கருவில் நம் விரல்கள் ஒட்டாமல் பிரிவது எப்படி? உடலைச் செதுக்கும் ‘சோனிக்’ புரதத்தின் மர்மம்!

ஒரு நிமிடம் உங்கள் கைகளைப் பாருங்கள். ஐந்து அழகான, தனித்தனியான விரல்கள்… ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட வேலையைச் செய்யப் பரிணமித்த ஒரு பொறியியல் அற்புதம். நாம் எழுதுவதற்கும், சாப்பிடுவதற்கும், அன்பானவர்களைத் தொடுவதற்கும் இந்தக் கைகள்தானே அடித்தளம். ஆனால், இந்தக் கைவிரல்கள் ஏன் வாத்தின் கால்களைப் போல சவ்வால் ஒட்டப்படாமல், இப்படித் தனித்தனியாக இருக்கின்றன என்று எப்போதாவது யோசித்ததுண்டா?

இதற்கான பதில், நமது இன்றைய வாழ்வில் இல்லை. நாம் தாயின் கருவறையில், ஒரு செல்லாக உருவெடுத்து, மெல்ல மெல்ல வளர்ந்து கொண்டிருந்த அந்த ஆதி நாட்களில் இருக்கிறது. கருவில் நமது உடல் உருவாகும்போது, கை, கால்கள், கண்கள், மூளை, இதயம் என ஒவ்வொரு உறுப்பும் ஒரு நுட்பமான திட்டத்தின்படி செதுக்கப்படுகிறது. அந்த மாபெரும் திட்டத்தை இயக்கும் ஒரு ‘மாஸ்டர் புரோகிராமர்’ அல்லது ‘தலைமைச் சிற்பி’ யார் தெரியுமா?

அதன் பெயர் கொஞ்சம் விளையாட்டுத்தனமாக இருக்கலாம், ஆனால் அதன் செயல்பாடுகள் பிரபஞ்சத்தின் மிகப்பெரிய அதிசயங்களில் ஒன்று. அந்த மர்ம சக்தியின் பெயர் – சோனிக் ஹெட்ஜ்ஹாக் புரதம் (Sonic Hedgehog Protein – SHH)!

கருவின் கைவினைஞன்: சோனிக் ஹெட்ஜ்ஹாக் புரதம்!

பறவைகளுக்கு இறக்கைகள் முளைப்பதற்கும், பாம்புகளுக்கு கால்கள் இல்லாமல் போவதற்கும், நமது பற்கள் சரியான வரிசையில் தோன்றுவதற்கும், முதுகுத்தண்டு வளைந்து உருவாவதற்கும், மூளை இரண்டு அரைக்கோளங்களாகப் பிரிவதற்கும், மிக முக்கியமாக, நமது கைவிரல்கள் ஒட்டாமல் தனித்தனியாகப் பிரிவதற்கும் இந்த ஒரு புரதம்தான் காரணம்.

இது ஒரு சமிக்ஞை மூலக்கூறு (Signaling Molecule). அதாவது, கருவில் வளரும் கோடிக்கணக்கான செல்களுக்கு, இது ஒரு டிராஃபிக் போலீஸ் போல உத்தரவுகளைப் பிறப்பிக்கிறது. “நீ இங்கே செல்,” “நீ ஒரு நரம்பு செல்லாக மாறு,” “நீங்கள் இருவரும் பிரியுங்கள்,” “இந்த இடத்தில் வளர்ச்சி நிற்கட்டும்” என இதன் கட்டளைகளுக்கு ஏற்பத்தான், நமது உடல் வடிவம் பெறுகிறது. இதன் அளவு ஒரு மில்லிமீட்டர் குறைந்தாலோ அல்லது கூடினாலோ, நமது உடலின் தோற்றமே அடியோடு மாறிவிடும்!

சோனிக் எனும் விசித்திரப் பெயர் – காரணம் என்ன?

சரி, உயிரியலின் இவ்வளவு முக்கியமான ஒரு புரதத்திற்கு ஏன் ‘சோனிக் ஹெட்ஜ்ஹாக்’ என்று வீடியோ கேம் உருவம் பெயர் வைக்க வேண்டும்? அதன் பின்னணியிலும் ஒரு சுவாரஸ்யமான கதை உள்ளது.

விஞ்ஞானிகள், பழ ஈக்களின் (Fruit Flies) கரு வளர்ச்சியை ஆராய்ந்து கொண்டிருந்தபோது, ஒரு குறிப்பிட்ட மரபணுவில் கோளாறு ஏற்பட்டால், அந்த ஈயின் லார்வாக்கள் முள்ளம்பன்றி (Hedgehog) போல முட்களுடன் காட்சியளிப்பதைக் கண்டனர். எனவே, அந்த மரபணு குடும்பத்திற்கு ‘ஹெட்ஜ்ஹாக்’ என்று பெயரிட்டனர். பின்னர், முதுகெலும்புள்ள விலங்குகளிலும் இதே போன்ற மரபணுக்கள் இருப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

அப்போது, ஹார்வர்டு பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானி ராபர்ட் ரிடில், புதிதாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஒரு ‘ஹெட்ஜ்ஹாக்’ மரபணுவுக்கு, தன் மகனுக்குப் பிடித்தமான ‘சோனிக் தி ஹெட்ஜ்ஹாக்’ (Sonic the Hedgehog) என்ற வீடியோ கேம் கதாபாத்திரத்தின் பெயரை விளையாட்டுத்தனமாகச் சூட்டினார். அன்று அவர் சூட்டிய அந்தப் பெயர், இன்று உயிரியல் மற்றும் மருத்துவ உலகின் மிக முக்கிய மூலக்கூறுகளில் ஒன்றின் அடையாளமாக நிலைத்துவிட்டது!

பிரிவினையின் ரகசியம்: திட்டமிடப்பட்ட செல் இறப்பு (Apoptosis)

சரி, இந்த சோனிக் புரதம் எப்படி நம் விரல்களைப் பிரிக்கிறது?

கருவில் நாம் வளரும்போது, நமது கைகள் முதலில் ஒரு துடுப்பு (Paddle) அல்லது கையுறை (Mitten) போலவே உருவாகின்றன. விரல்கள் அனைத்தும் சவ்வு போன்ற திசுக்களால் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். இப்போது, அந்த இடைப்பட்ட சவ்வை அகற்ற வேண்டும். இங்குதான் சோனிக் புரதம் தன் வேலையைக் காட்டுகிறது.

SHH புரதம், விரல்களுக்கு இடையில் உள்ள செல்களுக்கு ஒரு தற்கொலை சமிக்ஞையை (Suicide Signal) அனுப்புகிறது. இந்த உத்தரவைப் பெற்றவுடன், அந்த செல்கள், ‘திட்டமிடப்பட்ட செல் இறப்பு’ (Programmed Cell Death) அல்லது ‘அப்போப்டோசிஸ்’ (Apoptosis) என்ற செயல்முறை மூலம், தங்களைத் தாங்களே அழித்துக் கொள்கின்றன.

இது ஏதோ வன்முறையான இறப்பு அல்ல. மிகவும் நேர்த்தியான, சுத்தமான ஒரு தியாகம். ஒரு சிற்பி, தேவையற்ற கல் பகுதிகளை உளியால் செதுக்கி அகற்றி, அழகான சிலையை உருவாக்குவது போல, சோனிக் புரதம் எனும் சிற்பி, தேவையற்ற செல்களை அழித்து, நமது அழகான ஐந்து விரல்களைச் செதுக்கி உருவாக்குகிறது.

அளவே ஆதாரம்: ‘கோல்டிலாக்ஸ்’ தத்துவம்

இந்த SHH புரதத்தின் அளவு, ‘சரியான பதத்தில்’ இருப்பது மிக மிக அவசியம். ‘கோல்டிலாக்ஸ்’ கதையில் வருவது போல, இது அதிகமாகவும் இருக்கக்கூடாது, குறைவாகவும் இருக்கக்கூடாது.

• SHH அளவு குறைந்தால் என்ன ஆகும்? விரல்களுக்கு இடையில் உள்ள செல்கள் முழுமையாக அழியாது. இதனால், விரல்கள் சவ்வால் ஒட்டியபடியே பிறக்கும் (Syndactyly) குறைபாடு ஏற்படலாம். சில சமயங்களில், ஐந்துக்கும் குறைவான விரல்கள் உருவாகலாம். மிகக் கடுமையான பற்றாக்குறை ஏற்பட்டால், மூளை இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரியாமல், ஒரே கண்ணுடன் குழந்தை பிறக்கும் ‘சைக்ளோபியா’ (Cyclopia) என்ற கொடிய குறைபாடும் ஏற்படலாம்.
• SHH அளவு அதிகரித்தால் என்ன ஆகும்? இதுவும் ஆபத்துதான். இது தேவையற்ற செல் வளர்ச்சிக்கு வித்திட்டு, ஐந்துக்கும் மேற்பட்ட விரல்கள் அல்லது கால்விரல்களுடன் (Polydactyly) குழந்தை பிறக்கக் காரணமாக அமையலாம்.

உச்சி முதல் பாதம் வரை: உடலின் தலைமை கட்டிடக் கலைஞர்

விரல்களைப் பிரிப்பது மட்டுமல்ல, SHH புரதம் நமது உடலின் ஒட்டுமொத்த கட்டுமானத்திற்கும் பொறுப்பாகிறது. நமது கையின் கட்டைவிரல் பக்கமும், சுண்டுவிரல் பக்கமும் வெவ்வேறு விதமாகச் செயல்படுவதற்கும், நமது மூளையின் சிக்கலான அமைப்பிற்கும், பற்கள், முடி, நுரையீரல் போன்றவற்றின் வளர்ச்சிக்கும் இதன் சமிக்ஞைகள்தான் காரணம். சுருக்கமாகச் சொன்னால், உயிரின் வரைபடத்தை வரையும் பேனா, இந்த சோனிக் புரதம்தான்.

சிற்பி வில்லனாக மாறும்போது: புற்றுநோயும், மருத்துவ நம்பிக்கையும்

பொதுவாக, குழந்தை பிறந்த பிறகு, பெரும்பாலான வயதுவந்த செல்களில் இந்த SHH சமிக்ஞை பாதை ‘ஸ்விட்ச் ஆஃப்’ செய்யப்பட்டுவிடும். ஆனால், சில சமயங்களில், இந்த பாதை தவறுதலாக மீண்டும் உயிர்பெற்றால், அது செல்களின் கட்டுப்பாடற்ற வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்து, புற்றுநோயை உண்டாக்கலாம். குறிப்பாக, குழந்தைகளைத் தாக்கும் ‘மெடுலோபிளாஸ்டோமா’ (Medulloblastoma) என்ற மூளைப் புற்றுநோய், இந்த SHH பாதையின் தவறான செயல்பாட்டாலேயே ஏற்படுகிறது.

ஆனால், மறுபுறம் ஒரு மிகப்பெரிய நம்பிக்கையும் இருக்கிறது. இந்த SHH பாதையை நம்மால் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த முடிந்தால், மருத்துவ உலகில் அற்புதங்களை நிகழ்த்த முடியும். சிதைந்த உறுப்புகளை மீண்டும் வளரச் செய்யும் ‘மீளுருவாக்க மருத்துவத்தின்’ (Regenerative Medicine) கனவு நனவாகும். சேதமடைந்த நரம்புகளை மீண்டும் வளரச் செய்வதோ, புதிய திசுக்களை உருவாக்குவதோ எதிர்காலத்தில் சாத்தியமாகலாம்.

ஒரு சிறிய வீடியோ கேம் கதாபாத்திரத்தின் பெயரைத் தாங்கி நிற்கும் இந்த மூலக்கூறு, உயிரின் உருவாக்கத்தில் எவ்வளவு பெரிய பாத்திரம் வகிக்கிறது என்பது பிரமிப்பூட்டுகிறது. அடுத்த முறை, உங்கள் கைகளைப் பார்க்கும்போது, அதன் அழகை மட்டும் ரசிக்காதீர்கள். கோடிக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தொடங்கிய பரிணாமப் பயணத்தின் விளைவாக, தாயின் கருவறையில், ‘சோனிக் ஹெட்ஜ்ஹாக்’ எனும் தலைமைச் சிற்பியால், உங்களுக்காகவே பிரத்யேகமாகச் செதுக்கப்பட்ட ஒரு கலைப்படைப்பு அது என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்!