Monday, March 3, 2008

இறப்பு - உரையாடல் - IV - இதழுதிர்தல்

இறப்பு பற்றிய தொடருரையாடலில் சென்ற பகுதியில் இறப்பதற்கு நிர்பந்திக்கப்பட்ட ஒரு இருதயச்செல்லைப்பற்றிப் பேசினோம். அவ்வகை நிர்பந்திக்கப்பட்ட இறப்பு (Necrosis) முறை மிகவும் கொடூரமான அல்லது ஒரு சீரற்ற நிகழ்வு என்றும் பார்த்தோம். ஆனால், இறப்பு எப்போதும் கொடூரமானதாக இருப்பதில்லை. இயற்கை அல்லது நிர்ணயிக்கப்பட்ட செல் இறப்பு (Programmed Cell Death -PCD) அபோடொசிஸ் (Apoptosis) என்றழைக்கப்படுகிறது.

இந்நிகழ்வைச் செல்லின் தற்கொலை என்றே குறிப்பிடுகின்றனர். Apoptosis - ap'o-to'sis என்ற கிரேக்க வார்த்தயின் அடிப்படையில் வைக்கப்பட்ட பெயர். இதன் பொருள் மலரிலிருந்து இதழ் உதிரும் நிகழ்வைக்குறிக்கும். இது தற்கொலை என்றழைக்கப்பட்டாலும், இந்நிகழ்வு, சூழல் நிர்பந்தங்களினாலோ அல்லது தியாகத்தினாலோ எழுவதல்ல.

பின்னர் ஏன் அபோடொசிஸ் இறப்புமுறை தற்கொலையென்றழைக்கப்பட வேண்டும்?

ஏனெனில், ஒரு செல் இறக்கவேண்டுமென்ற கட்டளை அச்செல்லினுள்ளிருந்துதான் வருகிறது. செல்லிலுள்ள உறுப்புகளின் செயல்பபட்டிற்கான கட்டளைகள், அச்செல்லின் உட்கருவிலிருந்து வருவதை முந்தய பகுதிகளில் பார்த்தோம். அப்படி ஒரு செல் இறக்கவேண்டும் என்ற கட்டளையும், உட்கருவிலிருந்தே வருகிறது. ஆனால், இறப்பு குறித்தான இக்கட்டளையும் செல்லின் பிறப்பின் போதே உட்கருவில் பொறிக்கப்பட்ட ஒன்று. இதுதான் உட்கருவிலிருந்து வரும் செல்லிற்கான கடைசிக்கட்டளை. தன்னையே அழித்துக் கொள்ளும் இக்கட்டளையை வெளியிடுவதாலேயே இந்நிகழ்வு தற்கொலையென்றழைக்கப்படுகிறது.

இக்கட்டளையைப் பொறுத்தவரை செல்லிற்குத் தேர்வுச்சாத்தியங்கள் இல்லையென்றுதான் சொல்லவேண்டும், ஏற்றுக்கொண்டுதானாகவேண்டும் (It has no option). கட்டளை பிறப்பிக்கப்பட்டபின் மாற்றிக்கொள்ளவோ, அல்லது இறப்புக்கான கட்டளையை பிறப்பிக்காமலோ இருக்கமுடியாது. செல்லின் உட்கருவில் இருக்கும் DNA க்களில் இறப்பிற்கான கட்டளையும் சேர்ந்தே பதிக்கப்பட்டிருக்கிறது. செல்லின் செயல்பாட்டிற்கான கட்டளைகளைப் பிறப்பிப்பது போலவே, இறப்பிற்கான கட்டளையையும் பிறப்பிக்கிறது.

செல்லிறப்பு எனும் நிகழ்வின் துவக்கம், மேலே குறிப்பிட்ட கட்டளையில் துவங்குகிறது. இறப்பிற்கான இக்கடைசிக் கட்டளையைப் பிறப்பித்த பின்னர், இறப்பு என்கின்ற நிகழ்வு துவங்க ஆரம்பிக்கிறது. இக்கட்டளையை உட்கருவிற்கு வெளியில் செல்லுக்குள் இருக்கும் சைட்டோப்ளாஸம் எனும் திரவத்தின் மூலம் மற்ற உறுப்புகளுக்குப் பரவச்செய்துவிட்டு, கடமைகள் முடித்த ஒரு திருப்தியோடு தம்முடைய இறப்பைத் துவங்குகிறது. இக்கட்டளைக்குப் பின் செல்லின் உட்கருவிற்கும் செல்லின் மற்ற உறுப்புகளுக்கும் இருக்கும் தொடர்பை துண்டித்துக் கொள்கிறது. உட்கருவினுள் இருக்கும் DNA க்கள் அனைத்தும் அழிக்கப்படுகின்றன. (DNA என்பது ஒரு வகை நியூக்ளிக் அமிலம் என்பது உங்களுக்கு நினைவிருக்கலாம். மேலும், அதில் நியூக்ளியோடைடுகள் எனப்படும் நான்கு வகையான மூலக்கூறுகளின் சீரான அமைப்பை உடையது என்று ஏற்கனவே நான் அறிந்தது) இங்கு இச்சீரான அமைப்பிலிருந்து தனித்தனிச் சிறு மூலக்கூறுகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. இதையே DNA அழிக்கப்படுகிறது என்று குறிப்பிடுகின்றனர்.[*]

இது இயல்பாக நிகழும் ஒரு நிகழ்வாக தாமாகவே நடக்கிறது, அதாவது புறத்திலிருந்து எவ்வித நிர்பந்தங்களும் இல்லாத போதும். தாம் இருக்கும் செல், தன் வாழ்க்கையை முடித்துக் கொள்வதற்கான கட்டளையைப் பிறப்பித்துவிட்டது என்பதை அறியாத உறுப்புகள் தமது பணியைத் தொடர்ந்து செய்துகொண்டே இருக்கின்றன. ஏனெனில், ஏற்கனவே பிறப்பிக்கப்பட்ட கட்டளைகள் வரிசையில் இருப்பதால், அவை இறப்பிற்கான கட்டளையை உணருவதில்லை. இது ஏறக்குறைய மனிதனின் மூளை இறந்தபின்னும், ஒரு சில உறுப்புகள் தொடர்ந்து இயங்கிக் கொண்டிருப்பதற்கு இணையான நிகழ்வு.

இந்த Programmed Cell Death (PCD) எனும் நிகழ்வை நேரடியாக நாம் தொலைநோக்கியில் நோக்கும் வாய்ப்பிருந்தால், அதன் நிகழ்வுகள் கீழுள்ள வரைபடத்திலுள்ள படிகளில் நிகழும்.



அபோப்டொசிஸ் இறப்பு முறையின் முதல் நிகழ்வாக அச்செல் தனது சுற்றுப்புறத்துடனான தொடர்பைத் துண்டித்துக் கொள்கிறது. பின்னர், தனியாக ஒரு ஒற்றைச்செல்லாகத் தனித்து நிற்கிறது. பின்னர், இறப்பிற்கான முதல் அறிகுறியாகச் செல்லின்சுவரான ப்ளாஸ்மா இழைச் சுருங்கத் துவங்குகிறது. இதைச் சுருக்கம் என்பதைவிட செல்சுவரின் சுருங்கி விரிதல் போன்ற ஒரு அலைவுறு இயக்கம் என்று கொள்ளலாம். இதனை செல்லின் இறப்பின் நடனம் (dance of death) என்றழைக்கின்றனர். பின்னர், தனது செல்சுவற்றை மிகவும் சுருக்கிக்கொள்கிறது. பின்னர், சிறு பகுதிகளாகப் பிரிந்து பின்னர் செல்லின் இறப்பிற்கான ஆதாரமாக அதன் உடலின் சிறு பகுதிகளாக மிதக்கத்துவங்கி விடுகிறது. அபோப்டொசிஸ் இறப்பின் படிநிலைகளை முதலில் 1972 ஆம் ஆண்டு விளக்கியவர்கள், University of Aberdeen ஐச் சேர்ந்த Scottish விஞ்ஞானிகள்.

இப்படியாகச் சிதைந்த அச்செல்லின் உடல் என்ன ஆகும்? ஆம், அவைச் சத்தமில்லாமல் அருகிலிருக்கும் செல்களினால் உணவாக உட்கொள்ளப்பட்டுவிடுகின்றன. சிலநேரங்களில், அருகிலிருக்கும் செல்லினுள் சென்றபின்னும் சில உறுப்புக்கள் முழுமையாகவே இருக்கும். இப்புதிய செல்லின் குப்பைத்தொட்டிக்குள் (lysosomes) தள்ளப்பட்டு மக்கிய சூப்பாக மாறும் வரை அவை தமது கடமையைச் செய்துகொண்டிருப்பதும் உண்டு, தாமிருந்த செல் இறந்துவிட்டது என்பதையறியாமல்.

இப்படியாகவொரு செல் தனது வாழ்க்கையை முடித்துக்கொண்டுவிடுகிறது.

இயற்கை இறப்பு அல்லது செல் தற்கொலை செய்து கொள்ளும் நிகழ்வுக்கு எடுத்துக்காட்டாக இரண்டு உதாரணங்களைப் பார்ப்போம்.

முதலில் ஒரு தாயின் கருவறைக்குள் நுழைவோம். எல்லாரும் அங்கிருந்துதான் வந்தோம் அதனால் இந்தக்கருவறைக்குள்ள யார்வேண்டுமானாலும் நுழையலாம், வாங்க. தாயின் கருவறைக்குள் முதல் எட்டு வாரம் ஏறக்குறைய தடையற்ற செல்களின் பிறப்பு மட்டுமே இருக்கும். இவ்வெட்டு வாரங்களில் மொத்த உடலுக்கான வரைவுத்திட்டம் தீட்டப்படுகிறது. எட்டாவது வாரத்தின் இறுதியில் ஏறக்குறைய மனித உருவத்தைப் பெறுகிறது கரு. இப்போது, அவ்வுறுவத்தின் கைகளும், கால்களும் ஒரு துடுப்பு போலவே இருக்கும். பின்னர், நிகழ்கின்ற தொடர் செல்லிறப்புகளினால் கைகளிலும், கால்களிலும் விரல்கள் தோன்ற ஆரம்பிக்கும். இறந்த செல்களை அருகிலிருப்பவையே உணவாக்கிக் கொள்கின்றன. இப்படியாகப் பல இறப்புகளினால் நமக்கு வடிவம் கிடைக்கிறது.

மற்றுமொரு முக்கியமான செல்லிறப்பு நிகழ்வு நியூரான்கள் எனப்படும் நரம்புச்செல்களில் நிகழ்வது. மூளையிலும், தண்டுவடத்திலும் (spinal cord) இருக்கும் நியூரான்கள் மற்ற உறுப்புக்களுடன் ஒரு நரம்பு இழையினால் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். அவை, ஒரு மின் சமிஞ்சைகளின்(impulses) மூலம் தாம் தொடர்பு கொண்டிருக்கும் உறுப்புகளின் இயக்கத்திற்கான கட்டளைகளைப் பிறப்பிக்கும். இவ்விணைப்பை அவை ஏற்படுத்திக்கொள்ளும் விதம் மிகவும் அதிசயிக்கவைக்கும் நிகழ்வு.

கருவின் வளர்ச்சியில் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்தில், இந்நியூரான்கள் மிகவும் அதிக எண்ணிக்கையிலான நரம்பு இழைகளை எல்லா திசைகளிலும் தமது புறத்தில் உற்பத்தி செய்து அப்படியே படரவிட்டிருக்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட இழை, இணைப்பு தேவைப்படும் ஒரு செல்லையோ, திசுவையோ சந்திக்க நேர்ந்தால் அவை தமக்குள் ஒரு இணைப்பை ஏற்படுத்திக்கொள்ளும். இப்படி உடலில் தேவையான இணைப்புகள் நடந்து முடிந்து ஒரு வளர்ச்சி நிலையை அடைந்தவுடன் இணைக்கப்படாமல் நியூரான்களின் புறத்தில் இருந்த இழைகள் மெதுவாக இறக்கத்துவங்கும். வேறு செல்களுடனோ அல்லது உறுப்புகளுடனோ தொடர்பு கொண்டால் மட்டுமே இவை தொடர்ந்து வாழமுடியும். அப்படி இணைப்பை ஏற்படுத்திக்கொள்ளாவிட்டால் அவை இறக்கவேண்டும். இவ்விறப்பு நாம் மேலே பார்த்த அபோடொசிஸ் வகையைச் சேர்ந்தது. இந்நிகழ்வின்பின் பல வியப்பான அறிவியல் உண்மைகள் உள்ளன, பதிவின் நீளமும் பேசுபொருளும் கருதி அவற்றை வேறு பதிவுகளில் பார்க்கலாம்.

இது ஏறக்குறைய நம் கைகளில் ஒரு மின்மூலத்துடன் இணைக்கப்ட்ட ஒரு மின்கம்பிக்கற்றைகளைப் போலவும், அக்கம்பிகளில் நமக்குத் தேவையானவற்றை நாம் பயன்படுத்திக் கொண்டபின்னர், மின்சுற்றில் இணைக்கப்படாத மின்கம்பிகள் தாமாகவே மறைந்து போவதற்கு இணையான ஒரு நிகழ்வு.

இந்நியூரான்கள் குறித்த எடுத்துக்காட்டை தேர்ந்தெடுத்ததற்கான மற்றொரு காரணம் neural networks என்ற நியூரான்கள் குறித்த ஆய்வுகள் சமீப காலங்களில் மிகவும் பிரபலமானவையாகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகவும் இருக்கின்றன.

ஆனால், இத்தொடரில் இதுவரை இறப்பின் வகை மற்றும், இறப்பின் போது நிகழும் நிகழ்வுகள் குறித்துதான் பார்த்திருக்கிறோம். மிகவும் முக்கியமான கேள்வி, ஒருசெல் ஏன் இறக்கவேண்டும்? இறப்பு ஏன் நிகழவேண்டும் என்பதுதான் சுவாரஸ்யமான புதிர். இனி வரும் தொடர்களில் ஏன் இறப்பு? மற்றும், இறப்பு என்ற நிகழ்வு பரிணாமத்தில் சில உயிர்களிடம் (செல்களிடம்) மட்டும் எப்படித் தவிர்க்க முடியாத ஒன்றாக மாறியது என்று பார்ப்போம்.

இனி வரும் தொடர்களில் இறப்பு என்றால் அது அபோடொசிஸ் (PCD) இறப்பையே குறிக்கும்.

*******************
1."SEX & THE ORIGINS OF Death", by William R. Clark
Figure Source:

*******************
குறிப்பு:
[*]
//(DNA என்பது ஒரு வகை நியூக்ளிக் அமிலம் என்பது உங்களுக்கு நினைவிருக்கலாம். மேலும், அதில் நியூக்ளியோடைடுகள் எனப்படும் நான்கு வகையான மூலக்கூறுகளின் சீரான அமைப்பை உடையது என்று ஏற்கனவே நான் அறிந்தது) இங்கு இச்சீரான அமைப்பிலிருந்து தனித்தனிச் சிறு மூலக்கூறுகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. இதையே DNA அழிக்கப்படுகிறது என்று குறிப்பிடுகின்றனர்.[*]//

மேலே மீண்டும் பேசப்பட்ட வரிகளில், மிகவும் சுவாரஸ்யமான ஒரு அறிவியல் சிக்கல் புதைந்துள்ளது. ஒரு DNA அழிக்கப்படுகிறது என்பது அதில் இருக்கும் நியூக்ளியோடைடுகளின் சீரான அமைப்பைக் குலைப்பது என்பது ஒரு உயிரின் முடிவைக்குறிக்கிறது. அப்படியானால், அதன் உயிர்த்தலுக்கான பண்புகளுக்கு எது காரணம்? அது உருவாகியிருக்கும் மூலக்கூறுகளா அல்லது மூலக்கூறுகளின் அமைப்பா? Is it the Matter or Configuration?

ஒரு DNAவில் இருக்கும் நியூக்ளியோடைடுகளின் அமைப்பை அழித்தால் ஒரு DNAவை அழித்ததாகிறது என்றால், நாம் மேலே பேசிய கட்டளைகள் போன்றவை, அதன் அமைப்பிலேதான் பொதிந்திருக்க வேண்டும். அப்படியானால் அவ்வமைப்பில் எந்த ஒரு மூலக்கூறை உட்காரவைத்தாலும் அது ஒரு உயிர் ஆகிவிடுமா, என்றால் நிச்சயம் இல்லை. அப்படியானால் இரண்டுமே தேவை என்பது ஊகிக்க முடிகிறது.

ஆனால், இருப்பது நான்கு மூலக்கூறுகள் அதன் அமைப்பில் பிறப்பிலிருந்து இறப்புவரையான செய்திகள் பொதிக்கப்பட்டிருக்கின்றன என்றால், அது என்னவகையில் பொதிக்கப்பட்டிருக்கும்? அமைப்புமுறையிலிருந்து அந்தக் கட்டளைகள் எவ்விதம் மூலக்கூறுளாக சைட்டோப்ளாசத்தின் உதவியில் செல்லின் உறுப்புகளை சென்றடைகின்றன? (மனிதனின் பல்வேறு உறுப்புகளுக்கிடையேயான தொடர்போடு குழப்பிக்கொள்ள வேண்டாம்). அவை மூலக்கூறுகளாக இருந்தாலும் அவற்றைச் சுற்றியுள்ள மின்புலமும், மின்சமிஞ்சைகளும்தான் இத்தொடர்புக்கு முக்கியமானதா? ஒருவேளை, மின்புலத்தின் முக்கியத்துவம் கருதிதான், செல்லுக்குள் இருக்கும் பொட்டாசியம் அயனியின் செறிவு அதன் உயிர்த்தலுக்கான முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகிறதா?

இப்படி உங்களுக்கு எழுந்தது போலவே எனக்கும் பல விடைதெரியாத கேள்விகள் அலைக்கழித்துக் கொண்டுதான் இருக்கின்றன. இதுகுறித்த தேடலில், ஏறகனவே சில முடிவுகள் தெரிந்தாலோ அல்லது எங்காவது விளக்கப்பட்டிருந்தாலோ தெரியப்படுத்துங்கள். நானும் தேடுகிறேன், ஏதாவது கிடைத்தால், கிடைத்தது புரிந்தால், இது குறித்து மேலும் உரையாடுவோம்.

உயிருள்ளவை, உயிரற்றவை என பேதமில்லாமல் இயற்கையில் இருக்கும் சீர்மையும் (Symmetry) மிகவும் சுவாரஸ்யமான ஒன்று. இது குறித்து வேறு சமயத்தில் விரிவாக உரையாடுவோம்.

2 comments:

ஜீவா (Jeeva Venkataraman) said...

அருமையான அறிவியல் பதிவு, பாராட்டுக்கள்.

கையேடு said...

நன்றி.. திரு. ஜீவா