logo3.gif (702 bytes)

HOME


විද්‍යාවේ දාර්ශනික පදනම - 15

අප සාකච්ඡා කරමින් සිටින්නේ මූලික ප්‍රශ්නයක්‌ වන ජීවිතයේ අරුත තේරුම්ගැනීමට විද්‍යාවෙන් ලබාගත හැකි කරුණු පිළිබඳ ව ය. විද්‍යාවේ පොදු මතවාදයක්‌ නැත හොත් ගර්විත ඒකීකෘතවාදයක්‌ තිබේ නම් එය තුළින් ජීවිතයේ අරුත පිළිබඳ හෝඩුවාවක්‌ ලබාගත හැකි ද යන්න පිළිබඳව ය. එවැනි මතවාදයක්‌ විශ්වයේ භෞතික ක්‍රියාදාමයන් පමණක්‌ නො ව ජෛව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාදාමයන් ද පහදා දිය යුතු ය. මේ පිළිබඳව පසුගිය ලිපියේ අවසානයේ අවධානය යොමු වූයේ පළමුව බිහි වූයේ DNA ද RNA ද නැතිනම් ප්‍රොaටීන ද යන ප්‍රශ්නය වෙත ය. එහි දී RNA ලෝකය යන සංකල්පය ගැන සඳහන් විය. RNA ලෝකය ගැන සාකච්ඡා කිරීමට ප්‍රථමයෙන් අප මෙතෙක්‌ දුරට කළ සාකච්ඡා තුළින් මතු කරගත හැකි වැදගත් කරුණු කිහිපයක්‌ සාරාංශයක්‌ ලෙස ඉදිරිපත් කරමි.

1. මිනිසා දුකින් ජීවත් වී මරණයට පත් වන හෙයින් එහි තේරුම කුමක්‌ දැයි ඇසිය යුතු ය. ජීවිතය නිත්‍ය සුඛ නම් ප්‍රශ්නයක්‌ නැත.

2. ජීවීන් මරණයට පත් වූවාට පසු අවිච්න්න ලෙස පවතින්නේ ජාන වන බැවින් ජීවිතයේ අරුත ජාන වර්ධනයට වාහකයක්‌ සැපයීම ද?

3. එය එසේ නම් ජීවීන් පැවතෙන්නේ විශ්වයේ අවශ්‍යතාව නිසා ය. ඊට පිළිතුරක්‌ සෙවීමට විශ්වයේ භෞතික ක්‍රියාදාමයන් සමග ජෛව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාදාමයන් සම්බන්ධ වන්නේ කෙසේ දැයි සෙවිය යුතු ය.

4. භෞතික ක්‍රියාදාමයන් පහදා දීමට ඉදිරිපත් වී ඇති මතවාද සියල්ල එක්‌ මතවාදයක්‌ (ගර්විත ඒකීකෘත මතවාදය) යටතට ගැනීමේ අරමුණ සත්‍ය ගවේෂණයේ පරමාර්ථය සමග බැඳී ඇත. මේ මතවාදය යටතට ජීව පරිණාමයේ යාන්ත්‍රණය වන ස්‌වාභාවික වරණය ගත හැකි දැයි සොයා බැලිය යුතු ය.

5. ජීව පරිණාමය සිදු වන්නේ මූලිකව ජාන විකෘති වීම මගින් සිදු වන ප්‍රොaටීනවල වෙනස්‌ වීම හේතු කොටගෙන ය. ජාන විකෘති වීම සිදු වන්නේ විශ්වයේ විහිදෙන විකිරණ, රසායනික ද්‍රව්‍ය, වයිරස්‌ වැනි කාරක නිසා ය. මේ හේතු කාරක බොහොමයක්‌ ස්‌වාභාවික ඒවා ය.

6. ස්‌වභාවධර්මයේ ක්‍රියාදාමයන් නිසා සිදු වන ජාන විකෘති වීම සසම්භාවී ලෙස සිදු වන සංසිද්ධියකි. එහි ප්‍රතිඵලයක්‌ ලෙස ප්‍රොaටීන විශාල ප්‍රමාණයක්‌ නිෂ්පාදනය වේ. මේ ප්‍රොaටීන ලෝකයෙන් සුදුසු ප්‍රොaටීන (එම ප්‍රොaටීන සහිත ජීවියා මගින්) තෝරා ගැනෙන්නේ ස්‌වාභාවික වරණය විසිනි.

7. මේ ලෙසින් වර්ධනය වන DNAල RNA ජීවියා ගේ මරණින් පසු ඊළග පරම්පරා මගින් දිගට ම වර්ධනය වේ.

8. පළමුව බිහි වූයේ DNA ද RNA ද නැත හොත් ප්‍රොaටීන ද යන ප්‍රශ්නය මූලික ප්‍රශ්නයට අදාළ විය හැකි ය.

විශ්වය බිහි වූයේ කෙසේ ද එය තුළ මේ ද්‍රව්‍ය බිහි වූයේ කෙසේ ද යන ප්‍රශ්නය විද්‍යාඥයන් ගේ අවධානයට ලක්‌ වී ඇත. ඒ තුළින් RNA ලෝකය යන සංකල්පය මතු වී ඇත. DNAල RNA සහ ප්‍රොaටීනවල සමාන අසමානකම් පහත සඳහන් වගුවේ දක්‌වා ඇත.
 


සෛලවල ඇති බොහෝ අණුවල (molecule) ඇති පරමාණු සංඛ්‍යාව දහයක්‌ හෝ වැඩි ම වූවොත් සියයක්‌ පමණ වන්නේ ය. සීනි සහ මේද උදාහරණ ලෙස ගත හැකි ය. DNAවල එය මිලියනයක්‌ විය හැකි ය. මේ ද්‍රව්‍යයන් තුනේ ම ව්‍යqහය ඇට වැල් වැනි යෑයි කීවාට වරදක්‌ නැත. ඇට වැලේ ඇති ඇටයක්‌ නියුක්‌ලියොටයිඩ් එකක්‌ හෝ ඇමයිනෝ අම්ල එකක්‌ ලෙස සැලකිය හැකි ය. සහසංයුජතා බන්ධන (Covalent bond)වලින් මේ ඇට එක්‌කාසු වී ඇත. DNA සෑදී ඇති ව්‍යqහය ද්විහිලික්‌සය (Double Helix) හෙයින් ඊට එක්‌ එක්‌ අතට නැමී නොයෙකුත් ත්‍රිමාන හැඩයන්a ගත නොහැකි ය. එහෙත් RNA සහ ප්‍රොaටීනවලට එසේ සම්මිඤ්ජනය විය හැකි ය. එම නිසා RNA සහ ප්‍රොaටීනවලට සම්මිඤ්ජනය වී උත්ප්‍රේරක ලෙස ක්‍රියා කළ හැකි ය.

කරුණු මෙසේ හෙයින් RNAවලට ජාන තොරතුරු කේතාංකනය (Genetic Information Encode) කිරීමට ද ප්‍රොaටීන සෑදීම සඳහා උත්ප්‍රේරකයක්‌ ලෙස ක්‍රියා කිරීමට ද පුළුවන. එනමුත් කරුණු තුනක්‌ නිසා ජාන තොරතුරු කේතාංකනය කර තැබීමට වඩා යෝග්‍ය වන්නේ DNA බව කිව යුතු ය. DNA පොටවල් දෙකක්‌ තිබෙන නිසා පිටපත් දෙකක්‌ ලෙස ක්‍රියා කරන්නේ ය. දෙවනුව DNA, RNAවලට වඩා ස්‌ථාවර ය. තෙවැනි කරුණ වන්නේ DNAවලට හානියක්‌ සිදු වූ විට එය අලුත්වැඩියා කරගැනීමේ හැකියාවක්‌ ඇත.

එසේ ම ජෛව ප්‍රතික්‍රියා උත්ප්‍රේරණය කිරීම සඳහා RNAවලට වඩා යෝග්‍ය වන්නේ ප්‍රොaටීන ය. ප්‍රොaටීන ඇමයිනෝ අම්ල 20කින් සමන්විත හෙයින් සම්මිඤ්ජනය මාර්ගයෙන් ගත හැකි ත්‍රිමාන හැඩ සංඛ්‍යාව ඉතා විශාල වන්නේ ය. එසේ ම එහි ඇති ඇමයිනෝ අම්ල නොයෙකුත් සහඑන්සයිම (Coenzyme) සමග සම්බන්ධ වීමෙන් ක්‍රියාකාරීත්වය තවත් පුළුල් කිරීමට හැකියාවක්‌ ඇත.

මින් පෙනී යන්නේ RNAවලට ක්‍රියාවන් දෙකක්‌ කරන්නට හැකියාව තිබුණ ද ඒ ක්‍රියාවන් දෙක වෙන වෙන ම ඊට වඩා හොඳින් ඉටු කරන්නට DNA සහ ප්‍රොaටීනවලට හැකියාවක්‌ ඇති බව ය. RNAවලට DNA සහ ප්‍රොaටීන යන ද්‍රව්‍ය දෙකේ ම ක්‍රියාකාරකම් සිදු කළ හැකි බව පෙනේ. එහෙත් ඒ ක්‍රියාවන් ගුණාත්මක බැවින් DNA සහ ප්‍රොaටීනවලට වඩා අඩු බව පෙනේ. RNA ලෝකය නැමති සංකල්පය පවසන්නේ පෘථිවිය ජීවීන් ගේ මූලෝත්පත්තිය RNA විය හැකි බව ය. RNA තුළ තිබෙන ගුණාංග දෙකක්‌ වන ජාන තොරතුරු කේතාංකනය කිරීම සහ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා උත්ප්‍රේරණය කිරීම මගින් ප්‍රොaටීන නිපදවීම හේතු කොටගෙන මේ කාර්යභාරය ඉටු කිරීමට RNA ඉතා යෝග්‍ය බව පැවසේ. පසුව RNA ලෝකය දැන් පවතින DNAල RNA ප්‍රොaටීන ලෝකය දක්‌වා වර්ධනය වන්නට ඇත. DNA පැවතිය හැක්‌කේ සෛලයක්‌ තුළ බැවින් ඒ සඳහා ප්‍රොaටීන අවශ්‍ය ය. එම නිසා DNA සෑදීම පිණිස ප්‍රොaටීන අවශ්‍ය ය. ප්‍රොaටීන සෑදීමට DNA අවශ්‍ය ය. මේ ප්‍රශ්නය විස ගැනීම පිණිස ස්‌වභාවධර්මය RNA යොදවා ගන්නට ඇත. RNA ලෝකය යන සංකල්පය ඔප්පු කිරීමට සාධක තිබේ ද?

DNA සහ ප්‍රොaටීන අතර අවශ්‍ය සම්බන්ධතාව ඇති කරන්නට RNAවලට තිබෙන හැකියාව එක්‌ සාධකයක්‌ ලෙස සැලකේ. තව ද RNAවලට තනිය ම වුවත් ජීවීනට අවශ්‍ය තොරතුරු සම්පාදනය සහ ප්‍රොaටීන් උත්ප්‍රේරණය කිරීමට හැකියාව ඇති බව පෙන්වා දිය හැකි ය. සෛලයක ක්‍රියාකාරිත්වය පිණිස නැති ව ම බැරි කොටස්‌ බොහොමයක්‌ සෑදී ඇත්තේ මුළුමනින් ම හෝ බොහෝ දුරට RNAවලිනි. පෙර ලිපියක සඳහන් කළ පරිදි අවාඡ්ජනනය (Abiogenesis) නමින් හැඳින්විය හැකි ක්‍රියාදාමය විසින් ජීවයක්‌ නැති ඉතා ම සරල කාබනික ද්‍රව්‍යවලින් පොලිපෙප්ටයිඩ වැනි ද්‍රව්‍ය සෑදිය හැකි බව පෙන්වා දී ඇත. එහෙත් එවැනි ක්‍රමයකින් ජීවීන් තුළ තිබෙන RNA සෑදිය හැකි බව සොයාගෙන නැත. කෙසේ නමුත් ළගක දී සොයාගත් දෙයක්‌ විසින් RNA ලෝකය ඔප්පු කිරීමට තවත් සාධක සැපයෙයි. පිරිමිඩින් රයිබොනියුක්‌ලියොටයිඩ් (Pyrimidine ribonucleotide) ප්‍රාග්ජෛව තත්ත්වයන් යටතේ නිර්මාණය කළ හැකි බව සොයාගෙන ඇත (Powner MW, Gerland B, Sutherland JD, 2009). තව ද RNAවලට පෙර තිබෙන්නට ඇතැයි සිතන පෙප්ටයිඩ නියුක්‌ලික්‌ අම්ල සහ ග්ලයිකෝල් නි. අම්ල (Peptide nucleic acid, Glycol n.a.) පිළිබඳව ජීව විද්‍යාඥයන් ගේ අවධානය යොමු වී ඇති මුත් ඒ ද්‍රව්‍ය ප්‍රාග් ජෛවී තත්ත්වයන් (Prebiotic conditions) යටතේ නිර්මාණය කරන්නට පුළුවන් වී නැත. (ප්‍රාග්ජෛවී යන්නෙන් හැඳින්වෙන්නේ ජීවීන් බිහි වන්නට පෙර යන්න ය).

මීට පෙර ලිපියක මිලර් සහ යුරී (S.Miller, H.Urey) නමැති ජීව විද්‍යාඥයනA විසින් වර්ෂ 1952 දී සිදු කරන ලද පර්යේෂණ මගින් මීතේන්, ඇමෝනියා වැනි ද්‍රව්‍ය භාවිත කොට ඇමයිනෝ අම්ල නිර්මාණය කළ බව සඳහන් කළෙමි (විදුසර - 18.2.2015). එම ලිපියේ ම එස්‌. ඩබ්ලිව්. ෙdක්‌ස්‌ විසින් ප්‍රොaටිනොයිඩ නමැති ද්‍රව්‍ය නිර්මාණය කළ බව ද පැවසුවෙමි. මේ පර්යේෂණ තවත් ඉදිරියට යමින් 2009 වර්ෂයේ දී පිරිමිඩීන් රයිබොනියුක්‌ලියෝටයිඩ ප්‍රාග්ජෛවී තත්ත්වයන් යටතේ සෑදීමට ජීව විද්‍යාඥයන්ට හැකි වී ඇති බව ඉහත සඳහන් වේ. මෙය ජීවී සෛලයක්‌ රසායනාගාරයේ සෑදීමට ළං වීමක්‌ ලෙස හැඳින්විය හැකි ය. මේ පර්යේෂණ ඉතා ම වැදගත් වන්නේ මෙසේ පර්යේෂණගාරයේ නිපදවා ඇති ද්‍රව්‍ය RNA සහ ප්‍රොaටීනවලට සෑහෙන සමාන රසායනික ව්‍යqහයක්‌ පෙන්වන බැවිනි. RNAවල තිබෙන ජීවයක්‌ ආරම්භ කිරීමට අවශ්‍ය යෑයි සැලකෙන ගුණාංග පහත දැක්‌වේ.

1. RNA මගින් සරල ද්‍රව්‍ය භාවිත කොට තවත් RNA නිපදවීම (RNA Replication)

2. සරල රසායනික ප්‍රතික්‍රියා උත්ප්‍රේරණය කිරීමට ඇති හැකියාව. මේ ක්‍රියාව නිසා RNA සාදාගැනීමට අවශ්‍ය සංකීර්ණ ද්‍රව්‍ය නිපදවා ගත හැකි ය.

3. පෙප්ටයිඩ බන්ධන (Peptide bonds) සැදීම උත්ප්‍රේරණය කිරීම. මේ මගින් ඇමයිනෝ අම්ල එකතු වී සෑදෙන පෙප්ටයිඩ හෝ ඊට වඩා දිග ප්‍රොaටීන සෑදෙන්නට පුළුවන.

මේ එක්‌ එක්‌ ගුණාංග වෙන වෙන ම පිහිටා ඇති කෙටි RNA ජර්මානු පර්යේෂණාගාරවල නිර්මාණය කොට ඇත. (Johnston W. et al 2001, Hari S. et al 2007)ග එහෙත් මෙය ජීවියකු නිර්මාණය කිරීම නම් නො වේ.

4. තොරතුරු සංචිත හෝ ගබඩා කිරීමේ හැකියාව. මේ ගුණාංගය DNAවලට සමාන ය. එහෙත් RNAවල ස්‌ථාවරත්වය DNA තරම් හොඳ නැත.

RNA ලෝකය නමැති සංකල්පය පවසන්නේ මූලාවස්‌ථිත (ආද්‍ය) සූපයේ (Primordial soup/sandwitch) RNA සාදන නියුක්‌ලියොටයිඩ නිදැල්ලේ පා වන්නට ඇති බවත් මේවා එකතු වී සංකීර්ණ පරමාණු සෑදෙන්නට ඇති බවත් ය. මෙසේ සෑදුණු නියුක්‌ලියෝටයිඩ දම්වැල් තවත් නියුක්‌ලියොටයිඩ ආකර්ෂණය කරගෙන ඒවා සමග බන්ධනය වන්නට ඇත. මේ නිසා නියුක්‌ලියෝටයිඩ බන්ධන වීම සඳහා තරගකාරී වාතාවරණයක්‌ තිබෙන්නට ඇත. මේ තත්ත්වය තුළ ස්‌වාභාවික වරණය ක්‍රියාත්මක වී ඉතා ඉක්‌මනින් බන්ධන විය හැකි නියුක්‌ලියෝටයිඩවල පැවැත්ම ස්‌ථාපිත කරන්නට ඇත. මෙතැන දී ද ස්‌වාභාවික වරණය ක්‍රියාත්මක වන බව විද්‍යාඥයෝ විශ්වාස කරති. මේ නියුක්‌ලියෝටයිඩ වැල් ආද්‍ය ජීවියා ලෙස සැලකිය හැකි බව මේ සංකල්පය පවසයි. ස්‌වාභාවික වරණය මේ ලෙස පැරැණිතම ජීවියා ගේ උපතට ද සභභාගි වන බව පෙන්වා දී ම මේ සංකල්පයේ විශේෂත්වයකි.

ප්‍රශ්නයක්‌ වී ඇත්තේ RNA කෙසේ නම් DNA දක්‌වා වර්ධනය වූවා ද යන්න ය. මේ ප්‍රශ්නයට උත්තර සොයන ජීව විද්‍යාඥයන් ගේ අවධානය යොමු ව ඇත්තේ RNAවලින් පමණක්‌ සමන්විත වයිරසවලට ය. වර්ෂ 2012 කෙන් ස්‌ටෙඩ්මන් (Ken Stedman) විසින් ආම්ලීය වැවක (Hot Acid Lake) තීබී සොයාගත් වයිරස්‌ කොටස්‌වල තිබුණු RNAවල ප්‍රොaටීන පිට කවරයේ සාමාන්‍යයෙන් DNAවල තිබෙන ද්‍රව්‍ය තිබුණු බව සොයාගැනිණි. මේ ලෙස RNA/ DNA සංක්‍රමණය යම් දුරකට ඔප්පු කිරීමට විද්‍යාඥයන්ට හැකි වී තිබේ.

රයිබොසෝම වනාහි ජී_වී සෛලයක කොටසකි. මෙය සෑදී ඇත්තේ මුළුමනින් ම වාගේ RNAවලිනි. රයිබොසෝම ඇත්තෙන් ම රයිබොසයිම් බව එනම් එය එන්සයිම නැතිනම් උත්ප්‍රේරණය කිරීමේ හැකියාව ඇති ද්‍රව්‍යයක්‌ බව විද්‍යාඥයන් පෙන්වා දෙන්නේ RNA ලෝකය නමැති සංකල්පයට තවත් සාධක එකතු කරමිනි.

ජීවීන් ගේ බිහි වීම සිදු වූයේ ජීවයක්‌ නැති සරල ද්‍රව්‍යවලින් ඇමයිනෝ අම්ල සෑදී ඒවායේ එකතු වීමෙන් නියුක්‌ලියෝටයිඩ සෑදී අවසානයේ RNA සෑදීමෙන් බව ජීව විද්‍යාඥයෝ විශ්වාස කරති. මේ දේ සිදු වූයේ ප්‍රාග්ජෛවී අවස්‌ථාවේ පැවැති ආද්‍ය සූපය තුළ විය හැකි ය.

ආද්‍ය සූපය (Primordial Soup) යනු කිම? මේ වචන පළමුවෙන් හඳුන්වා දෙන ලද්දේ රුසියානු ජීව විද්‍යාඥයකු වන ඇලැක්‌සැන්ඩර් ඔපරින් විසිනි (Alexander Oparin). ඔහු ඉදිරිපත් කළ මතය වූයේ ආද්‍ය සූපය තුළ සිදු වූ රසායනික පරිනාමය තුළින් කාබන් මුල් කොට ජීවීන් බිහි වූ බව ය. පසුව ඡේ. බී. එස්‌ හැල්ඩේන් ද මේ සූපය පිළිබඳව පහත සඳහන් අදහස්‌ පළ කළේ ය.

1. ආද්‍ය පෘථිවිය මත වූයේ ඔක්‌සිහරණය (Reducing) සඳහා සුදුසු වාතාවරණයකි.

2. මේ වාතාවරණය තුළ නොයෙකුත් ශක්‌ති ප්‍රභේද හේතු කොටගෙන සරල කාබනික සංයෝග නිර්මාණය විය.

3. මේ කාබනික ද්‍රව්‍ය එක්‌රැස්‌ වී සූපය පිළියෙල විය.

4. මේ ද්‍රව්‍ය තවත් වෙනස්‌ වී සංකීර්ණ ද්‍රව්‍යවලට ද පසුව ජීවීන් ලෙස ද වර්ධනය විය.

මේ මතයට සාධක ලෙස මා සඳහන් කොට ඇත්තේ ස්‌ටැන්ලි මිලර් සහ හැරල්ඩ් යුරී එම සූපයට සමාන තත්වයන් යටතේ ඇමයිනෝ අම්ල නිපදවීමට සමත් වීම ය. එවැනි ම වූ වැදගත් සොයා ගැනීමක්‌ වූයේ ජෝන් ඔරෝ (1961) ඇමෝනියම් සයනයිඩ් භාවිත කොට ඇඩීනීන් (Adenine) නිෂ්පාදනය කරන්නට සමත් වීම ය.

ඇඩීනීන් වනාහි නියුක්‌ලික්‌ අම්ලයේ අඩිතාලම යෑයි කීවාට වරදක්‌ නැත. කරුණු මෙසේ වූ නමුත් මේ මතයට විරුද්ධ මත ද ඉදිරිපත් වී ඇත.

මේ සියලු කරුණු අප ගේ සාකච්ඡාවට අදාළ වන්නේ මේ සැම දේට ම තේරුමක්‌ ඇත් දැයි සොයා බැලිය යුතු හෙයිනි. ඉදිරි ලිපිවල මේ ගැන සාකච්ඡා කරමු.

මහාචාර්ය එන්. ඒ. ද එස්‌. අමරතුංග DSc