අ උපග්‍රන්ථය
ජීවය සඳහා සාමූහික ප්‍රයත්නයක්
ජීවමාන සෛලයක් තුළ ප්‍රෝටීන සහ නියුක්ලෙයික් අම්ල අණු (DNA හෝ RNA) අතර සාමූහික ප්‍රයත්නයක් නොතිබුණා නම්, පොළොව මත ජීවය පැවතිය නොහැකියි. අපි දැන් එම අරුම පුදුම අණුක සාමූහික ප්‍රයත්නයේ තොරතුරු සමහරක් කෙටියෙන් සලකා බලමු. ඇයි? ජීවමාන සෛල අහම්බෙන් බිහි වුණ බව විශ්වාස කරන්න බොහෝදෙනෙකුට අපහසු වීමට ඒවා හේතු වන නිසයි.
මිනිස් සිරුරේ අණ්වීක්ෂීය සෛල දෙසත්, ඒවායේ අභ්‍යන්තරය දෙසත් බලද්දී, අප මූලිකවම සෑදී තිබෙන්නේ ප්‍රෝටීන අණුවලින් බව අපට පෙනී යනවා. මේවායින් වැඩි හරියක් විවිධ හැඩවලට නමා අඹරා ඇති ඇමයිනො අම්ල පටිවලින් සෑදී තිබෙනවා. සමහර ඒවා බෝලයක හැඩයෙන් නැමී පවතින අතර, තවත් ඒවා ඇකෝඩියනයක රැලි සේ හැඩගැසී තිබෙනවා.
ඇතැම් ප්‍රෝටීන, මේද වැනි අණු සමඟ සම්බන්ධ වී සෛල පටල සාදනවා. පෙණහලුවල සිට සිරුරේ සෙසු තැන්වලට ඔක්සිජන් ගෙන යන්න වෙනත් ඒවා උපකාරවත් වෙනවා. ආහාරවල ප්‍රෝටීන ඇමයිනො අම්ල බවට පත් කිරීමෙන් අපේ ආහාර ජීරණය කිරීම සඳහා ඇතැම් ප්‍රෝටීන, එන්සයිම (උත්ප්‍රේරක) හැටියට ක්‍රියා කරනවා. ප්‍රෝටීන සිදු කරන කාර්යයන් දහස් ගණනින් ඒවා අතළොස්සක් පමණයි. ප්‍රෝටීන ජීවයේ දක්ෂ වැඩකරුවන් කියා පැවසුවොත් ඔබ නිවැරදියි; ඒවා නැතුව ජීවයක් පවතින්නේ නැහැ. ඒ වගේම, ප්‍රෝටීන DNAවලට සම්බන්ධ වී තිබුණේ නැත්නම්, ඒවාත් පවතින්නෙත් නැහැ. එනමුත් DNA කියන්නේ කුමක්ද? එයට තිබෙන්නේ මොන වගේ ස්වරූපයක්ද? එය ප්‍රෝටීනවලට සම්බන්ධව පවතින්නේ කෙසේද? පිළිතුරු අනාවරණය කිරීම හේතුවෙන් දක්ෂ විද්‍යාඥයන් නොබෙල් ත්‍යාග දිනා තිබෙනවා. කෙසේවෙතත්, මූලික කාරණා තේරුම්ගැනීම සඳහා අප උසස් ජීවවිද්‍යාඥයන් වෙන්න අවශ්‍ය නැහැ.
ප්‍රධාන අණුව
සෛල විශාල වශයෙන් ප්‍රෝටීනවලින් සෑදී තිබෙන බැවින්, සෛල නඩත්තු කිරීමටත්, අලුත් සෛල නිපදවීමටත්, සෛල තුළ සිදු වන රසායනික ප්‍රතික්‍රියා පහසු කරවීමටත්, අලුත් ප්‍රෝටීන සඳහා නිරන්තර අවශ්‍යතාවක් තිබෙනවා. ප්‍රෝටීන නිපදවීම සඳහා අවශ්‍ය උපදෙස් DNA (ඩයොක්සිරයිබොනියුක්ලෙයික් අම්ල) අණුවල අන්තර්ගතයි. ප්‍රෝටීනයක් නිපදවන ආකාරය වඩාත් හොඳින් තේරුම්ගැනීමට, DNA දෙස වඩාත් කිට්ටුවෙන් බැලිය යුතුයි.
DNA අණු, සෛල න්‍යෂ්ටියේ පදිංචි වෙනවා. ප්‍රෝටීන නිපදවීමට අවශ්‍ය උපදෙස් එහි අන්තර්ගත වෙනවාට අමතරව, DNA එක් සෛල පරම්පරාවක සිට තවෙකක් දක්වා ප්‍රවේණි තොරතුරු ගබඩා කොට සම්ප්‍රේෂණය කරනවා. DNAහි හැඩය අඹරන ලද ලණු ඉණිමඟකට සමානයි (“ද්විත්ව හෙලික්සය” යයි නම් කෙරේ). DNA ඉණිමඟේ රැහැන් දෙකම නියුක්ලියොටයිඩ ලෙස හඳුන්වන වඩාත් කුඩා කොටස් විශාල සංඛ්‍යාවකින් සෑදී තිබෙනවා. ඇඩිනීන් (ඇ), ගුවැනින් (ගු), සයිටොසීන් (ස) සහ තයැමයින් (ත) යන වර්ග සතරක් වශයෙන් මේවා පවතී. මෙම DNA “හෝඩියේ,” එක්කෝ අ සමඟ ත නැතහොත් ගු සමඟ ස ද්විත්ව හෙලික්ස ඉණිමඟේ එක හිණිපෙත්තක් සාදයි. ආවේණියේ මූලික ඒකක වන ජාන දහස් ගණනක් මෙම ඉණිමඟේ අන්තර්ගතයි.
ප්‍රෝටීනයක් ගොඩනැඟීමට අවශ්‍ය තොරතුරු, ජානයක තිබෙනවා. ජානයෙහි අකුරු අනුපිළිවෙළ, ගොඩනැඟිය යුත්තේ මොන ආකාරයේ ප්‍රෝටීනයක්ද යන්න කියාපාන සංකේතමය පණිවිඩයක් නොහොත් සැලැස්මක් සාදයි. එබැවින් උපඒකක රාශියකින් යුත් DNA, ජීවයේ ප්‍රධාන අණුව වෙයි. එහි අන්තර්ගත සංකේතමය උපදෙස් නොතිබුණා නම්, නානාවිධ ප්‍රෝටීනවලට පැවතිය නොහැකියි. ඒ කියන්නේ ජීවය නැහැ කියන එකයි.
අතරමැදියෝ
කෙසේවෙතත්, ප්‍රෝටීනයක් ගොඩනැඟීමේ සැලැස්මේ පිටපත සෛලයේ න්‍යෂ්ටියේ ගබඩා කර ඇති නිසාත්, ප්‍රෝටීන ගොඩනඟන ස්ථානය න්‍යෂ්ටියෙන් පිට තිබෙන නිසාත්, න්‍යෂ්ටියේ සිට “ගොඩනඟන ස්ථානය” දක්වා සංකේතමය සැලැස්ම ගෙන යෑමට උපකාර අවශ්‍යයි. මෙම උපකාරය සපයන්නේ RNA (රයිබොනියුක්ලෙයික් අම්ල) අණුයි. RNA අණු DNA අණුවලට රසායනික අතින් සමාන වන අතර, එම කාර්යය ඉටු කරගැනීමට විවිධ ස්වරූපවලින් යුත් RNA අවශ්‍යයි. RNAවල උපකාරය ඇතුව මෙම අතිවැදගත් ප්‍රෝටීන සෑදීමට හේතු පාදක වන මෙම අතිශයින් සංකීර්ණ වූ ක්‍රියාවලීන් දෙස වඩාත් කිට්ටුවෙන් බලමු.
කාර්යය ඇරඹෙන්නේ සෛලයේ න්‍යෂ්ටියේදීයි. එහි DNA ඉණිමඟේ කොටසක් විවෘත වෙයි. මේ හේතුවෙන් DNA රැහැන්වලින් එකක නිරාවරණය වී ඇති DNA අකුරු සමඟ සම්බන්ධ වීමට RNA අකුරුවලට අවකාශ සැලසේ. RNA අකුරු රැහැනකට සම්බන්ධ කරවීම සඳහා ඒවා දිගේ එන්සයිමයක් ගමන් කරයි. මෙලෙස DNA අකුරු RNA අකුරු දක්වා පරිවර්තනය කෙරේ. එයින් DNA උපභාෂාවක් සේ හැඳින්විය හැකි යමක් හටගැනේ. අලුතින් සෑදුණු RNA දාමය වෙන් වී යන අතර, DNA ඉණිමඟ නැවත වැසෙයි.
තවත් වෙනස්කම් සිදුවීමෙන් පසු, පණිවිඩ ගෙන යන මෙම විශේෂිත වූ RNA වර්ගය එහි කාර්යයට සූදානම් වෙයි. එය න්‍යෂ්ටියෙන් පිට වී ප්‍රෝටීන-නිෂ්පාදන ස්ථානයට යන අතර, එහිදී RNA අකුරුවල අර්ථය තේරුම් කර දෙනු ලබනවා. RNA අකුරු තුනකින් යුත් සෑම කට්ටලයකින්ම විශේෂිත ඇමයිනො අම්ලයක් අවශ්‍ය කරන “වචනයක්” සෑදෙනවා. වෙනම RNA වර්ගයක් එම ඇමයිනො අම්ලය සොයා, එන්සයිමයක් උපකාරයෙන් එය අල්ලාගෙන, “ඉදි කිරීමේ භූමිය” දක්වා ඇදගෙන යනවා. RNA වාක්‍යය කියවා පරිවර්තනය කරනු ලබන අතරතුර, වර්ධනය වෙමින් පවතින ඇමයිනො අම්ල දාමයක් නිපදවනු ලබනවා. එක ප්‍රෝටීන වර්ගයක් සෑදීමට මඟ පාදමින් මෙම දාමය අද්විතීය හැඩයක් අනුව රැලි ගැසී නැමෙයි. ඇත්තෙන්ම අපේ සිරුරේ ප්‍රෝටීන වර්ග 50,000කටත් වැඩිය තිබිය හැකියි.
ප්‍රෝටීන නැමීමේ මෙම ක්‍රියාවලිය පවා වැදගත්. වර්ෂ 1996දී ලොව වටා සිටි විද්‍යාඥයන්, “හොඳම පරිගණක ක්‍රමලේඛවලින් සන්නද්ධ වී, ජීව විද්‍යාවේ ඉතාමත් සංකීර්ණ වූ ගැටලුවලින් එකක් නිරාකරණය කිරීමට තරඟ වැදුණා. එනම්, දිග ඇමයිනො අම්ල දම්වැලකින් සෑදුණු තනි ප්‍රෝටීනයක්, ජීවය තුළ ඊට හිමි නියමිත කාර්යය තීරණය කරන සංකීර්ණ හැඩයට නැමෙන්නේ කෙසේද යන්නයි. . . . කෙටියෙන්ම කිව්වොත් ප්‍රතිඵලය මේකයි: පරිගණක පැරදුණා; ප්‍රෝටීන දින්නා. . . . ඇමයිනො අම්ල 100කින් සෑදුණු සාමාන්‍ය ප්‍රමාණයේ ප්‍රෝටීනයකට හැකි සෑම විකල්පයක්ම අත්හදා බලමින් නැමීමේ ගැටලුව විසඳීම සඳහා අවුරුදු 1027ක් (සියකෝටි සියකෝටි සියකෝටියක්) ගත වෙයි කියා විද්‍යාඥයන් තක්සේරු කර තිබෙනවා.”—ද නියූ යෝක් ටයිම්ස්.
අප සලකා බලා තිබෙන්නේ ප්‍රෝටීනයක් සෑදෙන ආකාරය පිළිබඳ සාරාංශයක් පමණක් වුවත්, එය මොනතරම් අරුම පුදුම ලෙස සංකීර්ණ වූ ක්‍රියාවලියක්ද කියා ඔබට දැකගත හැකියි. ඇමයිනො අම්ල 20කින් යුත් දම්වැලක් සෑදීමට කොතරම් කාලයක් ගත වෙනවාද කියන එක සම්බන්ධයෙන් ඔබට යම් අදහසක්වත් තිබෙනවාද? එකම එක තත්පරයයි! ඇරත් මෙම ක්‍රියාවලිය අපේ ශරීර සෛලවල නිරන්තරයෙන්ම, අපේ හිසේ සිට පය දක්වාත් ඒ අතරමැද සෑම ස්ථානයකමත් සිදු වෙමින් පවතිනවා.
ගෙනහැර දැක්වීමට අදහස් කරන කාරණය කුමක්ද? සඳහන් කිරීමට බැරි තරම් අසංඛ්‍යාත සාධක සම්බන්ධව තිබුණත්, ජීවය නිපදවීමටත් පවත්වාගැනීමටත් අවශ්‍ය සාමූහික ප්‍රයත්නය ගරුබිය දනවන්නක්. ප්‍රෝටීනයකට DNA අණුවලින් තොරතුරුද, DNAවලට විවිධ වර්ගවලින් යුත් විශේෂ වූ RNA අණුද අවශ්‍ය නිසා, ප්‍රෝටීන අණුවක් නිපදවීමට අවශ්‍ය නිශ්චිත අන්‍යොන්‍ය ක්‍රියාව “සාමූහික ප්‍රයත්නය” යන යෙදුමෙන් විස්තර කිරීම උගහටයි. නිශ්චිත මෙන්ම අතිවැදගත් කාර්යයක් ඉටු කරන විවිධාකාර එන්සයිම පවා අපට නොසලකා හැරිය නොහැකියි. අපේ ක්‍රියාශීලී මඟ පෙන්වීමක් නොමැතිව අපේ සිරුර දිනකට වාර සියකෝටියක් අලුත් සෛල නිපදවද්දී, DNA, RNA සහ ප්‍රෝටීන යන සංරචක තුනේම පිටපත් එයට අවශ්‍ය වෙනවා. නියූ සයන්ටිස්ට් සඟරාව මෙසේ අදහස් දැක්වූයේ ඇයි කියා ඔබට පෙනී යන්න ඇති. “ඒ තුනෙන් ඕනෑම එකක් ඉවත් කළොත්, ජීවය එකවරම ඇණහිටියි.” එසේ නැතහොත් මෙය තවත් පියවරක් ඉදිරියට ගෙන යමු. සම්පූර්ණ මෙන්ම ක්‍රියාත්මක වන සාමූහික ප්‍රයත්නයක් නැතුව, ජීවයට බිහි වෙන්න හැකියාවක් නැහැ.
එම අණුක ක්‍රීඩකයන් තුන්දෙනාම, සංයෝග වී, මවිතකර ක්‍රියාකාරිත්වයකට හේතු වෙමින්, එකම අවස්ථාවේදී, එකම ස්ථානයේදී ඉතා නිශ්චිතව සකස් වී, ස්වයංසිද්ධව බිහි වූවා යන්න සිතීම සාධාරණද?
කෙසේවෙතත්, මිහිපිට ජීවය බිහි වුණ ආකාරය සම්බන්ධයෙන් විකල්ප පැහැදිලි කිරීමක් තිබෙනවා. ජීවය, ඉහළම ගණයේ බුද්ධියක් ඇති නිර්මාතෘවරයෙකු පරෙස්සමින් නිපදවූ යමක් බව බොහෝදෙනෙක් දැන් විශ්වාස කරනවා.