உயிருள்ள செல்களை கட்டுப்படுத்த ஒரு ப்ரோக்ராம்மிங் மொழி

MIT ஐ சேர்ந்த உயிரியல் பொறியியலாளர்கள் செல் ஒன்றின் பண்பை தேவைக்கு ஏற்றவாறு மாற்றியமைக்கக் கூடிய ஒரு ப்ரோக்ராம்மிங் மொழி ஒன்றை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த மொழி மூலம் DNA சார்ந்த சுற்றுக்களை உருவாக்கி அதனைக் கொண்டு செல்களுக்கு புதிய தொழிற்பாடுகளை புகட்டமுடியும்.

இந்த மொழியை பயன்படுத்தி யார் வேண்டும் என்றாலும் ப்ரோக்ராம் எழுத முடியும். உதாரணமாக சுற்றுச் சூலில் இடம்பெறும் மாற்றங்களுக்கு எப்படி முகம்கொடுக்க வேண்டும் என்று ப்ரோக்ராம் மூலம் குறிப்பிட்டால், அதிலிருந்து DNA வரிசையைப் வெளியீட்டாகப் பெறமுடியும்.

எளிமையாகக் கூற வேண்டுமென்றால் இது ஒரு பக்டீரியாக்களுக்கான ப்ரோக்ராமிங் மொழி என்கிறார் MIT உயிரியல் பொறியியலாளர். எப்படி எழுத்து மூலமான மொழியைக் கொண்டு கணணிகளை ப்ரோக்ராம் செய்கிறோமோ, அதனைப் போல இங்கு எழுத்தைக் கொண்டு ப்ரோக்ராம் எழுதி அத்தனை கம்பைல் செய்து DNA வரிசையைப் பெறமுடியும், பின்னர் அந்த வரிசையை செல் ஒன்றினுள் செலுத்துவது மூலம் நீங்கள் எதிர்பார்த்த விளைவை அடையமுடியும்.

ஏற்கனவே இந்த ப்ரோக்ராம் மொழியை பயன்படுத்தி மூன்று வேறுபட்ட உள்ளீடுகளுக்கு துலங்கல்களை காட்டும் செல் சுற்றுக்களை விஞ்ஞானிகள் வெற்றிகரமாக உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த மொழியைப் பயன்படுத்தி, எதிர்காலத்தில் புற்றுநோய் செல்களை கண்டறிந்தால் அதற்கான மாற்றீடு மருந்தை வெளியிடக்கூடிய பக்டீரியா செல்களை உருவாக்கிவிட முடியும், அல்லது நொதிக்கும் செயற்பாடுகளை கட்டுப்படுத்துதல், விஷங்களை முறித்தல் இப்படி இதன் பயன்பாடு எல்லையற்றது என்றும் இதன் ஆய்வாளர்கள் கருதுகின்றனர்.

கடந்த 15 ஆண்டுகளாக உயிரியல் ஆய்வாளர்கள் பல்வேறுபட்ட மரபணுப் பாகங்களை உருவாக்கியுள்ளனர். உணரிகள், ஞாபக ஆளிகள், உயிர்க் கடிகாரங்கள் இப்படிப் பல. இவற்றை ஒன்றோடு ஒன்று சேர்த்து ஏற்றகனவே இருக்கும் செல்களை மாற்றியமைத்து அவற்றுக்கு புதிய பண்புகளைக் கொடுத்தனர்.

ஆனால் இந்த மரபணுப் பாகங்களை உருவாக்குவது அவ்வளவு சுலபமான விடையமாக இருந்ததில்லை, அதற்கு மிகுந்த சிறப்புத் தேர்ச்சியும் குறித்த பாகம் பற்றிய நுண்ணிய அறிவும் தேவை. ஆனால் ஒரு ப்ரோக்ராம்மிங் மொழியை பயன்படுத்துவதற்கு இப்படியான சிறப்புத் தேர்ச்சிமிக்க அறிவு அவசியமில்லை.

பாடசாலை மாணவர்களே இலகுவாக அவர்களது கணனியில் இருந்துகொண்டு ப்ரோக்ராம் எழுதி வெளியீட்டாக DNA வரிசையைப் பெறமுடியும்.

இந்த செல்களுக்கான மொழி, Verilog எனப்படும் மொழியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. Verilog கணணி சிப்களை ப்ரோக்ராம் செய்யும் மொழியாகும். அந்த மொழியைக் செல்களுக்கு வேலைசெய்ய வைக்க ஆய்வாளர்கள், DNA வைப் பயன்படுத்தி லாஜிக் படலங்கள், உணரிகள் என்பவற்றை உருவாக்கி அதிலிருந்து இந்த மொழியை கட்டமைத்துள்ளனர்.

இந்த ப்ரோக்ராம் மொழியில் இருக்கும் உணரிகள் ஆக்சிஜன், குளுகோஸ், ஒளி, வெப்பநிலை, அமிலத்தன்மை போன்ற சூழல் காரணிகளை உணரக்கூடியது. மேலும், உங்களுக்கு விருப்பம் இருந்தால் உங்களுக்குத் தேவையான புதிய உணரியை நீங்களே வடிவமைத்துக்கொள்ளவும் முடியும்.

தற்போதைய ப்ரோக்ராம் மொழி E. coli வகை பக்டீரியாவிண் DNA இற்கு பொருந்துமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது. இனி வரும் காலங்களில் வேறுபட்ட பக்டீரியாக்களுக்கும் இந்த மொழியைப் பயன்படுத்தி புதிய DNA வரிசையை உருவாக்கக்கூடியவாறு மொழியை மேம்படுத்த ஆய்வுகள் இடம்பெறுகின்றன.

இதன் மூலம் ஒரு தடவை எழுதிய ப்ரோக்ராம்மை கொண்டு வேறுபட்ட செல்களுக்கு வேறுபட்ட DNA வரிசைகளை உருவாக்கிடமுடியும்!

இந்த மொழியைக்கொண்டு இதுவரை 60 வேறுபட்ட தொழிற்பாடுகள் கொண்ட சுற்றுக்களை ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். இதில் 45 சுற்றுக்கள் முதல் தடவையிலேயே எந்தவித பிழைகளும் இன்றி தொழிற்பட்டது. பெரும்பாலான சுற்றுக்கள் சூழலில் இடம்பெறும் மாற்றங்களை அவதானிக்க உருவாக்கப்பட்டவை. உதாரணமாக ஆக்சிஜன் அளவை அளத்தல், குளுகோசின் செறிவை அளத்தல் போன்றன. இவற்றுக்கு ஏற்றவாறு சரியான விடைகளை இந்தச் சுற்றுக்களும் கொடுத்துள்ளன.

இந்த மொழியைப் பயன்படுத்தி ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கியுள்ள மிகப்பெரிய சுற்றில் 12,000 DNA ஜோடி வரிசைகள் இருக்கின்றன! இப்படியான சிக்கலான சுற்றுக்களைக் கூட உருவாக்கிவிடக் காரணமாக இருப்பது இந்த மொழியின் வேகம், இதற்கு முதல், இப்படியான ஒரு சுற்றை உருவாக்க பல வருடங்கள் எடுத்திருக்கும், ஆனால் தற்போது ஒரு பட்டனை கிளிக் செய்வதன் மூலம் இதனை உருவாக்கிடமுடியும்.

இது நிச்சயம் உயிரியல் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியில் ஒரு பெரும் சாதனை என்பது மறுக்கமுடியாத உண்மை.

தகவல் மற்றும் படம்: MIT news