logo3.gif (702 bytes)

HOME


මෙවර කායික හා වෛද්‍ය විද්‍යාව සදහා වන නොබෙල් ත්‍යාගයට පසුබිම් වූ සොයාගැනීම ජෛව ඔරලෝසුවේ අණුක යාන්ත්‍රණය

'මුළු විශ්වය ම පවතින්නේ යම්කිසි රිද්මයකට ය, රටාවකට ය, එසේත් නැතිනම් කිසියම් රිද්මානුකුල විචලනයන්හි එකතුවක්‌ ලෙසට ය' යන ප්‍රකාශය සමග බොහෝ දෙනා එකග වනු ඇත.

මිනිස්‌ සිරුර ඇතුළු අනෙකුත් සජීවී ශාක සහ සත්ත්ව දේහයන් තුළ පවතින විවිධ රිද්මයන් පිළිබද අනාවරණ ඔබ ගේ මනසට නැෙගනු ඇත. උදාහරණයක්‌ ලෙස මුළු ජීවිත කාලය පුරාවට ම අප ගේ හදවත යම් මනස්‌කාන්ත රිද්මයකින් ස්‌පන්දනය වේ. එක සෛලයකින් හටගන්නා අප සිරුර දීර්ඝකාලීනව යම් රිද්මයක්‌ අනුව යමින් අප වැඩුණු මිනිසුන් බවට පත් කරයි.

එකී නො කී බොහෝ සජීවී දේහයන් තුළ පවතින රිද්මයන් අතරේ සර්කාඩියන් රිද්මයට ප්‍රමුඛ තැනක්‌ හිමි වේ. අප එසේ පවසන්නේ මෙවර කායික හෝ වෛද්‍ය විද්‍යාව සදහා වන නොබෙල් ත්‍යාගය සර්කාඩියන් රිද්මයේ අණුක යාන්ත්‍රණ අනාවරණය කළ ජෆ්රි සී හෝල්, මිචෙල් රෝස්‌බෂ්, සහ මිචෙල් ඩබ්ලිව්. යුන්ග් යන ඇමෙරිකානු විද්‍යාඥයන් ත්‍රිත්වය විසින් හිමි කරගනු ලැබීම නිසා ම නො වේ.

පෘථිවිය මත ජීවය පෘථිවියේ භ්‍රමණය සහ පරිභ්‍රමණ යාන්ත්‍රණයන්ට හොඳින් හැඩගැසී පවතී. එම භ්‍රමණය සහ පරිභ්‍රමණ යාන්ත්‍රණයන් සිදු වන්නේ ඉතා ම සංවිධානාත්මක රිද්මයකට ය. අපට නිශ්චිත රටාවකට සැකසුණු රාත්‍රි සහ දිවා කාලයක්‌ සැම දිනක ම යම් රටාවකට උදා වෙමින් වසර පුරාවට ම එම රටාව පවත්වාගන්නේ ඉහත කී පෘථිවියේ භ්‍රමණ සහ පරිභ්‍රමණ යාන්ත්‍රණයන් නිසා ය. ඉහත කී පරිදි එක දිනයක්‌ තුළ සිදු වන වේගවත් පාරිසරික විචලනයන් දරාගනිමින් සොබාදහමට සාර්ථකව මුහුණ චීම සදහා සැම සජීවී දේහයක්‌ තුළ ම රිද්මයකට දුවන ජෛව ඔරලෝසුවක්‌ (biological clock) පවතින බව විද්‍යාඥයන් අනාවරණය කරගෙන තිබුණේ මීට බොහෝ කලකට පෙර ය. මෙවර නොබෙල් ත්‍යාගය හිමි කරගන්නා ජෆ්රි සී. හෝල් ඇතුළු විද්‍යාඥයන් ත්‍රිත්වය විසින් අප සිරුර තුළ ක්‍රියාත්මක ජෛව ඔරලෝසුව (biological clock) සැබැවින් ම බාහිර පාරිසරික විචලනයන් සමග හරි හරියට සුසර වී ක්‍රියාත්මක වන්නේ කෙසේ ද යන්න සෛල විද්‍යාත්මකව මෙන්ම අණුක ජීව විද්‍යාත්මකව පැහැදිලි කරන ලදි.

මෙහි දී ඔවුහු පලතුරු මැස්‌සා (fruit fly) ජෛව මොඩලයක්‌ ලෙස යොදාගනිමින් විශේෂ ප්‍රොaටීනයක්‌ සැදිය හැකි ජානයක්‌ අනාවරණය කරගත් හ. එම විශේෂ ප්‍රොaටීනය රාත්‍රි කාලයේ දී පලතුරු මැස්‌සා ගේ සිරුර තුළ වැඩි වශයෙන් එකතු වන අතර දිවා කාලයේ දී එය වැඩි වශයෙන් පිරිහී විනාශ වී යන බව ද සොයාගන්නා ලදි. පසුව මේ ජෛව ඔරලෝසු යාන්ත්‍රණය ස්‌වයං-තිරසාර යාන්ත්‍රණයක්‌ ලෙස දීර්ඝකාලීනව පවත්වාගැනීමට ඉවහල් වන සෛල තුළ පවතින තවත් අමතර ප්‍රොaටීනයක්‌ ද ඔවුන් අනාවරණ කළ අතර මිනිසුන් තුළ ද එම යන්ත්‍රණය ම ක්‍රියාත්මක වන බව සොයාගන්නා ලදි.

එක දිනයක්‌ තුළ විවිධ වෙනස්‌වනසුලු පාරිසරික විචලනයන් හමුවේ අප සිරුර තුළ පවතින ජෛව ඔරලෝසුව අප සිරුරේ හැසිරීම, හෝමෝන මට්‌ටම, නින්ද, දෛහික උෂ්ණත්වය, සහ පරිවෘතීය ක්‍රියාවන් පාලනය කිරීමට සෘජු ව ම දායක වේ (රූපය 1). අප ගේ පරිසරය සහ දේහය තුළ පවතින ජෛව ඔරලෝසුව (biological clock) අතර අෙන්‍යාන්‍ය සමතුලිතතාව හානි වීම දිවියේ සුවපහසුභාවයට සෘජු ව ම බාධා පමුණුවයිs. උදාහරණයක්‌ ලෙස අප බොහෝ දෙනා අත්විද ඇති පරිදි ශ්‍රී ලංකාවේ සිට ඇමෙරිකාව වැනි වෙනස්‌ වේලා කලාපයකට (time zone) ගුවන් ගමනක්‌ සිදු කළ විට දින කිහිපයක්‌ යන තුරු අප සිරුරට ඉතා අපහසුතාවක්‌ ඇති වේ. දිවා කාලයේ දී පවා අධික නිදිමතක්‌ දැනේ, දිවා කාලයට වඩා රාත්‍රි කාලයේ දී කුසගිනි දැනේ. මළපහ කිරීමට පුරුදු වී සිටි කාල වකවානුවලට අමතර අවස්‌ථාවල දී පවා මළපහ කිරීමට වුවමනාව ඇති වේ. මේ සංසිද්ධිය ජෙට්‌ ලැග් (jet lag) හෙවත් වෙනස්‌ වේලා කලාප අතර සිදු වන ගුවන් ගමනක්‌ නිසා ඇති වන ශාරීරික අපහසුව ලෙස හැඳින්වේ. එසේ ම අප ගේ ජීවන රටාව සහ ජෛව ඔරලෝසු යාමනය අතර ඇති වන දීර්ඝකාලීන අසමතුලිතතාවන් බොහෝ ලෙඩ රෝගවලට පවා පාර කපන බව සදහන් වේ.



අපේ ජෛව ඔරලෝසුව

මුල් වරට ජීවී දේහ තුළ ක්‍රියාත්මක වන ජෛව ඔරලෝසුව පිළිබදව සොයාගැනීම් සිදු වූයේ 18 වැනි සියවසේ ජීවත් වූ Jean Jacques d'Ortous de Mairan යන තාරකා විද්‍යාඥයා විසින් නිදිකුම්බා ශාකය යොදාගෙන සිදු කරන ලද පර්යේෂණවල ප්‍රතිඵලයක්‌ ලෙසට ය. අප දන්නා පරිදි නිදිකුම්බා ශාකයේ පත්‍ර දිවා කාලයේ දී හිරු එළිය දෙසට විවෘත ව පවතින අතර රාත්‍රී කාලයේ දී හැකිළී නිද්‍රdගත ව පවතී. කෙසේ නමුත් Jean Jacques d'Ortous de Mairan තීරණය කළේ රුපය 2හි දැක්‌වෙන පරිදි එක නිදිකුම්බා ශාකයක්‌ දින කිහිපයක්‌ සවාභාවිකව එළිමහනේ ද, අනෙක්‌ ශාකය එම කාලය තුළ අදුරේ ද තැබීමට ය. එහි දී ඔහු නිරීක්‌ෂණය කළේ අදුරේ තැබූ ශාකය පවා දිවා කාලයේ දී එළිමහනේ තැබූ ශාකය මෙන් විවෘත පත්‍ර සහිතව අදාළ චලනයන් සිදු කළ බවයි. එසේ අදුරේ තැබූ ශාකය හිරු එළියේ බලපෑමෙන් ස්‌වායත්ත වූයේ එම ජීවී දේහයට ආවේනික වූ අභ්‍යන්තර ජෛව ඔරලෝසුවක්‌ පවතින නිසා ය.



පසුව සිදු කළ පර්යේෂණ මඟින් අනාවරණය වූයේ නිදිකුම්බා ශාකයේ පමණක්‌ නො ව මිනිසා ඇතුළු අනෙකුත් ජීවී දේහ තුළ ද ඉහත පරිදි අභ්‍යන්තර ජෛව ඔරලෝසුවක්‌ පවතින බව ය. එහෙත් මිනිස්‌ දේහය තුළ එය කෙසේ ක්‍රියාත්මක වන්නේ දැයි ජෆ්රි සී. හෝල් ඇතුළු විද්‍යාඥයන් ත්‍රිත්වයේ සොයාගැනීම් සමාජගත වන තුරු අප දැන සිටියේ නැත.

ජෛව ඔරලෝසු ජාන සහ එම ජාන ප්‍රකාශනයෙන් සැදෙන ප්‍රොaටීන හදුනාගැනීම

1970 දී පමණ Seymour Benzer සහ ඔහු ගේ සිසුවකු වූ Ronald Konopka ප්‍රථම වරට ඔවුන් ගේ පර්යේෂණ අතරතුර දී පලතුරු මැස්‌සන් ගේ කලින් හදුනා නො ගත් නව ජානයක්‌ විකෘති කළ විට පලතුරු මැස්‌සා ගේ සර්කාඩියන් රිද්මය හෙවත් ජෛව ඔරලෝසුව වියවුල් වන බහ සොයා ගත් හ. ඔවුහු මේ ජානය period ලෙස නම් කළ හ. මෙවර නොබෙල් ත්‍යාගය දිනාගත් ජෆ්රි සී. හෝල්, මිචෙල් රෝස්‌බෂ්, සහ මිචෙල් ඩබ්ලිව්. යුන්ග් යන විද්‍යාඥයන් ත්‍රිත්වය ද පලතුරු මැස්‌සන් යොදාගනිමින් period ජානය නැවත වරක්‌ හදුනාගත් අතර එම ජානයෙන් ප්‍රකාශයට පත් වන ප්‍රොaටීනය PER ලෙස හදුන්වන ලදි. එම PER ප්‍රොaටීනය රාත්‍රි කාලයේ දී වැඩිපුර සිරුර තුළ එකතු වන අතර දිවා කාලයේ දී වියෝජනය වී සෛල තුළ PER ප්‍රොaටීන ප්‍රමාණය අඩු වී යයි.

PER ප්‍රොaටීනය මගින් දවස තුළ ජෛව ඔරලෝසු ක්‍රියාදාමය ස්‌වයං යාමනය කරයි

ජෆ්රි සී. හෝල් සහ මිචෙල් රෝස්‌බෂ් යන විද්‍යාඥයන් දෙදෙනා පසුව සිදු කළ පර්යේෂණවලින් අනාවරණය වූ පරිදි රුපය 3හි දක්‌වා ඇති ආකාරයට උදෑසන සිට සවස දක්‌වා ගත වන කාලයේ දී සෛලවල න්‍යෂ්ටියේ පවතින period ජානය (ද්විත්ව දාම DNA කොටස) එර්බිජරසචඑසදබ (පිටපත් කිරීම) යන ක්‍රියාවලිය ඔස්‌සේ තනි දාම mRNA කොටසක්‌ සාදයි. මෙහි period ජානය සතු වූ තොරතුරුවල PER ප්‍රොaටීනය සෑදීමට අවශ්‍ය දත්ත පමණක්‌ අඩංගු වේ. tRNA සහ rRNA යන තනි දාම RNA කොටස්‌වල ද මැදිහත් වීමෙන් අවසානයේ සෛල ප්ලාස්‌මය තුළ PER ප්‍රොaටීනය සෑදේ. කෙමෙන් උදෑසන සිට දිවා කල එළඹෙත් ම අප සිරුර තුළ ඉහත කී පරිදි සෑදුණු PER ප්‍රොaටීනය සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයක්‌ ඒකරාශී වේ. මෙලෙස දිවා කල සහ සවස්‌ යාමය නිම වී කෙමෙන් රාත්‍රිය උදා වන විට PER ප්‍රොaටීනය සෛලවල න්‍යෂ්ටියට ඇතුළු වී period ජානයේ 'ප්‍රමෝටර්' ලෙස හැදින්වෙන DNA කොටස හා බැඳී period ජානයේ ප්‍රකාශණය අවම කර අත්හිටුවයි. period ජානය මගින් සෑදුණු PER ප්‍රොaටීනය මගින් ම නැවත period ජානයේ ප්‍රකාශණය නවතන බැවින් මේ ජෛව ඔරලෝසු ක්‍රියාවලිය යාමනය කිරීම ස්‌වයං යමනයක්‌ ලෙස හදුනාගත හැකි ය.



කෙසේ වෙතත් ජෆ්රි සී. හෝල් සහ මිචෙල් රෝස්‌බෂ් යන විද්‍යාඥයන් දෙදෙනා පලතුරු මැස්‌සා යොදාගනිමින් සිදු කළ පර්යේෂණ ඔස්‌සේ ඉදිරිපත් කළ ඉහත කී PER ප්‍රොaටීනයේ ක්‍රියාකාරිත්වය පැහැදිලි කිරීම යම්තාක්‌ දුරට ගැටලුසහගත වූයේ PER ප්‍රොaටීනය රාත්‍රි කාලයේ දී න්‍යෂ්ටිය තුළට ගමන් කරන ආකාරය එතරම් හොදින් පැහැදිලි කිරීමට නොහැකි වූ නිසාත් PER ප්‍රොaටීනය යම් ප්‍රමාණයක්‌ න්‍යෂ්ටිය තුළ නිපදවෙනවා යෑයි ඔවුන් පැවසූ ඇතැම් කරුණු නවීන අණුක ජීවවිද්‍යාවට පටහැනි නිසාත් ය.

කෙසේ වෙතත් 1994 පමණ වන විට මිචෙල් ඩබ්ලිව්. යුන්ග්, එලිගන්ස්‌ පණුවන් යොදාගෙන සිදු කළ පර්යේෂණයක දී සර්කාඩියන් රිද්මය යාමනයට වැදගත් වන තවත් ප්‍රොaටීනයක්‌ වන TIM ප්‍රොaටීනය සොයාගත් අතර එම ප්‍රොaටීනය සාදන ජානය ලෙස timeless ජානය හදුනාගන්නා ලදි. මේ සමග ම ජෙප්රි සී. හෝල් සහ මිචෙල් රෝස්‌බෂ් යන විද්‍යාඥයන් දෙදෙනාට ගැටලුවක්‌ ව පැවැති ප්‍රොaටීනය කෙසේ සෛල ප්ලාස්‌මයේ සිට න්‍යෂ්ටියට ගමන් කරන්නේ ද යන ගැටලුවට විසදුමක්‌ සොයාගැනීමට හැකි විය. එනම් එහි දී අනාවරණය වූයේ PER ප්‍රොaටීනය, TIM ප්‍රොaටීනය සමග සෛල ප්ලාස්‌මය තුළ දී එකිනෙක හා බැඳී දෙවනුව න්‍යෂ්ටි පටලය හරහා න්‍යෂ්ටියට ගමන් කර period ජානයට බැඳී එහි ප්‍රකාශනය නවතන බවයි.

කෙසේ වෙතත් තවදුරටත් මේ ජෛව ඔරලෝසුවේ ක්‍රියාවලිය හරියට ම පැය 24ක චක්‍රයකට අනුගත වෙමින් ක්‍රියාත්මක වන ආකාරයේ ඇතැම් අපැහැදිලි තැන් පැවතිණ. එම ගැටලුවලට යම්තාක්‌ දුරට හෝ විසදුම් දෙමින් මිචෙල් ඩබ්ලිව්. යුන්ග් doubletime නමැති ජෛව ඔරලෝසුවේ ක්‍රියාවලියට වැදගත් වන නව ජානයක්‌ හදුනාගත් අතර එය DBT නම් ප්‍රොaටීනයක්‌ සාදයි. එමගින් PER ජීවී දේහ තුළ වැඩිපුර ඒකරාශී වීම වළක්‌වයි.

ඉහත කී ප්‍රධාන ප්‍රොaටීන වන PERල TIM සහ DBT යන ප්‍රොaටීනවලට අමතරව period ජානය යාමනයට වැදගත් වන අමතර ප්‍රොaටීන ද ඇති බව මේ විද්‍යාඥයන් ත්‍රිතත්වය සිදු කළ සමකාලීන පර්යේෂණවලින් අනාවරණය විය. ඊට අමතරව ජෛව ඔරලෝසුවේ ක්‍රියාවලියට ආලෝකයේ මැදිහත් වීම පැහැදිලි කළ හැකි අණුක පදනම ද ඔවුන් විසින් අනාවරණය කරගන්නා ලදි.




ස්‌වීඩන් විද්‍යාඥයකු සහ නව නිපැයුම්කරුවකු වූ Alfred Nobel ගේ අන්තිම කැමැති පත්‍රයේ සදහන් වූ සංකල්පයකට අනුව 1900 දී ප්‍රථම වරට රසායන විද්‍යාව, සාහිත්‍යය, භෞතික විද්‍යාව, සාමය සහ කායික විද්‍යාව හෝ වෛද්‍ය විද්‍යාව වෙනුවෙන් සිදු කරන අද්විතීය නව සොයාගැනීම් සහ විශිෂ්ට සේවාවන් උදෙසා නොබෙල් ත්‍යාග පිරිනැමීම පිණිස නොබෙල් ත්‍යාග කමිටුව ස්‌ථාපනය කෙරුණු අතර මුල් වරට ඉහත කී විෂයන් සදහා වසර 1901 දී නොබෙල් ත්‍යාග පිරිනමන ලදී. පසුව ආර්ථික විද්‍යා විෂය ද නොබෙල් ත්‍යාග සඳහා ඇතුළත් කරන ලදී. 2017 වසර වන විට එක්‌ නොබෙල් ත්‍යාගයක්‌ සදහා පිරිනමන මුදල ඇමෙරිකානු ඩොලර් මිලියනයක්‌ පමණ විය. 1901 වසරේ සිට මේ දක්‌වා 214 දෙනකු පමණ ලොව පුරා කායික විද්‍යාව හෝ වෙද්‍ය විද්‍යාව සදහා නොබෙල් ත්‍යාගයෙන් පිදුම් ලබා ඇති අතර ඒ වාර 108ක දී ය.

ජෆ්රි සී. හෝල්, 1945 දී ඇමෙරිකාවේ New York නගරයේ දී උපත ලැබී ය. ඔහු 1971 වසරේ දී ඔහු ගේ ආචාර්ය උපාධිය Washington සරසවියෙන් ලබාගත් අතර ඉන් පසුව 1971 සිට 1973 දක්‌වා කැලිෆොaනියා තාක්‌ෂණ ආයතනයේ පශ්චාත් ආචාර්ය උපාධිධාරියකු ලෙස කටුතු කර පසුව 1974 දී Brandeis විශ්වවිද්‍යාලයයේ විද්‍යාඥයකු ලෙස කටයුතු කිරීම ඇරඹී ය. පසුව 2002 වසරේ සිට Maine විශ්වවිද්‍යාලයයට අනුබද්ධ ව කටයුතු කළේ ය.

මිචෙල් රෝස්‌බෂ්, ඇමෙරිකාවේ Kansas නගරයේ දී 1944 දී උපත ලද අතර 1970 වසරේ දී කේම්බ්‍රිඡ්හි මැසචුසෙට්‌ස්‌ තාක්‌ෂණ ආයතනයෙන් ඔහු ගේ ආචාර්ය උපාධිය සම්පූර්ණ කරගත්තේ ය. 1970 සිට වසර තුනක කාලයක්‌ පශ්චාත් ආචාර්ය උපාධිධාරියකු ලෙස ස්‌කොට්‌ලන්ඩ්හි Edinburgh විශ්වවිද්‍යාලයයේ සේවය කළ ඔහු 1974 සිට ඇමෙරිකාවේ Brandeis විශ්වවිද්‍යාලයයේ විද්‍යාඥයකු ලෙස කටයුතු කර ඇත.

මිචෙල් ඩබ්ලිව්. යුන්ග්, 1949 වසරේ දී ඇමෙරිකාවේ Miami නගරයේ දී උපත ලැබී ය. 1975 වසරේ දී ටෙක්‌සාස්‌ සරසවියෙන් තම ආචාර්ය උපාධිය ලබාගත් ඔහු ඉන් පසු වසර දෙකක්‌ පශ්චාත් ආචාර්ය උපාධිධාරියකු ලෙස Palo Alto විශ්වවිද්‍යාලයයේ කටයුතු කරන ලදී. 1978 සිට ඔහු New York නගරයේ Rockefeller විශ්වවිද්‍යාලයයේ විද්‍යාඥයකු ලෙස කටයුතු කර ඇත.

මෙවර කායික හා වෛද්‍ය විද්‍යාව පිළිබද නොබෙල් ත්‍යාගය ජෆ්රි සී. හෝල් ඇතුළු විද්‍යාඥයන් ත්‍රිත්වයට ලැබුණු බව සදහන් වූ විගස ඔවුන් පවා තරමක විමතියකට පත් වූයේ මෑත කාලයේ දී බොහෝ කතා බහට ලක්‌ වූ CRISPR තාක්‌ෂණය සොයාගත් විද්‍යාඥයන් ඇතුළු අනෙකුත් ආන්දෝලනාත්මක සොයාගැනීම් බොහොමයක්‌ සිදු කළ විද්‍යාඥයන් පවා මෙවර කායික හා වෛද්‍ය විද්‍යාව පිළිබද නොබෙල් ත්‍යාගය සදහා යෝජනා කර තිබූ බැවිනි. අනෙක්‌ විශේෂ කරණය වන්නේ මෙහි දී මේ විද්‍යාඥයන් තිදෙන දිගු කාලයක්‌ තිස්‌සේ ඉතා ම සමගි සම්පන්නව සහ මිත්‍රශීලීව සිදු කරගෙන ගිය පර්යේෂණ මාලාවක්‌ වසර 20කට ආසන්න කාලයක්‌ ගත වුව ද සුදුසු මොහොතේ දී නිසි ඇගයීමට පාත්‍ර වීමයි. ලොව පුරා බොහෝ විද්‍යාඥයන් තම ජීවිත කාලය ම කැප කර සොයාගන්නා නව දැනුම කිනම් හෝ ඇගයීමකට පාත්‍ර වීම භාග්‍යයක්‌ ලෙස සැලකේ. එයින් ද නොබෙල් ත්‍යාගයෙන් පිදුම් ලැබීමට තරම් වාසනාවක්‌ හිමි කරගන්නේ සුවහසක්‌ වූ විද්‍යාඥයන් ගෙන් අතළොස්‌සක්‌ පමණි. නොබෙල් ත්‍යාගයෙන් පිදුම් නො ලද අනෙකුත් සියලු ම විද්‍යාඥයන් ලෝකයට කරන අමිල මෙහෙය ද අප මෙහි දී සිහිපත් කළ යුතු ව ඇත.

ආචාර්ය සමීර ආර් සමරකෝන්

ජෛවරසායන අණුකජීවවේද සහ ජෛවතාක්‌ෂණ ආයතනය, කොළඹ විශ්වවිද්‍යාලයය