ಜೀವಾನ್ವೇಷಣೆ: ಜೀವಿಗಳ ನಿರ್ದೇಶಕ ಡಿಎನ್‌ಎ

ಮಗು ಹುಟ್ಟಿದೊಡನೆ ಮನೆಯ ಹಿರಿಯರು ಮಗು ಗಂಡೇ? ಹೆಣ್ಣೇ? ಬಣ್ಣ ಯಾವುದು? ಕೂದಲು ಹೇಗಿದೆ? ಮೂಗು, ಕಿವಿ ಮುಂತಾದವುಗಳ ಆಕಾರ ಯಾರ ರೀತಿ ಇದೆ? ಎಂದು ಹೋಲಿಕೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತಾರೆ. ಅಜ್ಜಿ-ಅಜ್ಜನಂತೆ, ಅಮ್ಮ-ಅಪ್ಪನಂತೇ ಎಂಬ ಚರ್ಚೆ ಸಾಮಾನ್ಯ. ಈ ರೀತಿಯ ಹೋಲಿಕೆ ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲೂ ಕಾಣಬಹುದು. ಇವು ತಂದೆ-ತಾಯಿ ಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಗುಣಗಳು. ಬಾಹ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಟಲಕ್ಷಣ (Phenotype) ಎನ್ನುವರು. ಇವುಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಗುಣಾಣು ಮಾದರಿ (Genotype). ಈ ರೀತಿ ತಂದೆ-ತಾಯಿಯರಿಂದ ಪಡೆಯುವ ಗುಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದೇ ಅನುವಂಶೀಯ ಶಾಸ್ತ್ರ. ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಂಶಪಾರಂಪರ್ಯವಾಗಿ ಬರುವ ಅಂಶಗಳು.

ಅನುವಂಶೀಯತೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ವಸ್ತು ಜೀವಿಯ ಎಲ್ಲಾ ಲಕ್ಷಣಗಳು. ಅಂದರೆ ಆಕಾರ, ಗಾತ್ರ, ಬಣ್ಣ, ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆ ಮುಂತಾದವುಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಂತಿರಬೇಕು. ಹಾಗೆಯೇ ಈ ರಾಸಾಯನಿಕದಲ್ಲಿ ಅಡಗಿರುವ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಕಾರ್ಯ ರೂಪಕ್ಕೆ ತರಲು ಅವಶ್ಯವಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿರಬೇಕು. ಈ ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಣುವೆಂದರೆ ‘ಡಿಎನ್‌ಎ’ (ಡಿಆಕ್ಸಿರೈಬೊ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲ, Deoxyribo Nucleic Acid, DNA). ಇದೊಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಅನುವಂಶೀಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಜೀವಿಗಳ ವರ್ಣತಂತು (Chromosome)ಗಳಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿರುತ್ತದೆ.

ಡಿಎನ್‌ಎ ರಚನೆ: ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್‌ಎ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿದ್ದು ಸುರಳಿ ಸುತ್ತಿ ಇಟ್ಟ ಹಗ್ಗದಂತೆ ಜೀವಕೋಶದ  ಕೋಶಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ ಗಮನಿಸಿ). ಪ್ರತಿ ಜೀವಿಯ ಡಿಎನ್‌ಎಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳೆಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಂಪುಗಳ ಜೋಡಣೆಯಿಂದ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಐದು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳಿರುವ ಸಕ್ಕರೆ (Pentose sugar), ಸಾರಜನಕಯುಕ್ತ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಾದ ಪ್ಯೂರಿನ್ (Purine) ಅಥವ ಪಿರಿಮಿಡಿನ್ (Pyrimidine) ಮತ್ತು ಫಾಸ್ಪೆಟ್ ಗುಂಪುಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಇಂತಹ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ನ ನಾಲ್ಕು ವಿಧಗಳೆಂದರೆ ಪ್ಯೂರಿನ್‌ಗಳಾದ ಅಡಿನೈನ್ (Adenine) ಮತ್ತು ಗ್ವಾನೈನ್ (Guanine), ಪಿರಿಮಿಡಿನ್‌ಗಳಾದ ಥೈಮಿನ್ (Thymine) ಮತ್ತು ಸೈಟೊಸಿನ್ (Cytosine). ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಯಲ್ಲಿರುವ ಡಿಎನ್‌ಎ ಗಳಲ್ಲಿ ಇದೇ ನಾಲ್ಕು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಸರಣಿ ಜೋಡಣೆ ಪ್ರತಿ ಜೀವಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್‌ಎ ಎರಡು ಎಳೆಗಳಿಂದಾಗಿದ್ದು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಹೆಣೆದುಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಎಳೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಹಲವಾರು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಎಳೆಗಳಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಪೂರಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಒಂದು ಎಳೆಯ ಅಡಿನೈನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಮತ್ತೊಂದು ಎಳೆಯ ಥೈಮಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹಾಗೆಯೇ ಒಂದು ಎಳೆಯ ಗ್ವಾನಿನ್ ಮತ್ತೊಂದು ಎಳೆಯ ಸೈಟೊಸಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪೂರಕ ಅನುಬಂಧ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪೂರಕ ಜೊತೆ (Complementary base-pairing) ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಕೋಶವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಡಿಎನ್‌ಎ ಅಣುವು ತನ್ನದೇ ಪ್ರತಿರೂಪವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದು ಸಂತತಿಯಿಂದ ಸಂತತಿಗೆ ರವಾನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪವೇ ಏರುಪೇರಾದರೂ ಆ ಪ್ರಭೇದದ ಸಂತತಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳಾಗಬಹುದು.

ಡಿಎನ್‌ಎ ಪಾತ್ರ: ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಹಲವಾರು ಪ್ರೊಟಿನ್ ಕಿಣ್ವಗಳ ಮತ್ತು ರಸದೂತಗಳ (Hormone) ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಡಿಎನ್‌ಎ ನಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳ ಸರಣಿ ಅನುಸಾರ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ (ರೈಬೊ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲ, Ribonucleic Acid, RNA) ತಯಾರಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಲೇಖನ (Transcription) ಎನ್ನುವರು. ಆನಂತರ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಯಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಸರಣಿ ಜೋಡಣೆಯ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಅಮೈನೊ ಆಮ್ಲಗಳ ಸರಣಿ ಜೋಡಣೆಯಾಗಿ ಪ್ರೊಟಿನ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಭಾಷಾಂತರ (Translation) ಎನ್ನುವರು. ಅಂದರೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಜೀವಿಯ ಜೈವಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಅವಶ್ಯವಾದ ಪ್ರೊಟಿನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬೇಕಾದ ನಿದೇರ್ಶನ ಡಿಎನ್‌ಎ ಯದ್ದು. ಜೈವಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯೆಂಬ ನಾಟಕದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಪ್ರೊಟಿನ್‌ಗಳದ್ದು ನಟರ ಪಾತ್ರ. ಯಾವ ಪ್ರೊಟಿನ್ ಯಾವಾಗ ಮತ್ತು ಎಷ್ಟು ತಯಾರಾಗಬೇಕು ಅಲ್ಲದೆ ಹಾಗೆ ತಯಾರಾದ ಪ್ರೊಟಿನ್ ಎಷ್ಟು ಕಾಲದವರಗೆ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರಬೇಕು ಎನ್ನುವುದನ್ನು ಸಹ ಡಿಎನ್‌ಎ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಡಿಎನ್‌ಎ ದಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಗುಣಾಣು (Gene) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇಂತಹ ಗುಣಾಣುಗಳು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೊಂಡಾಗ (Gene Expression) ಡಿಎನ್‌ಎ ಯಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಸರಣಿಯ ಸಂಕೇತವನ್ನುಸರಿಸಿ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ಸರಣಿ ತಯಾರಾಗಿ ಅದು ಪ್ರೊಟಿನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಅಮೈನೊ ಆಮ್ಲಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಭೇದದ ರಹಸ್ಯ ಆ ಜೀವಿಯಲ್ಲಿರುವ ಡಿಎನ್‌ಎ ನಲ್ಲಿ ಅಡಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಿವಿಧ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಡಿಎನ್‌ಎ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಜೀವವೈವಿಧ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಸಹಸ್ರಾರು ವರ್ಷಗಳ ಜೀವ ವಿಕಾಸದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಜೀವಿಯಲ್ಲಿಯೂ ಡಿಎನ್‌ಎ ಅನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುವಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡಿರುವುದು ಸೋಜಿಗದ ವಿಷಯ. ಅಂದರೆ ಪ್ರಕೃತಿಯ ಮೂಸೆಯಲ್ಲಿ ವಿಕಾಸ ಹೊಂದಿದ ಜೈವಿಕ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್‌ಎ ಅಗ್ರಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿದೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯೇ ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್‌ಎ ಯೆಂಬ ಭಾಷೆಯನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದೆ. ನಿಸರ್ಗದ ಭಾಷೆ ಅರಿತರೆ ಜಾತಿ-ಮತ-ಪಂಥಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಕಾಣಿಸದು.

(ಲೇಖಕರು: ದಾವಣಗೆರೆ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು)