ജീവന്റെ ഉത്ഭവത്തില്‍ നിര്‍ണായക പങ്ക് വഹിച്ചിരിക്കാന്‍ ഇടയുള്ള ഒരു രാസസംയുക്തം ഗവേഷകര്‍ കണ്ടെത്തി. മൂന്ന് ഇന്ത്യക്കാര്‍ ഉള്‍പ്പെട്ട ഗവേഷകസംഘമാണ് കണ്ടെത്തലിന് പിന്നില്‍ 

Ramanarayanan Krishnamurthy
ഗവേഷകസംഘം: ഇടത്തുനിന്ന്, സുഭേന്ദു ഭൗമിക്, രാമനാരായണ്‍ കൃഷ്ണമൂര്‍ത്തി, ക്ലെമന്റൈന്‍ ഗിബാര്‍ഡ്, യും-ക്യോങ് കിം, മേഘ കാര്‍ക്കി. ചിത്രം കടപ്പാട്: TSRI

 

ല കാരണങ്ങളാല്‍ ഏറെ സവിശേഷതയുള്ള വര്‍ഷമായിരുന്നു 1953. റഷ്യയെ ഉരുക്കുമുഷ്ടികൊണ്ട് ഭരിച്ച ജോസഫ് സ്റ്റാലിന്‍ അന്തരിച്ചു. ബ്രിട്ടീഷ് രാജ്ഞി എലിസബത്ത്-രണ്ടിന്റെ കിരീടധാരണം. ആ വര്‍ഷം തന്നെയാണ് എവറസ്റ്റ് കൊടുമുടി മനുഷ്യന്‍ കീഴടക്കിയതും. ശാസ്ത്രചരിത്രത്തില്‍ 1953 അടയാളപ്പെടുത്തുന്നത് 'ജീവതന്മാത്ര'യായ ഡീഓക്‌സീറൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് അഥവാ ഡി.എന്‍.എ.യുടെ ഘടന കണ്ടെത്തി എന്ന പേരിലാണ്. ജീവശാസ്ത്രത്തിലെ എക്കാലത്തെയും വലിയ മുന്നേറ്റങ്ങളിലൊന്നായിരുന്നു അത്. 'ന്യൂട്രിനോ' കണങ്ങളെ തിരിച്ചറിഞ്ഞതായിരുന്നു മറ്റൊരു ശാസ്ത്രമുന്നേറ്റം. 

ഇത്തരം സംഭവങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ ഏറെ ആകാംക്ഷ സൃഷ്ടിച്ച ഒരു ശാസ്ത്രപരീക്ഷണവും 1953ല്‍ നടന്നു. ഭൂമിയിലെ ജീവന്റെ ഉത്ഭവം എങ്ങനെ എന്നറിയാന്‍ ഷിക്കാഗോ സര്‍വകലാശാലയിലെ ഗവേഷകന്‍ സ്റ്റാന്‍ലി മില്ലര്‍ നടത്തിയതായിരുന്നു ആ പരീക്ഷണം. പ്രൊഫസര്‍ ഹരോള്‍ഡ് യൂറിയുടെ മേല്‍നോട്ടത്തില്‍ നടന്ന അത് 'മില്ലര്‍-യൂറി പരീക്ഷണം' എന്ന പേരില്‍ പില്‍ക്കാലത്ത് അറിയപ്പെട്ടു. പരസ്പരം റബ്ബര്‍ട്യൂബ് വഴി ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ട രണ്ട് ഫ്‌ളാസ്‌ക്കുകളിലായിരുന്നു പരീക്ഷണം. പ്രാചീന ഭൂമിയിലെ സമുദ്രങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കാനായി ഒരു ഫ്‌ളാസ്‌കില്‍ വെള്ളവും, അക്കാലത്തെ അന്തരീക്ഷം പ്രതിനിധീകരിക്കാന്‍ രണ്ടാമത്തെ ഫ്‌ളാസ്‌കില്‍ മീഥേന്‍, അമോണിയ, ഹൈഡ്രജന്‍ സള്‍ഫൈഡ് വാതകങ്ങളുടെ മിശ്രിതവും എടുത്തു. പ്രാചീനഭൂമിയിലെ പ്രക്ഷുബ്ദ അന്തരീക്ഷം പ്രതിനിധീകരിക്കാന്‍ ശക്തമായ വൈദ്യുതസ്പന്ദനങ്ങളും സൃഷ്ടിച്ചു. ഏതാനും ദിവസം കഴിഞ്ഞപ്പോള്‍ ഫ്‌ളാസ്‌കിലെ വെള്ളത്തിന് നിറംമാറ്റമുണ്ടായി, പച്ചയും മഞ്ഞയും നിറം. ആ വെള്ളം പരിശോധിച്ചപ്പോള്‍ അതില്‍ അമിനോ ആസിഡുകളും ഫാറ്റി ആസിഡുകളും ഷുഗറുകളും മറ്റ് ഓര്‍ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളും രൂപപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതായി കണ്ടു (2007ല്‍ മില്ലറുടെ മരണത്തിന് ശേഷം, ആ ഫ്‌ളാസ്‌കിലെ വെള്ളം ഗവേഷകര്‍ വീണ്ടും പരിശോധിച്ചു. മില്ലര്‍-യൂറി പരീക്ഷണത്തില്‍ 20 വ്യത്യസ്ത അമിനോ ആസിഡുകള്‍ രൂപപ്പെട്ടതായി അവര്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. 1953ല്‍ മില്ലര്‍ റിപ്പോര്‍ട്ട് ചെയ്തതിലും കൂടുതലായിരുന്നു അത്! ജീവതന്മാത്രയായ പ്രോട്ടീന്‍ നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്നത് അമിനോആസിഡുകളാലാണെന്നോര്‍ക്കുക). 

ഡി.എന്‍.എ.ഘടന കണ്ടെത്തിയതിന് കിട്ടിയതിലും കൂടുതല്‍ വാര്‍ത്താപ്രധാന്യം അന്ന് മില്ലര്‍-യൂറി പരീക്ഷണത്തിന് ലഭിച്ചു. പരീക്ഷണശാലയിലെ ഫ്‌ളാസ്‌കില്‍ പ്രാചീനജീവരൂപങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കാം എന്ന നിലയ്ക്ക് വാര്‍ത്തകള്‍ വന്നു. പക്ഷേ, കാര്യങ്ങള്‍ അത്ര ലളിതമല്ലെന്ന് തുടര്‍ന്നുള്ള പഠനങ്ങള്‍ വ്യക്തമാക്കി. ആറര പതിറ്റാണ്ടിനിപ്പുറം, ഇപ്പോഴും 'ഭൂമിയില്‍ എങ്ങനെ ജീവന്‍ ഉത്ഭവിച്ചു' എന്ന ചോദ്യത്തിന് വ്യക്തമായ ഉത്തരം ശാസ്ത്രത്തിന്റെ പക്കലില്ല! 

ഈ പശ്ചാത്തലത്തിലാണ്, അമേരിക്കയില്‍ ലാ ജോളയിലെ 'ദി സ്‌ക്രിപ്പ്‌സ് റിസര്‍ച്ച് ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ടി'ലെ (TSRI) ഗവേഷകര്‍ അടുത്തയിടെ നടത്തിയ കണ്ടെത്തല്‍ ലോകമെങ്ങും ശ്രദ്ധനേടുന്നത്. മൂന്ന് ഇന്ത്യക്കാര്‍ ഉള്‍പ്പെട്ട അഞ്ചംഗസംഘം നടത്തിയ കണ്ടെത്തലിന്റെ വിവരം രണ്ടാഴ്ച മുമ്പ് 'നേച്ചര്‍ കെമിസ്ട്രി' ജേര്‍ണലില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. 'ഡി.എ.പി' എന്ന ചുരുക്കരൂപമുള്ള 'ഡയമിഡോഫോസ്‌ഫേറ്റ് (diamidophosphate) എന്ന രാസസംയുക്തം, ഭൂമിയില്‍ ജീവന്റെ ഉത്ഭവത്തില്‍ സുപ്രധാന പങ്ക് വഹിച്ചിരിക്കാം എന്നാണ് കണ്ടെത്തല്‍. ഭൂമിയില്‍ ജീവന്റെ ഉത്ഭവത്തില്‍ പങ്കുവഹിച്ച 'ഇടക്കണ്ണി'യാണ് ഡി.എ.പി. എന്നാണ് ഗവേഷകരുടെ നിഗമനം. 

ഭൂമിയില്‍ ജീവന്റെ ആദിമരൂപം ഉരുത്തിരിയാന്‍ മുഖ്യമായും മൂന്ന് ഘടകങ്ങള്‍ വേണമെന്ന് ശാസ്ത്രലോകം കരുതുന്നു: 1. ജനിതകവിവരങ്ങള്‍ സൂക്ഷിക്കാനായി ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളുടെ ചെറുതന്തുക്കള്‍, 2. കോശങ്ങളുടെ പ്രധാന പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ സാധ്യമാക്കാന്‍ അമിനോ ആസിഡുകളുടെ അഥവാ പെപ്‌റ്റൈഡുകളുടെ ചെറുശൃംഖലകള്‍, 3. കോശഭിത്തികള്‍ പോലുള്ള ഘടനകള്‍ രൂപ്പെടുത്താനുള്ള ലിപ്പിഡുകള്‍ (lipids).  'ഫോസ്‌ഫോറിലേഷന്‍' (phosphorylation) എന്ന രാസപ്രവര്‍ത്തനം വഴി മേല്‍സൂചിപ്പിച്ച മൂന്നു ചേരുവകള്‍ ഒത്തുചേര്‍ന്ന് ആദിമജീവരൂപം ഉത്ഭവച്ചിരിക്കാം എന്നാണ് നിഗമനം. പക്ഷേ, പ്രശ്‌നം എവിടെയാണെന്ന് ചോദിച്ചാല്‍, പ്രാചീനഭൂമിയില്‍ മേല്‍സൂചിപ്പിച്ച മൂന്നുതരം തന്മാത്രകള്‍ ഒരുമിച്ച് സൃഷ്ടിക്കുകയും യഥാര്‍ഥ സാഹചര്യങ്ങളില്‍ അവയെ സമ്മേളിപ്പിച്ച് ജീവന്റെ തിരികൊളുത്തുകയും ചെയ്തിരിക്കാന്‍ ഇടയുള്ള ഒരു 'ഫോസ്‌ഫോറിലേറ്റിങ് ഏജന്റി'നെ ഇതുവരെ ആര്‍ക്കും കണ്ടെത്താനായിട്ടില്ല എന്നതാണ്! 

origin of life
ജീവതന്മാത്രകളുടെ മുന്‍ഗാമികളായ മൂന്ന് വ്യത്യസ്തയിനങ്ങളുടെയും ഫോസ്‌ഫോറിലേഷന്‍ വഴി ഒലിഗോന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളും ഒലിഗോപെപ്‌റ്റൈഡുകളും പ്രാചീനകോശരൂപങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. കടപ്പാട്: TSRI 

 

ഈ കീറാമുട്ടി പ്രശ്‌നത്തിന് പരിഹാരം കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് സ്‌ക്രിപ്പ്‌സ് സംഘം. പ്രാചീനഭൂമിയില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നു എന്നു കരുതുന്ന ഡി.എ.പി. ആണ് അവര്‍ കണ്ടെത്തിയ ഫോസ്‌ഫോറിലേറ്റിങ് ഏജന്റ്. ഒരേ സ്ഥലത്ത് തന്നെ, ജീവതന്മാത്രകളുടെ മുന്‍ഗാമികളായ (prebiological molecules) മൂന്ന് വ്യത്യസ്തയിനങ്ങളില്‍ നിന്ന്, ഡി.എ.പി.യുടെ സഹായത്തോടെ ഒലിഗോന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളും ഒലിഗോപെപ്‌റ്റൈഡുകളും അവയെ ഉള്‍ക്കൊള്ളാന്‍ കോശങ്ങള്‍ പോലുള്ള ഘടനകളും (vesicles) ഉരുത്തിരിയാന്‍ സഹായിക്കുന്ന ഒരു 'ഫോസ്‌ഫോറിലേഷന്‍ രസതന്ത്ര'മാണ് ഞങ്ങള്‍ മുന്നോട്ടുവെയ്ക്കുന്നതെന്ന്, പഠനസംഘത്തിലെ മുതിര്‍ന്ന അംഗവും ക്രിപ്പ്‌സ് ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ടിലെ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറുമായ രാമനാരായണ്‍ കൃഷ്ണമൂര്‍ത്തി വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പില്‍ പറയുന്നു. 

ഫോസ്‌ഫോറിലേഷനോ, അതിനുള്ള ഏജന്റുകളോ ശാസ്ത്രത്തിന് പുതുമയല്ല. ഫോസ്‌ഫോറിലേഷന്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ പല ഗവേഷകരും മുമ്പ് അവതരിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. പക്ഷേ അവയിലൊക്കെ ജീവന്റെ ഉത്ഭവത്തിന് അനിവാര്യമെന്ന് കരുതുന്ന വ്യത്യസ്ത തന്മാത്രകള്‍ ഉരുത്തിരിയാന്‍ വ്യത്യസ്ത ഫോസ്‌ഫോറിലേഷന്‍ ഏജന്റുകള്‍ ആവശ്യമാണ് എന്നതായിരുന്നു കുരുക്ക്. മാത്രമല്ല, അസാധാരണമാം വിധം വ്യത്യസ്ത പരിസ്ഥിതികളും അതിന് വേണ്ടിയിരുന്നു. 'അത്തരം വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകള്‍ ഒരേ സമയത്ത് ഒരു സ്ഥലത്ത് ആദ്യജീവരൂപങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിച്ചു എന്നകാര്യം സങ്കല്‍പ്പിക്കുക തന്നെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്'-കൃഷ്ണമൂര്‍ത്തി അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. കൃഷ്ണമൂര്‍ത്തിയും സംഘവും അവതരിപ്പിച്ച ഡി.എ.പി. അതില്‍ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. പ്രാചീനഭൂമിയില്‍ കാണപ്പെട്ടിരുന്ന 'ഇമിഡസോള്‍' (imidazole) എന്ന രാസത്വരകത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ ഫോസ്‌ഫോറിലേഷന്‍ സാധ്യമാക്കാന്‍ ഡി.എ.പി.ക്ക് കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷകര്‍ കണ്ടു. 

ഭൂമിയില്‍ ജീവന്‍ ഉത്ഭവിച്ചിട്ട് ഏതാണ്ട് 440 കോടി വര്‍ഷമായി എന്നാണ് ശാസ്ത്രലോകം കണക്കുകൂട്ടുന്നത്. ആദിമഭൂമിയില്‍ ഉടലെടുത്ത ജീവരൂപമായ സ്‌ട്രോമറ്റോലൈറ്റുകള്‍ ഇപ്പോഴും പടിഞ്ഞാറന്‍ ഓസ്‌ട്രേലിയ പോലുള്ള സ്ഥലങ്ങളില്‍ ജീവനോടെ നിലനില്‍ക്കുന്നു. സ്‌ക്രിപ്പ്‌സ് ഗവേഷകരുടെ നിഗമനം ശരിയാണെങ്കില്‍, സ്‌ട്രോമറ്റോലൈറ്റുകള്‍ പോലുള്ള ജീവരൂപങ്ങള്‍ക്ക് തൊട്ടുമുമ്പ്  ഭൂമിയിലെ രാസലോകം ജീവലോകത്തിന് വഴിമാറിക്കൊടുത്തതിന്റെ രഹസ്യമാണ് പുതിയ പഠനം വഴി കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നത്. 

stromatolites
പ്രാചീനജീവരൂപങ്ങളായ സ്‌ട്രോമറ്റോലൈറ്റുകള്‍-പടിഞ്ഞാറന്‍ ഓസ്‌ട്രേലിയയില്‍ നിന്നുള്ള ദൃശ്യം. ഭൂമിയിലെ ജീവന്റെ പ്രാരംഭദശയിലുണ്ടായിരുന്ന ഏകകോശജീവികളായ 'സയനോബാക്ടീരിയ' ആണ് സ്‌ട്രോമറ്റോലൈറ്റുകള്‍ക്ക് രൂപംനല്‍കുന്നത്. ചിത്രം കടപ്പാട്: Australia's Coral Coasts.

 

 

കോടിക്കണക്കിന് വര്‍ഷംമുമ്പ് ഭൂമിയില്‍ ജീവന്‍ ഉത്ഭവിച്ചതില്‍ ഡി.എ.പി. യുടെ പ്രാധാന്യം ഇത്രകാലം കഴിഞ്ഞ് തെളിയിക്കുക അത്ര എളുപ്പമല്ല. എങ്കിലും, ജിയോകെമിസ്റ്റുകളുടെ സഹായത്തോടെ ഡി.എ.പി. അല്ലെങ്കില്‍ സമാനസ്വഭാവമുള്ള ഫോസ്ഫറസ്-നൈട്രജന്‍ സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രാചീനഭൂമിയിലെ ഉറവിടങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനാകും എന്നാണ് ഗവേഷകരുടെ പ്രതീക്ഷ. നക്ഷത്രാന്തര മേഖലകളിലെ ധൂളീപടലങ്ങളില്‍ ഫോസ്ഫറസ്-നൈട്രജന്‍ സംയുക്തങ്ങള്‍ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. അതിനാല്‍, പ്രാചീനഭൂമിയില്‍ അത്തരം സംയുക്തങ്ങള്‍ ഉണ്ടായിരിക്കാന്‍ സാധ്യതയേറെയാണ്, അതുവഴി സങ്കീര്‍ണമായ ജീവതന്മാത്രകള്‍ ഇവിടെ രൂപപ്പെടാനും-കൃഷ്ണമൂര്‍ത്തി അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.

ഗവേഷണസംഘത്തിലെ രാമനാരായണ്‍ കൃഷ്ണമൂര്‍ത്തി, സുഭേന്ദു ഭൗമിക്, മേഘ കാര്‍ക്കി എന്നിവര്‍ ഇന്ത്യക്കാരാണ്. ചെന്നൈയില്‍ ജനിച്ചുവളര്‍ന്ന കൃഷ്ണമൂര്‍ത്തി അവിടുത്തെ വിവേകാനന്ദ കോളേജില്‍ നിന്ന് ബിരുദവും മുംബൈയിലെ ഇന്ത്യന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്‌നോളജിയില്‍ ( IIT ) നിന്ന് രസതന്ത്രത്തില്‍ ബിരുദാനന്തര ബിരുദവും നേടിയ ശേഷം, യു.എസില്‍ കൊളംബസിലെ ഒഹായൊ സ്‌റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയില്‍ നിന്നാണ് പി.എച്ച്.ഡി.കരസ്ഥമാക്കിയത്. സുഭേന്ദു ഭൗമിക് ലക്‌നൗവില്‍ 'സെന്‍ട്രല്‍ ഡ്രഗ്ഗ് റിസര്‍ച്ച് ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ടി'ല്‍ നിന്ന് പി.എച്ച്.ഡി.പൂര്‍ത്തിയാക്കിയ ശേഷം അമേരിക്കയില്‍ ഗവേഷണത്തിനെത്തി. മേഘ കാര്‍ക്കി ഡല്‍ഹി യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയില്‍ നിന്ന് രസതന്ത്രത്തില്‍ പി.എച്ച്.ഡി. നേടിയശേഷം അമേരിക്കയിലെത്തി.

അവലംബം -

1. Phosphorylation, oligomerization and self-assembly in water under potential prebiotic conditions. Nature Chemistry, 06 November 2017 
2. Scientists Find Potential 'Missing Link' in Chemistry That Led to Life on Earth. NEWS RELEASE, The Scripps Research Institute, Nov. 06, 2017
3. Pre-Life Biochemistry: New Study May Have Discovered The Origin Of Protein Synthesis. Evolving Science, Nov 09, 2017
4. Video: Scientists identify the missing link in the chemical origins of life

* കോഴിക്കോട് മാതൃഭൂമി നഗരം പേജില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത് 

Content Highlights: Life on Earth, origin of life, Ramanarayanan Krishnamurthy, ingredients of life, diamidophosphate, Chemistry, The Scripps Research Institute, TSRI, prebiological molecules