory' லருந்து ஆரம்பிச்சு கதையே சொல்லிக்கிட்டு போலாம். பிறகு ஒரு தடவை பூமிக்கு கீழ புதையுண்ட எண்ணெய் பத்தி சொல்றப்ப, கொஞ்சம் கதைக்கலாம், இப்ப உங்க அப்பா யாருன்னு பார்ப்போம்!

சண்டைகோழி படம் பார்த்தீங்களா, அதில ராஜ்கிரண்ங்கிட்ட, ஒரு பெரியவர் ஹீரோ விஷால் சண்டை போட்டதை சொல்றப்ப, இப்படி சொல்வாரு, 'ஐயா, நீங்க பார்க்கலயே, தம்பி சண்டை போட்டதை, வானத்துக்கும், பூமிக்குமா எகிறி குதிச்சு சண்டை போட்டதை பார்ககும் போது நம்ம பெரிய அய்யா ஞாபகந்தாங்கே வந்தது', இதை தான் 'Heredity' ன்னு சொல்றது! பரவாயில்ல நம்ம தமிழ் சினிமாவிலயும் விஞ்ஞானத்தோட இழஞ்சு காட்டுறாங்க! சரி விஷயத்துக்கு வருவோம்! அதாவது இந்த 'Heredity' மூலமா தான் நாம நம் தாய் தந்தையர்கிட்ட இருந்து கண்ணு, கலரு, மூக்கு, உயரம், குட்டை, முடி நிறம் எல்லாமே நமக்கு வருது. அது எப்படி வருதுங்கிற ஆராய்ச்சிதான் இந்த 'genetics', 'human genome', அப்படீன்னா...! ம்.. இப்ப கேட்டீங்களே இது கேள்வி!

நான் ஏற்கனவே சொன்ன மாதிரி இந்த செல்லு இருக்கே, அதில இருக்கிற ரசாயணம் கட்டங்கள் (' biochemical structures ') தான் ஜீன்ஸ் ('genes'). அந்த ஜீன்ஸ் உண்டாக்கிற ரசாயண பொருள் தான் 'டி என் ஏ' DNA (deoxyribonucleic acid). இந்த பொருள் ஒன்னுக்கொனு பின்னி உருவாக்கிக்கிட்ட உருவம் தான் 'க்ரோமஸம்'(chromosomes). ஆங்.. எங்கேயோ கேள்விபட்ட மாதிரி இருக்கா, ஆமா, ஆம்பிள புள்ள, பொம்பள புள்ள உண்டாக்க இந்த 'X' 'Y' க்ரோமஸம்ங்களை இணைவதை பத்தி தெரியுமுல்ல, அந்த சங்கதிதான்!. இது மாதிரி நம்ம உடம்புல்ல ஒரு 46 வகை க்ரோமஸம் இருக்கு!அப்படி வந்த க்ரோமஸம்ங்களின் அடிப்படை தான் ஜீன்ஸ். இந்த ஜீன்ஸ் தாய்யா, எது எது எப்படி வரணும்னு சொல்ற மந்திரம். அதுக்குள்ள தான்யா எல்லா 'instructions' னும் இருக்கு. இந்த உடம்புல உள்ள ரசாயணங்கள் எப்படி வந்து, ஆள் உருவம், கலரு முதக்கொண்டு, ஆணவம், கர்வம்னு எல்லா குணாதிசியங்களையும் அப்பன் ஆத்தாக்கிட்ட இருந்து கொண்டு வர காரணமா இருக்கு!

'சரி இதை கண்டுபிடிச்சு என்னா புண்ணியம், இதெல்லாம் தெரிஞ்ச சேதிதானே! இவெங்கெல்லாம் ஒரு ஆக்கங்கெட்ட கூவெங்க'ன்னு நீங்க புலம்பறதை கேட்குது, ஹலோ மிஸ்டர், கொஞ்சம் நில்லுங்க, மேலே போகலாம்! ஆக நான் முன்ன சொன்ன மாதிரி இந்த பின்னி பினைஞ்ச DNA இரட்டையர்களா இருப்பாங்க இந்த ஜீன்ஸ்ல, அது மாதிரி மொத்தம் 3 பில்லியன் இரட்டையர்கள் நம்ம உடம்புகுள்ள குரூப்பு குரூப்பா ஜீன்களின் கலவை இந்த 46 வகை க்ரோம்ஸங்களுக்கு அடங்கி இருக்கு! இதுங்க வேலையே புரோட்டீன்களை உண்டு பண்றது தான். (புரோட்டீன்னா , அமோனோ திரவத்தால செய்யப்பட்ட ஒரு வஸ்து, Polymer('Organic Molecule')) இந்த புரோட்டீன் தான் நம்மல உயிரோட இருக்க, உயிர் வாழ அடிப்படையான் முக்கிய வேலைகளை உடம்புல செய்யுது. எந்த புரோட்டீன், எந்த மாதிரி எதுக்கு உருவாக்குனும் அப்படிங்கிற 'instruction' ஐ இந்த ஜீனோம் கோட்ல இருந்து தான் தெரிஞ்சுக்கும். இது மாதிரி 30000 இல்ல 40000 ஜீனோம் இருக்கிற உடம்புல இந்த சூட்சமம் கொண்ட 'instruction Code' இருக்க கூடிய ஜீனோம் ஒரு 2 சதவீதந்தான், மீதி எல்லாம் அந்த க்ரோமஸ்ம் இருக்கிற பிணைப்பு, பிறகு உற்பத்தி ஆகிர புரோட்டின் எல்லாத்தையும் வழி நடத்தி ஒழுங்கா இருக்க செய்றதுக்கு உண்டான வழி தடங்கள். அதுவும் எல்லா ஜீனும் எல்லா உறுப்புக்கும் தேவையான புரேட்டீன்களை உண்டு பண்ற கோடை ('instruction Code' ) வச்சுக்கிட்டு திரியல்லை!அது அதுக்கு தனி தனி ஜீன். மூளைக்கு தனி, தோலுக்கு தனி, இதயத்துக்கு தனி, நுரையீரல், கல்லீரலுக்கு தனி. இப்படி எல்லாத்துக்கும் தனி தனி. அந்தந்த உறுப்பில உள்ள செல்லுங்க சரியான ஜீன்ல இருக்கிற கோடுகளை முடுக்கிவிட்டு அந்த உயிரணுவுக்கு தேவையான புரோட்டீன்களை சரியா உண்டு பண்ணிக்கும். அந்த சரியான ஜீன்களின் தொடர் வரிசை (DNA sequence)தான் எல்லாத்துக்குமே. இதில ஏதும் வில்லங்கம் ஆயிபோச்சு அவ்வளவு தான், தாறு மாறா புரோட்டீன்களை ஊண்டு பண்ணி, அந்தந்த உறுப்புகள் உயிர்வாழவும், ஒழுங்கா வேலை செய்யவும் உதவும் அந்த புரொட்டீன்களை அம்பேலாக்கி, கடைசியிலே எல்லாம் ஏடா கூடம் தான். அப்பதான் நாம எல்லாம் நோய்வாய் படுறது. அதனால வர நோய்கள் தான் சர்க்கரை வியாதி, இதய நோய், புற்று நோய் எல்லாம்!

இந்த ஜீன்களின் தொடர் வரிசை (DNA sequence) மாற்றம் தான் 'mutation' சொல்லுவாங்க. இது தான் எல்லாத்துக்கும் பொறி! இதோட ஆராய்ச்சிதான் எல்லாத்துக்குமே மூலம். இதை கண்டு பிடிக்கிறதல தான் இப்ப ஆவல். அது வழியா முதல்ல ஓவ்வொரு ஜீன் தொடர் வரிசை கண்டுபிடிச்சு, அதற்கப்பறம் அதன் மாற்றங்களையும் கண்டுபிடிச்சு பெரிய டேட்டா பேஸ் தயாரிச்சாச்சு. அது தான் எல்லா நிவரண மருந்துகள் கண்டுபிடிச்சு நோய் தீர்க்கா சுழுவா செய்ய போகுது! இதை பத்தி நிறைய படிக்க இணையத்தில நிறைய தளங்கள் இருக்கு!

இந்த மாதிரி கண்டுபிடிச்ச ஜீனோம் தொடர் வரிசை டேட்டா பேஸ்ஸ வச்சு, கம்ப்யூட்டர் தொழில்நுட்பத்தோட, அதை அராயக்கூடிய சாஃப்ட்வேர்கள் நிறைய வந்திருச்சு. இந்த தொழிநுட்பத்தை தான் 'Bioinformatics' ன்னு சொல்ல ஆரம்பிச்சிட்டாங்க. இதனுடய உபயோகம் இன்றைய உலகத்தில என்னான்னு பார்போமா!

முதல்ல இந்த 'Molecular medicine', அதாவது மருந்து தயாரிப்பில எப்படி உபயோகம்னு பார்க்கலாம். நான் ஏற்கனவே சொன்ன மாதிரி இந்த நோய்கள் உண்டாகக்கூடிய மூலமான ஜீன்களின் வரிசை மாற்றம் (இது பரம்பரை பரம்பரையா தொடர் வியாதியா வந்தாலும், உயிர் வாழும் தருணத்தில சுற்றம், வாழும் வாழ்க்கை முறையால் வந்தாலும்) அதன் விளைவாய் வரும் அனைத்து நோய்களின் ஆதாரத்தை சரியான முறையில தெரிஞ்சிக்க இந்த விஞ்ஞானம் உதவுது. அதனால புது புது மருந்துக்கள் கண்டு பிடிக்க ரொம்ப வசதியா இருக்கு.
அதே மாதிரி நாம சாப்பிடற மருந்து மாத்திரைகள், வெறும் சிம்படத்தை வச்சு குத்து மதிப்பா சாப்பிடமா, அப்பிடியே சாப்பிட்டு வர 'side effects' எல்லாம் இனி வரப்போவதில்லை. 'Clinical medicine' சொல்ற மருந்து எல்லாம் 'personalised' ஆகப்போகுது. இதுக்கு 'pharmacogenomics' முறையிலே, உங்க பூர்வசரித்திரத்தை இந்த ஜீனோம்ல இருந்து வச்சு கண்டுபிடிச்சு சரியான மருந்து மாத்திரைகள் கொடுத்து குணப்படுத்தும் முறை வரும் நாள் ரொம்ப தூரமில்லை. ஜீன் தெரப்பின்னு, அந்த ஜீன்னையே(நோய்களின் மூல காரணகர்த்தா) பிடிச்சு அதை சரிபண்ணக்கூடிய மருத்தவம் ரொம்ப தூரத்தில இல்லை. பிறகு ஜீன் டெஸ்டிங் உங்களுக்கு தெரிஞ்ச ஒன்னு தான்.. தடவியல் (forensic) ஆதரம் கண்டு பிடிக்கதறதிலருந்து, குழந்தையோட தாய் தகப்பனை கண்டு பிடிக்கிறதிலருந்து, ஜெனடிக் டிஸ் ஆர்டர் எல்லாத்துக்குமே இந்த DNA டெஸ்டிங் எவ்வளவு உதவுதன்னு.

இது மட்டுமில்ல இதனுடய உபயோகம் இன்னும் எத்தனையோ துறையில வரப்போகுது.'Microbial genome applications' ன்னு எக்கசக்கம் இருக்கு, இந்த Microorganisms ங்கிறது எங்கயும் இருக்கு, நீர், நிலம், காத்து, ஏன் நம்ம உடம்புல, நம்ம சாப்பிடற சாப்பாட்டுல, அப்படின்னு எல்லாத்திலேயும் இருக்கு. அதனால அமெரிக்காவில இதை பத்தி ஆராய 'Microbial Genome Project'ன்னே ஒன்ன ஆரம்பிச்சு, அந்த வாழும் பாக்டீரியா போன்ற சிற்றுயிர்களை ஆராய்ஞ்சு அதன் ஜீன் தொடர்கள் பற்றின செய்தி சேகரிப்பு, அதன் உபயோகம் இந்த energy production, environmental cleanup, industrial processing and toxic waste reduction எல்லாத்திலயும் வர செய்யபோறாங்க! இது மட்டுமில்ல, இதன் ஆராய்ச்சி, விவசாயத் துறையில, விலங்கின பாதுகாப்பு அப்படின்னு சொல்லிகிட்டே போகலாம். உதாரணத்துக்கு 'Lactococcus lactis'ங்கிறது ஒரு micro-organisms, இது தான் நான் மேலே சொன்ன உரமோர்ல இருக்கிற வஸ்து இதபத்தி ஆராய்ச்சி செஞ்சு ஜீனோம் வரிசை கண்டு பிடிச்சிட்டாங்க. இது இந்த 'food manufacturers' அப்புறம் 'pharmaceutical industry' க்கு பெரிதும் உதவும் அதன் உறபத்தியை கூடு பண்ண, தனி மருந்துகள் கண்டுபிடிக்க.

இந்த 'Biotechnolgy' வளர்ந்து வரும் பெரிய தொழில் துறை. இதில இந்தியா எவ்வளவு தூரம் இருக்குன்னு தெரியல்லை, ஆனா ஆஸ்திரேலியா போன்ற நாடுகள்ல இது மூணு பில்லியன் டாலர் வருமானம் ஈட்டி, லாபகரமா ஓடிகிட்டிருக்கிற ஒரு தொழில் துறை! சும்மா என்னான்னுதான் பார்க்கலாமேன்னு தான் போனா இவ்வளவு விஷயம் இருக்கு!