காணாமற்போன Y- வகைப் பண்பக மரபணுக்கள் கண்டுபிடிப்பு

ஜெயஶ்ரீ
Thu Feb 04 2016 23:07:33 GMT+0300 (EAT)

பாலூட்டி வகை விலங்குகளின் (mammals) Y-வகை பண்பகம் (chromosome), பரிமாண வளர்ச்சியில் நூற்றுக்கணக்கான மரபணுக்களை இழந்திருக்கிறது. மீதமுள்ள மரபணுக்கள் ஆண் இன பண்புகள் தவிர வேறு சில முக்கியமான பண்புகளையும் கொண்டிருக்கிறது என்று சமீபத்தில் கண்டுபிடித்துள்ளனர். சென்ற வருடம் Y-வகை பண்பகத்தின் பரிமாண வளர்ச்சி குறித்து நடத்தப்பட்ட ஆய்வைத் தொடர்ந்து, மசசூஸெட்ஸ்ஸின் வைட் ஹெட் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானி ஜெனிபர் ஹ்யூஸ் மற்றும் அவரது சக ஊழியர்கள் மரபணு சார்ந்த ஆராய்ச்சிகளை நடத்தினார்கள். அதில் Y-வகை பண்பகத்தில் இருந்து காணாமற்போன நான்கு மரபணுக்கள் தன்மூர்த்த (autosomal) மரபணுக்களாக இடம் மாற்றப்பட்டிருப்பது தெரிந்தது. இந்த ஆய்வு கட்டுரை ‘ஜினோம் பையாலஜி’ (Genome Biology) எனும் அறிவியல் இதழில் வெளியாகியுள்ளது.

இது போல் மரபணுக்கள் பாதுகாக்கப்படுவது மிகவும் அரிது என்றே இதுவரை நம்பப்பட்டது. ஆனால் இந்த புதிய ஆய்வின் படி, பாலினப் பண்பகத்தின் சில முக்கியமான மரபணுக்கள் பாலியல்சாரா கருஇழைகளாக(autosomes) மாற்றப்பட்டது தெரிய வந்துள்ளது. எதிர்பார்த்ததை விட பாலூட்டி வகைகளில் இந்த இடமாற்றம் அதிமாக நிகழ்ந்திருக்கிறது.

“பல தரப்பட்ட பாலூட்டி வகைகளில் Y-வகை பண்பகங்கள் தன்மூர்த்த பதிவுகளாக பராமரிக்கப்பட்டிருக்கிறது. இவை மரபுவழியாக சார்பற்று நிகழ்ந்திருப்பது வியப்பளிக்கிறது” என்று வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த கிரிஸ்டின் டிஸ்டெச் கூறுகிறார். “இந்த ஆய்வு மூலம் இழந்த மரபணுவைத் திருப்பி பெற முடியும் என்று தெரிகிறது” என்று மெல்பர்ன் லா ட்ரோப் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜெனிபர் மார்ஷல் கிரேவ்ஸ் கூறினார். இந்த புதிய ஆராய்ச்சியில் அவர் பங்கு கொள்ளவில்லை என்றாலும் ஏற்கனவே சில மரபணு சார்ந்த ஆராய்ச்சிகளில் ஈடுபட்டவர். அந்த ஆராய்ச்சியில் X-வகை மற்றும் Y-வகை பண்பகத்தை பாலியல்சாரா கருஇழைகளாக இடம் மாற்றியிருக்கிறார்.

சென்ற வருடம் ஹ்யூஸ் மற்றும் அவரது குழு சில பாலூட்டி வகை விலங்குகளில் உயிரணு செயற்பாட்டிற்கு தேவையான சில மரபணுக்கள் Y-வகை பண்பகத்தில் இல்லை என்று கண்டனர். சமீபத்தில் அதே விலங்குகளில் ஏழு Y-வகை பண்பக மரபணுக்களைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர். அவை ஆண் மற்றும் பெண்ணின விலங்குகளுக்கு தேவைப்படும் பண்பகங்கள்; சில வகை விலங்குகளில் அவை காணாமல் போயின. அந்த சில விலங்குகளில், நான்கு மரபணுக்கள் பாலியல்சாரா கருஇழைகளாக மாறியிருப்பது தெரிந்தது. இந்த இடமாற்றம் நடப்பதற்கான எட்டு சந்தர்பங்களை இந்தக் குழு ஆய்வு செய்தது.

உயர் பாலூட்டி வகைகளில் புரத உற்பத்திக்கு தேவையான ஒரு மரபணு (EIF2S3Y- eukarYotic translation initiation factor 2 subunit), Y-வகை பண்பகத்தில் இல்லை. “இந்த மரபணு முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இருந்தால் ஏன் சில விலங்குகளில் இல்லை?” என்று ஹ்யூஸ் கேள்வி எழுப்புகிறார். ஆகையால் இந்த மரபணுக்களைத் தேடும் முயற்சியில் விஞ்ஞானிகள் ஈடுபட்டனர். ஆய்வில் ஈடுபடுத்தப்பட்ட மூன்று உயர் பாலூட்டி வகைகளிலும் மூன்று வெவ்வேறு இடங்களில் இருந்த பாலியல்சாரா கருஇழைகளில் அவற்றைக் கண்டுபிடித்தனர். ஆய்வில் ஈடுபடுத்தப்பட்ட மூன்று உயர் பாலூட்டி வகைகள்: பழமையான குரங்குகள், புதுயுக குரங்குகள் மற்றும் மனிதக்குரங்கு. இந்த ஆய்வின் மூலம் Y-வகை பண்பகத்தில் இருந்து மாற்றப்பட்ட மரபணு தன்மூர்த்தமாகவும் X-வகை பண்பகம் சார்பற்றவையாக மாற்றப்பட்டன.

புதுயுக குரங்குகள் மற்றும்மனிதக்குரங்கு வகைகளில் EIF2S3Y எனும் மரபணு விந்தகத்தில் மட்டுமே காணப்பட்டது. முந்தைய ஆய்வுகளில் இந்த அணுவைப் போலி என்று ஒதுக்கி இருந்தாலும் தற்போதைய ஆய்வில் இந்த அணு செயல் புரியும் வலிமை உடையது என்பதற்கான ஆதாரம் கிடைத்துள்ளது. எலிகளின் இனப்பெருக்கத்திற்கு தேவைப்படும் இரண்டு மரபணுக்களில் இந்த மரபணு ஒன்று என்று பல வருடங்களுக்கு முன் நம்பப்பட்டது. மனிதக்குரங்குகளின் Y-வகை பண்பகத்தில் இல்லாத போது விந்தணு ஆக்கச் செயல்பாட்டில் அதே பணியை இந்த மரபணு செய்கிறது. மேலும் ஆண்மைக் குறைபாட்டிற்கும் இந்த மரபணு காரணமாகிறது என்று ஹ்யூஸ் மற்றும் அவரது குழு அறிவித்தனர்.

X- சார் மரபணுக்கள் தன்மூர்த்தமாக மாற்றப்படுவதற்கான ஆதாரங்களும் இருக்கின்றன. உதாரணத்திற்கு தற்போதைய சோதனையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட RPS4 (ribosomal protein S4) எனும் மரபணு. “X-வகை பண்பகம் சில மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகியிருக்கிறது. இருந்தாலும் இவையும் இடமாற்றத்தின் போது மரபணு இழப்பிற்கு ஆளாகின்றன என்று தெரிகிறது” என்று ஹ்யூஸ் விளக்குகிறார். Y-வகை பண்பகம் படிப்படியாக தன் முக்கியமான செயல்பாடுகளைக் கொண்ட மரபணுக்களை இழந்து கொண்டேயிருக்கும் என்று கிரேவ்ஸ் நம்புகிறார். ஆனாலும் Y-வகை பண்பகங்கள் முழுமையாக மறைந்து போகாது என்று ஹ்யூஸ் நம்பிக்கைத் தெரிவிக்கிறார்.

மேற்கோள்:

J.F. Hughes et al., “SeX chromosome-to-autosome transposition events counter Y-chromosome gene loss in mammals,” Genome BiologY, doi:10.1186/s13059-015-0667-4, 2015.

தன்மூர்த்தம் Y-வகை பண்பகம்