ప్రకృతి సూత్రాలు – పదిహేనవ సార్వత్రిక నియమము

ప్రొఫెసర్ ఎ. రామచంద్రయ్య

జీవులు వేరయినా అన్ని జీవుల్లోనూ ఒకే విధమైన జన్యుస్మృతి (జెనిటిక్ కోడ్) ఉంది.
(All Life is Base on the Same Genetic code)

జీవులను జీవంతో ఉంచేవి కణంలోని వివిధ జీవ భౌతిక చర్యలేనని, బహుకణ జీవుల్లో కణాలతో పాటు కణజాలాలు (tissue) కూడా కీలక ధర్మాలు నిర్వహిస్తాయని తెలిసిందే. కణాలతో జీవ రసాయనిక చర్యలు నడవాలంటే కొన్ని ఎంజైములు కావాలి. ఇవన్నీ రసాయనిక ప్రోటీను సంబంధ పదార్ధాలే. ప్రోటీనులు ఒక దండ అనుకొంటే, ఆ దండలో పూసల్లాగా అమినో ఆమ్లాలు అనే చిన్న చిన్న అణువులు ఉంటాయి. అంటే అమినో ఆమ్లాలను రసాయనిక బంధంతో కలిపి ఉంచే ప్రోటీనులు, ఎంజైమ్లు, ఆ ప్రోటీనులతో కండరాలు, రక్త నాళాలు, చర్మము తదితర భాగాలు తయారవుతాయి. గుండె లోపల ఎన్నో బలమైన కండరాలున్నాయి. కండరాల సంధానంతో ముఖ కవళికలు ఆధారపడతాయి. అయితే ఈ ప్రోటీనులలో ఏయే అమినో ఆమ్లాలు ఏయే వరుసలో ఉండాలో అదే విధంగా తయారు చేసే యంత్రాంగం ఎక్కడుంది? అదే జన్యుస్మృతి. ఇది DNA అనే పెద్ద మెలేసిన నిచ్చెనలాంటి నిర్మాణంలో ఉంటుంది. ఇది కణ కేంద్రకంలోనే ఉంటుంది. ఈ మెలిక నిచ్చెనలో అటూ ఇటూ న్యూక్లియోటైడ్లు అనే భాగాలు వరుసలో ఉంటాయి. నిచ్చెనలో అటూయిటూ ఉన్న పొడవాటి కర్రలను ఆకులు (leaves) అడ్డు కర్రలను కలిపి ఉంచినట్లే DNA లోని అటువైపు న్యూక్లియోటైడులు ఇటువైపు న్యూక్లియోటైడులు హైడ్రోజన్ బంధాలతో అతికి ఉంటాయి.

DNAలో ఉన్న మూడు వరుస న్యూక్లియోటైడులను ‘కోడాను’ (codon) అంటారు. ఒక్కో కోడాను ఒక్కో అమినో ప్రతినిధిగా ఉంటుంది. ఈ DNA తనను పోలిన RNAను తయారు చేస్తుంది. ఈ RNA ముక్కను ట్రాన్స్ఫర్ RNA అంటారు. ఇది కణ కేంద్రకం నుండి బయటపడి కణ ద్రవం (సైటో ప్లాజం)లోకి వస్తుంది. అక్కడ అది మెసింజర్ RNA రైబోసోములు, RNA పాలిమరేజ్, అమినో ఆమ్లాల సమక్షంలో ప్రోటీనును తయారు చేస్తుంది. అలా ఏర్పడే ప్రోటీను మొదట్లో DNAలో ఉన్న కోడానుల ప్రకారమే నిర్ధారణయిన అమినో ఆమ్లాల వరుసలోనే ఉంటుంది. అలా క్రోమోజోముల్లో ఉన్న DNAకి శరీరపు కండరాలకు సంబంధం ఉండడం వల్లే తల్లిదండ్రుల పోలికలు బిడ్డలకు వస్తుంటాయి.

మన శరీరానికి సుమారు 20 రకాల అమినో ఆమ్లాలు అవసరం (ప్రకృతిలో సుమారు 100 రకాల అమినో ఆమ్లాలున్నాయి) ఈ 20 అమినో ఆమ్లాలతో మాత్రమే అన్ని జీవుల్లోని ప్రోటీనులు ఏర్పడ్డాయి. అమీబా అయినా, ఏనుగు అయినా, వేప చెట్టు అయినా, మల్లెతీగ అయినా, దోమ అయినా, మనిషిలో అయినా, జిల్లేడులోనూ, బల్లిలోనూ ఈ 20 అమినో ఆమ్లాలే ఉంటాయి. ఒక్కో అమినో ఆమ్లానికి DNAలోని కోడానులు ప్రతినిధులుగా ఉంటాయని తెలుసుకున్నాం కదా! ఈ ప్రాతినిధ్యం కూడా అన్ని జీవుల్లోనూ దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. అన్ని DNAలో ఉండే న్యూక్లియోటైడులు అడినైన్ (A), థయమీన్(T), గ్వానిన్(G), సైటోసిస్(C)లతో ఏర్పడినవే. అలాగే RNA లో అన్నీ అదే విధమేగానీ, థయమిన్ బదులు యురాసిల్ (U) అనే అణుభాగం ఉన్న న్యూక్లియోటైడ్ ఉంటుంది. DNAలో కోడాను AAA గానీ లేదా AAG గాని ఉన్నట్లయితే ఆ కోడను ముక్కలో తయారయ్యే మెసింజర్ RNAలో UUU లేదా UUD కోడాన్లు ఏర్పడతాయి. ఈ రెండు కోడాన్లులో ఏది ఉన్నా ఆ కోడానుతో తయారయ్యే ప్రోటీను భాగంలో విధిగా ఫినైల్ అలనిన్ అనే అమినో ఆమ్లమే జొరబడుతుంది తప్ప మరే ఇతర అమినా ఆమ్లము రాదు. కాబట్టి DNA లో AAA గానీ AAG అనే కోడాను ముక్క ఉంటే అది ఫినైల్ అనలిన్ అనే అమినో ఆమ్లానికి ప్రతినిథి అన్నమాట. అలాగే DNAలో TAC అనే కోడాను మిథియోనైన్ అనే అమైనో ఆమ్లానికి ప్రతినిథి అంటే ఒక DNAలో వరుసగా AAATAC అనే న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటే దాని ఆజ్ఞ ప్రకారం తయారయ్యే ప్రోటీనులో మొదట ఫినైల్ అనలిన్ దాని తర్వాత మిథియోనైన్ అమినో ఆమ్లాల లంకె వేసుకొంటాయి. ఇలా ఫలాని కోడను ఫలాని అమినో ఆమ్లానికి ప్రతినిధి అనడాన్ని జన్యుస్మృతి (Genetic Code) అంటారు. కోడాన్లలో మూడు వరుస న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయనడం కూడా జన్యుస్మృతిలో భాగమే. న్యూక్లియోటైడులో DNAలో A.G.T.C అనే కేంద్రకక్షరాల (nuclear bases) అణు భాగాలు, RNAలో A.U.G.C అనే కేంద్రకక్షరాల అణుభాగాలు మాత్రమే ఉండడం కూడా జన్యుస్మృతే!

అటూ ఇటూ నిచ్చెన కర్రల్లాగా ఉన్న DNA పేలిక (DNA Strand)లో A తో T మాత్రమే, G తో C మాత్రమే హైడ్రోజన్ బంధాన్ని ఏర్పర్చగలగడం జన్యుస్మృతిలో భాగమే. ఇంత సూక్ష్మమయిన జన్యుస్మృతి మొక్కలైనా, జంతువలైనా అన్నిజీవులలోనూ ఒకే విధంగా ఉంటుంది.