''आणविकको केन्द्रीय सिद्धान्त जीव विज्ञान DNA बाट RNA मार्फत प्रोटीनमा क्रमिक जानकारीको विस्तृत अवशेष-द्वारा-अवशेष स्थानान्तरणसँग सम्बन्धित छ। यसले बताउँछ कि यस्तो जानकारी डीएनएबाट प्रोटीनमा दिशाहीन हुन्छ र प्रोटीनबाट प्रोटीन वा न्यूक्लिक एसिडमा स्थानान्तरण गर्न सकिँदैन'' (क्रिक एफ।, १९७०)।
स्टेनली मिलरले 1952 मा र अर्को 1959 मा प्रारम्भिक पृथ्वीको वातावरणमा जीवनको उत्पत्ति बुझ्न र बुझ्न र 2007 सम्म बाँच्नका लागि प्रयोगहरू गरे। उनको समयमा, डीएनए महत्त्वपूर्ण मानिएको थियो। जैविक अणु, वास्तवमा सूचनात्मक बहुलकको सन्दर्भमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण जैविक अणु। यद्यपि, मिलरले आफ्ना काम र विचारहरूमा 'न्यूक्लिक एसिड सम्बन्धित सूचनात्मक अणु' को कुनै पनि उल्लेख गर्न पूर्ण रूपमा छुटेको जस्तो देखिन्छ।
मिलरको प्रयोगको बारेमा एउटा जिज्ञासु पक्ष यो हो कि उनले प्रारम्भिक पृथ्वीको अवस्थाहरूमा न्यूक्लिक एसिड सूचनात्मक पोलिमर खोज्न किन छुटेका थिए, र केवल एमिनो एसिडहरूमा केन्द्रित थिए? फस्फोरस आदिम ज्वालामुखी विष्फोट अवस्थाहरूमा उपस्थित हुन सक्ने सम्भावना भए तापनि उसले फस्फेट पूर्ववर्तीहरू प्रयोग नगरेको कारण हो? वा उसले त्यो अनुमान गरेको थियो प्रोटिन केवल सूचनात्मक बहुलक मात्र हुन सक्छ र त्यसैले एमिनो एसिडको लागि मात्र हेरिएको छ? के उहाँ विश्वस्त हुनुहुन्थ्यो कि प्रोटीन जीवनको उत्पत्तिको लागि आधार हो र त्यसैले आफ्नो प्रयोगमा केवल एमिनो एसिडको अस्तित्व खोजेको थियो वा प्रोटीनले मानव शरीरमा सबै कार्यहरू गर्दछ र हामी फेनोटाइपिक रूपमा के छौं भन्ने आधार हो र यस तथ्यलाई हेरेका थिए। न्यूक्लिक एसिड भन्दा महत्त्वपूर्ण, जुन उसले त्यतिबेला सोचेको हुन सक्छ?
७० वर्ष पहिले प्रोटिन र तिनको कार्यक्षमताको बारेमा धेरै कुरा थाहा थियो र त्यतिबेला न्यूक्लिक एसिडको बारेमा कम। प्रोटिनहरू शरीरमा हुने सबै जैविक प्रतिक्रियाहरूको लागि जिम्मेवार हुन्छन्, त्यसैले मिलरले सोचे कि तिनीहरू सूचना वाहक हुनुपर्छ; र त्यसैले आफ्नो प्रयोगहरूमा मात्र प्रोटिनको निर्माण ब्लकहरू खोजे। यो प्रशंसनीय छ कि न्यूक्लिक एसिड बिल्डिंग ब्लकहरू पनि बनाइएका थिए तर यस्तो ट्रेस मात्रामा उपस्थित थिए जुन परिष्कृत उपकरणको कमीको कारण पत्ता लगाउन सकिएन।
डीएनए संरचना एक वर्ष पछि 1953 मा प्रकट भयो, जसले DNA को लागि डबल हेलिकल संरचना प्रस्ताव गर्यो र यसको प्रतिकृति गुणको बारेमा कुरा गर्यो। यसबाट जन्मियो प्रसिद्ध 'केन्द्रीय सिद्धान्त सन् १९७० मा प्रसिद्ध वैज्ञानिक फ्रान्सिस क्रिकद्वारा आणविक जीवविज्ञानको1 र वैज्ञानिकहरू केन्द्रीय सिद्धान्तमा यत्तिको ट्युन भए र विश्वस्त भए कि उनीहरूले पृथ्वीको आदिम अवस्थाहरूमा न्यूक्लिक एसिड पूर्ववर्तीहरूका लागि पछाडि फर्केर हेरेनन्।
कथा मिलरसँग समाप्त भएको जस्तो लाग्दैन; कसैले पनि धेरै लामो समयसम्म आदिम पृथ्वीको अवस्थाहरूमा न्यूक्लिक एसिड पूर्ववर्तीहरू खोजेको जस्तो देखिँदैन - विज्ञानको यस द्रुत गतिमा चलिरहेको चरणमा धेरै अचम्मको कुरा। यद्यपि प्रीबायोटिक सन्दर्भमा एडिनिनको संश्लेषणको रिपोर्टहरू छन्2 तर न्यूक्लियोटाइड पूर्ववर्तीहरूको प्रीबायोटिक संश्लेषणको महत्त्वपूर्ण रिपोर्ट सदरल्याण्ड द्वारा थियो3 2009 र त्यसपछि। 2017 शोधकर्ताहरूले4 मिलर र युरेले विद्युतीय डिस्चार्जहरू र उच्च-शक्ति लेजर-संचालित प्लाज्मा प्रभावहरू प्रयोग गरेर आरएनए न्यूक्लियोबेसहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गरे जस्तै समान घटाउने अवस्थाहरू सिमुलेटेड।
यदि मिलरले वास्तवमा प्रोटीनलाई सूचनात्मक बहुलकको रूपमा सोचेका थिए भने प्रश्न उठ्छ, "के प्रोटिन साँच्चै एक सूचना बहुलक हो"? करिब आधा शताब्दीको 'केन्द्रीय सिद्धान्त' को प्रभुत्व पछि, हामी कुनिनको कागज देख्न सक्छौं।5 २०१२ को शीर्षक 'के केन्द्रीय सिद्धान्त अझै खडा छ? प्रियोनको कथा, एक गलत फोल्ड प्रोटीन जसले रोग निम्त्याउँछ, बिन्दुमा एक मामला हो। किन शरीरमा मिसफोल्ड गरिएको प्रियोन प्रोटीनले प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया ट्रिगर गर्दैन र/वा प्रणालीबाट हटाइन्छ? यसको सट्टा, यो गलत फोल्ड गरिएको प्रोटीनले CZD रोगको मामलामा जस्तै "खराब" जस्तै अन्य प्रोटीनहरू बनाउन थाल्छ। किन "राम्रो" प्रोटीनहरू अन्य "खराब" प्रोटिनहरू गलत फोल्ड गर्न निर्देशित/निर्देशित हुन्छन् र किन सेलुलर मेसिनरीले यसलाई रोक्दैन? यो गलत फोल्ड गरिएको प्रोटीनसँग के जानकारी छ जुन अन्य समान प्रोटीनहरूमा "स्थानान्तरण" हुन्छ र तिनीहरूले अनियमित रूपमा कार्य गर्न थाल्छन्? यसबाहेक, प्राइन्सहरूले अत्यन्त असामान्य गुणहरू देखाउँछन्, विशेष गरी उपचारको लागि असाधारण प्रतिरोध जसले सबैभन्दा सानो न्यूक्लिक एसिड अणुहरू जस्तै उच्च-डोज यूवी विकिरणलाई पनि निष्क्रिय पार्छ।6। डिटर्जेन्टको उपस्थितिमा 100 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथिको तापक्रममा प्रिन्सलाई पूर्व तताएर इन्जाइम्याटिक उपचारद्वारा नष्ट गर्न सकिन्छ।7.
यीस्टमा भएको अध्ययनले देखाएको छ कि प्रियोन प्रोटिनहरूमा अव्यवस्थित प्रियोन-निर्धारण डोमेन हुन्छ जसले राम्रोबाट "खराब" प्रोटीनमा यसको संरचनात्मक संक्रमणलाई ट्रिगर गर्दछ।8। प्रियोन कन्फर्मेसन कम फ्रिक्वेन्सीमा (१०-६ को क्रममा) सहज रूपमा बनाउँछ।9 र तनाव अवस्थाहरूमा prion राज्यमा र बाट स्विच बढ्छ10। उत्परिवर्तीहरूलाई हेटेरोलोगस प्रियोन जीनहरूमा पृथक गरिएको छ, प्रियोन गठनको धेरै उच्च आवृत्तिको साथ।11.
के माथिका अध्ययनहरूले सुझाव दिन्छ कि गलत फोल्ड गरिएको प्रियोन प्रोटीनहरूले अन्य प्रोटिनहरूमा जानकारी पास गर्दछ र सम्भवतः डीएनएमा फिर्ता प्रियोन जीनहरूमा उत्परिवर्तन ट्रिगर गर्न सक्छ? prion-निर्भर phenotypic आनुवंशिकता को आनुवंशिक आत्मसातले यो सम्भव हुन सक्छ भन्ने सुझाव दिन्छ। यद्यपि, आजसम्म, उल्टो अनुवाद (डीएनएमा प्रोटिन) पत्ता लागेको छैन र केन्द्रीय सिद्धान्तको बलियो प्रभाव र त्यस्ता प्रयासहरूको लागि सम्भावित कोषको कमीको कारणले कहिल्यै पत्ता लाग्ने सम्भावना धेरै छैन। यद्यपि, प्रोटिनबाट डीएनएमा सूचना स्थानान्तरणको च्यानलको लागि अन्तर्निहित आणविक संयन्त्रहरू काल्पनिक उल्टो अनुवादबाट पूर्णतया भिन्न छन् र कुनै समयमा प्रकाशमा आउन सक्छन् भन्ने कुरा कल्पनीय छ। यसको जवाफ दिन गाह्रो प्रश्न छ तर पक्कै पनि नि:शुल्क अनुसन्धानको भावना विज्ञानको विशेषता हो र धर्मवाद वा पंथसँग विवाह गर्नु विज्ञानको लागि विपरित हो र वैज्ञानिक समुदायको सोच कार्यक्रम गर्ने क्षमता छ।
***
सन्दर्भ:
1. क्रिक एफ।, 1970। आणविक जीवविज्ञानको केन्द्रीय सिद्धान्त। प्रकृति २२७, ५६१–५६३ (१९७०)। DOI: https://doi.org/10.1038/227561a0
2. McCollom TM., 2013. Miller-Urey and Beyond: हामीले विगत 60 वर्षहरूमा प्रीबायोटिक जैविक संश्लेषण प्रतिक्रियाहरूको बारेमा के सिकेका छौं? पृथ्वी र ग्रह विज्ञान को वार्षिक समीक्षा। भोल्युम 41:207-229 (भोल्युम प्रकाशन मिति मे 2013) पहिलो पटक मार्च 7, 2013 मा अग्रिम समीक्षाको रूपमा अनलाइन प्रकाशित। DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457
3. Powner, M., Gerland, B. & Sutherland, J., 2009. सक्रिय पाइरिमिडिन रिबोन्यूक्लियोटाइड्स को पूर्वबायोटिक रूप देखि प्रशंसनीय अवस्था मा संश्लेषण। प्रकृति ४५९, २३९–२४२ (२००९)। https://doi.org/10.1038/nature08013
4. Ferus M, Pietrucci F, et al 2017। मिलर-Urey घटाउने वातावरणमा न्यूक्लियोबेसहरूको गठन। PNAS अप्रिल 25, 2017 114 (17) 4306-4311; पहिलो पटक प्रकाशित अप्रिल १०, २०१७। DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114
5. कुनिन, EV 2012। के केन्द्रीय सिद्धान्त अझै पनि खडा छ? Biol Direct 7, 27 (2012)। https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-27
6. Bellinger-Kawahara C, Cleaver JE, Diener TO, Prusiner SB: शुद्ध स्क्र्यापी प्राइन्सले UV विकिरणद्वारा निष्क्रियतालाई प्रतिरोध गर्छ। जे विरोल। 1987, 61 (1): 159-166। मा अनलाइन उपलब्ध छ https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3097336/
7. Langeveld JPM, Jeng-Jie Wang JJ, et al 2003। संक्रमित गाईवस्तु र भेडाबाट ब्रेन स्टेममा प्रियोन प्रोटिनको इन्जाइम्याटिक डिग्रेडेसन। संक्रामक रोगहरूको जर्नल, खण्ड 188, अंक 11, 1 डिसेम्बर 2003, पृष्ठहरू 1782-1789। DOI: https://doi.org/10.1086/379664.
8. मुखोपाध्याय एस, कृष्णन आर, लेम्के ईए, लिन्डक्विस्ट एस, डेनिज एए: एक नेटिभली अनफोल्डेड यीस्ट प्रियोन मोनोमरले भत्किएको र द्रुत रूपमा अस्थिर संरचनाहरूको समूह अपनाउछ। Proc Natl Acad Sci US A. 2007, 104 (8): 2649-2654। 10.1073/pnas.0611503104..DOI:: https://doi.org/10.1073/pnas.0611503104
9. Chernoff YO, Newnam GP, कुमार J, Allen K, Zink AD: खमीरमा प्रोटीन म्यूटेटरको लागि प्रमाण: [PSI] prion को गठन, स्थिरता, र विषाक्ततामा Hsp70-सम्बन्धित चेपेरोन ssb को भूमिका। मोल सेल बायोल। 1999, 19 (12): 8103-8112। DOI: https://doi.org/10.1128/mcb.19.12.8103
10. Halfmann R, Alberti S, Lindquist S: Prions, प्रोटीन होमियोस्टेसिस, र phenotypic विविधता। ट्रेन्ड्स सेल बायोल। २०१०, २० (३): १२५-१३३। 2010/j.tcb.20.DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2009.12.003
11. Tuite M, Stojanovski K, Ness F, Merritt G, Koloteva-Levine N: खमीर prions को डे नोवो गठन को लागी महत्वपूर्ण सेलुलर कारकहरु। बायोकेम सोक ट्रान्स। 2008, 36 (Pt 5): 1083-1087.DOI: https://doi.org/10.1042/BST0361083
***
