''आण्विकांचा मध्यवर्ती सिद्धांत जीवशास्त्र डीएनए ते आरएनए द्वारे प्रथिनांमध्ये अनुक्रमिक माहितीचे तपशीलवार अवशेष-दर-अवशेष हस्तांतरणाशी संबंधित आहे. त्यात असे नमूद केले आहे की अशी माहिती डीएनए ते प्रथिनाकडे दिशाहीन असते आणि ती प्रथिनातून प्रथिने किंवा न्यूक्लिक ॲसिडमध्ये हस्तांतरित केली जाऊ शकत नाही'' (क्रिक एफ., 1970).
स्टॅनली मिलरने 1952 मध्ये आणि दुसरा प्रयोग 1959 मध्ये पृथ्वीच्या आदिम वातावरणातील जीवनाची उत्पत्ती समजून घेण्यासाठी आणि उलगडण्यासाठी केला आणि 2007 पर्यंत ते जगले. त्यांच्या काळात डीएनए एक महत्त्वाचा समजला गेला. जैविक रेणू, प्रत्यक्षात माहितीच्या पॉलिमरच्या दृष्टीने सर्वात महत्वाचे जैविक रेणू. तथापि, मिलरने त्यांच्या कार्यात आणि विचारांमध्ये 'न्यूक्लिक ॲसिड संबंधित माहितीच्या रेणू'चा स्पष्टपणे उल्लेख करणे पूर्णपणे चुकलेले दिसते.
मिलरच्या प्रयोगाबद्दल एक जिज्ञासू बाब म्हणजे पृथ्वीच्या सुरुवातीच्या परिस्थितीत न्यूक्लिक अॅसिड माहितीपर पॉलिमर शोधणे त्याने का चुकवले आणि फक्त अमीनो अॅसिडवर लक्ष केंद्रित केले? फॉस्फरस आदिम ज्वालामुखीच्या उद्रेकाच्या परिस्थितीत असण्याची शक्यता असूनही, त्याने फॉस्फेट पूर्ववर्ती वापरला नाही म्हणून असे आहे का? किंवा त्याने असे गृहीत धरले आहे प्रथिने केवळ माहितीपूर्ण पॉलिमर असू शकते आणि म्हणूनच केवळ अमीनो ऍसिडसाठी पाहिले जाऊ शकते? त्याला खात्री होती की प्रथिने हा जीवनाच्या उत्पत्तीचा आधार आहे आणि म्हणूनच त्याने त्याच्या प्रयोगात केवळ अमीनो ऍसिडचे अस्तित्व शोधले की प्रथिने मानवी शरीरातील सर्व कार्ये करतात आणि आपण जे काही आहोत त्याचा आधार आहे आणि म्हणूनच ते अधिक आहेत न्यूक्लिक अ‍ॅसिडपेक्षाही महत्त्वाचा आहे, ज्याचा त्याने त्यावेळी विचार केला असेल?
70 वर्षांपूर्वी प्रथिने आणि त्यांच्या कार्यक्षमतेबद्दल बरेच काही माहित होते आणि त्या वेळी न्यूक्लिक अॅसिडबद्दल कमी होते. शरीरातील सर्व जैविक अभिक्रियांसाठी प्रथिने जबाबदार असल्याने ते माहिती वाहक असावेत असे मिलरचे मत होते; आणि म्हणूनच त्याने फक्त त्याच्या प्रयोगांमध्ये प्रथिनांचे बिल्डिंग ब्लॉक्स शोधले. हे प्रशंसनीय आहे की न्यूक्लिक अॅसिड बिल्डिंग ब्लॉक्स देखील तयार केले गेले होते परंतु ते अत्याधुनिक साधनांच्या अभावामुळे शोधू शकलेल्या प्रमाणात आढळू शकले नाहीत.
डीएनए रचना एक वर्षानंतर 1953 मध्ये प्रकट झाली, ज्याने डीएनएसाठी दुहेरी हेलिकल रचना प्रस्तावित केली आणि त्याच्या प्रतिकृती गुणधर्माबद्दल सांगितले. यातून प्रसिद्धीला जन्म दिला'सेंट्रल डॉगमा 1970 मध्ये ख्यातनाम शास्त्रज्ञ फ्रान्सिस क्रिक यांचे आण्विक जीवशास्त्र'!1 आणि शास्त्रज्ञ मध्यवर्ती मताशी इतके जुळले आणि त्यांना खात्री पटली की त्यांनी पृथ्वीच्या आदिम परिस्थितीत न्यूक्लिक अॅसिडच्या पूर्ववर्तीकडे मागे वळून पाहिले नाही.
कथा मिलरने संपेल असे वाटत नाही; प्राचीन पृथ्वीच्या परिस्थितीत कोणीही न्यूक्लिक अॅसिड पूर्ववर्ती शोधत असल्याचे दिसत नाही - विज्ञानाच्या या वेगाने पुढे जाणाऱ्या टप्प्यात खूप आश्चर्यकारक गोष्ट आहे. जरी प्रीबायोटिक संदर्भात अॅडेनाइनचे संश्लेषण झाल्याचे अहवाल आहेत2 परंतु न्यूक्लियोटाइड प्रिकर्सर्सच्या प्रीबायोटिक संश्लेषणाचे महत्त्वपूर्ण अहवाल सदरलँडने दिले आहेत3 2009 मध्ये आणि पुढे. 2017 मध्ये संशोधक4 इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज आणि हाय-पॉवर लेसर-चालित प्लाझ्मा प्रभावांचा वापर करून आरएनए न्यूक्लिओबेस तयार करण्यासाठी मिलर आणि युरे यांनी वापरल्याप्रमाणे समान कमी करण्याच्या परिस्थितीचे अनुकरण केले.
जर मिलरने खरंच प्रथिनांचा माहितीपूर्ण पॉलिमर म्हणून विचार केला असेल तर प्रश्न उद्भवतो, "प्रोटीन खरोखर माहिती पॉलिमर आहे का"? 'केंद्रीय मतप्रणाली'च्या वर्चस्वाच्या अर्ध्या शतकानंतर, आपल्याला कूनिनचा पेपर पहायला मिळतो.5 2012 चे शीर्षक 'Des the Central dogma still stand? प्रिओनची कथा, एक चुकीचे फोल्ड केलेले प्रथिने ज्यामुळे रोग होतो, हे एक प्रकरण आहे. शरीरातील चुकीचे फोल्ड केलेले प्रिओन प्रथिने रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया का उत्तेजित करत नाहीत आणि/किंवा प्रणालीतून काढून टाकले जातात? त्याऐवजी, हे चुकीचे फोल्ड केलेले प्रथिने CZD रोगाप्रमाणेच इतर प्रथिने "खराब" म्हणून बनवू लागतात. "चांगली" प्रथिने इतर "वाईट" प्रथिने चुकीच्या फोल्ड करण्यासाठी का मार्गदर्शन/निर्णय करतात आणि सेल्युलर यंत्रणा ते का थांबवत नाही? या चुकीच्या फोल्ड केलेल्या प्रोटीनमध्ये कोणती माहिती आहे जी इतर समान प्रथिनांमध्ये "हस्तांतरित" होते आणि ते अनियमितपणे कार्य करू लागतात? पुढे, प्राइन्स अत्यंत असामान्य गुणधर्म दर्शवतात, विशेषत: उपचारांसाठी असाधारण प्रतिकार जो उच्च-डोस यूव्ही विकिरण सारख्या लहान न्यूक्लिक अॅसिड रेणूंना देखील निष्क्रिय करतो.6. डिटर्जंट्सच्या उपस्थितीत 100 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमानात प्री-हीटिंग करून प्रिन्स नष्ट केले जाऊ शकतात आणि त्यानंतर एंजाइमॅटिक उपचार केले जातात.7.
यीस्टमधील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की प्रिओन प्रथिनांमध्ये एक अव्यवस्थित प्रिओन-निर्धारित डोमेन असते जे चांगल्या ते "वाईट" प्रथिनांकडे त्याचे रचनात्मक संक्रमण ट्रिगर करते.8. कमी वारंवारता (10-6 च्या क्रमाने) उत्स्फूर्तपणे प्रिओन रचना तयार होते9 आणि प्रिओन स्थितीत जाणे आणि तेथून जाणे तणावाच्या परिस्थितीत वाढते10. उत्परिवर्ती हेटेरोलोगस प्रिओन जनुकांमध्ये वेगळे केले गेले आहेत, ज्यामध्ये प्रिओन निर्मितीची वारंवारता जास्त आहे11.
वरील अभ्यास असे सुचवतात का की चुकीच्या फोल्ड केलेले प्रिओन प्रथिने इतर प्रथिनांना माहिती देतात आणि कदाचित प्रिओन जनुकांमध्ये उत्परिवर्तन घडवून आणण्यासाठी डीएनएकडे परत येऊ शकतात? प्रिओन-आश्रित फिनोटाइपिक आनुवंशिकतेचे अनुवांशिक एकीकरण सूचित करते की ते शक्य आहे. तथापि, आजपर्यंत, रिव्हर्स ट्रान्सलेशन (प्रोटीन ते डीएनए) शोधले गेले नाही आणि केंद्रीय मतप्रणालीच्या मजबूत प्रभावामुळे आणि अशा प्रयत्नांसाठी निधीच्या संभाव्य अभावामुळे ते कधीही शोधले जाण्याची शक्यता नाही. तथापि, हे समजण्याजोगे आहे की प्रथिने ते डीएनएमध्ये माहिती हस्तांतरणाच्या चॅनेलची अंतर्निहित आण्विक यंत्रणा काल्पनिक उलट भाषांतरापेक्षा पूर्णपणे भिन्न आहेत आणि काही वेळेस प्रकाशात येऊ शकतात. या प्रश्नाचे उत्तर देणे कठीण आहे परंतु निःसंशयपणे चौकशीची मुक्त अखंड भावना हे विज्ञानाचे वैशिष्ट्य आहे आणि एखाद्या मतप्रणालीशी किंवा पंथाशी लग्न करणे हे विज्ञानासाठी विपरित आहे आणि वैज्ञानिक समुदायाच्या विचारांना प्रोग्राम करण्याची क्षमता आहे.
***
संदर्भ:
1. क्रिक एफ., 1970. सेंट्रल डॉग्मा ऑफ मॉलिक्युलर बायोलॉजी. निसर्ग 227, 561–563 (1970). DOI: https://doi.org/10.1038/227561a0
2. McCollom TM., 2013. Miller-Urey and Beyond: आम्ही मागील 60 वर्षांत प्रीबायोटिक सेंद्रिय संश्लेषण प्रतिक्रियांबद्दल काय शिकलो? पृथ्वी आणि ग्रह विज्ञानांचे वार्षिक पुनरावलोकन. खंड. 41:207-229 (खंड प्रकाशन तारीख मे 2013) प्रथम 7 मार्च 2013 रोजी आगाऊ पुनरावलोकन म्हणून ऑनलाइन प्रकाशित झाले. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457
3. पॉनर, एम., गेरलँड, बी. आणि सदरलँड, जे., 2009. प्रीबायोटिकली प्रशंसनीय परिस्थितीत सक्रिय पायरीमिडीन रिबोन्यूक्लियोटाइड्सचे संश्लेषण. निसर्ग ४५९, २३९–२४२ (२००९). https://doi.org/10.1038/nature08013
4. Ferus M, Pietrucci F, et al 2017. मिलर-युरे कमी करणाऱ्या वातावरणात न्यूक्लियोबेसची निर्मिती. PNAS एप्रिल 25, 2017 114 (17) 4306-4311; 10 एप्रिल 2017 रोजी प्रथम प्रकाशित. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114
5. कूनिन, EV 2012. केंद्रीय मतप्रणाली अजूनही उभी आहे का?. Biol Direct 7, 27 (2012). https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-27
6. बेलिंगर-कवाहारा सी, क्लीव्हर जेई, डायनर टीओ, प्रुसिनर एसबी: शुद्ध केलेले स्क्रॅपी प्राइन्स अतिनील विकिरणाने निष्क्रिय होण्यास प्रतिकार करतात. जे विरोल. 1987, 61 (1): 159-166. वर ऑनलाइन उपलब्ध आहे https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3097336/
7. लॅन्गेवेल्ड जेपीएम, जेंग-जी वांग जेजे, एट अल 2003. संक्रमित गुरे आणि मेंढ्यांपासून ब्रेन स्टेममधील प्रिओन प्रोटीनचे एन्झाइमेटिक डिग्रेडेशन. संसर्गजन्य रोगांचे जर्नल, खंड 188, अंक 11, 1 डिसेंबर 2003, पृष्ठे 1782-1789. DOI: https://doi.org/10.1086/379664.
8. मुखोपाध्याय एस, कृष्णन आर, लेमके ईए, लिंडक्विस्ट एस, डेनिज एए: एक नेटिव्हली उलगडलेला यीस्ट प्रिओन मोनोमर कोसळलेल्या आणि वेगाने चढ-उतार होणाऱ्या संरचनांचा अवलंब करतो. Proc Natl Acad Sci US A. 2007, 104 (8): 2649-2654. 10.1073/pnas.0611503104..DOI:: https://doi.org/10.1073/pnas.0611503104
9. चेर्नॉफ यो, न्यूनाम जीपी, कुमार जे, अॅलन के, झिंक एडी: यीस्टमधील प्रोटीन म्युटेटरसाठी पुरावा: [PSI] प्रिओनच्या निर्मिती, स्थिरता आणि विषारीपणामध्ये Hsp70-संबंधित चेपेरोन एसएसबीची भूमिका. मोल सेल बायोल. 1999, 19 (12): 8103-8112. DOI: https://doi.org/10.1128/mcb.19.12.8103
10. हाफमन आर, अल्बर्टी एस, लिंडक्विस्ट एस: प्रियन्स, प्रोटीन होमिओस्टॅसिस आणि फेनोटाइपिक विविधता. ट्रेंड सेल बायोल. 2010, 20 (3): 125-133. 10.1016/j.tcb.2009.12.003.DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2009.12.003
11. Tuite M, Stojanovski K, Ness F, Merritt G, Koloteva-Levine N: यीस्ट प्रिन्सच्या डी नोव्हो निर्मितीसाठी सेल्युलर घटक महत्वाचे आहेत. बायोकेम सोक ट्रान्स. 2008, 36 (पं. 5): 1083-1087.DOI: https://doi.org/10.1042/BST0361083
***
