SpudCell: నిర్జీవ రసాయనాల నుండి జీవం పుట్టడం సాధ్యమేనా? దశాబ్దాలుగా సైన్స్ ఫిక్షన్ నవలలకో, హాలీవుడ్ సినిమాలకో పరిమితమైన ఒక ఊహ.. ఇప్పుడు నిజమైంది! ‘మేము జీవాన్ని సృష్టించలేకపోవచ్చు, కానీ జీవం ఎలా పనిచేస్తుందో ముక్కలు ముక్కలుగా అమర్చి చూపించగలం’ అంటూ శాస్త్రవేత్తలు ప్రపంచాన్ని నివ్వెరపరిచే అద్భుతాన్ని చేసి చూపించారు. మిన్నెసోటా విశ్వవిద్యాలయ పరిశోధకులు ప్రయోగశాలలోని రసాయనాలతో ఒక సరికొత్త రికార్డు సృష్టించారు. శతాబ్దాల నాటి జీవశాస్త్ర సూత్రాలను తిరగరాస్తూ, పరిణామ క్రమానికి కొత్త భాష్యం చెప్తూ, చరిత్రలోనే మొదటిసారిగా శూన్యం నుండి ఒక కృత్రిమ కణాన్ని (SpudCell) నిర్మించారు. బ్రహ్మదేవుడి సృష్టి రహస్యాన్ని ఛేదిస్తూ మానవుడు వేసిన ఈ మొదటి అడుగు.. సైన్స్ ప్రపంచంలోనే అత్యంత ఉద్వేగభరితమైన, థ్రిల్లింగ్ మైలురాయి!
నిర్జీవ రసాయనాల నుండి ‘జీవన’ గమనం
సాధారణంగా ఏదైనా ఒక జీవ కణాన్ని పరిశోధించాలంటే, ప్రకృతిలో ఇప్పటికే ఉన్న ఒక కణాన్ని తీసుకుని, దాని DNA మార్చడం శాస్త్రవేత్తలు చేస్తుంటారు. కానీ ఈ పరిశోధన రూటే వేరు. శాస్త్రవేత్తలు ఎక్కడా జీవించి ఉన్న కణాన్ని తాకలేదు. కేవలం లిపిడ్లు (కొవ్వు లాంటి అణువులు) తో చేసిన ఒక కృత్రిమ పొర (Artificial Membrane), ల్యాబ్లో తయారు చేసిన DNA, కొన్ని ప్రొటీన్లు, ఎంజైములు.. ఇలా పూర్తిగా నాన్-లివింగ్ కెమికల్స్ను ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించారు. అలా పుట్టుకొచ్చిందే ఈ ‘స్పడ్సెల్’ (SpudCell). కోట్ల సంవత్సరాల పరిణామ క్రమంలో ప్రకృతి కణాలకు ఇచ్చిన సంక్లిష్టత కాకుండా, లోపల ఏ అణువు ఉందో శాస్త్రవేత్తలకు వంద శాతం తెలిసిన ఒక ‘పూర్తిగా నిర్వచించబడిన కణం’ (Fully Defined Cell) ఇది.
జీవశాస్త్రంలో భారీ విజయం
Also Read: Thunderstorms: ఆకాశం నుంచి ఊడిపడిన మృత్యుమేఘం!
ఈ స్పడ్సెల్ ఒక అద్భుతమైన ‘ఫుల్ సెల్ సైకిల్’ (పూర్తి కణ చక్రం) ను పూర్తి చేసి శాస్త్రవేత్తలను ఆశ్చర్యపరిచింది. ఇది సాధారణ కణాలాగే పరిసరాల నుండి ఆహారాన్ని (పోషకాలను) స్వీకరిస్తుంది. అయితే ఇది జంతువుల్లా తినదు; ‘ఫీడర్ లిపోజోమ్స్’ అనే చిన్న చిన్న పోషకాల బుడగలను తన పొరతో విలీనం చేసుకుంటూ ఎదుగుతుంది. అలా ఎదుగుతూ తన పరిమాణాన్ని పెంచుకుంటుంది. ఆపై తన లోపల ఉన్న DNA ను విజయవంతంగా నకలు (Copy) చేస్తుంది. అంతటితో ఆగకుండా, ఒక తల్లి కణం రెండు పిల్ల కణాలుగా విభజన చెందుతుంది. సహజ కణాలలో విభజన కోసం ‘సైటోస్కెలిటన్’ అనే అంతర్గత అస్థిపంజరం ఉంటుంది. కానీ స్పడ్సెల్లో అది లేదు. శాస్త్రవేత్తలు దీని కోసం కొన్ని ప్రత్యేక ప్రొటీన్లను డిజైన్ చేశారు. అవి కణ త్వచంపై గుమిగూడి, భౌతిక బలాన్ని ఉపయోగించి ఆ పొరను నొక్కి, కణం రెండుగా విడిపోయేలా చేశాయి. జీవశాస్త్రంలోనే ఇది ఒక భారీ ఇంజనీరింగ్ విజయం.
మరి దీనిని జీవిగా భావించవచ్చా?
కానీ ఇక్కడే అసలైన ట్విస్ట్ ఉంది. స్పడ్సెల్ జీవ క్రియలన్నీ చేస్తున్నా, దీన్ని శాస్త్రవేత్తలు ‘పూర్తి జీవి’గా గుర్తించడం లేదు. ఎందుకంటే ఇది ప్రయోగశాల సహాయం లేకుండా బ్రతకలేదు. ప్రొటీన్లను తయారు చేసే ‘రైబోజోమ్స్’ అనే మాలిక్యులర్ మిషన్లను ఇది సొంతంగా తయారు చేసుకోలేదు, బయట నుండే తీసుకోవాలి. అంతేకాదు, ఇది కేవలం కొన్ని తరాల (Generations) వరకు మాత్రమే విభజన చెంది, ఆ తర్వాత విచ్ఛిన్నమైపోతుంది. అయితే, గతంలో శాస్త్రవేత్తలు ఒక కణం బ్రతకడానికి కనీసం 1,13,000 DNA బేస్ పెయిర్స్ (జన్యు జతలు) అవసరమని అంచనా వేశారు. కానీ స్పడ్సెల్ కేవలం 90,000 బేస్ పెయిర్స్ తో, అదీ 7 ప్లాస్మిడ్ల పై విస్తరించి ఉన్న జన్యువులతోనే ఈ ప్రక్రియలన్నీ విజయవంతంగా చేసి చూపించింది. అంటే, జీవన ఉనికికి మనం అనుకున్నదానికంటే తక్కువ జన్యువులే చాలని ఇది నిరూపించింది.
ఆశ్చర్యపరిచిన పరిణామ క్రమం
ఈ ప్రయోగంలో అత్యంత థ్రిల్లింగ్ అంశం ఏమిటంటే.. ఈ కృత్రిమ కణంలో ‘పరిణామ క్రమం’ (Evolution) కూడా కనిపించింది! శాస్త్రవేత్తలు ఒక రకమైన స్పడ్సెల్లో త్వచాన్ని విలీనం చేసే ప్రొటీన్ను ఎక్కువగా ఉత్పత్తి చేసేలా డిజైన్ చేశారు. ఆ వేరియంట్ వేగంగా ఆహారాన్ని తీసుకుని, త్వరగా ఎదుగుతూ ఎక్కువ పిల్ల కణాలను ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించింది. కేవలం 5 తరాల తర్వాత చూస్తే, ల్యాబ్లో ఆ వేగంగా పెరిగే కణాలే రారాజులుగా మారాయి. అంటే, డార్విన్ చెప్పిన ‘సహజ వరణం’ (Natural Selection) సిద్ధాంతం పూర్తిగా కృత్రిమంగా సృష్టించిన ఒక రసాయన వ్యవస్థలో కూడా పనిచేస్తుందని ఈ ప్రయోగం స్పష్టం చేసింది.
Also Read: Taliban: అమ్మాయిలపై తాలిబన్ల అమానుష చట్టం!
భవిష్యత్తులో ఈ సాంకేతికత మానవాళిని ఊహించని మలుపులు తిప్పనుంది. ప్రస్తుతం దీనివల్ల ఎటువంటి బయో-సేఫ్టీ ప్రమాదాలు లేవని, ల్యాబ్ బయట ఇది బ్రతకలేదని శాస్త్రవేత్తలు స్పష్టం చేశారు. పారదర్శకత కోసం వారు ‘బయోటిక్’ (Biotic) అనే ఓపెన్ సైంటిఫిక్ ఇనిషియేటివ్ను కూడా ప్రారంభించారు. రాబోయే రోజుల్లో ఈ కణాలను ఉపయోగించి ప్రకృతిలో లభించని అద్భుతమైన మందులను తయారు చేయవచ్చు. పర్యావరణ అనుకూల ఇంధనాలు, బయో-మెటీరియల్స్ సృష్టించవచ్చు. మానవ శరీరంలో నిర్దేశిత ప్రాంతానికి మందులను చేరవేసే ‘టార్గెటెడ్ డ్రగ్ డెలివరీ’ని నూతన స్థాయికి తీసుకెళ్లవచ్చు. అన్నింటికంటే ముఖ్యంగా, శతాబ్దాలుగా వేధిస్తున్న ‘అసలు భూమిపై మొదటి కణం నిర్జీవ రసాయనాల నుండి ఎలా పుట్టింది?’ అనే ప్రశ్నకు సమాధానం కనుక్కోవచ్చు.
బ్రహ్మపదార్థం వైపు మానవుడి ప్రయాణం!
స్పడ్సెల్ (SpudCell) సృష్టి అనేది కేవలం ఒక ల్యాబ్ ప్రయోగం కాదు; విశ్వంలో జీవం యొక్క రహస్యాన్ని పట్టుకునేందుకు మానవుడు చేసిన ఒక మహా యజ్ఞం. జీవాన్ని ‘సవరించడం’ (Editing) వేరు.. అసలు ఏమీ లేని చోట జీవ లక్షణాలను ‘నిర్మించడం’ (Building) వేరు. ఈ కణం శాశ్వతంగా బ్రతకకపోవచ్చు, కానీ జీవన గమనాన్ని నియంత్రించే సూత్రాలు ఇప్పుడు పూర్తిగా మనిషి చేతిలోకి వచ్చాయనేందుకు ఇది నిదర్శనం. రసాయన శాస్త్రం ఎప్పుడు జీవశాస్త్రంగా మారుతుందో సరిహద్దు గీతను గీసిన ఈ పరిశోధన, రాబోయే రోజుల్లో వైద్య, పర్యావరణ రంగాలను శాసించబోతోంది. సృష్టికర్త రహస్యాలను ఒక్కొక్కటిగా ఛేదిస్తూ, సైన్స్ సాధించిన ఈ ‘స్పడ్సెల్’ విజయం మానవ మేధస్సుకు దక్కిన అత్యున్నత కిరీటం!
