அறிமுகம்: வாழ்க்கை இயக்கமாக
விஞ்ஞானிகள் பெரும்பாலும் வாழ்க்கையை வேதியியல் எதிர்வினைகளின் தொடராக விவரிக்கின்றனர். ஆனால் பல்லவ் கோசூரி, Ph.D., வாழ்க்கையை இயக்கமாக விவரிக்கிறார். வேதியியல் எதிர்வினைகள் அணுக்கள், புரதங்கள், செல்கள் மற்றும் உடல்களின் இயக்கத்தை இயக்குகின்றன - இயக்கம் இல்லாமல், வாழ்க்கை இல்லை. 'ஒரு பொருள் எப்படி நகர்கிறது என்பது உங்களுக்குத் தெரியாவிட்டால், அது என்ன செய்கிறது என்பது உங்களுக்குத் தெரியாது' என்று கோசூரி கூறுகிறார். 'மேலும் மூலக்கூறுகளின் செயல்பாட்டைப் புரிந்து கொள்ளவும், கையாளவும், மாற்றவும் விரும்பினால், அவற்றின் உடல் இயக்கங்களைப் புரிந்துகொள்வது அவற்றின் வேதியியல் எதிர்வினைகளைப் புரிந்துகொள்வது போலவே முக்கியமானது. வித்தியாசம் என்னவென்றால்: நம்மிடம் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விரிவான பட்டியல் உள்ளது, அதேசமயம் இயந்திர பக்கம் இன்னும் காட்டு மேற்கு நாடு போன்றது.'
சால்க் இன்ஸ்டிடியூட்டில் உள்ள கோசூரியின் ஆய்வகம் அதை மாற்றுவதற்கு புறப்படுகிறது. செல் ரெபோர்ட்ஸ் மெத்தட்ஸ் இல் வெளியிடப்பட்ட ஒரு புதிய ஆய்வில், அவர்கள் ORBIT ஐ அறிமுகப்படுத்துகிறார்கள், இது மூலக்கூறு இயக்கங்களைக் காட்சிப்படுத்த ஃப்ளோரசன்ட் நானோகட்டமைப்புகளை உருவாக்க DNA ஒரிகமியைப் பயன்படுத்தும் ஒரு முறையாகும். இந்த புதுமையான அணுகுமுறை நீண்டகால தொழில்நுட்ப வரம்புகளை சமாளிக்கிறது, இது ஒரு ஒற்றை RNA பாலிமரேஸ் மூலக்கூறின் சுழற்சியை DNA வைப் படிக்கும்போது அடிப்படை-ஜோடி தெளிவுத்திறனுடன் மணிக்கணக்கில் கண்காணிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதிக்கிறது - இது முன்பு சாத்தியமற்றது.
மூலக்கூறு இயக்கத்தை அளவிடுவதற்கான சவால்
ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி ஒரு சக்திவாய்ந்த தொழில்நுட்பமாகும், ஆனால் அதன் கவனிப்பு நேரங்கள் ஃப்ளோரசன்ட் குறிப்பான்களின் ஒளிச்சேர்க்கையால் வரம்பிடப்படுகின்றன. காலப்போக்கில், இந்த குறிப்பான்கள் தவிர்க்க முடியாமல் இருட்டாகின்றன, அளவீடுகளை வெறும் வினாடிகளுக்கு மட்டுப்படுத்துகின்றன. இது நீண்ட காலத்திற்கு மூலக்கூறு இயக்கங்களைப் படிப்பதை கடினமாக்கியுள்ளது அல்லது சாத்தியமற்றதாக்கியுள்ளது, குறிப்பாக நிமிடங்கள் முதல் மணிநேரங்கள் வரை நிகழும் படியெடுப்பு போன்ற செயல்முறைகள்.
இதைச் சமாளிக்க, கோசூரியும் அவரது குழுவும் ORBIT க்கான 'சாய-சைக்கிளிங்' உத்தியை உருவாக்கினர். இந்த நுட்பம் ஃப்ளோரசன்ட் குறிப்பான்களை தொடர்ந்து நிரப்புகிறது, அளவீட்டு சாளரத்தை வினாடிகளில் இருந்து மணிநேரங்களுக்கு நீட்டிக்கிறது. அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், அவர்கள் இப்போது மூலக்கூறு இயக்கவியலை நிகழ்நேரத்தில் முன்னோடியில்லாத துல்லியத்துடன் கவனிக்க முடியும்.
ORBIT எவ்வாறு செயல்படுகிறது
ORBIT DNA ஒரிகமியைப் பயன்படுத்துகிறது, இது தனிப்பயன், சுய-அசெம்பிளிங் நானோகட்டமைப்புகளை உருவாக்க DNA கட்டுமானத் தொகுதிகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு முறையாகும். இந்த நானோகட்டமைப்புகள் குறிப்பிட்ட புரதங்களுடன் இணைக்கவும் அவற்றின் இயக்கங்களை பெருக்கவும் வடிவமைக்கப்படலாம். இந்த விஷயத்தில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் RNA பாலிமரேஸுடன் இணைக்கும் ஒரு கார்க்ஸ்க்ரூ தண்டு, ஒரு X- வடிவ கைப்பிடி மற்றும் ஒரு ஃப்ளோரசன்ட் சாய புரோப் கொண்ட ஒரு ரோட்டார் போன்ற கட்டமைப்பை உருவாக்கினர். பாலிமரேஸ் DNA வழியாக நகரும்போது, ரோட்டார் இயக்கத்தை பெருக்குகிறது, இது நுண்ணோக்கியின் கீழ் கண்டறியக்கூடியதாக அமைகிறது.
முக்கிய கண்டுபிடிப்பு சாய-சைக்கிளிங் பொறிமுறையாகும். மங்கலாகும் ஒற்றை ஃப்ளோரசன்ட் குறிப்பானை நம்புவதற்குப் பதிலாக, ORBIT தொடர்ந்து புதிய சாய மூலக்கூறுகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இது நீண்ட காலத்திற்கு சிக்னலை பிரகாசமாக வைத்திருக்கிறது. இது குழு RNA பாலிமரேஸின் சுழற்சியை மரபணுக்களை படியெடுக்கும்போது, அடிப்படை ஜோடியாக கண்காணிக்க அனுமதிக்கிறது.
மரபணு படியெடுப்பைப் புரிந்துகொள்வதற்கான தாக்கங்கள்
மரபணு படியெடுப்பு என்பது RNA பாலிமரேஸ் DNA வைப் படித்து RNA ஐ உருவாக்கும் ஒரு அடிப்படை செயல்முறையாகும். படியெடுப்பின் வேதியியல் படிகள் நன்கு புரிந்து கொள்ளப்பட்டாலும், இயந்திர அம்சங்கள் - பாலிமரேஸ் எவ்வாறு நகர்கிறது, சுழல்கிறது மற்றும் DNA வுடன் தொடர்பு கொள்கிறது - பெரும்பாலும் ஆராயப்படாமல் உள்ளன. ORBIT இந்த இயக்கவியலுக்கு ஒரு சாளரத்தை வழங்குகிறது, இது புதிய சிகிச்சை உத்திகளுக்கு வழிவகுக்கும் நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது.
எடுத்துக்காட்டாக, படியெடுப்பு இயந்திரம் எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, செயல்முறையின் குறிப்பிட்ட படிகளை குறிவைக்கும் மருந்துகளை வடிவமைக்க ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவக்கூடும், இது படியெடுப்பு ஒழுங்கின்மையால் ஏற்படும் நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிக்கக்கூடும். மேலும், மூலக்கூறு இயக்கங்களை நிகழ்நேரத்தில் கவனிக்கும் திறன் மற்ற புரத-DNA தொடர்புகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம், இது மூலக்கூறு உயிரியலில் புதிய வழிகளைத் திறக்கிறது.
பரந்த பயன்பாடுகள் மற்றும் எதிர்கால திசைகள்
படியெடுப்பிற்கு அப்பால், ORBIT இன் சாய-சைக்கிளிங் உத்தி பரந்த அளவிலான மூலக்கூறு தொடர்புகளைப் படிக்க மாற்றியமைக்கப்படலாம். மருந்து விநியோகம், லேப்-ஆன்-எ-சிப் சாதனங்கள் மற்றும் அடிப்படை உயிரியல் கண்டுபிடிப்புகளில் பயன்பாடுகளை குழு கருதுகிறது. மூலக்கூறு இயக்கத்தைக் காட்சிப்படுத்த ஒரு கருவியை வழங்குவதன் மூலம், ORBIT வாழ்க்கையின் வேதியியல் மற்றும் இயந்திர புரிதலுக்கு இடையிலான இடைவெளியைக் குறைக்க உதவக்கூடும்.
கோசூரியின் ஆய்வகம் ஏற்கனவே ORBIT இன் திறன்களை விரிவுபடுத்த திட்டமிட்டுள்ளது. அவர்கள் நுட்பத்தின் தெளிவுத்திறன் மற்றும் உணர்திறனை அதிகரிக்கவும், அத்துடன் மற்ற மூலக்கூறு மோட்டார்கள் மற்றும் என்சைம்களுக்கு இதைப் பயன்படுத்தவும் இலக்கு வைத்துள்ளனர். இறுதி இலக்கு, ஏற்கனவே இருக்கும் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் பட்டியலைப் போன்ற ஒரு விரிவான மூலக்கூறு இயக்கங்களின் அட்லஸை உருவாக்குவதாகும்.
முடிவு
ORBIT இன் வளர்ச்சி மூலக்கூறு உயிர் இயற்பியல் துறையில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. நீண்ட கால, உயர்-தெளிவுத்திறன் மூலக்கூறு இயக்கங்களைக் கண்காணிப்பதை செயல்படுத்துவதன் மூலம், இது வாழ்க்கையின் இயந்திர அடிப்படைகளைப் பார்க்க ஒரு புதிய லென்ஸை வழங்குகிறது. கோசூரி கூறுவது போல், இயக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வது செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வதற்கு முக்கியமாகும். ORBIT உடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது மூலக்கூறு இயக்கவியலின் 'காட்டு மேற்கு' பகுதியை ஆராயத் தயாராக உள்ளனர், இது உயிரியல் மற்றும் மருத்துவத்தில் புதிய நுண்ணறிவுகளைத் திறக்கக்கூடும்.
இந்த கட்டுரை Phys.org அறிக்கையின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on phys.org
