பயொடேக்னாலஜி - ஓர் அறிமுகம்

பயொடேக்னாலஜிக்கான வரையெல்லை சமீபத்தில் விரிவடைய தொடங்கி உள்ளது. மருந்து கண்டுபிடிப்பிற்கும் சில உயிரி பொருட்களை பெருமளவில் தயாரிப்பதில் மட்டும் தான் பயொடேக்னாலஜி பயன்படும் என்று முன்னர் கருதப்பட்டது. ஆனால் பயொடேக்னாலஜி தொழில்நுட்பம் தற்பொழுது எல்லா துறைகளையும் ஆக்ரமிக்க ஆரம்பித்துள்ளது. பல துறைகளில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயொடேக்னாலஜியை பயன்படுத்ததொடங்கி உள்ளனர். இன்டஸ்ட்ரியல் (தொழில்சார்), பிளான்ட் (தாவர), மெடிக்கல் மற்றும் ஃபார்ம்மாசுடிகல் (மருத்துவ), மரைன் (கடல்சார்), என்விரோன்மெண்டல் (சுற்றுசூழல்), பயோஇன்போர்மடிக்ஸ் (கணினியில் உயிரி தொழில்நுட்பவியல்), இவை அனைத்தும் பயொடேக்னாலாஜியின் உட்பிரிவிகள். ஆனால் ஒவ்வொன்றும் எதாவது ஒரு விதத்தில் அணைத்து பிரிவுகளோடும் சம்பந்தப்பட்டிருக்கும். முன்காலத்தில் பயொடேக்னாலஜி என்பது எளிய முறையில் அதாவது வெவ்வேறு குணாதிசயம் கொண்ட செடிகளின் மகரந்த சேர்க்கை போன்றவை மூலமாக செயல்பட்டு வந்தது (அப்பொழுது பயொடேக்னாலஜி என்ற பெயர் உருவாகிருக்கவில்லை). ஆனால் டிஎன்ஏ உருவகத்தை கண்டுபிடித்த பின் தற்பொழுது ஜெனெடிக் இன்ஜினியரிங் மூலமாக டிஎன்ஏவையே மாற்றி அமைத்து தேவையான குணங்களை பெற்றுவிடலாம். உதாரணமாக செடியில் பூ சிகப்பு நிறமாக வேண்டாம், பச்சை நிறமாக வேண்டும் என்றால் அதை சுலபமாக செய்யலாம், இயற்க்கைகாக காத்திருக்க வேண்டாம்.

சற்று அடிப்படையான விஷயங்களை தற்பொழுது பார்ப்போம், இதை தெரிந்து கொண்டால் பயொடேக்னாலஜி மிகவும் சுலபம்.

Gene – ஜீன் - எல்லா உயிரினங்களுக்கும் அடிப்படை இது தான். சில பல டிஎன்ஏக்கள் வரிசையாக சேர்ந்து, செயல்படும் புரதத்தை உற்பத்தி செய்தால் அதன் பெயர் ஜீன் (genes – ஜீன்ஸ் – பன்மை). என்னாடா டிஎன்ஏங்கறான், புரதங்கறான் ஒண்ணுமே புர்லபாங்க்ரீன்களா... நமது உடலை எடுத்துகொள்ளுங்கள். மூளை தான் நமக்கு என்ன செயல் செய்யவேண்டும் என்று சொல்கிறது என்று எல்லாருக்கும் தெரியும். சரி நம் மீது கொசு உட்காரும் போது என்ன செய்வோம், அந்த கொசுவை அடிப்போம் அல்லது விரட்டிவிடுவோம். அதில் கொசு வந்து உட்காருவது சமிக்கை. அது மூளைக்கு செல்லும். பிறகு என்ன செய்ய வேண்டும் என்பதை மூளை சொல்லும். வலது/இடது கையை வைத்து அடிக்கலாமா? எவ்வளவவு வேகத்தில் அடிப்பது எல்லாம் நொடிக்கணக்கில் கணக்கீடு செய்து கொசு அடிப்போம். அதே போல செல்லுக்கு வரக்கூடிய சிக்னலை புரிந்து கொண்டு அதற்க்கு என்ன புரதம் தேவை என்று கணக்கீடு செய்து புரதத்தை உருவாக்குவது தான் மூளை என்ற டிஎன்ஏவின் வேலை. சாப்பிட்டதை செரிப்பதர்க்கும், செரித்ததை உடலில் சேர்ப்பதற்கும், நோய் எதிர்ப்பு சக்திக்கும் ஏன் மனிதன் செய்கின்ற அனைத்திற்குமே இந்த புரதங்கள் தான் அடிப்படை. இப்படி கூட சொல்லலாம். டிஎன்ஏ – தலைவன், புரதம் – அடியாள். சொன்ன வேலைய கரிக்டா செய்வாரு. இது போக, இந்த புரதங்கள் சில பல சேர்மங்களையும் உற்பத்தி செய்யும். தேவையானவற்றை உடல் எடுத்துக்கொண்டு (வைட்டமின் D), தேவையில்லாதவற்றை வெளியேற்றி விடும் (யூரியா).

சயின்சஸிலும் மூடநம்பிக்கைகள் இல்லாமல் இல்லை. 17-ம் நூற்றாண்டுக்கு முன், உயிர்கள் உயிரற்ற அல்லது வேறொரு உயிரின் மூலமாகவே சட்டென்று அந்த நொடியே உருவாக்க பட்டதாகவே நினைத்துக்கொண்டிருந்தனர். உதாரணமாக ஃப்லீ (flea) என்ற சிறு பூச்சிகள் (ப்ளேக் நோய் பரவுவதற்க்கு இதுதான் காரணம்) மண் துகள்களில் இருந்து உருவாகுவதாகவும், மாக்கோட்ஸ் என்ற புழுக்கள் (ஈயின் புழு வடிவம்), உயிரற்ற உடல்களில் இருந்து தானாகவே உருவாகுவதாகவும் சொன்னார்கள். அரிஸ்டாட்டில் முதல் பதினெட்டாம் நூற்றாண்டுகள் வரை அதுதான் நிலைமை. இதில் வான் ஹெல்மொன்ட்  (1580–1644) என்றவர் கோதுமையையும் ஒரு அழுக்கு துணியையும் 21 நாட்கள் அப்படியே வைத்திருந்தால், எலிகள் உருவாகும், செடிகளின் எடை கூடுதல் தண்ணீரை உறிஞ்சுவதால் மட்டுமே (அந்த நேரத்தில் photosynthesis கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை) நடக்கிறது என்று கூறினார்.

பாஸ்சர் பயன்படுத்திய அன்னக்கழுத்து குடுவை

(courtesy: wikipedia)

இது அனைத்திற்கும் பதில் லூயிஸ் பாஸ்சர் (1822 – 1895) ஆய்வுகளின் மூலமாக கிடைத்தது. 1859-ல் அவர் ஆய்வு செய்த ஸ்வான் நெக் பிளாஸ்க் பரிசோதனை (அன்னக்கழுத்து குடுவை பரிசோதனை) மூலமாக தெளிவாகியது. குடுவைகளை எடுத்துகொண்டார். இரண்டிலுமே சிறு இறைச்சியை கூழ் மாதிரி அரைத்து நன்றாக தண்ணீரில் வேக வைத்தார். பிறகு அப்படியே சில காலம் வைத்திருந்தார். உள்ளே உள்ள இறைச்சி கூழ் கெடவில்லை. பிறகு குடுவையை சாய்த்து வெளியில் உள்ள கழுத்தின் ஓரத்தை உள்ளே இருக்கும் கூழ் படுமாறு செய்து அதை சில நாட்கள் வைத்திருந்தார். உள்ளே கூழ் கெட்டுபோவதை அவரால் அவதானிக்க முடிந்தது. இந்த பரிசோதனை தான் ஸ்பான்டேனியஸ் ஜெனரேஷன் (சட்டென்று உயிர் உருவாகுதல்) தத்துவத்திற்கு முடிவு கட்டியது. ஏனென்றால் முன்னே சொன்னது போல இறைச்சியில் இருந்து புழுக்கள் உருவானதென்றால் இப்பொழுதும் உருவாகி இருக்க வேண்டும், ஆனால் உருவாகவில்லை. இது மட்டும் அல்ல பாஸ்சர் பல கண்டுபிடிப்புகளை நடத்தி உள்ளார். இன்று நம் செய்யும் பால் காய்ச்சுதல் முறைக்கு பாஸ்ச்சரைசேஷன் என்று பெயர். எட்வர்ட் ஜென்னெர் (1749-1823) உருவாக்கிய வாக்சினைசேஷன் (நோய் தடுப்பு முறை) முறை மீது மேலும் பல ஆராய்ச்சிகள் செய்தார்.

மேலை நாட்டு ஆராய்ச்சியாளர்கள் நோய் தடுப்பு முறைகளுக்கு முன்னதாகவே இந்திய பாரம்பரியத்தில் நோய் தடுப்பு முறைகளுக்கு முக்கியத்துவம் குடுக்கப்படுள்ளது. சாணம் மொழுகுதல், மஞ்சள் கரைத்து தெளித்தல், சாம்பிராணி/தூபம் ஏற்றுதல் எல்லாமே நோய் தடுப்பு முறைதான். சாணம் ஒரு மிகச்சிறந்த கிருமிநாசினி (அதுக்காக மொசைக் தரையிலே சாணம் வச்சு மொழுக முடியாது). மஞ்சளும் அப்படிதான். மஞ்சளுக்கு கிருமிகளை அழிப்பது முதல் புற்றுநோய் அழிப்பது வரை பல நமக்கு நன்மை தரும் விளைவுகளாகவே உள்ளது. சாம்பிராணி ஏத்துதல் தான் இன்று fumigation (ஃப்யுமிகேஷன்) என்று ஆராய்ச்சி கூடங்களில் செய்யப்படுகிறது. சாம்பிராணி புகைக்கு காற்றில் உள்ள கிருமிகளை அழிக்கும் வல்லமை உள்ளது.

நம் பின்பற்றும் பல பழக்கங்கள் நம் முன்னோர்களால் நம் நன்மைக்கே வகுக்கப்பட்டுள்ளது. சில மூடநம்பிக்கைகளும் அதில் கலந்துள்ளது. அதற்காக இன்றைய அறிவியல் சிறுமை என்று முற்றிலும் ஒதுக்கி விடமுடியாது. அறிவியல் மூலமாக நம் முன்னோர்களால் தொகுக்கப்பட்ட பழக்கங்களுக்கு விளக்கம் பெறவேண்டும் என்பதே என்னுள்ளதிலிருக்கும் எண்ணம்.

BIOTECHNOLOGY - உயிரி தொழில்நுட்பவியல் - மூலமும் வரையறையும் - 1

Biotechnology – உயிரி தொழில்நுட்பவியல் – சில வருடங்களாக இது ஒரு பிரபல்யமான வார்த்தை. பள்ளிக்காலங்களில் கல்லூரியில் எந்த படிப்பு படிக்கலாம் என்று யோசிக்கும் போது முதலில் தோன்றியது C. A. (அதன் ஆளுமை என்னை ஈர்த்தது), பிறகு சில காரணங்களினால் கேட்டரிங் பக்கம் திரும்பியது (ஹோட்டல் வேண்டாம் என்று அப்பா விட்டுவிட்டு வந்ததால் அதுவும் வேண்டாம் என்று சொல்லி விட்டார்கள்), பிறகு IT, MBBS எல்லா பக்கமும் சென்றது. சரியாக தீர்மானிக்க முடியவில்லை. ஒரு முடிவில் மட்டும் தீர்மானமாக இருந்தேன். இன்ஜினியரிங் படிக்கக்கூடாது என்று. கணிதம் எனக்கு நன்றாகவே வரும், ஆனால் இன்ஜினியரிங் மீது ஆர்வம் இல்லை. பன்னிரெண்டாம் வகுப்பு படிக்கும் போது ஒரு வாரம் அறிவியல் முகாமிற்கு சென்ற பின்னர் தான் எனக்கு இந்த பயொடேக்னாலஜி படிக்கவேண்டும் என்ற ஆசை ஆர்வமாக மாறியது. வாழ்நாள் முழுக்க படித்துக்கொண்டே இருக்ககூடிய துறைகளில் இதுவும் ஒன்று.

பயொடேக்னாலஜி என்பது “any technological application that uses biological systems, living organisms or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use” என்று பொருள் படும். உயிர்களையோ, உயிர்களின் மூலமாக உருவான ஒரு பொருளையோ அல்லது ஒரு வழிமுறையோ மனிதனின் தேவைக்காக பயன்படுத்துவதை உயிரி தொழில்நுட்பவியல் என்று சொல்லப்படுகிறது. மனிதனை தவிர பிற உயிர்கள், நுண்ணுயிர்கள், தாவரங்கள், நொதிகள் என்று எதை உபயோகித்து பொருட்கள் தயாரிக்கப்பட்டாலும் அதை பயொடேக்னாலஜி என்று சொல்லலாம். எப்படி ஆங்கில மொழியின் வளர்ச்சி அதன் சக மொழிகளின் வார்த்தைகளை ஏற்பதிலும் உள்ளடைக்கியதிலும் உள்ளதோ, அதே போல் பயொடேக்னாலஜியும் பல துறைகளையும் உள்ளடைக்கி மேலும் உள்ளடக்கி வளர்ந்து கொண்டிருக்கிறது. பயோகெமிஸ்ட்ரி, செல் பயாலாஜி, கெமிக்கல் இன்ஜினியரிங், ஜெனிடிக்ஸ், மைக்ரோபயாலாஜி, இம்யுனலாஜி, ஜெனடிக் இன்ஜினியரிங் போல பல துறைகளின் கூட்டு உருவம் தான் பயொடேக்னாலஜி.

இதில் சில பேருக்கு குழப்பம் வரும். லைப் சயின்ஸ்சஸ் (Life Sciences) (உயிரி அறிவியல்) என்றாலும் மேலே சொன்ன அணைத்து துறைகளையும் உள்ளடைக்கியது தானே, பிறகு பயொடேக்னாலஜிக்கும் அந்த படிப்பிற்கும் என்ன வித்தியாசம் என்று. பல வருடங்களுக்கு முன்னிருந்தே மேல சொல்லப்பட்டுள்ள அனைத்து துறைகளும் தனித்தனியாக செயல்பட்டு வருகிறது. இது அனைத்து துறைகளுக்கும் பொதுவான ஒரு பெயர் தான் லைப் சயின்ஸ்சஸ். இன்ஜினியரிங் என்று சொன்னால் எப்படி மெக்கானிக்கல், சிவில், எலெக்ட்ரிகல் போன்ற துறைகளுக்கு பொதுவான பெயரோ, அதே போல உயிர்கள் சார்ந்த படிப்புகளுக்கு லைப் சயின்ஸ்சஸ் என்று கூறப்படுகிறது. ஆனால், மிக சமீபத்தில், அனைத்து லைப் சயின்ஸ்சஸ் துறைகளின் அடிப்படைகளை எல்லாம் கலவைகளாக்கி அதில் சிறிது கெமிக்கல் இன்ஜினியரிங் கூட்டு சேர்த்து உருவாக்கப்பட்டது தான் இந்த பயொடேக்னாலஜி துறை.

(நன்றி : விக்கிபீடியா)

பயொடேக்னாலஜி இந்தியர்களாகிய, இன்னும் சொல்லப்போனால் தமிழர்களாகிய நமக்கு புதிதல்ல. நாம் தினம்தோறும் வீட்டில் செய்யும் இட்லி தோசையும், தயிரும் தான் ஆதாரம். இது இரண்டுமே நுண்ணுயிர்களின் செயல்கள் தான். அரிசி உளுந்து இரண்டையும் தனியாக அரைத்து பிறகு 3 : 1 என்ற விகிதத்தில் கலந்து உப்பு சேர்த்து புளிக்க வைப்போம். ஓரிரு நாட்களில் மாவு தயார். இதில் அரிசி மற்றும் உளுந்தில் இருக்கும் மாச்சத்து நுண்ணுயிர்களினால் உடைக்கப்பட்டு சிறுசிறு சத்துக்களாக அதுவும் வேக வைத்து சாப்பிட்ட பின் நமது வயிற்றினில் சீக்கிரம் செரிக்கும் விதமாக மாற்றப்பட்டு விடும். இதில் நமது வீடுகளில் பொதுவாக ஒரு வாசகம் சொல்லப்படும். “அம்மா கைப்பக்குவம் மனைவிக்கோ வேற யாருக்கும் வராது என்று”. இதில் தெரிந்து கொள்ள வேண்டியது என்னவென்றால், நம் அனைவரின் கைகளிலும் பல விதமான நுண்ணுயிர்கள் உண்டு. ஒவ்வொருக்கும் கைகளில் உள்ள நுண்ணுயிர்கள் மாறுபடும் (நமது அன்றாட பழக்க வழக்கங்கள், நாம் வசிக்கும் சூழல் உடலில் சுரக்கின்ற பொருள்களின் கூட்டமைப்பு (வியர்வை, சீபம்), நம் உடலின் எதிர்ப்பு சக்தி போன்றவை காரணமாக). அதனால், அம்மா கலக்கும் பொழுது ஒரு வகையான நுண்ணுயிர்களும், மனைவி கலக்குவதால் வேற விதமான நுண்ணுயிர்களும் மற்றும் கரண்டி வைத்து கலக்குவதால் முற்றிலும் மாறுப்பட்ட நுண்ணுயிர்களும் மாவில் சேரும். இதனால் தான் மாவு புளிக்கும் பொழுது ஒருத்தருக்கு ஒரு மாதிரி சுவையும், வேறோருத்தருக்கு வேறு மாதிரி சுவையும் ஏற்படுகிறது. இந்த புளிக்க வைக்கும் முறைக்கு குடுத்த டெக்னிகல் பெயர் தான் ஃபெர்மண்டேஷேன் (fermentation). பால் தயிராக மாறுவதற்கு காரணமும் நுண்ணுயிர்கள் தான். தயிர் உறை ஊற்றும் பொழுது பழைய தயிரில் உள்ள நுண்ணுயிர்களை தான் பாலில் ஊற்றுகிறோம், பிறகு அது புளித்து தயிராக மாறும்.

பயொடேக்னாலஜிக்கான முக்கியத்துவம் வாட்சன் மற்றும் க்ரீக் எப்பொழுது டிஎன்ஏவின் உருவகத்தை கண்டுபிடித்தார்களோ அப்பொழுதான் தெரிய ஆரம்பித்தது (1953). அவர்கள் உருவகம் கண்டுபிடித்ததே ஒரு சுவையான (கொடுமையான) சம்பவம். கிங்க்ஸ் பல்கலைக்கழகம் லண்டனில், வாட்சன் மற்றும் க்ரீக் டிஎன்ஏவின் மூலக்கூறு உருவகத்தை கண்டுபிடிக்க மிகுந்த முயற்சி எடுத்துகொண்டிருந்தனர். அப்பொழுது பக்கத்து ஆராய்ச்சிக்கூடத்தில் மவுரிஸ் வில்கின்ஸிடம் வேலை பார்க்கும் ரோசலின் பிராங்க்ளின் என்ற பெண் ஆராய்ச்சியாளர் எக்ஸ்ரே கிறிஸ்டலோக்ராபியில் ஆராய்ச்சி செய்துகொண்டிருந்தார். மவுரிஸ் வில்கின்ஸுக்கும் ரோசலின் பிராங்க்ளினுக்கும் அப்பொழுது சிறு உராய்வுகள் ஏற்பட்டன. வில்கின்ஸ் செய்ய சொன்ன வேலையை செய்யாமல் சுயமாக யோசித்து ரோசலின் ஆராய்ச்சி செய்துகொண்டிருந்தார். ரோசலின் அப்பொழுது டிஎன்ஏவை மிகவும் நுட்பமாக எக்ஸ்ரே கிறிஸ்டலோக்ராபி முறையில் புகைப்படம் எடுத்துகொண்டிருந்தார். ஒரு முறை மிக நுட்பமாக டிஎன்ஏவை புகைப்படம் எடுத்து அந்த புகைப்படத்திற்கு போட்டோ 51 (photo 51) என்று பெயர் குடுத்து வைத்திருந்தார். பிறகு வாட்சன் மற்றும் க்ரீக் ஒரு நாள் கருத்தரங்கில் அவர்களின் முடிவுகளை பற்றி பேசும்பொழுது ரோசலின் பல கேள்விகளை கேட்டார்,  அவர்கள் முடிவிர்க்கான ஆதாரங்கள் போதாது என்று வாதிட்டார்.  வில்கின்ஸிற்கு வட்சனும் க்ரீக்கும் நண்பர்கள். அதனால் ரோசலினிற்கும் வில்கின்ஸிர்க்கும் விரிசல் ஏற்ப்பட்டு வேற பல்கலைக்கழத்திற்கு மாறிவிட்டார். அவர் போகும் பொழுது வில்கின்ஸ் ரோசலினிற்க்கு தெரியாமல் அந்த புகைப்படத்தை (போட்டோ 51) எடுத்து வைத்து கொண்டுவிட்டார். பிறகு அதை கொண்டு போய் வாட்சன் மற்றும் க்ரீக்கிற்கு குடுத்து, அதன் முடிவுகளை அவர்கள் கண்டுபுடித்தாக பதிவு செய்து மூவரும் நோபெல் பரிசும் வாங்கிவிட்டார்கள் (1962). இடையில், அதிமாக எக்ஸ்ரேயில் வேலை செய்ததினால் ரோசலின் கான்சரினால் பாதிக்கப்பட்டு 1958ல் இறந்து விட்டார். இன்றைக்கு அந்த டிஎன்ஏ மூலக்கூறு உருவகத்திற்கு வாட்சன் மற்றும் க்ரீக் மாடல் என்றே பெயரிடப்பட்டுள்ளது. மிக சமீபத்தில் தான் ரோசலினிற்கும் குடுக்க வேண்டிய அங்கீகாரமும் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

ரோசலின் பிராங்க்ளின் 1920 - 1958 (நன்றி : விக்கிபீடியா)

அந்த ஒரு சம்பவத்திலிருந்து தான் மாடர்ன் பயொடேக்னாலஜி (நவீன உயிரி தொழில்நுட்பவியல்) விஸ்வரூபம் எடுத்தது. எப்பொழுது டிஎன்ஏவின் மூலக்கூறு உருவகம் தெரிய வந்ததோ அன்றைய தினத்திலிருந்து மனிதன் அளப்பற்ற பல செயல்கள் செய்துவிட்டான். இன்று மனிதன் பயொடேக்னாலஜியை உபயோகப்படுத்தி தனக்கு தேவையான பண்புகளை கொண்ட நுண்ணுயிர்களை படைக்க ஆரம்பித்து விட்டான். நம் குழந்தையின் பண்புகளை நாமே தீர்மானிக்கும் அளவிற்கு கூட சீக்கிரம் வந்துவிடுவான், நன்னெறிக் கோட்பாடுகள் அவனை தடுக்காவிட்டால்.