உயிர் தோன்றியதற்கான ஆர்.என்.ஏ. புதிரை விடுவிக்கும் ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணு

முதல் உயிரணுக்கள் தோன்றுவதற்கு முன்பே ஆர்.என்.ஏ. (RNA) மூலக்கூறு ஒரு சிக்கலை எதிர்கொண்டது. இது மரபணுத் தகவலைச் சுமந்து, வேதி வினைகளையும் இயக்கும் திறன் கொண்டது. சவ்வு எதுவும் இல்லாத நிலையில், வெப்பமும் அமிலத்தன்மையும் மிகுந்த ஆரம்பகால பூமியில், அவை ஒரே இடத்தில் கூடி மற்ற ஆர்.என்.ஏ. மூலக்கூறுகளுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்ள முடியும்? பஃபலோ பல்கலைக்கழகமும் பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக்கழகமும் இணைந்து இதை ஆய்வு செய்தன. சவ்வு இல்லாமலேயே திரவம் போன்ற துளிகளாக ('காண்டன்சேட்') திரளும் ஆர்.என்.ஏ.வின் அசாதாரணத் திறனில் இதற்கான பதில் ஒளிந்திருப்பதாக ஆய்வாளர்கள் தெரிவித்தனர். இதே திறன் டி.என்.ஏ.வை விட ஆர்.என்.ஏ.வில் ஏன் அதிகமாக உள்ளது என்பதையும் தாங்கள் இப்போது கண்டறிந்ததாக அவர்கள் கூறினர்.

இந்தத் துளிகளுக்கு சவ்வு கிடையாது; ஆனால் சிறிய இடத்தில் ஆர்.என்.ஏ. மூலக்கூறுகளை அடர்த்தியாக்கி, அவை ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பு கொள்ள அதிக வாய்ப்பையும், கடுமையான சூழலில் இருந்து ஓரளவு பாதுகாப்பையும் தரும். ஏறத்தாழ ஒரே அமைப்பைக் கொண்ட ஒற்றை இழை டி.என்.ஏ.வுடன் ஒப்பிட்டு ஆய்வாளர்கள் சோதனை செய்தபோது, டி.என்.ஏ.வை விட சுமார் 10 டிகிரி செல்சியஸ் குறைவான வெப்பநிலையிலேயே ஆர்.என்.ஏ. துளிகளாக உருவாகத் தொடங்குவதைக் கண்டனர். இது ஆர்.என்.ஏ.வுக்கு அதிக அடர்திரள் தன்மை இருப்பதைக் காட்டுகிறது. மேலும், துளிகளுக்குள் ஆர்.என்.ஏ. எளிதாக ஒன்றோடொன்று பின்னிப் பிணைந்த வலைப்பின்னலை உருவாக்கியது. இது திரவ நிலையிலிருந்து இறுக்கமான ஜெல் போன்ற அமைப்பாக மாறியது.

நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியான இந்த ஆய்வு, இந்த வேறுபாட்டை ஒரே ஒரு வேதிக் குழுவுடன் தொடர்புபடுத்துகிறது. டி.என்.ஏ.வில் இல்லாத 2′-ஹைட்ராக்சில் (2′-OH) எனப்படும் குழு ஆர்.என்.ஏ.வின் ஒவ்வொரு சர்க்கரை அலகிலும் உள்ளது; வெறும் ஒரு கூடுதல் ஆக்ஸிஜன் அணு மட்டுமே இந்த வேறுபாடு. வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நுண்ணோக்கி, சிறு கோண எக்ஸ்-கதிர் சிதறல், மூலக்கூறு இயக்கவியல் சிமுலேஷன்கள் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஆய்வாளர்கள் இதை ஆராய்ந்தனர். இந்த 2′-OH குழு மெக்னீசியம் அயனிகளுடன் ஆர்.என்.ஏ.வின் தொடர்பை வலுப்படுத்துகிறது. அதன் முதுகெலும்பைச் சுற்றியுள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையையும் இது குறைக்கிறது. இவை இரண்டும் வெப்பநிலை உயரும்போது ஆர்.என்.ஏ. எளிதாக ஒன்றிணைய உதவுகின்றன.

இந்தக் குழுவின் பங்கை உறுதிசெய்ய, ஆய்வாளர்கள் 2′-OH குழுவை, இயற்கையான பல ஆர்.என்.ஏ. மூலக்கூறுகளில் காணப்படும் 2′-OMe எனும் ஒத்த மாற்றமாக வேதியியல் முறையில் மாற்றினர். இந்த மாற்றத்தால் ஆர்.என்.ஏ.வின் ஒன்றிணையும் தன்மை குறைந்தது. உருவான துளிகள் திரவமாகவே இருக்குமா அல்லது ஜெல் ஆக இறுகுமா என்பதிலும் மாற்றம் ஏற்பட்டதாக ஆய்வுக் குழு தெரிவித்தது. இந்த ஆய்வுக்கு அமெரிக்க தேசிய சுகாதார நிறுவனங்கள் (NIH), தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை (NSF) மற்றும் ஹைப்பாதிசிஸ் ஃபண்ட் ஆகியவை நிதியுதவி அளித்தன.