சித்திரச் செய்யுள் - பகுதி 2

                     "உயிரூட்டும் செய்யுள்கள்" 

                          வே.ச. அனந்தநாராயணன் (அனந்த்)

சித்திரச் செய்யுள் என்று பெயர் கொண்ட கவிதை இனம் பற்றி முந்திய கட்டுரையில் பார்த்தோம். அதன் இறுதிப் பகுதியில் ரமண மஹர்ஷியின் பாடல் ஒன்றில் காணும் சொல் அமைப்பை ஒரு ” சுருள் இணை” (a pair of interacting helices in a zipper arrangement) வடிவச் சித்திர கவியாகத் தந்திருந்தேன்.  இவ்வடிவம் புரதங்கள் (proteins) பலவற்றில் காணப்படுவதையும் சுட்டியிருந்தேன்.  அதையொட்டி, மேலும் சில செய்திகளை இங்குப் பரிமாறிக் கொள்ளலாம் எனத் தோன்றியது. அதற்கு  முன்னுரையாக, ஒரு சிறு மீனின் கற்பனையில் உருவான சித்திரம் ஒன்றைக் கீழே பாருங்கள்:

ஒரு கவிதையை இயற்றுவது போன்ற கவனத்துடனும் திறமையோடும் இந்த மீன் தனது ஓவியத்தைப் படிப்படியாக உருவாக்கும் அழகைக் காட்டும் காணொளி ஒன்றை இந்த இணைய தளத்தில் பாருங்கள்:  https://www.youtube.com/watch?v=B91tozyQs9M

அதைப் பார்த்த பின்னர் (உங்கள் வியப்பு அடங்க நேரம் தந்தபின்) மேலே படியுங்கள். 

இயற்கையில் நிகழும் இத்தகைய அதிசயங்களை உயிரினங்களில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் அமைப்புகளின் அடிப்படையில் நோக்கலாம் என்ற எண்ணத்தை இந்தக் கட்டுரையில் தர முயன்றிருக்கிறேன். அதற்கு முன்னுரையாக,  புரதங்கள் பற்றிய அடிப்படைத் தகவல்களை முதலில் கீழே தந்துள்ளேன். அதன் பின்னர், எவ்வாறு புரதங்களின் முப்பரிமாண வடிவங்களை ‘உயிரூட்டும்’ சித்திரச் செய்யுள்களாக நாம் கருதலாம் என்பதை விளக்கியுள்ளேன். நம் உடலில் காணும் அற்புதமான மூலக்கூறுகள் (molecules) பற்றியும் அவற்றின் வடிவங்களைப் பற்றியுமான இந்த அடிப்படையான உயிர்வேதியியல் (biochemistry) அறிவு நமக்கு எப்போதும் பயனுள்ளதாக அமையும், எனவே உற்சாகமாக மேலே படியுங்கள்!

புரதங்களும், மரபணுவின் (gene) பகுதிகளான ஆர்என்ஏ (RNA- Ribo Nucleic Acid), டீஎன்ஏ (DNA- Deoxyribo Nucleic Acid) போன்ற உயிரியல் தொடர்பான மூலக்கூறுகள் (molecules) பல சிறிய மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பாக அமைந்தவை. நம் உடலில் காணப்படும் 25-ஆயிரத்திற்கும் மேலான புரதங்கள் யாவும், 21 வகையான ’அமைனோ ஆசிட்’ (Amino acid) எனப்படும் சிறிய மூலக்கூறுகளை வெவ்வேறு வகைகளில் தொடுக்கப்பட்ட சங்கிலிகளாக அமைந்தவை. அதுபோல, டீஎன்ஏ, ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுகள் பெரும்பாலும் நான்கே வகையான நியூக்ளிக்ளியோடைட் எனப்படும்  மூலக்கூறுகளைப் பல்வேறு வகையில் தொடுத்து அமைந்த சங்கிலிகளாக அமையும். இந்தச் சங்கிலி போன்ற அமைப்பை முதல்நிலை வடிவம் (ஆங்கிலத்தில் primary structure) என்பார்கள். இவ்வடிவம் படிப்படியாக இரண்டு, மூன்று, நான்காவது நிலை அமைப்புகளில் பல அற்புத முப்பரிமாண அமைப்புகளாகப் பரிமாணம் அடைவதை அறிவியல் வல்லுநர்கள் நமக்குக் காட்டியுள்ளார்கள். அவ்வகை அமைப்புகளுக்கும் சித்திரகவிச் செய்யுள்களுக்கும் ஆழமான தொடர்பு இருப்பதாக எனக்குப் படுகிறது. அதை விளக்க எழுந்ததே இந்தக் கட்டுரை. 

எனது கண்ணோட்டத்தின்படி, புரதங்கள்,  டீஎன்ஏ, ஆர்என்ஏ போன்றவற்றில் உள்ள அமைனோ ஆசிட் அல்லது நியூக்ளிக் ஆசிட் மூலக்கூறுகளை, கவிஞன் இயற்றும் செய்யுள்களின் அடிப்படையான எழுத்துக்களோடு ஒப்பிடலாம்.  எப்படிச் செய்யுள் எழுத்துக்களைக் குறிப்பிட்ட விதங்களில் அமைத்தால் பல்வேறு வகையான சித்திரச் செய்யுள் அமைப்புகள் எழுகின்றனவோ அதுபோலவே, உயிரினங்களில் காணப்படும் சங்கிலி போன்ற நீண்ட  புரதம் அல்லது நியூக்ளிக் ஆசிட் மூலக்கூறுகள் இயற்கையாகவே, இயற்கையின் இலக்கண  விதிகளின்படி, பல்வேறு முப்பரிமாண வடிவங்களை மேற்கொள்வதைக் காணலாம்.  அவற்றில் ஒன்றான ‘லூசீன் ஜிப்பர்’ வடிவை, ”சித்திரச் செய்யுள்- பகுதி 1-ல் சுட்டியுள்ளேன். அவ்வடிவைப் போன்ற மேலும் நூற்றுக்கணக்கான வகை வடிவங்களைப் புரதங்கள், நியூக்ளிக் ஆசிட்  'சங்கிலிகள்’ மேற்கொள்வதைக் கடந்த 60,70 ஆண்டுகளில் உயிரியல், உயிர்வேதியியல் ஆராய்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள் மருத்துவத் துறை மிகப் பெரும் அளவில் முன்னேற வழிவகுத்து, புற்றுநோய் உட்படப் பல நோய்களுக்கான மருந்துகளைத் தந்துள்ளன.  

புத்தம் புதிதாக நமது உடலிலுள்ள செல்களில் உண்டாக்கப்பட்ட ஒரு புரதச் சங்கிலி ( primary structure), தொடக்கத்தில் ஒரு ஒழுங்கான வடிவ அமைப்பை மேற்கொள்ளாமல், எண்ணற்கரிய வடிவங்களின் கூட்டாகக் காணப்படும்; இது ஒரு செய்யுளை ஒரு விதியையும் பின்பற்றாமலும், நூற்றுக் கணக்கான வகைகளில் அமைப்பது போலாகும்.  அடுத்த சில நிமிடங்களுக்குள், இந்த ஒழுங்கில்லா வடிவம் (random structure) பட்டை (corrugated strip or sheet), சுருள் (helix) போன்ற இரண்டாவது நிலை (secondary structure) வடிவங்களை உருவாக்கத் தொடங்கும். இதையடுத்து, இந்த இரண்டாவது நிலை வடிவங்கள் ஒன்றோ பலவோ கூட்டாகச் சேர்ந்து மூன்றாவது நிலை வடிவத்தை (tertiary structure) உருவாக்கும். சில புரதங்களில் இதுவே அவற்றின் கடைசி வடிவமாக அமையும். மற்றும் சிலவற்றில், இரண்டு அல்லது இரண்டிற்கு மேற்பட்ட மூன்றாவது நிலை வடிவங்களின் கூட்டாக அமைந்த நான்காவது நிலை வடிவம் (quaternary structure) உருவாகும். புரதம் நம் உடலில் தத்தமக்கான பணியைப் புரிய இத்தகைய ஒழுங்கான வடிவங்களை மேற்கொள்ளுதல் மிக அவசியம். இவ்வடிவங்களில் ஒரு சிறிய குறையிருந்தாலும் புரதத்தின் பணியாற்றலில் பழுது ஏற்பட்டு நோய்கள் வரச் சாத்தியமாக்கும்- சரியாக அமையாத செய்யுள் நமக்குத் தலை, மனவலி உண்டாக்குவதைப் போல!.       

சித்திரச் செய்யுள் ஒன்றின் எழுத்து வடிவத்தை புரதத்தின் முதல்நிலை வடிவத்தோடு ஒப்பிடலாம். அச்செய்யுள் கவிஞன் தேர்ந்தெடுத்த சித்திர வடிவத்திற்குள் அமைக்கப்பட்ட நிலையைப் புரதத்தின் இரண்டாவது நிலை வடிவத்தோடு ஒப்பிடலாம். எனினும், சித்திரச் செய்யுள்களில் காணும் இரண்டே பரிமாணம் கொண்ட (திரைச்சீலையில் வரையப்பட்ட) சித்திரங்கள் போலன்றி, புரதங்களின் இரண்டாவது நிலை வடிவங்கள் முப்பரிமாண ஓவியங்கள் மற்றும் சிற்பங்களைப் போல முப்பரிமாணம் கொண்டு திகழ்வதை நினைவிலிருத்த வேண்டும்.  சித்திரச் செய்யுளை  முப்பரிமாணம் கொண்ட சித்திர வடிவங்களில் உள்ளடக்கி அமைப்பது மிகவும் சிரமமான, இதுவரை முயலாத ஆனால் முடியக்கூடிய சாதனையே.   

இனிப் புரதங்களில் காணும் சித்திர வடிவங்களுக்கான ஓரிரு எடுத்துக்காட்டுகளைப் பார்ப்போம்:

1. இரத்தத்தில்ஆக்ஸிஜனைச் சுமக்கும் ஹீமோக்ளோபின் என்னும் புரதத்தின் அமைப்பு: 

மேலிருந்து கீழாக, முதல் நிலை (primary structure); பட்டை, சுருள் போன்ற அமைப்புகளைக் கொண்ட இரண்டாவது நிலை வடிவம் (secondary structure); முதல் நிலை வடிவங்களின் கூட்டாக அமைந்த மூன்றாவது நிலை வடிவம் (tertiary structure); நான்கு ஹீமோக்ளோபின் மூலக்கூறுகளின்  மூன்றாவது நிலை வடிவங்களின் கூட்டாக அமைந்த நான்காவது நிலை வடிவம் (quaternary structure) என்ற முப்பரிமாண அமைப்புக்கள் காட்டப்பட்டுள்ளன.      

                                  

2. மற்றொரு புரதத்தின் நான்காவது நிலை அமைப்பு:

3. புரதங்களைப் போல, டீ.என்.ஏ. போன்ற நியூக்ளிக் ஆசிட் மூலக்கூறுகளும் தமக்கே உரித்தான வடிவங்களை தமது 4,5 வகையாக நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகளின் தொடுப்பிற்கேற்ற வண்ணம் மேற்கொள்ளும். 
டீ.என்.ஏ. அமைப்பு. இடமிருந்து வலம்: முதல், இரண்டாவது, மூன்றாவது நிலை வடிவங்கள்.  

4. சில ’வைரஸ்’களின் வடிவங்கள்: இவை, ந்யூக்ளிக் ஆசிட் ஒன்றை மையமாகக் கொண்டு அதைச் சுற்றி அமைந்துள்ள பல புரதங்களின் மூன்றாவது நிலை வடிவங்களின் கூட்டாக அமைந்த மாபெரும் ‘சித்திரச் செய்யுள்களாகக்’ காட்சியளிப்பதைக் கண்டு வியக்கலாம். 

           

5. மரபணுவில் (gene) காணப்படும் ’க்ரோமோஸோம்’ (chromosome) என்னும் பகுதியில் விதவிதமான டீஎன்ஏ அமைப்புகளைக் காணலாம்:

இப்போது கூறுங்கள், நம் உடலில் இருக்கும் மூலக்கூறுகளை உயிரூட்டும் சித்திரச் செய்யுள்களாகக் கருதலாம் தானே?

இப்போது இடைச்செருகலாகச் சில செய்திகள்: 
நான் உயிர்வேதியியல் பேராசிரியராகப் பணி புரிகையில், புரதங்களின் வெவ்வேறு வகையான அற்புத முப்பரிமாண அமைப்புகள் ( 3-dimensional structure (or 'conformation' of proteins)  பற்றியும் அவை எவ்வாறு அம்மூலக்கூறுகள் தத்தம் தொழில்களை ஆற்றத் துணை செய்கின்றன என்பது பற்றியும்  மாணவர்களுக்கு வகுப்பில் விவரிப்பது எனக்குப் பிடித்தமான வேலை. அத்துடன், அவ்வடிவங்களின்  கலையழகு பற்றியும் பேசுவதுண்டு.  அவ்வகையில் நான் புரதங்களைப் பாம்புகளோடு ஒப்பிட்டு அவற்றின் விதம் விதமான அமைப்புகளை விவரிப்பதுண்டு.  முன்பு கூறியது போல, நம் உடலில், அமைனோ அமிலங்களின் (amino acids) தொகுப்பான ஒரு சங்கிலியைப் போல உருவாகும் புரதங்கள் தங்கள் பிறப்பிடமான ரைபோஸோம் (ribosome) கூட்டிலிருந்து வெளிவருகையில் பாம்புகள் போலப் பல்வகையில் நெளிந்து, நீண்டும் சுருண்டும் பலவகையான உருவங்களோடு வெளிவரும் (எவ்வாறு ஒரு பாம்புகள் நிறைந்த பள்ளத்தில் (snake pit) ஒவ்வொரு பாம்பும் ஒவ்வொரு கணத்திலும் வெவ்வேறு வடிவங்கள் பூண்டு நெளியுமோ அதுபோல.) இதைக் கவிதைக்கான எழுத்துகளை, ஒருவகைத்தான குறிப்பிட்ட வடிவத்திலன்றிக் கோடிக்கணக்கான உரைநடை அல்லது பாவடிவங்களிலோ அமைப்பது போல எண்ணலாம். பௌதிகக் கணக்குப் படி ஒரு சராசரிப் பரிமாணம் கொண்ட புரதத்திற்கு (சுமார் 100 அமைனோ ஆசிட்களின் சங்கிலித் தொகுப்பு) இந்தப் பிரபஞ்சம் யாவிலும் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கையை விட அதிகமான (ஒன்று என்ற எண்ணை அடுத்து 89 பூஜ்யங்கள் கொண்ட தொகையுள்ள) முப்பரிமாண வடிவங்களை மேற்கொள்ள வாய்ப்பிருக்கிறது! ஆனால், என்னே அதிசயம்! மிக விரைவில் (1-20 நிமிடங்களுக்குள்) ஒவ்வொரு புரதமும் எக்காலத்தும், எல்லா உயிரினங்களிலும் தனக்கே உரித்தான ஒரே ஒரு தனிவடிவை மேற்கொண்டு விடுவதைப் பார்க்கிறோம். (இது, ஒவ்வொரு பாடலும் ஒரு தனிப்பட்ட சித்திரகவி அமைப்பைத் தேர்ந்துகொள்வது போன்றது.) இது அறிவியலாளர்களைப் பிரமிக்க வைக்கும் செயல். 

​இப்படித் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு எந்த பௌதிக-இரசாயன விதிகளைப் பின்பற்றுகின்றன என்ற ஆய்வு பல நோபல் பரிசுகளை வாங்கித் தந்திருக்கிறது, ஆனால் முடிவான விளக்கம் இன்னும் கிட்டியபாடில்லை!

புரதங்கள் போலப் பாம்புகளும் சுருள் போன்ற வடிவங்களை மேற்கொள்வதாகச் சித்தரிக்கும் கார்ட்டூன் படங்களைக் கேரி லார்ஸன் (Gary Larson) என்னும் கார்ட்டூன் கலைஞரின் படைப்புகள் பலவற்றில் நான் கண்டதுண்டு. தனது இறுதி முப்பரிமாண வடிவத்தை மேற்கொள்வதற்கான விதிகளைப் புரிந்து கொள்ள இயலாமல் தலையைச் சொரிந்து கொள்ளும் ஒரு பாம்பின் கேலிச் சித்திரம் கீழே:  

​மற்றொரு பாம்புப் ‘படம்’- சுழல் நடனம் (twist dance) ஆடும் பாம்புகளின் உடலில் உள்ள சுருள் (helical) அமைப்பு எப்படி அவற்றிற்குத் துணைபுரிகின்றன என்று பாருங்கள்! 

​
என் உயிர்வேதியியல் வகுப்புகளின் தொடக்கத்தில் கேரி லார்ஸன் படங்களில் ஒன்றை முதலில் திரையில் காட்டிய பின்னரே எனது உரையைத் தொடங்குவது எனது வழக்கம். இதன் வழியாக, மாணவர்களின் கவனத்தை முழுமையாக இழுத்து வைப்பதும் சாத்தியமாகும்! 

இனி, நாம் முந்தைய பகுதிகளில் பார்த்த சித்திரச் செய்யுள்-புரத வடிவம் தொடர்பைப் பற்றித் தொடர்வோம். 

நம் உடலிலுள்ள புரதங்கள், ந்யூக்லிக் ஆசிட் போன்ற மூலக்கூறுகள் பல்வகையான சித்திர கவி அமைப்புகளைப் போலவும் அவற்றிற்கும் அதிகமானதுமான வடிவங்களைக் கொண்டு தமது பணிகளைச் செய்வதைப் பார்க்கையில், நாம் நம்முடைய சொந்தக் கற்பனையிலிருந்து உண்டாக்கும் அழகழகான வடிவங்களை (சித்திர கவி வடிவங்கள் உட்பட!), கண்ணுக்குத் தெரியாமல் நம் உடலுள் வாழும் மூலக்கூறுகள்தாம் தீர்மானிக்கின்றனவோ என்ற ஐயம் எனக்குள் எழுகிறது. 

இக்கட்டுரையின் முதல் பாகத்தில் நாம் கண்ட ஹீமோக்ளோபின், டிஎன் ஏ., வைரஸ்கள் ஆகியவற்றின் முப்பரிமாண வடிவங்களை மீண்டும் பாருங்கள். அத்தோடு, கீழே தந்துள்ள எடுத்துக்காட்டுகளுமாகச் சேர்ந்து மேலே கூறிய என் கருத்தை உறுதிப் படுத்துகின்றன. 

1. கீழே காணும் படத்தில் உள்ள கோப்பை, ஜாடி போன்றவைகளில் வரையப்பட்ட சித்திர வேலைப்பாடுகள் புரதங்கள் மேற்கொள்ளும் அடிப்படை அமைப்புகளை (protein motifs like Greek Key motif) ஒத்திருப்பதைக் காட்டுகின்றன. (இடப்பக்கம் உள்ளவை  நடைமுறையில் நாம் காணும் கலைப்படைப்புகள்,  வலதுபக்கம் உள்ளவை புரதங்களிலும், வைரஸ் என்னும் உயிரிகளிலும் காணப்படும் வடிவங்களில் காணும் ஓவிய வடிவங்கள்.) 

  

’

இதுபோல, கூடைகளிலும் கோலங்களிலும் காணும் சித்திர அமைப்புகளும் உடலுள் வாழும் மூலக்கூறுகளில் இருப்பதை உயிர்வேதியியல் ஆய்வுகளின் கண்டுபிடிப்புகளில் (?) காண்கிறோம். 

கூடையின் அடிப்பாகப் பின்னல் வடிவமைப்பு                                      Zika-வைரஸ்ஸின் புரதங்களின் அமைப்பு.


ஆக, . நம் பெருமையாகக் கூறிக்கொள்ளும் நமது கற்பனை ஆற்றல் இவ்வளவு தானா?? மேலும் பார்க்கப் போனால், ஒரு அணுவிலிருந்து இந்தப் பிரபஞ்சம் வரை எங்கும் சித்திரகவி போன்ற அமைப்பு பரந்து காணப்படுவது,  இயற்கையின் சித்திரக் கலைத் திறனை நம் மனத்தில் ஆணியறைந்தாற் போல உணர வைக்கிறது:

அணுவின் அமைப்பு

    

அகிலத்தின் அமைப்பு

சிலந்தியின் வலை, தூக்கணாங் குருவிக் கூடு, இலைகள், பூக்கள், காய் கனிகள் போன்ற இயற்கையான ஒழுங்கு வடிவங்களுக்கும்,  நாம் படைக்கும் ஓவிய, சிற்ப வடிவங்களுக்கும் நமது உடலினுள்ளே உலவும் புரதங்கள், நியூக்ளிக் ஆசிட் போன்றவற்றால் உருவாக்கப்பட்ட ’உயிரூட்டும் செய்யுள்களே’ காரணமாக இருக்கலாம் என்று தோன்றுகிறது.  இத்தோடு, இக்கட்டுரையின் தொடக்கத்தில் நாம் கண்ட சிறு மீனின் “கற்பனை”யில் உருவாகும் ”சித்திரச் செய்யுளையும்”  சேர்த்துப் பார்த்தால் நாம் நமது கற்பனை என்று பெருமைப் பட்டுக்கொள்ளும் கலை வடிவங்களுக்கு அடிப்படைக் காரணமாய் இருப்பவை உயிரினங்களின் உடலுள் இருக்கும்  மூலக்கூறுகள் தாமோ என்ற கேள்வி  வலுப்பெறுகிறது. இதை உணர்ந்ததால் தானோ பிகாஸோ போன்ற கலைஞர்கள் ஒழுங்கற்ற (asymmetric) வடிவங்களைப் படைத்துத் திருப்தி கொள்கிறார்கள்?   நமது கற்பனை ஆற்றல் இவ்வளவு தானா? சிந்தியுங்கள் (சுயமாக!).