ஜீன் வெளிப்பாட்டின் அதிசயங்கள்-மூலக்கூறு உயிரியல்-2

 உடல் புரதங்களை தயாரிக்க உதவும் மரபணுக்கள் 

மரபணு இயலின்  சுவாரஸ்யமான பகுதி,புரதத்தொகுப்பு  அல்லது புரத தயாரிப்பு ஆகும். நம் உடல் வளர தனது வடிவத்தை ஒழுங்குபடுத்த,நோய் எதிர்ப்பு சக்திகளை உருவாக்க,ஹார்மோன்கள்,நொதிகள் எனப்படும் என்ஜைம்கள் இன்னும் ரத்த அணுக்கள் என்று ஏராளமான பொருட்களை உருவாக்க புரதங்கள் மிக அவசியமாகும். இன்னும்  உயிரணுக்களின் செயல்பாடுகளை மரபணுக்கள் எவ்வாறு கட்டுப்படுத்துகின்றன,என்னும் கோட்பாட்டின்படி  உடலின் உயரம் எடை,  நிர்ணயிக்கப்படுவது, ஒரு குழந்தையை அதன் பெற்றோருடன் சாயலில் ஒத்திருப்பது,போன்ற அனைத்துக்கும் மூல காரணம் உடலின் ஒவ்வொரு செல்களும் தன்னுள் பொதிந்திருக்கும் மரபணுக்கள்(ஜீன்கள்) மூலம் தயாரிக்கும் புரதங்கள் ஆகும்.புரதங்கள் நம் உடலின் ஒவ்வொரு   உயிரணு செயல்பாடுகளுக்கும் அவசியமாகும். பல்வேறு நொதிகள், ஆன்டிபாடிகள், சர்க்கரை வளர்சிதை மாற்றத்திற்கு உதவும் இன்சுலின்,கல்லீரலிலும் ,மண்ணீரலிலும் இன்னும் எலும்பு மஜ்ஜையிலும் உடல் உணவிலிருந்து கிடைக்கும் இரும்புச்சத்தை சேமிக்க உதவும் ferritin என்ற பொருளும் ,இரத்தத்தின் மூலம் உடல் திசுக்களுக்கு ஆக்சிஜனை சுமந்து செல்லும் ஹீமோகுளோபினும் இன்ன பிறவும் உடலின் செல்களுக்குள் பொதிந்திருக்கும் மரபணுக்கள் மூலம் தொகுக்கப்படும் அல்லது தயாரிக்கப்படும் புரதங்களே ஆகும்  

புரதங்கள் பாலிபெப்டைட்களால் ஆன பெரிய மெகா மூலக்கூறுகள் ஆகும், அவை நம் உடல்களை ஆரோக்கியமாக வைத்திருக்க பல்வேறு முக்கிய செயல்பாடுகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. 

உதாரணமாக, இன்சுலின் என்பது நம் உடலின் குளுக்கோஸ் வளர்சிதை மாற்றத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு புரதமாகும்.

 கல்லீரல், எலும்பு மஜ்ஜை மற்றும் மண்ணீரலில் இரும்புச் சத்து ' ஃபெரிடின்' என்று அழைக்கப்படும் புரதமாக சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. .

நோய்த்தொற்றுகளிலிருந்து நம்மைப் பாதுகாக்கும் ஆன்டிபாடிகள் அனைத்தும் பல்வேறு வகையான புரதங்கள ஆகும்.

நமது உடல் நொதிகளில் பெரும்பாலானவை புரதங்களால் ஆனவை.

ஆக்டின் என்பது நமது உடல் செல்களுக்கு க்களுக்கு நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்கும் புரத உறை ஆகும்.

நமது உடல் உயிரணுக்களில் செல் நியூக்ளியஸ், நியூக்ளியோலஸ், எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம், மைட்டோகாண்ட்ரியா உள்ளிட்ட பல உறுப்புகள் உள்ளன, அவை அனைத்தும் புரதங்களால் ஆனவை.

நம் உடலின் ஒவ்வொரு உயிரணுவும் புரதத் தொகுப்பின் சக்திவாய்ந்த தொழிற்சாலைகள் ஆகும் 

யூகாரியோடிக் கலங்களில் புரதங்களின் தொகுப்பு: -

வரைபடம். 1

ஒரு எளிய யூகாரியோடிக் செல் மேலே காட்டப்பட்டுள்ளது (படம் -1) இது வரையறுக்கப்பட்ட கரு மற்றும் நியூக்ளியோலஸைக் கொண்டு புரோகாரியோடிக் கலத்திலிருந்து வேறுபடுகிறது. மனிதர்கள் உட்பட அனைத்து பல்லுயிர் உயிரினங்களும் யூகாரியோட்டுகளே . 

படியெடுத்தல் அல்லது  நகலெடுத்தல் 

புரதத் தொகுப்பின் முதல் நிலை கருவில் மேற்கொள்ளப்படும் படியெடுத்தல் ஆகும். இதற்கு பொறியியல் மொழியில்  டிரான்ஸ்க்ரிப்ஷன் (Transcription) என்பர். அதாவது ஒரு பெரிய சமையல் குறிப்பேட்டிலிருந்து நமக்கு தேவையான ஒரு பதார்த்தத்தின் செய்முறையை மட்டும் தனியாக ஒரு தாளில் நகலெடுப்பது மாதிரி.   

அசல் சமையல் புத்தகம் DNA ஆகும்.அதனுடைய அந்த குறிப்பிட்ட உணவின் செய்முறையின் நகல் mRNA ஆகும். நகல் எடுப்பது RNA பாலிமரேஸ் என்ற நொதியாகும்.

கருவில், குறிப்பிட்ட புரதத்தை தயாரிக்கும் குறிப்புகள் கொண்ட அந்த மரபணு (GENE)  குரோமோசோம் என்ற இழைக்குள் அடங்கி இருக்கிறது.அதிலிருக்கும் அந்த குறிப்பிட்ட மரபணுவை DNA இழைகளாக பிரித்து சிணுக்கெடுத்து அதில் பொதிந்துள்ள கோடோன்கள் என்ற குறிப்புகளை mRNA ஆக நகலெடுத்து கருவிலிருந்து வெளியே சைட்டோபிளாசத்திற்குள் அனுப்புவது வரை பாலிமரேஸ் செய்கிறது.நகலெடுக்கும் பணி நடக்கும்  இடம் உட்கரு ஆகும்.

குரோமோசோம்  இரட்டை அடுக்கு டி.என்.ஏவால்  இறுக்கமாக முறுக்கப்பட்ட நூல் ஆகும். டி.என்.ஏவின் ஒவ்வொரு இழைகளும் நியூக்ளியோடைடுகள் எனப்படும் அடிப்படை அலகுகளால் ஆனவை . டி.என்.ஏ இழையை தைக்க நான்கு வகையான நியூக்ளியோடைடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றிற்கு  அடினீன் (A), குவானைன் (G), தைமைன் (D) மற்றும் சைட்டோசின் (C) நியூக்ளியோடைடுகள் என பெயரிடப்பட்டுள்ளன.

படம் -2

நான்கு வகையான நியூக்ளியோடைடுகள் படம்-2இல்  காட்டப்பட்டுள்ளபடி கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன (படம் -2).ஏற்கனவே இது பற்றி விபரமாக முந்தய பதிவில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.அத காண இங்கு க்ளிக் செய்யவும் 

அடினைன் மற்றும் குவானைன் ஆகியவை ப்யூரின்கள்  என்று அழைக்கப்படுகின்றன

தைமைன் மற்றும் சைட்டோசின் ஆகியவை பைரிமிடின்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

நியூக்ளியோடைடுகள் பின்வருமாறு உருவாகின்றன மற்றும் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன: -

அடினீன் மற்றும் தைமைன் நியூக்ளியோடைடுகள் இரட்டை ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளுடன் இணைக்கப்படுகின்றன மற்றும் குவானைன் மற்றும் சைட்டோசின் நியூக்ளியோடைடுகள் மூன்று ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளுடன் இணைக்கப்படுகின்றன  . இது ஒரு டியாக்சிரிபோஸ் சர்க்கரை வளையத்தைக் நடுவில் கொண்டிருக்கிறது, இதன்  ஒரு பக்கம்   பாஸ்பேட் கூட்டமைப்பு   சர்க்கரை  வளையத்தின் 5' வது கார்பன் அணுவின் மேல் பக்கத்திலும், மற்றொரு பக்கம் இன்னொரு சர்க்கரை வளையத்தின் 3' வது கார்பன் அணுவிலும் இணைக்கப்பட்டு உள்ளது பார்க்க . (படம் -2) 

நமது மனித உடல் செல்கள் ஒவ்வொன்றிலும் பொதிந்துள்ள  குரோமோசோம்களில் முறுக்கி வைக்கப்பட்டிருக்கும் DNA இழைகளில்  பில்லியன் கணக்கான நியூக்ளியோடைடு அலகுகள் உள்ளன.

இந்த நியூக்ளியோடைடுகள் ACC, ATC, ATG, TAG, TAC என்ற  கோடன்களாக   மும்மூன்று இணைகளாக  தொகுக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு தொகுப்பிற்கு ஒரு கோடோன் அல்லது குறிப்பீடு என்று பெயர். உதாரணமாக ATG என்பது ஒரு கோடோன் இதில் அடேனின்(A) -தைமின்(T)-குவானின்(G) என்ற மூன்று நியூக்ளியோடைடுகளும் ஒரு கோடோன் ஆக set ஆகி இருக்கும். இவ்வாறு  மொத்தம் 64 கோடன்கள் இருக்கின்றன. இந்த 64 கோடோன்களும் 20 அமினோ அமிலங்களை  குறிக்கின்றன. அமினோ அமிலங்கள் புரதத்தின் அடிப்படை அலகுகள், எனவே ஒரு குறிப்பிட்ட புரதத்தை ஒருங்கிணைக்க ஏராளமான அமினோ அமிலங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த வேலையைச் செய்ய டி.என்.ஏ நூலால் உட்பொதிக்கப்பட்ட குரோமோசோம்களின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியிலிருந்து ஒரு குழு கோடன்கள் படியெடுக்கப்பட வேண்டும். அந்த குறிப்பிட்ட பகுதி ஜீன் என்று அழைக்கப்படுகிறது  .

படம் -3

நமது மனித உடலின் ஒவ்வொரு கலத்திலும் மொத்தம் 46 குரோமோசோம்களில் 23 ஜோடிகள் உள்ளன  .

 படியெடுத்தல்: -

படம் -4

டி.என்.ஏவின் ஒரு பகுதி குரோமோசோமில் இருந்து நீட்டப்படுகிறது. ஆர்.என்.ஏ பாலிமரேஸ் என்ற  ஒரு நொதிஇரட்டை அடுக்கு டி.என்.ஏவைத் தனித்தனி இழைகளாக முதலில் பிரித்து விடுகிறது. டி.என்.ஏவின் பிரிக்கப்பட்ட  ஒற்றை இழைகளில் ஒன்றில் இந்த  ஆர்.என்.ஏ பாலிமரேஸ்  டி.என்.ஏ குறியீடுகளை எம்.ஆர்.என்.ஏ க்கு டிரான்ஸ்கிரிப்ட் செய்வதை  கீழே உள்ள படம் -5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம்-5

DNA யின் கீழ் இழையிலிருந்து குறியீடுகளை RNA பாலிமெரேஸ் கீழிருந்து மேலாக (3' to 5') ஆக வாசித்து mRNA நகலை மேலிருந்து கீழாக (5' to 3') உருவாக்குகிறது (படம்-5)

டி.என்.ஏவில் உள்ள தைமின் மரபணு தகவல்களில் எந்த மாற்றமும் இல்லாமல் ஆர்.என்.ஏ பாலிமரேஸால் எம்.ஆர்.என்.ஏவில் யுரேசில் ஆக  மாற்றப்படுகிறது.

ஏனென்றால், தைமின் மற்றும் யுரேசில் இரண்டும் பைரிமிடின்கள் மற்றும் ஒத்த கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. தைமின் ஒரு மீத்தைல் யூராசில் ஆகும், இது நகர அதிக சக்தி தேவைப்படுகிறது. டி.என்.ஏ கருவுக்குள்ளேயே எப்போதும் நிலையாக இருக்கக்கூடியது.அது கருவுக்குள் நிலையாக இருக்கும் ஒரு இரும்புப்பெட்டி மாதிரி.மிகவும் கனமானது.அதோடு அது கருவைவிட்டு வெளியே போகவேண்டிய அவசியமும் இல்லை. ஆனால் ஆர்.என்.ஏக்கள் அப்படி அல்ல. அவற்றிக்கு  டி.என்.ஏவின் மரபணு நகலை கருவுக்கு வெளியே கொண்டு செல்லவேண்டும்.இன்னும் கருவுக்கு வெளியே  ரிபோசோம் போன்ற யந்திரத்தில் tRNA போல் நின்று DNA யின் நகலை சுமந்து வரும் mRNA யை மொழிபெயர்ப்பு செய்து அதற்கேற்றாற்போல் அமினோ அமிலங்களை திரட்டி கொண்டுவந்து ரிபோசோம் யந்திர ஆபரேட்டரான rRNA இடம் தரவேண்டும். rRNA அந்த அமினோஅமிலங்களை பின்னி புரதமாக சமைக்கவேண்டும். இப்படி பலவகைப்பட்ட RNA களுக்கு இங்கும் அங்கும் ஓடி நீந்தி அசையும் பணிகள் செய்வதால் தங்கள் வேலையைச் செவ்வனே செய்ய , அவற்றில்  அதிக கனமான தைமினுக்கு பதிலாக இலகுரக யுரேசில்தான் இருக்க வேண்டும்.

மூல எம்.ஆர்.என்.ஏ நியூக்ளியோலஸில் தயாரிக்கப்பட்டவுடன் அவை புரதக்குறியீடுகள் எதுவும் குறியிடப்படாத பகுதிகளையும் கொண்டுள்ளன. இந்த பகுதிகள் இன்ட்ரான்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன, அவை வெட்டப்பட்டு  மீதமுள்ள புரத குறியீடுள்ள பகுதிகள் ஒரு எக்ஸானாக ஒன்றிணைக்கப்பட்டு, கருவை விட்டு சைட்டோபிளாஸத்திற்குள் நீந்தி வெளியேறும்.

மொழிபெயர்ப்பு: - (Translation)

படம் -6

கருவில் இருந்து வெளியேறும் எம்.ஆர்.என்.ஏ சைட்டோபிளாசத்தில் பொதிந்துள்ள ரைபோசோம்கள்  எனப்படும் ஏராளமான மினி உறுப்புகளில் ஒன்றை அடைகிறது  , 

இந்த ரைபோசோம்தான் புரதம் தயாரிக்கும் எந்திரம்  ஆகும். இது 60% rRNA வாலும்  (ரைபோசோமால் ஆர்என்ஏ) மற்றும் 40% புரதங்களாலும்  ஆன சிறிய உறுப்பு ஆகும். இது tRNA  (டிரான்ஸ்ஃபர்-ஆர்என்ஏ) உதவியுடன் mRNA வில் நகலெடுக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ கோடான் செய்முறையின் படி புரதத்தை சமைக்கிறது. 

 முதலில் tRNA தன் பாதத்தில் mRNA வின் முதல் கோடோனுக்கு ஏற்ற மாதிரி ஒரு ஆன்டிகோடோனையும் அதன் தலையில் அதற்கேற்றாப்போல் ஒரு அமினோ அமிலத்தையும் சுமந்து கொண்டு ரிபோசோமின் A என்ற பகுதியில் நுழையும்.பிறகு அங்கிருந்து P என்ற நடுப்பகுதிக்கு போகும் இங்குதான் mRNA படுக்கை வாக்கில் தன்னுடைய ஒரு செட் கோடோனை மேல் நோக்கிநீட்டிகொண்டருக்கும். tRNA அந்த கோடோனுக்கு மேல் தன் பாதத்திலிருக்கும் பொருத்தமான ஆன்டிகோடானை பொருத்தியவுடன் அதன் தலையிலிருக்கும் அமினோஅமிலத்தை ரிபோசோமிலிருக்கும் rRNA கழற்றிவிடும். காலியான tRNA   ரைபோசோம் குக்கரில் உள்ள E பகுதி வழியாக வெளியேறிவிடும். இவ்வாறு ஒவ்வொரு tRNA வாக mRNA விலிருக்கும் கோடோன்களுக்கு ஏற்ற மாதிரி அமினோ அமிலங்களை சுமந்து வந்து ரிபோசோம்களில் இறக்கி வைக்க ரிபோசோம்களில் இருக்கும் rRNA அவற்றை முறைப்படுத்தி ஒரு நீண்ட பெப்ட்டைடு சங்கிலியாக பின்னுகிறது. இப்படி பின்னப்பட்ட  பெப்டைட் சங்கிலி மேலும் இறுகி  ஒரு புரத மூலக்கூறுவாக உருவாகிறது.

டி.ஆர்.என்.ஏக்கள் எம்.ஆர்.என்.ஏவை தலையிலிருந்து வால் (5 'முதல் 3') திசையில் படிக்கத் தொடங்குகின்றன. எம்.ஆர்.என்.ஏவின் தொடக்க புள்ளியில் முதல் கோடான் பெரும்பாலும் AUG ஆகும், இது அமினோ அமிலம் மெத்தியோனினை (Methionine-Met)) குறிக்கிறது. முடிவில், எந்த அமினோ அமிலத்தையும் குறிக்காத ஸ்டாப் கோடான் உள்ளது, அதில் சமையல் செயல்முறை முடிவடைகிறது.

UAA, UAG, UGA ஆகிய மூன்று ஸ்டாப் கோடன்கள் உள்ளன. அவற்றில் ஏதேனும் ஒன்று புரத தொகுப்பு செயல்முறையை நிறுத்தலாம்.

பிரதான DNA வார்ப்புருவில் நியூக்ளியோடைடு மும்மூன்றாக  உருவாக்கப்பட்ட 64 கோடன்கள் உள்ளன. அவற்றில் 61 கோடன்கள் 20 அமினோ அமிலங்களால் குறிக்கப்படுகின்றன. இதில் வினோதம் என்னவென்றால் ஒரே கோடோன் பல அமினோ அமிலங்களை ஒருபோதும் குறிக்காது. ஆனால் ஒரு அமினோ அமிலம் வெவ்வேறு கோடன்களால் சுட்டிக்காட்டப்பட்டிருக்கலாம். (எ.கா.)

கிளைசின் என்ற அமினோ அமிலம்  GUU, GUC, GUA, GUG கோடன்களால் குறிக்கப்படுகிறது.

இதேபோல், லியூசின் UUA, UUG, CUU, CUC, CUA மற்றும் CUG ஆகிய ஆறு கோடன்களால் குறிக்கப்படுகிறது.

கோடன்களையும் அதனுடன் தொடர்புடைய அமினோ அமிலங்களையும் எளிதான முறையில் எவ்வாறு நினைவில் கொள்வது என்பது ஒரு தனி இடுகையில் தீர்க்கப்படும்.

படம்-6-A

இடமாற்றம்: (Translocation)

புரத தொகுப்பு என்பது ஒரு சுழற்சி செயல்முறை. முதல் அமினோ அமிலத்தை மெத்தியோனைனைக் கொண்டுவவரும்  முதல் tRNA ரைபோசோமின் A-பெட்டியில் நுழைந்து  P-பெட்டியில் நகர்ந்து  mRNA இழையில்  உள்ள AUG கோடனை அதன் குறியீடு UAC மூலம் டிகோட் செய்த உடன் ரிபோசோமிலிருக்கும் rRNA ,tRNA கொண்டு வந்த அமினோஅமிலத்தைக் கழற்றி தன்னிடம் தக்கவைத்துக்கொண்டு காலியான tRNA வை E பெட்டிவழியாக வெளியேற்றிவிடுகிறது. இவ்வாறு ஒன்றன்பின் ஒன்றாககிடைக்கும் அமினோ அமிலங்களை ரிபோசோமிலுள்ள rRNA  ஒரு சங்கிலி போல் கோர்த்து பாலிபெப்டைடுகளாக்குகிறது.இந்த பாலிபெப்டைடுகள் ரிபோசோமிலிருந்து வெளியேறி  மூலக்கூறாக குறுகி இருக்குறது.  இந்த புரதங்கள் பயன்பாட்டிற்கு செல்லுக்குள் அல்லது கலத்திற்கு வெளியே சரியான இடங்களுக்கு அனுப்பப்படுகின்றன.

சுருக்கம்: -

படம் -7

 நம் ஒவ்வொருவரின்  உடல் ஆரோக்கியத்திற்கும் புரதங்கள் மிகமிக அவசியம்.நம் உடம்பின் ஒவ்வொரு திசுவும் செல்களினால் ஆனது. நம் மனித உடலின் செல்களுக்கு யூகாரியோட் செல்கள் என்பர் .ஏனென்றால் நம்முடைய செல்களில் வரையறுக்கப்பட்ட கரு உட்கரு என்று இருக்கும்.

ஆனால் பாக்டீரியா காளான் போன்றவற்றின் செல்களுக்குள் கரு உட்கரு என்றெல்லாம் இருக்காது.அதன் DNA அல்லது RNA ஏனைய செல் உறுப்புகளைப்போல் சைட்டோபிளாசம் என்ற திரவத்திலேயே மிதந்துகொண்டு இருக்கும்.இது பற்றி விளக்கமாக அடுத்து வரும் பதிவுகளில் காணலாம் 

இங்கு யூக்கரியோட்டிக் செல் புரதங்களை பற்றி மட்டும் பார்க்கலாம். புரதங்கள் நம் உடல் ஆரோக்கியத்திற்கு மிகவும் இன்றியமையாதவை.

இந்த புரதங்கள் நம் செல் கருவிலுள்ள குரோமோசோம்களாக பொதிந்துள்ள DNA விலிருந்து உருவாகிறது.

இதைத்தான் மேலே உள்ள படம் -7 சுருக்கமாக கூறுகிறது. புரதம் தயாரிக்க தேவையான அமினோ அமிலங்கள் பற்றிய குறிப்புகள் அடங்கிய அந்த DNA பகுதி மட்டும் முதலில் தனியாக பிரிக்கப்பட்டு அதிலுள்ள குறிப்புகள் மொழிபெயர்க்கப்படுத்தற்கு சுலபமான mRNA குறிப்பீடுகளாக ட்ரான்ஸ்க்ரைப் செய்யப்படுகின்றன.இதற்கு நகலெடுத்தல் என்று பெயர்.இந்த காரியங்கள் அனைத்தும் RNA பாலிமரேஸ் என்ற நொதியினால் செல் கரு மற்றும் உட்கருவுக்குள்ளேயே நடந்து முடிகிறது.

DNA யின் ஒரு முழு புரதம் தயாரிப்பு குறிப்பீடுகள் அடங்கிய அந்த பகுதி ஒரு மரபணு அல்லது ஜீன் என்றழைக்கப்படும்.இதுபோல் ஆயிரக்கணக்கான ஜீன்கள் ஒரு குரோமோசோம் DNA சங்கிலித்தொடரில் இருக்கின்றன என்றால் ஒரு செல்லிலேயே 46 குரோமோசோம்கள் இருக்கின்றன.நம் உடல் முழுவதுமுள்ள செல்களில் உள்ள குரோமோசோம்கள் அத்தனையையும் ஒன்று சேர்த்தால் அதில் எத்தனை மரபணுக்கள் இருக்கும் என்பது கற்பனைக்கு எட்டாதது.

இப்படி நகலெடுக்கப்பட்ட mRNA கருவைவிட்டு வெளியேறி சைட்டோபிளாசத்தில் நீந்தி ரிபோசோம் என்ற புரதம் தயாரிக்கும் எந்திரத்திற்குள் நுழைகிறது. அங்கு tRNA மற்றும் rRNA  இவற்றினால் மொழிமாற்றம் செய்யப்பட்டு அதன் குறிப்புகளின் பிரகாரம் புரத மூலக்கூறு தயாரிக்கப்படுகிறது.

சில புரதங்களும் அவை தயாராகும் செல்களும் அவற்றின் பயன்களும் -ஓர் அட்டவணை :-

படம்-8

கீழேயுள்ள இந்த கார்ட்டூன் பற்றி விளங்க அந்த கார்டூனின் மீது க்ளிக் செய்யவும் 

மூலக்கூறு உயிரியல்-1

 

மூலக்கூறு உயிரியல் தொழில்நுட்பத்தின் விதிகள்-ஒரு மரபணு என்றால் என்ன?

 GENE TECHNOLOGY -CONCEPTS

இந்த கட்டுரையின் முக்கிய நோக்கம், இந்த தொற்றுநோயான COVID-19 சூழ்நிலையில் மூலக்கூறு உயிரியலில் குறைந்தபட்ச அறிவைக் கொண்டிருக்க அனைவருக்கும் உரிமை உண்டு என்பதுதான் . மூலக்கூறு பயோடெக்னாலஜி அல்லது மூலக்கூறு உயிரியல் என்பது உயிரியலின் ஒரு  கிளைக்கு பெயர் ஆகும்.  அது  முக்கியமாக மூலக்கூறு நடத்தை, மாற்றங்கள், நியூக்ளிக் அமில நகலெடுத்தல் மற்றும் மொழிபெயர்ப்புகளின் நுட்பங்கள் மற்றும் மரபணு மாற்றங்கள் போன்றவற்றைக் கையாளுகின்றது .

யூகாரியோடிக் (Eukaryotic) மற்றும் புரோகாரியோடிக் (Prokaryotic)செல்கள் என்றால் என்ன என்று பார்க்கலாம்.

புரோகாரியோடிக் செல்கள் என்பது அந்த செல்களில் செல் சுவர்,சைட்டோபிளாசம்,கரு அமிலங்கள் (DNA அல்லது RNA),எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் கால்ஜி  உபகரணம் என்று ஒரு செல் புரோட்டோபிளாசத்தின் அத்தனை அவையங்களும் இருக்கும் ஆனால் கரு மற்றும் உட்கரு (Nucleus & Nucleolus)என்று ஒன்றும் இருக்காது 

(எ.கா.) பாக்டீரியா காளான் மற்றும் பிற ஒற்றை உயிரணுக்கள்.

அதேசமயம் யூகாரியோடிக் செல்கள் என்பவை வரையறுக்கப்பட்ட கருவைக் கொண்ட செல்கள். (எ.கா.) மனிதர்கள் மற்றும் பிற பலசெல்கள் கொண்ட (Multicellular) உயிரினங்கள்.

கரு அமிலங்கள்  அல்லது நியூக்ளிக் அமிலங்கள் யாவை?

இந்த அமிலங்கள் ஒரு செல்லின்  கருவின் அடிப்படைகளாகும், இது  புரோகாரியோடிக் அல்லது யூகாரியோடிக் செல்கள் அனைத்திலும் அடிப்படையாக இருக்கும்.

 ஆர்.என்.ஏ: -(ரிபோநியூக்ளிக் அமிலம் )

வரைபடம். 1

ரிபோ நியூக்ளிக் அமிலம் . இதன் வேதியியல் கட்டமைப்பில் 1 வது கார்பன் நிலையில் ஒரு ப்யூரின் அல்லது பைரிமிடின் கூட்டமைப்பை தாங்கிய ஒரு ரைபோஸ் சர்க்கரையும், அதன் 3 வது கார்பன் நிலையில் ஒரு பாஸ்பேட் கூட்டமைப்பும்  உள்ளன. பாஸ்பேட் கூட்டமைப்பின்  மறு முனை அடுத்த ரைபோஸ் சர்க்கரையின் 5 வது கார்பன் நிலையில் இணைந்துள்ளது. அப்படி இணைந்த அந்த அடுத்த ரிபோஸ் சர்க்கரையின் 1-ஆவது கார்பன் நிலையில்  மீண்டும் ஒரு நைட்ரஜன் அடித்தளம் (N-Base) இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இவ்வாறு  பாஸ்பேட் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட ஒவொரு தனித்தனி நைட்ரஜன் அடித் தளங்களைக் கொண்ட ரைபோஸ் சர்க்கரைகள்  சங்கிலி பின்னல் ஒற்றை ஆர்.என்.ஏ இழையாக புனையப்படுகிறது. (படம் -1 ஐப் பார்க்கவும்).RNA வில் இருக்கும் நான்கு நைட்ரஜன் தளங்கள் பின்வருமாறு:-1அடேனின் 2.குவானின் 3.சைட்டோசின் 4.யுராஸில் 

 டி.என்.ஏ: -(டீயாக்சி ரிபோநியூக்ளிக் அமிலம்)

படம் -2 ஏ

டியோக்ஸி ரிபோ நியூக்ளிக் அமிலம். வேதியியல் கட்டமைப்பில் டி.என்.ஏ இழைகளை உருவாக்க பாஸ்பேட் பாலங்களுடன் பிணைக்கப்பட்ட நைட்ரஜன் அடித்தளங்களை தாங்கிய டியோக்ஸிரிபோஸ் சர்க்கரைகள் உள்ளன.இதிலும் ஆர் என் ஏ யில் உள்ளமாதிரி ஒன்றாவது (C1) கார்பன் நிலையில் ஒரு நைட்ரஜன் அடித்தளமும் மூன்றாவது C3 நிலையில் ஒரு பாஸ்பேட் கூட்டமைப்பும் இருக்கும்.பாஸ்பேட் கூட்டமைப்பின் மற்றொரு முனை அடுத்த டீயாக்சி ரிபோஸ் சர்க்கரையின் ஐந்தாவது C5 நிலையில் இணைந்திருக்கும்.இப்படி சங்கிலித்தொடராக DNA ஒற்றை நூலடுக்கு இருக்கும். ஆனால் ஆர்.என்.ஏ போலல்லாமல், டி.என்.ஏ பெரும்பாலும் இரட்டை அடுக்கு வடிவத்தில் முறுக்கிவிட்ட நூலேணிபோல்  அமைந்துள்ளது .

டி.என்.ஏவில் உள்ள பென்டோஸ் சர்க்கரை C'-2 நிலையில் இரண்டு ஹைட்ரஜன் அயனிகளைக் (ஒரு ஆக்ஸிஜன் அகற்றப்படுகிறது) (H-C-H ஆக) கொண்டுள்ளதை  மேலே உள்ள படம் -2A இல் காணலாம்.

 அதனால்தான் இது டியோக்ஸிரிபோஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் ரைபோஸை விட நிலையானது. இதற்கு மாறாக ரிபோஸ் கட்டமைப்பில் C -2 நிலையில் ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டிருப்பதால் (HC-OH) அது (R N A ) DNAஅளவு நிலையானது அல்ல.

இரண்டு DNA இழைகள் பின்னப்பட்டு இருக்கும் விதம் மிகவும் அலாதியானது.அதாவது ஒரு DNA இழையின் நைட்ரஜன் தளம் இன்னொரு DNA இழையின் நைட்ரஜன் தளத்துடன் கீழ்கண்ட முறையில் பிணைந்திருக்கும்.அதாவது பொதுவாக  DNA யின் இழைகளில் நான்குவித நைட்ரஜன் தளங்கள் இருக்கின்றன. இவற்றிக்கு கருதளங்கள் அல்லது நியூக்ளியோ தளங்கள் என்றும் கூறலாம். இவை அடினின், குவானின், தைமின் மற்றும் சைட்டோசின் என்றழைக்கப்படும். RNAயில் இருக்கும் யுராஸிலுக்கு  பதிலாக DNA யில் தைமின் இருக்கும். இவற்றை குறியீடுகளாக முறையே A, G, T, மற்றும் C ஆக குறிக்கலாம். அடெனினும், குவானினும் பியூரின்களாகும். தைமினும் சைட்டோஸினும் பிரிமிடின்களாகும்.இரண்டு DNA கயிறுகள் நூலேணிபோல் முறுக்கும் பொழுது ஒரு கயிற்றிலிருக்கும் பியூரின் தளமான அடெனின் (A)  நியூக்ளியோடைட் எதிரிலுள்ள கயிற்றின் பிரமிடின் தளமான  தைமினுடன் (T) இரட்டை ஹைட்ரஜன் பாண்டுகளாக இணைந்துள்ளன. அது போல ஒரு கயிற்றிலுள்ள மற்றொரு பியூரின் தளமான குவானின் (G)எதிர் கயிற்றிலுள்ள சைட்டோசினுடன் (C) மூன்று ஹைட்ரஜன் பாண்டுகளாக இணைந்து ஒரு முறுக்கிய கையிற்றேணிபோல் பின்னி இருக்கின்றன.அதாவது 

A 〓 T(Double bonded) ;  G ☰ C(Triple bonded)

DNA இல் உள்ள தைமின் ஆர்.என்.ஏவில் யுரேசிலால் மாறி இருக்கிறது.தைமின் என்பது மீதைல் யூராஸில் ஆகும்.எனவே மிகவும் கனமானது.DNA கருவை விட்டு எங்கும் அசையாது. ஆனால் RNA  அசையக்கூடியது. அது சைட்டோபிளாசத்திற்குள் அங்கும் இங்கும் நீந்த வேண்டும். எனவே அதில் கனமான தைமினுக்கு பதில் இலேசான யூராஸில் நியூக்ளியோடைடு இருக்கிறது. RNA  யில் தைமினுக்கு பதில் யூராஸில் இருந்தாலும் அவை இரண்டுமே DNA  மரபணுவின் ஒரே செய்தியைத்தான் பிரதிபலிக்கும். மேலும், ஆர்.என்.ஏ பெரும்பாலும் ஒற்றை இழையாகவே உண்டாகிறது., அதேசமயம் டி.என்.ஏ  இரட்டை இழையாக  ஹெலிக்ஸ் எனப்படும் சுருள்  வடிவில்  முறுக்கிய நூலேணிபோல் அமைந்திருக்கிறது. (படம் -2 பி)

படம் -2 பி

நியூக்ளியோடைடுகள்  

நியூக்ளியோடைடுகள் ஒரு நியூக்ளிக் அமில இழையின் அடிப்படை அலகுகள். ஒவ்வொரு ஆர்.என்.ஏ மற்றும் டி.என்.ஏ இழைகளும் நியூக்ளியோடைட்களால் ஆனவை.

படம் -2 சி

நியூக்ளியோடைடுகள் பின்வரும் சமன்பாடுகளால் உருவாகின்றன:

ஒரு பென்டோஸ் (ஐந்து கார்பன் கொண்ட ஒரு ஐகரம்-🏠)  பின்-எலும்பு + ஒரு நைட்ரஜன் அடிப்படை ⟶ நியூக்ளியோசைடு

ஒரு நியூக்ளியோசைடு + பாஸ்பேட் பிணைப்புகள் ⟶ நியூக்ளியோடைடு

ஒற்றை நியூக்ளியோடைடை பின்வருமாறு உருவாக்கலாம்:

படம் -2 சி போலவே, ஒவ்வொரு வளைவிலும்  நான்கு  நியூக்ளியோசைடுகள் உள்ளன, அவை ஒவ்வொன்றிலும்  ஒரு பென்டோஸ் சர்க்கரை முதுகெலும்பாகவும், ஒவ்வொன்றும் நைட்ரஜன் தளங்களை ஒன்றிணைத்து வண்ணப் பட்டைகள் மூலம் பிணைக்கப்பட்டு பாலிநியூக்ளியோட்டைடுகளாக  உருவாகுகின்றன.

ஒரு பென்டோஸ் சர்க்கரை + பாஸ்பேட் + ஒரு நைட்ரஜன் அடிப்படை.=ஒரு நியூக்ளியோடைட்டு 

படம் -2 டி

மேலே உள்ள படம் 2-டி யில் கண்டது போல் ஒரு ஒற்றை நியூக்ளியோடைடு மாதிரியாக காட்டப்பட்டுள்ளது.

அதில் நடுவிலிருக்கும் ஒரு பென்டோஸ்  சர்க்கரை அமைப்பில் C -1 கார்பன் நிலையில் ஒரு நைட்ரஜன் தளம் இணைந்திருக்கிறது.அதன் C-5 கார்பன் நிலையில் ஒரு பாஸ்பேட் கூட்டமைப்பு இணைந்திருக்கிறது. இதுதான் ஒரு தனி நியூக்ளியோடைடு.இந்த நியூக்ளியோடைடுகள் நான்கு விதமாக இருக்கின்றன என்பதை மீண்டும் கீழ்கண்டவாறு தெளிவுபெறலாம்.

RNA நியூக்ளியோடைடுகள்:-

1.அடெனின் -A│-பியூரின் வகை 

2.குவானின் -G丨-பியூரின் வகை 

3.சைட்டோசின் -C-பிரமிடின் வகை 

4.யூராஸில் -U    -பிரமிடின் வகை 

DNA யில் உள்ள நியூக்ளியோடைடுகள் 

1.அடெனின் A-பியூரின் வகை 

2.குவானின் G -பியூரின் வகை 

3.சைட்டோசின் C-பிரமிடின் வகை 

4.தைமின் T  -பிரமிடின் வகை 

அதாவது மொத்தம் ஐந்து வகையான நியூக்ளியோடைடுகள் இருக்கின்றன. எனினும் DNA யில் தைமினும் RNA யில் யூராஸிலும் இடம் மாறி இருக்கின்றன.

குரோமோசோம்கள் 

குரோமோசோம்கள் ஹிஸ்டோன்கள் என்ற சிறு சிறு நுண்ணிய புரத துண்டுகளைச் சுற்றி  இறுக்கமாக முறுக்கபட்ட  டி.என்.ஏ இழைகளால் செய்யப்பட்ட நூல்கள் போன்றவை. இதை மீண்டும் DNA  இழைகளாக பிரித்தால் அதன் நீளம் இரண்டு அங்குலம் கணக்கில்   இருக்கும். ஆனால் அவ்வளவு தூரம் நீளக்கூடிய DNA ஹிஸ்டோன் புரத துணுக்குகளை சுற்றி நெருக்கமாக இறுக்கி ஒரு சிறு குரோமோசோம் தும்புகளாக நம் உடலின் ஒவ்வொரு செல்லுக்குள்ளும் ஒரு செல்லுக்கு 23 ஜோடிகளாக மொத்தம் 46 குரோம்சோம்களை பொதிந்து வைத்த அந்த ஆண்டவன் மிக அற்புதமான சிற்பி. புகழ் அனைத்தும் அவனுக்கே. அந்த 46 குரோமோசோம்களையும் நீளவாக்கில் பிரித்து அவற்றை ஒன்று சேர்த்தால் 2 மீட்டர் நீளம் வரும். இவ்வாறு நம் உடலிலுள்ள அத்தனை செல்களிலுமுள்ள குரோமோசோம்களையும் DNA நூல் இழைகளாக பிரித்து ஒன்று சேர்த்து ஒருமுனையிலிருந்து இன்னொரு முனைக்கு பொய் வருவதென்பது சந்திரமண்டலத்திற்கு இங்கிருந்து ஆறுமுறை நடந்து சென்று திரும்புவதற்கு சமமாகும்.

படம் -3

குரோமோசோம்கள் இரட்டை அடுக்கு டி.என்.ஏவின் முறுக்கப்பட்ட சங்கிலியிலிருந்து உருவாகின்றன, அவை ஹிஸ்டோன்கள் எனப்படும் புரதங்களின் துண்டுகளைச் இறுக்கமாகச் சுற்றிப்புனையப்பட்டு உள்ளன.இதற்கு  குரோமாடின் என்று பெயர். இந்த குரோமட்டின் மேலும் இறுகி குரோமோசோம் நூலை உருவாக்குகிறது . (படம் -3)

எளிமையான சொற்களில், குரோமோசோம்கள் ஹிஸ்டோன்களைச் சுற்றி இறுக்கமாக மூடப்பட்ட டி.என்.ஏ மூலக்கூறுகளால் யூகாரியோடிக் செல் கருவில் ஜோடிகளாக உருவாகுகின்றன.

மனித உயிரணு கருவில் சுமார் 23 ஜோடி குரோமோசோம்கள் உள்ளன.

ஒரு மரபணு என்பது குரோமோசோம் நூலின் எந்தவொரு பகுதியிலும் தெளிவான தகவல்களுடன்   புரதங்களை  புனரமைத்தல் உள்ளிட்ட தகவல்களின் பரம்பரைத் துண்டுகளாக  உள்ளன. மனிதன் தற்போது யார், எதிர்காலத்தில் அவர் யார் என்பதைப் பற்றி மனிதர்கள் தீர்மானிக்கிறார்கள். ஒற்றை மரபணு, உடல் நடத்தை, வளர்ச்சி, எழுத்துக்கள் மற்றும் பல விஷயங்களைப் பற்றிய தெளிவான தகவல்களைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு மரபணு என்பது குரோமோசோமில் ஒரு பிரிவு, தடுமாறிய நியூக்ளியோடைடு எழுத்துக்களால் எழுதப்பட்ட தெளிவான வாசிப்பு ஆகும் .

(எ.கா.)

Th iswh at Itr yt oexp lain- நியூக்ளியோடைடுகள்

This is what I try to explain(இதைத்தான் நான் விளக்க முயற்சிக்கிறேன்) -ஒரு மரபணு

மேலேயுள்ள அனகிராம்களிலிருந்து, நியூக்ளியோடைடுகள் ஒரு குரோமோசோம் நூலில் ஒரு ஒற்றை எழுத்துக்கள் என்றும் , ஒரு ஒழுங்கற்ற சிதறிய அல்லது தடுமாறிய நிலையில் உள்ளவை என்றும் கொள்ளலாம். ஒரு மரபணு என்பது தடுமாறிய நிலையில் இருக்கும் நியூக்ளியோடைடு எழுத்துக்களை ஒரு தெளிவான வாக்கியமாக குரோமோசோம்களுக்குள் அமைத்திருப்பவை ஆகும்.

இதனால் குரோமோசோமில் பல மரபணுக்கள் பொறிக்கப்பட்டுள்ளன.

ஒரு மனித யூகாரியோடிக் கலத்தில், மொத்தம் 46 குரோமோசோம்களில் 23 ஜோடி குரோமோசோம்கள் உள்ளன.30 பில்லியன் ஜீன்கள் உள்ளன.80% புரதங்களை தயாரிக்கும் கோடோன்கள் (CODONS) பொதியப்பட்டவை.

மும்மூன்றாக இணையப்பட்ட நியூக்ளியோடைடுகளால் ஆனவை 

உதாரணமாக DNA இல் நான்குவகை நியூக்ளியோடைடுகள் இருப்பதை பார்த்தோம்.அவை அடெனின் ,குவானின்,தைமின் மற்றும் சைட்டோசின் ஆனா.இவை முறையே கீழ்கண்ட எழுத்துக்களால் குறியீடு செய்யப்படும்.அவை A, G, T,மற்றும் C.

இந்த நான்கும் மும்மூன்றாக இணைந்து கோடோன்களை உண்டாக்கும்.உதாரணமாக ATG, ATC, ACC, GCC,GTC இப்படியாக மொத்தம் 64 கோடோன்கள் நம் ஒவொரு செல்களிலுள்ள DNA குரோமோசோம்களில் இருக்கின்றன .இந்த 64 கோடோன்களும் மொத்தம் 20அமினோஅமிலங்களை குறிக்கின்றன. அமினோ அமிலங்கள் ஒரு புரத மூலக்கூறுகின் அடிப்படை மூலக்கூறுகளாகும். பலவிதமான புரதங்களை தயாரிக்க பயன்படுகின்றன. அதே போல் கோடோன்கள் இல்லாத ஜீன்கள் வேறு சில முக்கிய காரியங்களை செய்கின்றன. இதை பற்றி மேலும் தெளிவாக நாம் அடுத்தடுத்துள்ள பதிவுகளில் காணலாம் 

மரபணு உருவாக்கத்தின் தோற்றம் முதல் இறுதி வரை சமன்பாடு .                                                        

புரதங்கள் ➝ நியூக்ளியோபேஸ்கள் ➝ நியூக்ளியோடைடுகள் ⟶RNA⟶↲

டி.என்.ஏ ➡️ Chromatins➡️Chromosomes➡️ GENES  (படம் -3)

செல் புரத தொகுப்புக்கான சமன்பாடு

குரோமோசோம் ➡️குரோமட்டின் ➡️DNA➡️ ஜெனடிக் நகல் (டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன்) mRNA➡️  rRNA+tRNA+அமினோஅமிலங்கள் (ட்ரான்ஸ்லேஷன் ➡️ புரோட்டீன் தொகுப்பு மூலம் மொழிபெயர்ப்பு.

புரத தொகுப்பு என்பது ஒரு சுழற்சி நிகழ்வு. செல்கள் வாழ புரதங்கள் அவசியம். ஒரு செல் அதன் புரோட்டோபிளாசம், சைட்டோபிளாஸ்மிக் உறுப்புகள், நியூக்ளியஸ், டி.என்.ஏ, ஆர்.என்.ஏ குரோமோசோம்கள், நியூக்ளியோடைடுகள் மற்றும் மரபணுக்களின் உள்ளடக்கங்களை உருவாக்க புரதங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. மீண்டும் மரபணு புரதத்தை ஒருங்கிணைக்க உறுப்புக்கு அறிவுறுத்துகிறது. எனவே இது அனைத்து யூகாரியோடிக் மற்றும் புரோகாரியோடிக் கலங்களிலும் ஒரு அற்புதமான சுழற்சி நிகழ்வு ஆகும்.

அடுத்த இடுகை: மரபணு தொழில்நுட்பத்தின் அதிசயங்கள்

நோய் தடுப்பு முறைகள் -வேக்சின்கள்

நோய் தடுப்பு மருத்துவம் -VACCINOLOGY 

நோய் தடுப்பு மருத்துவம் என்பது உடலில் நோய் எதிர்ப்பாற்றலை தூண்டி அதன் மூலம் எதிர்காலத்தில் ஏற்படக்கூடிய தொற்று நோயை தடுப்பதற்காக உடலினுள் அதே நோய் கிருமியை பலஹீனப்படுத்தியோ, செயலற்றதாக்கியோ, அதனை பகுதியாகவோ,அல்லது அதன் நஞ்சையோ செலுத்தி மருத்துவம் செய்யும் முறை ஆகும்.

தடுப்பேற்ற வகைகள் 

அ.உயிருள்ள வீரியம் குறைக்கப்பட்ட தடுப்பு மருந்துகள் :-

இவற்றில் எந்த நோய்க்கு தடுப்பு தேவையோ அந்த நோய் கிருமிகளையே பல வழிகளில் பாதித்து அதன் வீரியத்தை குறைத்து வைத்து தயாரிப்பது ஆகும்.

(உதாரணங்கள்):-

MMR (Measles, Mumps, Rubella) வேக்சின், 

தட்டம்மை, சின்னம்மை, வைசூரி, ரோட்டா வைரஸ் வேக்சின், மஞ்சள் காய்ச்சல் தடுப்பு (Yellow Fever Vaccine)

தயாரிக்கும் பொறியியல் 

படம் -1

இந்த பொறியியலில் வீரியமுள்ள  வைரஸை முதலில் கோழி முட்டை கருவின் நார்முகை (FIBROBLAST CELLS) செல்களில் திரும்பத்திரும்ப செலுத்தி அந்த செல்களை பாதிக்கிறார்கள்.முதன் முதலில் அந்த செல்களுக்குள் சென்ற வைரஸ் திகைத்தாலும் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக தன் உருவத்தையும் பாரம்பரியத்தையும் புதிய சூழலுக்கு ஏற்ற மாதிரி  மாற்ற துவங்குகிறது. இவ்வாறு கோழிக்கருவை தாக்கும் முகமாக அதன் வீரியம் மாற மாற மனித செல்களை பாதிக்கும் அதன் வீரியம் மங்கத்துவங்குகிறது.

கோழிக்கரு  செல்களை தாக்குவதற்காக ஒரு தட்டையான வட்டக்கிண்ணத்தில் அந்த செல்களை பரப்பி ஆயிரக்கணக்கில் வைரஸ்களை அதில் மேய விட்டாலும் பெரும்பாலான வைரஸ்கள் அதை தாக்குவதில்லை.சில நூறு வைரஸ்களே அதனுள்ளே போகின்றன.அவ்வாறு போகும் வைரஸ்களைத்தான் அவர்கள் பிரித்தெடுத்து திருப்பி திருப்பி செல்களை வரிசையாக ஊடுருவ வைத்து அதன் வீரியத்தை குறைக்கிறார்கள் (படம் -1).குறிப்பிட்ட இலக்கில் அதன் வீரியம் குறைந்த பிறகு அதை கொண்டு வேக்சின் தயாரிக்கிறார்கள்.

இந்த தடுப்பு முறையின் நன்மை தீமைகள் :-

அ .நன்மைகள் 

1.உயிருள்ள வைரஸ் இதில் இருப்பதால் உடலில் எதிர்ப்பு சக்தி உடனடியாகவும் நீண்ட காலம் நிலைத்திருக்குமாறும் உண்டாகும் 

2.இவ்வகை வேக்சின்களை ஊசி மூலம் மட்டுமில்லாமல் வாய்,மூக்கு மற்றும் தோல் ஒட்டு பிளாஸ்திரி போன்ற வசதிகள் மூலமும் செலுத்தலாம்.

3.சளி யில் ஏற்படும் IgA மற்றும் இரத்தத்தில் இருக்கும் IgG போன்ற நோய் எதிர்ப்பான்களும்  அபரிமிதமாக உற்பத்தியாகும் 

4.உடலின் இயல்பு எதிர்ப்பு சக்தி அதிகரிக்கும் 

5.விஷக்கிருமிகளை அழிக்கக்கூடிய T-cell வெள்ளை அணுக்களும் உற்பத்தியாகும் 

6.ஒரு டோஸ் போதும் நீண்ட நோய் எதிர்ப்பு சக்தி உண்டாகும் 

ஆ தீமைகள் :-

1.உயிரோடு வீரியம் குறைந்த நிலையில் இருந்தாலும் திரும்பவும் பழைய வீரியம் உண்டாகும் வாய்ப்புகள் உண்டு 

2.பலவீனமானார்கள் ,எயிட்ஸ் போன்ற நோயாளிகள் ,உறுப்பு மாற்றம் செய்தவர்கள் இவர்களுக்கு இந்த முறை ஏற்றதல்ல.

கொரோனாவிற்கு இந்த முறையை இதுவரை யாரும் பயன்படுத்தவில்லை 

ஆ உயிரற்ற தடுப்புமருந்துகள் :

இந்த வகை தடுப்பு மருந்துகளில் நோய் கிருமியை முற்றிலும் செயலிழக்கவைத்து தயாரிக்கிறார்கள் .

இந்தியாவில் கோவிட் 19 நோய்க்காக ஐதராபாத்தில் இருக்கும் பாரத் பயோடெக் இண்டெர்நேஷனல் லிமிடட் கம்பெனி (BBIL) இந்திய மருத்துவ கழகத்தின் வழிகாட்டுதலுடன் இதை தயாரித்து இருக்கிறார்கள்.

இதன் தயாரிப்பு பொறியியல் :

படம் -2

பல முறைகளில் வைரஸை செயலிழக்கச்செய்கிறார்கள்.அவற்றில் மூன்று முறைகளை மட்டும் இங்கு நாம் பார்க்கலாம்.

1.வெப்பமூட்டுதல் :

ஒரு மிகச்சிறிய 320μl அளவு தீநுண்கிருமி திரவத்தை 1.5ml பாலிப்ரோபைலினாலான ஒரு கிரையோ டியூபில் எடுத்துக்கொண்டு அதை 75 டிகிரி செல்ஸியசில் 45 நிமிடம் அடைகாக்கவேண்டும் (INCUBATION). பார்க்க படம் -2.

2.புறஊதாக்கதிர் முறை :

இந்த முறையில் படம் -2 இல் உள்ளதுபோல் 2மில்லி அளவு வைரஸ் கரைசலை 24 தட்டைகளில் வைத்து புறஊதாக்கதிரை அவற்றின் மீது பாய்ச்ச வேண்டும்.

முதலில் ஒவொரு பிளேட்டிலும் வைரஸ் கரைசலை 1செ.மீ உயரத்திற்கு ஊற்றி புறஊதாக்கதிர் விளக்கை தட்டின் அடியிலிருந்து 3செ.மீ உயரத்தில் இருக்கும்படி வைக்கவேண்டும்.சுமார் 250நானோமீட்டர் அலைநீளமுள்ள புறஊதா -C கதிர்வீச்சை அதில் சுமார் 15 நிமிடங்கள் பாய்ச்ச வேண்டும்.

3.பார்மாலிடிஹைடு முறை:-

இந்த முறையில் பார்மாலிடிஹைடு 1:4000 அடர்த்தியில் 37டிகிரி செல்ஷியஸில் 24 மணிநேரம் வைரஸ் கரைசலை இன்குபேட் செய்யவேண்டும் .

நன்மைகள்  :-
1.மிகவும் பாதுகாப்பானது 
2.சுலபமாக தயாரிக்கலாம் 
3.குழந்தைகள் முதல் பெரியவர் நோயாளிகள் பலஹீனர்கள் என்று எல்லோருக்கும் பொருந்தும் 
4.சுலபமாக சேமிக்கலாம்.
5.நீண்ட நாள் கெடாமல் இருக்கும் 
பிரதிகூலங்கள்:
1.பலஹீனமான நோய் எதிர்ப்பு சக்தி 
2.குறுகியகால நோய் எதிர்ப்பு சக்தி 
3.பூஸ்டர் டோஸ்கள் தேவைப்படும் 

இ .மறுசீரமைப்பு தடுப்பு மருந்துகள் 

படம்-3

இந்த முறை மிகவும் பாதுகாப்பான முறை ஆகும்.

ஆக்ஸ்பார்ட் பல்கலைக்கழகம் கொரோனா வைரஸ் வாக்சினை இந்த முறையில்தான் தயாரித்திருக்கிறார்கள்.

இந்த முறையில் தயாரிக்கப்படும் தடுப்பு மருந்து ஓரளவு பாதுகாப்பானதுதான். இதன் தயாரிப்பு முறையை பார்க்கலாம்.

சிம்பன்சி அடினோவைரஸ் என்ற வைரஸ்தான் இதன் அடிப்படை. இந்த வைரஸ் ஆபத்தில்லாதது. இது மனிதன் மற்றும் ஆபிரிக்க சிம்பன்சி குரங்குகளுக்கு சாதாரண ஜலதோஷத்தை உண்டாக்கக்கூடியதாகும்.

கொரோனா வைரஸில் நான்குவகை புரதங்கள் உண்டு.

1.மேல் கூடு 

2.உட்கூடு 

3.உட்கூட்டினுள் இருக்கும் RNA என்ற கரு அமிலம் 

4.மேல்கூட்டின் மேல் சிறு சிறு முட்கள் போல் படர்ந்திருக்கும் Spike எனப்படும் S-புரதங்கள்.

இந்த ஒவ்வொரு புரதங்களிலும் விதம் விதமாக விசேஷ மரபுக்குறிப்புகள் பொதியப்பட்டு இருக்கும்.

அதில் மிக விசேஷமாக மரபுக்குறிப்புகள் பொதியப்பட்ட இடம் தான் S-புரதங்களாகும்.

இந்த S-புரதங்களில் ஒருசிலவற்றை அதன் மரபுக்குறிப்புகளோடு பிரித்தெடுத்து இந்த சிபென்சி அடினோவைரஸுடன் இணைத்து உருவாக்கியதுதான் இந்த 

AZD1222 என்ற இந்த வாக்சின்.

சூத்திரம் :-

படம் 3அ 

இந்த தடுப்பு மருந்தைஆக்ஸ்பார்ட் பல்கலைக்கழகம் மார்ச் 2020 மாதம் தயாரித்து முடிந்துவிட்டது.இந்த தயாரிப்புக்கு சூத்திரம் அமைத்து கொடுத்தது ஆக்ஸ்பர்ட்டின் துணை நிறுவனமான VACCITECH என்ற நிறுவனமாகும்.

இதன் உரிமத்தை ASTRA ZENICA என்ற சுவிஸ் பிரிட்டிஷ் மருந்து கம்பெனி கடந்த ஏப்ரல் மாதம் 2020 இல் பதிவு செய்து பெற்றுக்கொண்டது.இந்தியாவில் இதை தயாரித்து வெளியிட சீரம் இந்தியா லிமிடெட்(SIL) விண்ணப்பித்து இருக்கிறது.இப்போதைக்கு இதன் பரிசோதனை முயற்சிகள் இரண்டு கட்டங்களாக நிறைவேறி இருக்கின்றன.மூன்றாவது கட்டம் இப்பொழுது நடைமுறையில் இருக்கிறது.இது இந்த கட்டுரையின் இறுதியில் தெளிவாக காணலாம். இந்த வாக்ஸினுக்கு முதலில் ChAdOx1nCoV என்ற பெயர் வைக்கப்பட்டது. பிறகு அதை மாற்றிAZD-1222 என்று பெயரை மாற்றினார்கள். இப்போது அதையும் மாற்றி COVISHIELD என்று பெயர் மாற்றி இருக்கிறார்கள் 

DNA தடுப்புமருந்து பொறியியல் 

படம் 4

இந்த வகை தடுப்பு மருந்துகள் தயாரிப்பதற்கு  மிக எளிமையானவை மட்டுமல்ல மிக மலிவாக தயாரிக்கலாம். ஆனால் இவை மனித உடலுக்கு தேவையான எதிர்ப்பு சக்தியை அளிக்குமா என்பது இன்னும் தெளிவாகவில்லை.மேலே படம் -4ஐ கவனிக்கவும் இதன் தயாரிப்பு முறையின் வடிவமைப்பு தரப்பட்டு இருக்கிறது 

எல்லா செல்களுக்குள்ளும் அதன் கருவில் இரண்டு வகையான DNA கருஅமிலங்கள் இருக்கின்றன.

1.குரோமோசோம் டி.என்.ஏ 

2.பிளாஸ்மிட் டி.என்.ஏ 

இந்த பிளாஸ்மிட் DNA தான் இந்த தயாரிப்பில் பயன்படுகிறது. காரணம் அது ஆபத்தான நோய் உண்டாக்கும் முறையில் விருத்தி அடையாது.மற்றபடி ஒரு தீநுண்கிருமிக்கு உண்டான அத்தனை மரபுக்குறிப்புகளும் அதில் இருக்கிறது.இந்த பிளாஸ்மிட் DNA செயற்கையாகவும் நுண்ணுயிரியல் சந்தைகளில் கிடைக்கின்றன.இதனுடைய சூத்திரம் மிகவும் சுலபம் தான் (பார்க்க படம் 4 )

ஒரு செல்லிலிருந்து பிளாஸ்மிட் DNA வை ரெஸ்ட்ரிக்ஷன் என்டோநியுக்ளி யேஸ் என்ற நொதியை பயன்படுத்தி பிரித்தெடுக்கிறார்கள் (படம்-4). அதே மாதிரி நொதியை பயன்படுத்தி எந்த வைரஸிற்கு எதிர்ப்புசக்தியை உண்டாக்கவேண்டுமோ அந்த வைரஸின் மரபணுக்குறிப்புகளை பிரித்தெடுக்கிறார்கள்.இதற்கு DNA INSERT என்று பெயர்.பிறகு இந்த DNA INSERT -ஐ பிளாஸ்மிட் DNA க்குள் DNA LIGASE என்ற நொதியை பயன்படுத்தி செருகி ஒரு புதிய செயற்கை வைரஸை உருவாக்குகிறார்கள் (படம் 4)

படம் 4அ 

இந்த DNA தடுப்புமருந்தை ஊசி மூலம்தான் குத்த வேண்டும் என்பதில்லை.இதை மூக்கின் மூலம் உறிஞ்சக்கூடிய வகையில்

1. nasal spray ஆகவும் தயாரிக்கலாம்.

2.தோலில் ஒட்டும் வகையில் பிளாஸ்திரி போலும் தயாரிக்கலாம் 

3.இந்த தடுப்பு மருந்தை தங்கத்துகள்களில் பதியவைத்து அந்த துகள்களை மிகு வேக ஹீலியம் வாயுக்கற்றைகள் மூலம் ஊசி இல்லாமல் உடலுக்குள் செலுத்தலாம் (படம் 4அ ).

தடுப்பு மருந்துகள் பரிசோதனை முயற்சிகள் :-

பொதுவாக தடுப்பு மருந்துகள் தயாரிப்பிலிருந்து அது சந்தைக்கு விற்பனைக்கு வருவதற்கிடையில் குறைந்த பட்சம் ஐந்து பரிசோதனைகளில் அது தேறி இருக்கவேண்டும். இதற்கு குறைந்த பட்சம் 18 மாதங்கள்.அதிக பட்சம் 5 வருடங்கள்.அதன் பாதுகாப்பின் உத்திரவாதம் அப்படிதான் நிர்ணயிக்கப்படவேண்டும் ஏனென்றால் மனித உயிர் என்பது பரிசோதனை பந்தாட்டத்தின் விளையாட்டுப்பொருள் அல்ல.

பரிசோதனை முயற்சிகள் எப்படி நடைமுறைப்படுத்தப்படவேண்டும் என்று குறிப்புகளாக பார்க்கலாம் 

1.க்ளினிக்முன்  முயற்சிகள் (PRECLINICAL TRIALS)

1.இது பொதுவாக வாக்சின் தயாரிப்பு கம்பெனிகள் தங்களுடைய பரிசோதனை கூடங்களில் மனிதனல்லாத பிற உயிரினங்களை மாதிரிகளாக கொண்டு நடத்தப்படுவது (உ-ம்)சுண்டெலிகள்,சீமை பெருச்சாளிகள்).இதை அவர்கள் எவ்வளவு காலம் வேண்டுமானாலும் முயற்சிக்கலாம் 

2.முதல் மனித மாதிரி முயற்சி (பாதுகாப்பு முயற்சி) CLINICA TRIALS-Phase -I: (EFFICACY)

குறைந்த பட்சம் 25 பேர் கொண்ட ஒரு சேவகர் குழுவை  உருவாக்ககவேண்டும் அதில் ஆரோக்கியமான நோய் நொடி இல்லாத 25 to 50 வயதிற்குட்பட்ட நபர்கள் இருக்கவேண்டும்.இது 1 முதல் 3மாதங்கள் வரை நடைபெறும்.இந்த முயற்சியில் அதிக பட்ச பலன்தரும் குறைந்தபட்ச மருந்தளவு (Minimum Dose with Maximum effect)கணிக்கப்படும்.

3.Phase -II : (SAFETY& EFFICACY)

இந்த முயற்சியில் 100 முதல் 300 பேர் வரை வயது வரம்பை தளர்த்தி (20 -85) ஒரு 3 முதல் 6 மாதங்கள் பரிசோதனை நடத்துவார்கள்.

4.Phase-III(Safety, EFFICACY, & EXTENDED ):

இந்த முயற்சியில் 3000 முதல் 5000 பேர் வரை வயது வரம்பு இல்லாமல் பரிசோதனை நடத்துவார்கள்.இதற்கு 1-5 வருடங்கள் வரை காலம் நிர்ணயிக்கப்படும்.

இதன் பிறகு மருந்து விற்பனைக்கு வரும்.

5.Post Clinical Trial 

இந்த நிலை ஒரு வேறுபட்ட பரிசோதனை முயற்சியாகும்.அதாவது மேற்கூறிய நான்கு பரிசோதனை நிலைகளும் முடிந்த பிறகு தடுப்பு மருந்து மார்க்கெட்டுக்கு வந்துவிடும். இருப்பினும் அதன் செயல்பாடுகளை ஒரு ஐந்து வருடத்திற்கு உன்னிப்பாக கவனிப்பார்கள். அதில் திரட்டப்படும் தகவல்களை வைத்து அதை மேலும் தொடரலாமா அல்லது வேண்டாமா என்ற முடிவுக்கு வருவார்கள் 

இப்போது ஒரு விஷயம் நாம் சிந்திக்கவேண்டும்.

கொரோனா என்பது ஒரு கொடிய நோயா  இல்லையா என்பது ஒருபக்கம் இருக்கட்டும். இது வரை இந்த தொற்றுக்கு மருந்தும் கண்டுபிடிக்க படவில்லை என்று கிட்டத்தட்ட பத்து மாதங்களாக உலக சுகாதார நிறுவனம் உட்பட மருத்துவ உலகமே கையை விரித்தபடி நிற்கிறது.நிவாரணத்தை கண்டுபிடிப்பதைவிட தடுப்பூசியை கண்டுபிடிப்பதில்தான் உலக மருத்துவ வர்த்தகர்கள் வரிந்து கட்டிக்கொண்டு நிற்கின்றனர்.எல்லாமே வர்த்தக மயம். 

வந்த கொரோனாவை நிவர்த்திக்க மருந்தில்லை.

ஆனால் இனி வரப்போகும் கொரோனாவுக்கு தடுப்பு மருந்து தயாரிப்பதிலிருந்து அதை விற்பனைக்கு கொண்டு வருவதில் இத்தனை அவசரம் காட்டுவது ஏன்?

நிவாரண மருத்துவத்தில் அல்லது சிகிச்சையில் அவசரம் காட்டுவதைவிட தடுப்பு மருந்தில் காட்டும் அவசரம் எவ்வளவு ஆபத்தானது என்பது மருத்துவ உலகத்துக்கே தெரியும்.ஆனாலும் வர்த்தக எண்ணம்.

திடீரென்று ரஷ்யா அரைகுறையான நிலையில் வேக்சினை விற்பனைக்கு வெளியிடுவதாக பிரதமர் புட்டின் மூலம் அறிவிப்பு வெளியாக்கி உலக பொருளாதாரத்தையே ஸ்தம்பிக்க வைத்தனர். அவர்களது நோக்கமும் அதுதானே தவிர தடுப்பு மருந்து வெளியிடுவதல்ல.

இந்தியாவும் டிசம்பர் மாதம் வேக்சினை வெளியிடப்போவதாக பயமுறுத்துகிறார்கள்.

இப்படி இவர்கள் பயமுறுத்துவதை பார்த்தால் ஏதாவது ஒரு நோக்கமாக இருக்குமோ  என்று அச்சமாக இருக்கிறது.