ಅಚ್ಚರಿ ಮೂಡಿಸಿರುವ ಜೀವಿಯೊಂದರ ಅನ್ವೇಷಣೆ !

 ಅಚ್ಚರಿ ಮೂಡಿಸಿರುವ ಜೀವಿಯೊಂದರ ಅನ್ವೇಷಣೆ !

                          ಲೇಖಕರು :  

ಡಾ. ಟಿ. ಎ. ಬಾಲಕೃಷ್ಣ ಅಡಿಗ

ಕನ್ನಡ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂವಹನಕಾರರು

 

ನಾವು ಓದಿರುವ ಬಹುತೇಕ ಪಠ್ಯ ಪುಸ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ʼಜೀವʼ ಎಂದರೇನು ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉತ್ತರ ಸಿಕ್ಕಿಲ್ಲ, ಅಲ್ಲವೇ? ಆದರೆ, ಪೋಷಣೆ, ಉಸಿರಾಟ, ಚಲನೆ, ಮುಂತಾದ ಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಜೀವಕ್ಕೆ ಒಂದು ನಿರೂಪಣೆಯನ್ನು ಕೊಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಿರೂಪಣೆಗೆ ವೈರಾಣುಗಳು ಹೊರತಾಗಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ, ಅವುಗಳ ಆನುವಂಶೀಯ ವಸ್ತು ಕೇವಲ ಇನ್ನೊಂದು ಆತಿಥೇಯ ಜೀವಿಯ ದೇಹದೊಳಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಕ್ರಿಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲವಾದಲ್ಲಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಅರಿತಿದ್ದೇವೆ.

 ಡಾಲ್‌ಹೌಸಿ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ರಿಯೋ ಹರಾಡ (Rio Herad) ಮತ್ತು ಸಹ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದ ಒಂದು ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣು ಈ ನಂಬಿಕೆಯನ್ನೂ ಹುಸಿಗೊಳಿಸಿದೆ ! ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ಮಿರಾಬಿಲೆ (Sukunaarchaeum mirabile) ಎಂದು ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ನಾಮಕರಣ ಮಾಡಲಾಗಿರುವ ಈ ಸೂಕ್ಷಾಣುವನ್ನು ಜಪಾನಿನ ಕರಾವಳಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ಲವಕ ಪ್ರಭೇದವೊಂದರ ಡಿ.ಎನ್.ಎ.ನ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಅಡಗಿದ್ದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು.

                           ಚಿತ್ರ 1 : ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್ ಮಿರಾಬಿಲೆ

 ವೈರಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಈಗಾಗಲೇ ಸಾಬೀತಾಗಿರುವ ಅಂಶ. ಅವುಗಳ ಜೀನೋಮ್ (ವಂಶವಾಹಿ ಸಮೂಹ) ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ಜೀನೋಮ್‌ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದು. ಆದರೆ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲಾದ ಕೆಲವು ಬೃಹತ್‌ ವೈರಾಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಜೀನೋಮ್‌ನ ಗಾತ್ರ ಕೆಲವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ಜೀನೋಮ್‌ ಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಅಚ್ಚರಿ ಮೂಡಿಸಿದ ಅಂಶ.  

 ಈ ವಿಷಯಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌  ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಲ್ಲಿ ಇನ್ನಷ್ಟು ಅಚ್ಚರಿಗಳನ್ನು ಮೂಡಿಸಿದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶವಿದೆ, ಅದರೆ ಹಲವು ಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ವೈರಾಣುಗಳನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ ! ತನ್ನ ಜೀವಕೋಶದ ಬಹುತೇಕ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಎಲ್ಲ ವೈರಾಣುಗಳಂತೆ ತಾನು ವಾಸಿಸುವ ಅತಿಥೇಯ ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ವಹಿಸಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಅದರೆ, ತನ್ನದೇ ಆದ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು ಹಾಗೂ ಎಂ-ಆರ್.ಎನ್.ಎ.ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ವೈರಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲದ ಒಂದು ಲಕ್ಷಣ.

 ದಾಖಲೆಯ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಜೀನೋಮ್‌ !

ಈ ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ಎಂಬ ಜೀವಿಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೀನೋಮ್‌ ಕೇವಲ 2,38,000 ನೈಟ್ರೋಜನ್‌ ಬೇಸ್‌ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸುರುಳಿ ಬಿಡಿಸಿದರೆ, ಇದರ ಉದ್ದ ಸುಮಾರು ಈ ಲೇಖನದಷ್ಟಿರಬಹುದು ! ಆರ್ಕಿಯಾ(Archea) ಗುಂಪಿನ ನ್ಯಾನೋಖಿಯಮ್‌ ಈಕ್ವಿಟೆನ್ಸ್‌ (nanoarchaeum equitans)ಎಂಬ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೀನೋಮ್‌ ನಲ್ಲಿ 4,90,000 ಬೇಸ್‌ ಜೋಡಿಗಳಿದ್ದು ಅದು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಅತಿ ಸಣ್ಣ ಜೀನೋಮ್‌ ಹೊಂದಿರುವ ಜೀವಿ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು.

ವೈರಾಣುಗಳ ಗಾತ್ರ ಎಷ್ಟೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಿರಲಿ, ದೊಡ್ಡದಿರಲಿ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ʼಟೂಲ್ ಕಿಟ್‌ʼ‌ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಹೆರಾಡ್‌ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡ ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ಅನ್ನು “ಕೇವಲ ಸ್ವಪ್ರತೀಕರಣದ‌ ತಿರುಳನ್ನು (core)‌ ಹೊಂದಿರುವ ಜಿವಕೋಶ  “ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ.

 ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ವೈರಾಣುವನ್ನು ಹೋಲುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯೆ ?

ತಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಯ ವರದಿಯಲ್ಲಿ ಹೆರಾಡ್‌ ನ ತಂಡದವರು ಹೇಳಿರುವ ಪ್ರಕಾರ, “ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ನ ಜೀನೋಮ್‌ ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಯಾಪಚಯ ಪಥಮಾರ್ಗಗಳಿಲ್ಲ ಹಾಗೂ ಡಿ.ಎನ.ಎ. ಸ್ವಪ್ರತೀಕರಣ,  ಹಾಗೂ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಕೋಶೀಯ ವ್ವವಸ್ಥೆಯೂ ಇಲ್ಲ. ಇದರ ಆನುವಂಶೀಯ ಸಂಕೇತ(genetic code) ವೈರಾಣುವೊಂದರ ಮಾಹಿತಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆಯೇ ಹೊರತು, ಸುವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನಲ್ಲ”.

 ಇಷ್ಟಾದರೂ, ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ಅನ್ನು ಜೀವಿಗಳ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಡೊಮೈನ್‌ ಗುಂಪಾದ  ಆರ್ಕಿಯಾದಲ್ಲೇ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆಯೇ ಹೊರತು. ವೈರಾಣುಗಳ ಜೊತೆ ಪರಿಗಣಿಸಿಲ್ಲ. ಜೀವಿಗಳ ವಂಶೇತಿಹಾಸ ವೃಕ್ಷದಲ್ಲಿ (phylogenetic tree) ಗೊತ್ತಿರುವ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಿಸದೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಶಾಖೆಯಲ್ಲಿಟ್ಟು ಇದನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವಂಶದಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು ಎಂಬ ಅಭಿಪ್ರಾಯ ಹರಾಡ್ ಮತ್ತು ತಂಡದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳದ್ದು.

 

                       ಚಿತ್ರ 2 : ವೈರಾಣುವಿನ ಜೊತೆ ಹೋಲಿಕೆ

ಈ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡ ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ಅನ್ನು ಆಕಸ್ಮಿವಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದ್ದು, ಸಿತಾರೆಸ್ಟೆಸ್‌ ರೀಜಿಯಸ್ (Citharistes regius) ಎಂಬ ದ್ವಿಲೋಮಾಂಗಿ (dinoflagellate) ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ ಪ್ಲವಕದ  ಡಿಎನ್.ಎ. ಯ ಸರಣಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಅನ್ವೇಷಣೆ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದಾಗ.‌  ಈ ಪ್ಲವಕದ ಆನುವಂಶೀಯ ವಸ್ತುವಿನ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಲೂಪ್ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದ  ಪರತಂತ್ರ ಡಿ.ಎನ್.ಎ. ತುಣುಕೊಂದನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದಾಗ. ಪರಿಚಿತವಿರುವ ಯಾವುದೇ ಜೀವಿಯ ಡಿ.ಎನ್.ಎ.. ಜೊತೆಗೆ ಈ ತುಣುಕು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದಿದ್ದಾಗ, ಇದೊಂದು ಅಪರಿಚಿತ ಜೀವಿಯದ್ದಿರಬಹುದೆಂಬ ಅಭಿಪ್ರಾಯಕ್ಕೆ ವಿಜ್ಙಾನಿಗಳು ಬಂದಿದ್ದರು.   ಹಲವು ಪ್ಲವಕಗಳು ತಮಗೆ ಬೇಕಾದ ವಿಟಮಿನ್‌ಗಳಿಗೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಆಶ್ರಯಿಸಿದರೆ, ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಶೈವಲ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ತಮ್ಮೊಳಗೆ ಇರಿಸಿಕೊಂಡು, ಅವು ನಡೆಸುವ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ಈ ಒಂದು ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಇನ್ನೊಂದು ತುತ್ತ ತುದಿಗೆ ಕೊಂಡೊಯ್ದಿದೆ. ತನಗೆ ಅವಶ್ಯವಿಲ್ಲದ ಎಲ್ಲಾ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡು, ತಾನು ಜೀವಂತವಾಗಿ ಉಳಿಯಲು ಬೇಕಾದ  ಕೋಶೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತನ್ನ ಆತಿಥೇಯ ಜೀವಿಯನ್ನು ಆಶ್ರಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

 ವಂಶೇತಿಹಾಸ ವೃಕ್ಷದ ಪುನಾರಚನೆಯಾಗಬೇಕೆ ?

ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ನಲ್ಲಿ ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಜೀನ್‌ಗಳು ನಾಶವಾಗದೇ ಉಳಿದಿರುವುದರಿಂದ ಇದು ಕೋಶೀಯ ಜೀವಿ ಎಂಬ ಅರ್ಹತೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಇದನ್ನು ಅಣ್ವಿಕ ಲಿಟ್ಮಸ್‌ ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದಲೂ ಖಚಿತ ಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಅದರ ಕುಂಠಿತ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಎಲ್ಲ ವೈರಾಣುಗಳಲ್ಲಿರುವಂತೆ, ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ, ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಮತ್ತು ಯಾವ ಬಾಹ್ಯ ಸಹಾಯವಿಲ್ಲದೆ ಕಾರ್ಬನ್‌ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ತಡೆ ಹಿಡಿಯಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ.  

ವಂಶೇತಿಹಾಸಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ಅನ್ನು ಆರ್ಕಿಯಾ ಶಾಖೆಯಿಂದ ಆಳವಾಗಿ ಟಿಸಿಲೊಡೆದ ಪ್ರಮುಖ ಶಾಖೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತವೆ. ಪಾರಿಸಾರಿಕ ಸರಣಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮಾಹಿತಿಗಳು ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ರೀತಿಯ ಜೀವಿಗಳ ಸರಣಿಗಳನ್ನು  ಒಂದು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಮತ್ತು ಈ ಹಿಂದೆ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿಲ್ಲದ ಸೂಕ್ಷಜೀವಿಗಳ ಗುಂಪನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಜೀವಿಗಳ ವಂಶೇತಿಹಾಸದ ವೃಕ್ಷವನ್ನು ಪುನಾರಚಿಸುವ ಸಂದರ್ಭ ಒದಗಿ ಬರಬಹುದು.

ಜೀವ ಒಂದು ದ್ವಿಮಾನ (binary) ಅಥವಾ ವಿಶಾಲ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಗುರುತು ಪಟ್ಟಿ ಹೊಂದಿರಬಹುದೇ ಎಂಬ ಬಗ್ಗೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಹಮತವಿಲ್ಲ. ಅದರೆ, ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ವಿಶಾಲ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ವಾದವನ್ನು ಮುಂತಳ್ಳಿದೆ. ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ನಂಥ ಇನ್ನಷ್ಟು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಇವೆ ಎಂದಾದಲ್ಲಿ, ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು  ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮಾಡುವ ಜೈವಿಕ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರಗಳು ಸಹಜೀವನ ನಡೆಸುವ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವರ್ಗಗಳನ್ನೇ ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಿರುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇದೆ. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈಗ ಸಾಗರ ಪರಿಸರವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಹಜೀವನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಇರಬಹುದಾದ ಇನ್ನಷ್ಟು ಇಂಥ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯೋನ್ಮುಖರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಸುಕುನಾರ್ಚಿಯಮ್‌ ನ ಉಳಿವಿಗೆ ಪೂರಕ ಪರಿಸರ ಒದಗಿಸುತ್ತಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅತಿಥೇಯ ಜೀವಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುವ ಗುರಿಯನ್ನೂ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಅದರಲ್ಲಿ ಅವರು ಯಶಸ್ವಿಯಾದರೆ, ಈ ರೀತಿಯ ತೀವ್ರ ಪರಾವಲಂಬನೆಯ ಹಿಂದಿರುವ ವಿಕಾಸೀಯ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಾದ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.