''మాలిక్యులర్ యొక్క కేంద్ర సిద్ధాంతం జీవశాస్త్రంలో DNA నుండి ప్రోటీన్‌కి RNA ద్వారా క్రమానుగత సమాచారం యొక్క వివరణాత్మక అవశేషాల-ద్వారా-అవశేషాల బదిలీతో వ్యవహరిస్తుంది. అటువంటి సమాచారం DNA నుండి ప్రోటీన్‌కి ఏక దిశలో ఉంటుందని మరియు ప్రోటీన్ నుండి ప్రోటీన్ లేదా న్యూక్లియిక్ యాసిడ్‌కు బదిలీ చేయబడదని ఇది పేర్కొంది'' (క్రిక్ F.,1970).
స్టాన్లీ మిల్లెర్ 1952లో మరియు మరొకటి 1959లో ప్రయోగాలు చేసి, ఆదిమ భూమి వాతావరణంలో జీవం యొక్క మూలాలను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు అర్థంచేసుకోవడానికి మరియు 2007 వరకు జీవించారు. అతని కాలంలో, DNA ఒక ముఖ్యమైనదిగా గుర్తించబడింది. జీవ అణువు, వాస్తవానికి సమాచార పాలిమర్ పరంగా అత్యంత ముఖ్యమైన జీవ అణువు. అయినప్పటికీ, మిల్లర్ తన రచనలు మరియు ఆలోచనలలో 'న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ సంబంధిత సమాచార అణువు' గురించి స్పష్టంగా ప్రస్తావించడం పూర్తిగా తప్పిపోయినట్లు అనిపించింది.
మిల్లర్ యొక్క ప్రయోగం గురించి ఒక ఆసక్తికరమైన అంశం ఏమిటంటే, అతను భూమి యొక్క ప్రారంభ పరిస్థితులలో న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ ఇన్ఫర్మేషనల్ పాలిమర్ కోసం వెతకడానికి ఎందుకు తప్పిపోయాడు మరియు అమైనో ఆమ్లాలపై మాత్రమే దృష్టి పెట్టాడు? ఆదిమ అగ్నిపర్వత విస్ఫోటనం పరిస్థితులలో భాస్వరం ఉండే అవకాశం ఉన్నప్పటికీ, అతను ఫాస్ఫేట్ పూర్వగాములను ఉపయోగించనందుకా? లేక అతను ఊహించాడా ప్రోటీన్ సమాచార పాలిమర్ మాత్రమే కావచ్చు మరియు అమైనో ఆమ్లాల కోసం మాత్రమే చూస్తారా? జీవం యొక్క ఆవిర్భావానికి ప్రోటీన్ ఆధారమని మరియు అందుకే తన ప్రయోగంలో అమైనో ఆమ్లాల ఉనికిని మాత్రమే చూశారా లేదా ప్రోటీన్లు మానవ శరీరంలోని అన్ని విధులను నిర్వహిస్తాయి మరియు మనం సమలక్షణంగా ఉన్న వాటికి ఆధారం అని అతను ఒప్పించాడా? న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల కంటే ముఖ్యమైనవి, ఆ సమయంలో అతను భావించి ఉండవచ్చు?
70 సంవత్సరాల క్రితం ప్రోటీన్లు మరియు వాటి కార్యాచరణ గురించి చాలా తెలుసు మరియు ఆ సమయంలో న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ గురించి తక్కువ. శరీరంలోని అన్ని జీవసంబంధ ప్రతిచర్యలకు ప్రోటీన్లు బాధ్యత వహిస్తాయి కాబట్టి, అవి సమాచార వాహకంగా ఉండాలని మిల్లర్ భావించాడు; అందువల్ల అతని ప్రయోగాలలో మాత్రమే ప్రోటీన్ యొక్క బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ కోసం చూశాడు. న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లు కూడా ఏర్పాటయ్యాయని, అయితే అధునాతనమైన ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్ లేకపోవడం వల్ల గుర్తించలేని ట్రేస్ మొత్తాలలో ఉన్నాయని ఇది ఆమోదయోగ్యమైనది.
DNA నిర్మాణం ఒక సంవత్సరం తర్వాత 1953లో వెల్లడైంది, అది DNA కోసం డబుల్ హెలికల్ నిర్మాణాన్ని ప్రతిపాదించింది మరియు దాని ప్రతిరూప ఆస్తి గురించి మాట్లాడింది. ఇది ప్రసిద్ధ జన్మనిచ్చింది 'సెంట్రల్ డాగ్మా 1970లో ప్రముఖ శాస్త్రవేత్త ఫ్రాన్సిస్ క్రిక్ చేత మాలిక్యులర్ బయాలజీ'!1 మరియు శాస్త్రవేత్తలు చాలా ట్యూన్ అయ్యారు మరియు వారు ఆదిమ భూమి పరిస్థితులలో న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ పూర్వగాముల కోసం వెనుదిరిగి చూడలేదని కేంద్ర సిద్ధాంతం ద్వారా ఒప్పించారు.
కథ మిల్లర్‌తో ముగియడం లేదు; ఎవ్వరూ చాలా కాలం నుండి ఆదిమ భూమి పరిస్థితులలో న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ పూర్వగాముల కోసం వెతకడం లేదు - సైన్స్ యొక్క ఈ వేగంగా కదిలే దశలో చాలా ఆశ్చర్యకరమైనది. ప్రిబయోటిక్ సందర్భంలో అడెనైన్ సంశ్లేషణ నివేదికలు ఉన్నప్పటికీ2 కానీ న్యూక్లియోటైడ్ పూర్వగాముల యొక్క ప్రీబయోటిక్ సంశ్లేషణ యొక్క ముఖ్యమైన నివేదికలు సదర్లాండ్ ద్వారా అందించబడ్డాయి3 2009లో మరియు తరువాత. 2017లో పరిశోధకులు4 ఎలక్ట్రిక్ డిశ్చార్జెస్ మరియు హై-పవర్ లేజర్-నడిచే ప్లాస్మా ప్రభావాలను ఉపయోగించి RNA న్యూక్లియోబేస్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి మిల్లర్ మరియు యురే ఉపయోగించిన అదే విధమైన తగ్గింపు పరిస్థితులను అనుకరించారు.
మిల్లెర్ నిజానికి ప్రొటీన్‌ని ఇన్ఫర్మేషనల్ పాలిమర్‌గా భావించి ఉంటే, “ప్రోటీన్ నిజంగా ఇన్ఫర్మేషన్ పాలిమర్‌నా” అనే ప్రశ్న తలెత్తుతుంది. దాదాపు అర్ధ శతాబ్దపు 'కేంద్ర సిద్ధాంతం' ఆధిపత్యం తర్వాత, మనం కూనిన్ పేపర్‌ని చూస్తాము5 2012 శీర్షిక 'కేంద్ర సిద్ధాంతం ఇప్పటికీ నిలుస్తుందా? వ్యాధికి కారణమయ్యే తప్పుగా మడతపెట్టిన ప్రోటీన్ అయిన ప్రియాన్ కథ ఒక ఉదాహరణ. శరీరంలో తప్పుగా మడతపెట్టిన ప్రియాన్ ప్రోటీన్ రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను ఎందుకు ప్రేరేపించదు మరియు/లేదా వ్యవస్థ నుండి తొలగించబడుతుంది? బదులుగా, ఈ తప్పుగా మడతపెట్టిన ప్రోటీన్ CZD వ్యాధిలో ఉన్నట్లుగా దానితో సమానమైన ఇతర ప్రోటీన్‌లను "చెడు"గా తయారు చేయడం ప్రారంభిస్తుంది. ఎందుకు "మంచి" ప్రొటీన్లు ఇతర "చెడు" ప్రొటీన్లు తప్పుగా మడతపెట్టబడాలి/ నిర్దేశించబడతాయి మరియు సెల్యులార్ మెషినరీ ఎందుకు దానిని ఆపదు? ఈ తప్పుగా మడతపెట్టిన ప్రోటీన్ ఏ సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అది ఇతర సారూప్య ప్రోటీన్‌లకు "బదిలీ చేయబడింది" మరియు అవి తప్పుగా పని చేయడం ప్రారంభిస్తాయి? ఇంకా, ప్రియాన్‌లు చాలా అసాధారణమైన లక్షణాలను చూపుతాయి, ప్రత్యేకించి అధిక-మోతాదు UV వికిరణం వంటి అతి చిన్న న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ అణువులను కూడా నిష్క్రియం చేసే చికిత్సకు అసాధారణ ప్రతిఘటన.6. డిటర్జెంట్ల సమక్షంలో 100°C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ముందుగా వేడి చేయడం ద్వారా ప్రియాన్‌లను నాశనం చేయవచ్చు, ఆ తర్వాత ఎంజైమాటిక్ చికిత్స7.
ఈస్ట్‌లో చేసిన అధ్యయనాలు ప్రియాన్ ప్రోటీన్లు అస్తవ్యస్తమైన ప్రియాన్-నిర్ధారణ డొమైన్‌ను కలిగి ఉన్నాయని చూపించాయి, ఇది మంచి నుండి "చెడు" ప్రోటీన్‌కి దాని రూపాంతర పరివర్తనను ప్రేరేపిస్తుంది.8. ప్రియాన్ కన్ఫర్మేషన్ తక్కువ పౌనఃపున్యం వద్ద (10-6 క్రమంలో) ఆకస్మికంగా ఏర్పడుతుంది.9 మరియు ప్రియాన్ స్థితికి మారడం ఒత్తిడి పరిస్థితుల్లో పెరుగుతుంది10. మార్పుచెందగలవారు భిన్నమైన ప్రియాన్ జన్యువులలో వేరుచేయబడ్డారు, ప్రియాన్ ఏర్పడటానికి చాలా ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ ఉంటుంది11.
పై అధ్యయనాలు తప్పుగా మడతపెట్టిన ప్రియాన్ ప్రోటీన్లు ఇతర ప్రోటీన్‌లకు సమాచారాన్ని అందజేస్తాయని మరియు ప్రియాన్ జన్యువులలో ఉత్పరివర్తనాలను ప్రేరేపించడానికి DNAకి తిరిగి రావచ్చని సూచిస్తున్నాయా? ప్రియాన్-ఆధారిత ఫినోటైపిక్ వంశపారంపర్యత యొక్క జన్యు సమీకరణ అది సాధ్యమేనని సూచిస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఈ రోజు వరకు, రివర్స్ ట్రాన్స్‌లేషన్ (ప్రోటీన్ నుండి DNA) కనుగొనబడలేదు మరియు కేంద్ర సిద్ధాంతం యొక్క బలమైన ప్రభావం మరియు అటువంటి ప్రయత్నాలకు నిధుల కొరత కారణంగా కనుగొనబడే అవకాశం చాలా తక్కువగా ఉంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ప్రోటీన్ నుండి DNAకి సమాచార బదిలీ యొక్క ఛానెల్‌కు సంబంధించిన అంతర్లీన పరమాణు విధానాలు ఊహాజనిత రివర్స్ అనువాదానికి పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు ఏదో ఒక సమయంలో వెలుగులోకి రావచ్చు. దీనికి సమాధానమివ్వడం చాలా కష్టమైన ప్రశ్న, కానీ ఖచ్చితంగా ఉచిత అపరిమిత విచారణ స్ఫూర్తి సైన్స్ యొక్క ముఖ్య లక్షణం మరియు ఒక సిద్ధాంతం లేదా కల్ట్‌తో వివాహం చేసుకోవడం విజ్ఞాన శాస్త్రానికి అసహ్యకరమైనది మరియు శాస్త్రీయ సమాజం యొక్క ఆలోచనను ప్రోగ్రామ్ చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
***
ప్రస్తావనలు:
1. క్రిక్ ఎఫ్., 1970. సెంట్రల్ డాగ్మా ఆఫ్ మాలిక్యులర్ బయాలజీ. నేచర్ 227, 561–563 (1970). DOI: https://doi.org/10.1038/227561a0
2. మెక్‌కొల్లమ్ TM., 2013. మిల్లర్-యురే అండ్ బియాండ్: గత 60 ఏళ్లలో ప్రీబయోటిక్ ఆర్గానిక్ సింథసిస్ రియాక్షన్‌ల గురించి మనం ఏమి నేర్చుకున్నాము? భూమి మరియు గ్రహ శాస్త్రాల వార్షిక సమీక్ష. వాల్యూమ్. 41:207-229 (వాల్యూమ్ ప్రచురణ తేదీ మే 2013) ముందుగా ఆన్‌లైన్‌లో సమీక్షగా మార్చి 7, 2013న ప్రచురించబడింది. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457
3. Powner, M., Gerland, B. & Sutherland, J., 2009. ప్రీబయోటిక్‌గా ఆమోదయోగ్యమైన పరిస్థితుల్లో యాక్టివేటెడ్ పిరిమిడిన్ రిబోన్యూక్లియోటైడ్‌ల సంశ్లేషణ. ప్రకృతి 459, 239–242 (2009). https://doi.org/10.1038/nature08013
4. ఫెరస్ M, పీట్రుచి F, మరియు ఇతరులు 2017. మిల్లర్-యురే తగ్గించే వాతావరణంలో న్యూక్లియోబేస్‌ల నిర్మాణం. PNAS ఏప్రిల్ 25, 2017 114 (17) 4306-4311; మొదట ఏప్రిల్ 10, 2017న ప్రచురించబడింది. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114
5. కూనిన్, EV 2012. సెంట్రల్ డాగ్మా ఇప్పటికీ ఉందా?.బయోల్ డైరెక్ట్ 7, 27 (2012). https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-27
6. Bellinger-Kawahara C, Cleaver JE, Diener TO, Prusiner SB: ప్యూరిఫైడ్ స్క్రాపీ ప్రియాన్‌లు UV రేడియేషన్ ద్వారా నిష్క్రియం చేయడాన్ని నిరోధిస్తాయి. జె విరోల్. 1987, 61 (1): 159-166. ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3097336/
7. లాంగేవెల్డ్ JPM, జెంగ్-జీ వాంగ్ JJ, మరియు ఇతరులు 2003. సోకిన పశువులు మరియు గొర్రెల నుండి బ్రెయిన్ స్టెమ్‌లో ప్రియాన్ ప్రోటీన్ యొక్క ఎంజైమాటిక్ డిగ్రేడేషన్. ది జర్నల్ ఆఫ్ ఇన్ఫెక్షియస్ డిసీజెస్, వాల్యూమ్ 188, ఇష్యూ 11, 1 డిసెంబర్ 2003, పేజీలు 1782–1789. DOI: https://doi.org/10.1086/379664.
8. ముఖోపాధ్యాయ S, కృష్ణన్ R, లెమ్కే EA, లిండ్‌క్విస్ట్ S, డెనిజ్ AA: స్థానికంగా విప్పబడిన ఈస్ట్ ప్రియాన్ మోనోమర్ కూలిపోయిన మరియు వేగంగా హెచ్చుతగ్గులకు గురవుతున్న నిర్మాణాల సమిష్టిని అవలంబిస్తుంది. Proc Natl Acad Sci US A. 2007, 104 (8): 2649-2654. 10.1073/pnas.0611503104..DOI:: https://doi.org/10.1073/pnas.0611503104
9. చెర్నాఫ్ YO, న్యూనామ్ GP, కుమార్ J, అలెన్ K, జింక్ AD: ఈస్ట్‌లో ప్రోటీన్ మ్యుటేటర్‌కు ఆధారాలు: [PSI] ప్రియాన్ నిర్మాణం, స్థిరత్వం మరియు విషపూరితం చేయడంలో Hsp70-సంబంధిత చాపెరోన్ ssb పాత్ర. మోల్ సెల్ బయోల్. 1999, 19 (12): 8103-8112. DOI: https://doi.org/10.1128/mcb.19.12.8103
10. హాఫ్‌మన్ ఆర్, ఆల్బర్టీ ఎస్, లిండ్‌క్విస్ట్ ఎస్: ప్రియాన్స్, ప్రొటీన్ హోమియోస్టాసిస్ మరియు ఫినోటైపిక్ డైవర్సిటీ. ట్రెండ్స్ సెల్ బయోల్. 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: ఈస్ట్ ప్రియాన్‌ల డి నోవో ఏర్పడటానికి ముఖ్యమైన సెల్యులార్ కారకాలు. బయోకెమ్ Soc ట్రాన్స్. 2008, 36 (Pt 5): 1083-1087.DOI: https://doi.org/10.1042/BST0361083
***
