டி.என்.ஏ: உடலின் தகவல் களஞ்சியம்

டி.என்.ஏ (Deoxyribonucleic Acid) என்பது நம் உடலின் ஒவ்வொரு செல்லுக்குள்ளும் இருக்கும் ஒரு உயிரியல் வழிகாட்டிப் புத்தகம் போன்றது. நம் கண்களின் நிறம், உயரம் போன்ற உடலின் அனைத்துத் தகவல்களும் இதில் குறியீடுகளாகச் சேமிக்கப்பட்டுள்ளன. இது ஒரு நீண்ட கயிறு ஏணியை முறுக்கினால் கிடைப்பது போன்ற சுழல் ஏணி வடிவில் (Double Helix) இருக்கும்.

இந்த ஏணியின் பக்கவாட்டுக் கம்பிகள் சர்க்கரை மற்றும் பாஸ்பேட் மூலக்கூறுகளால் ஆன இரண்டு இழைகள். ஏணியின் படிகள் நைட்ரஜனஸ் காரங்கள் (Nitrogenous Bases) எனப்படும் நான்கு ரசாயன எழுத்துக்களின் ஜோடிகள்: அடனின் (Adenine – A) எப்போதும் தைமின் (Thymine – T) உடனும், குவானின் (Guanine – G) எப்போதும் சைட்டோசின் (Cytosine – C) உடனும் மட்டுமே இணையும். இந்த நான்கு எழுத்துக்களின் வரிசை மாற்றங்களே உலகிலுள்ள அனைத்து உயிரினங்களின் வேறுபாடுகளையும் தீர்மானிக்கின்றன.

ஒரு டி.என்.ஏ இழையின் அகலம் சுமார் 2 நானோமீட்டர் (nanometers) ஆகும். இது மனிதனின் ஒற்றைத் தலைமுடியை விட சுமார் 50,000 மடங்கு மெலிதானது. இவ்வளவு மெலிதான இழையாக இருந்தாலும், நமது உடலின் ஒற்றை செல்லில் உள்ள டி.என்.ஏ-வை முழுமையாக நீட்டி வைத்தால், அது சுமார் 2 மீட்டர் நீளம் இருக்கும். ஒரு பெரிய கால்பந்து மைதானம் முழுவதையும் அடைக்கும் நீளமான நூலை, மிக இறுக்கமாகச் சுற்றி ஒரு சிறு மணல் துகளுக்குள் அடைப்பது போல, இந்த 2 மீட்டர் நீளமுள்ள இழை, கண்ணுக்குத் தெரியாத மைக்ரோமீட்டர் அளவுள்ள செல் உட்கருவுக்குள் (Nucleus) ஹிஸ்டோன் (Histone) எனப்படும் புரதங்களைச் சுற்றி ‘சூப்பர்காயிலிங்’ (Supercoiling) முறையில் பல அடுக்கு மடிப்புகளாக மிக இறுக்கமாகச் சுருட்டி வைக்கப்பட்டுள்ளது.

ஒரு சிறிய சிட்டிகை உப்பு அல்லது சர்க்கரையின் எடையுள்ள 1 கிராம் டி.என்.ஏ-வில் சுமார் 215 பெட்டாபைட் (Petabytes) தரவுகளைச் சேமிக்க முடியும். 1 பெட்டாபைட் என்பது 10 லட்சம் கிகாபைட் (GB) ஆகும். அதாவது, 215 பெட்டாபைட் என்பது சுமார் 2,15,000 ஒரு-டெராபைட் (1 TB) லேப்டாப் ஹார்ட் டிரைவ்களுக்குச் சமம். இன்று உலகம் முழுவதும் உள்ள மொத்த இணையத் தரவுகளையும் ஒரு சிறிய சமையல் கரண்டி அளவிலான டி.என்.ஏ-வுக்குள் அடக்கிவிட முடியும்.

நாம் பயன்படுத்தும் கணினிகள் 0 மற்றும் 1 என்ற இரண்டு எண்களைக் கொண்ட பைனரி கோட் (Binary Code) மொழியில் தகவல்களைச் சேமிக்கின்றன. ஆனால், டி.என்.ஏ என்பது A, T, G, C என்ற நான்கு எழுத்துக்களைக் கொண்ட குவாட்டர்னரி கோட் (Quaternary Code) எனப்படும் ரகசிய மொழியைப் பயன்படுத்துகிறது. இதில் உள்ள 300 கோடி நியூக்ளியோடைடு ஜோடிகள் தகவல்களைப் புத்தகமாக அச்சிட்டால், தலா 1000 பக்கங்கள் கொண்ட சுமார் 1,000 பெரிய புத்தகங்கள் நிரம்பும்.

நம் உடலில் பழைய செல்கள் அழிந்து புதிய செல்கள் உருவாகும்போது, டி.என்.ஏ ஒரு ஜிப் திறப்பது போல நடுவில் பிரிகிறது. டி.என்.ஏ ஹெலிகேஸ் (DNA Helicase) என்ற நொதி (Enzyme) ஒரு ஜிப்பின் ரன்னர் போலச் செயல்பட்டு, இரட்டை இழை டி.என்.ஏ-வை நடுவில் பிரித்து இரண்டு தனித்தனி இழைகளாகத் திறக்கிறது. பின்னர் டி.என்.ஏ பாலிமரேஸ் (DNA Polymerase) என்ற நொதி, பிரிந்த ஒவ்வொரு பழைய இழைக்கும் இணையாக, புதிய மூலக்கூறுகளை லெகோ பிளாக் அடுக்குவது போல ஒன்றன்பின் ஒன்றாக மிக வேகமாக இணைத்து புதிய இரட்டை இழையை உருவாக்குகிறது. டி.என்.ஏ லிகேஸ் (DNA Ligase) என்ற நொதி துண்டு துண்டாக இணைக்கப்பட்ட புதிய பகுதிகளை முழுமையான இழையாக ஒட்ட வைக்கிறது.

கோடிக்கணக்கான எழுத்துக்களை நகலெடுக்கும்போது தவறுதலாக ஒரு சிறிய பிழை ஏற்பட்டாலும், அது மரபணு மாற்றங்களை உருவாக்கும். இதனைத் தடுக்க, கணினியில் உள்ள ‘ஸ்பெல் செக்’ (Spell Check) போலவே நம் செல்லுக்குள் ‘ப்ரூஃப்ரீடிங் என்சைம்ஸ்’ (Proofreading Enzymes) என்ற உயிரியல் பிழைத்திருத்தக் கருவிகள் தொடர்ந்து செயல்பட்டு, தவறான எழுத்துக்களை உடனடியாக நீக்கிச் சரிசெய்கின்றன. இதன் பிழை விகிதம் 100 கோடியில் ஒரு பங்குக்கும் குறைவு. இதையும் தாண்டி ஏதேனும் பிழை தப்பித்துவிட்டால், ‘மிஸ்மேட்ச் ரிப்பேர்’ (Mismatch Repair) எனப்படும் சிறப்புக் குழு வந்து அந்தப் பிழையைச் சரிசெய்கிறது.

நாம் பயன்படுத்தும் பென்டிரைவ் அல்லது சிடிகள் 10 முதல் 20 ஆண்டுகளில் பழுதாகிவிடலாம். ஆனால், உறைந்த மற்றும் முறையான சூழலில் வைக்கப்படும் டி.என்.ஏ, ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் கெட்டுப்போகாமல் தகவல்களைப் பாதுகாக்கும். இன்று விஞ்ஞானிகள் கணினித் தரவுகளை டி.என்.ஏ-வாக மாற்றிப் பாதுகாக்கும் ‘டி.என்.ஏ டேட்டா ஆர்க்கைவிங்’ (DNA Data Archiving) தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கி வருகின்றனர். ஒரு சிறிய கண்ணுக்குத் தெரியாத மூலக்கூறில் கோடிக்கணக்கான தகவல்களைச் சேமித்து, தேவைப்படும்போது துல்லியமாக மீட்டெடுக்கும் இந்த நுட்பம் இயற்கையின் மாபெரும் பொறியியல் அதிசயமாகும்.

இறைவன் தனது அளவற்ற ஞானத்தால், மனித உடலின் ஒவ்வொரு செல்லிலும் இவ்வளவு நுட்பமான ஒரு தகவல் களஞ்சியத்தை அமைத்துள்ளான். கண்ணுக்குப் புலப்படாத இந்தச் சிறிய மூலக்கூறில், ஒரு உயிரின் முழுத் தகவல்களையும் சேமித்து, தலைமுறை தலைமுறையாகப் பாதுகாக்கும் அவனது ஆற்றலை எண்ணிப் பார்க்கும்போது, நம் மனம் வியப்பில் ஆழ்கிறது.