Централ догма (Central dogma) буюу молекул биологийн шинжлэх ухааны гол сургааль

Та  “Х хүн”, “ Юрийн галвын цэцэрлэг”, “Годзила”, “Биохазард” зэрэг киног үзэж байсан уу? Тэгвэл эдгээр зөгнөлт кинонуудын шинжлэх ухааны суурь нь молекул биологи гэдгийг мэддэг байсан уу? Уг шинжлэх ухаан нь 20-р зууны сүүл үеэс үүсэж, маш хурдацтайгаар хөгжин, бидний амьдралд маш том өөрчлөлтийг нүдэнд үл үзэгдэх айдсын хамт авчирсан билээ. Сүүлийн үед ч мөн адил уг шинжлэх ухаантай холбогдол бүхий iPS эс зэрэг нээлтүүд нь дэлхийг шуугиулсаар л байгаа юм. Тиймээс энэ удаагийн нийтлэлдээ энэхүү шинжлэх ухааны талаар дурдахаар бэлтгэлээ.

1Молекул биологи гэж юу вэ? Энэ нь амьд биеийг молекулын хэмжээнд судлах биологийн ухааны нэг салбар бөгөөд гол судлагдахуун нь ДНХ юм. ДНХ гэдэг нь бүтцийн хувьд аденин, гуанин, цитозин, тимин гэсэн 4 бодисын хос гинжин хэлхээ бөгөөд үүргийн хувьд амьд биеийн мэдээлэл хадгалагдаж буй гол төв нь юм. Энэ нь яг л компьютерын мэдээлэл хадгалагдаж буй тоон дараалалтай ижилхэн аргаар мэдээллийг хадгална. Компьютерын мэдээлэл нь 0, 1 гэсэн хоёр тоон дарааллаар шийдэгддэг бол амьд биеийн мэдээлэл нь аденин, гуанин, цитозин, тимин гэсэн 4 бодис буюу А, Г, Ц, Т гэсэн 4 үсгийн дарааллаар мэдээллээ хадгалдаг байна. Тиймээс компьютерт хадгалагдаж чадах мэдээллээс хамаагүй илүү их хэмжээний мэдээлэл хадгалагдах боломжтой гэсэн үг юм. Эдгээр 4 үсэг нь хоорондоо сүлжилдэн дараалласнаар нэг уураг үүсгэх генийн мэдээлэл болно. Уураг нь хүний бүтэц үйл ажиллагаанд гол үүрэг гүйцэтгэх томоохон хэмжээний молекул юм. Жишээлбэл бидний цусанд агуулагдах хемоглобин гэдэг уураг нь уушгинд ирсэн хүчилтөрөгчийг зөөвөрлөж биеийн бүх эд эсэд хүчилтөрөгч хүргэж өгдөг байна. Мөн нүдэнд агуулагдах родопсин гэдэг уураг нь гэрлийг хүлээн авч тархи руу дамжуулах үүрэгтэй юм. Нэг ёсондоо бидний амьсгалах, харах гэсэн байнгын үйл ажиллагаанаас авахуулаад, бүх хөдөлгөөн бүрт уураг нь оролцдог байна.

ДНХ-н мэдээллээс уураг болоход хэд хэдэн үе шатыг дамжина. Эхлээд мэдээллийн сан болох ДНХ–ээс уургийн мэдээллийг мэдээллийн РНХ (мРНХ) болон хуулагдана. Үүнийг транскрипц гэнэ. Цаашлаад мРНХ-н мэдээлэл нь рибосомын тусламжтайгаар уураг болно. Үүнийг трансляци буюу хөрвүүлэх гэнэ. Ингэж ДНХ-ээс мРНХ, мРНХ-ээс уураг болох явдал нь вирусаас бусад амьд биед зөвхөн нэг урсгалтай явагдах бөгөөд уургаас мРНХ, мРНХ-ээс ДНХ үүсэхгүй гэж үздэг байна. Үүнийг молекул биологийн гол сургааль буюу централь догма гэнэ. Энэ сургаалийг зөрчих нэг л зүйл байдаг нь вирус юм. Вирус дотроо ретровирус гэгдэх вирус нь мРНХ-ээс ДНХ үүсгэх чадвартай байдаг байна.

2Тэгвэл энэхүү централ догма дээр суурилсан молекул биологи нь юуг судалж, юуг нээсэн юм бол? Дээр дурдсаны дагуу молекул биологи нь ДНХ төвтэй судална. Үүндээ ДНХ-д агуулагдах мэдээллийг тайлж унших, түүнийг ашиглан генийн инженэрчлэл хийх зэрэг олон судалгаа хийгдсээр байгаа. Тэр дундаа генийн мутацийн үзэгдэл хүмүүсийн сонирхлыг ихэд татаж байсан бололтой. Энэ нь генд гэнэтийн өөрчлөлт орох үзэгдэл бөгөөд маш ховор тохиолддог байна. Гэвч радио идэвхит цацрагийн улмаас мутаци үүсэх магадлал өндөрсдөг байна. Үүнээс үндэслэгдэж үүссэн кино нь “Годзила” (1954) юм. Годзила нь гүрвэлийн төрлийн амьтан цөмийн бохирдлын улмаас мутаци явагдаж маш том аймшигтай амьтан үүссэн талаарх кино юм. Мөн мутаци явагдсанаар хүн одоогийнхоосоо илүү чадварлаг болж байгаа талаар “Х хүн” кино 1963 онд анх олны танил болжээ.

Үүний дараагаар 1989 онд ES эс буюу хөврөлийн плурипотент эс нь хулгана дээр туршигдаж нээгджээ. Энэ нь хэдийгээр хүн болж төрөх ёстой үр хөврөлөөс авж байгаа, мөн шилжүүлэн суулгахад дархалааны асуудал гэсэн 2 асуудалтай байсан ч нөхөн төлжүүлэх анагаахын шинжлэх ухааны маш том нээлт байсан бөгөөд донор хайж эрхтэн шилжүүлэхийн оронд эрхтэнг нэг эснээс ургуулан түүнийгээ шилжүүлэн суулгах боломжийг авчирсан юм. Үүнээс кино бүтээгчид маань ДНХ-н мэдээлэл л байвал бүхэл бүтэн амьтанг төрүүлж чадаж магадгүй гэж үзсэн бололтой. Олон 10 мянган жилийн турш хуван дотор хадгалагдсан шумуулнаас мөхөж алга болсон динозаурын ДНХ мэдээллийг олж, дахин төрүүллээ гэсэн кино бүтээсэн нь “Юрийн галвын цэцэрлэг” (1993) гэдэг кино байлаа.

4Хөврөлийн эсийн дараагаар бас нэг шуугиан тавьсан нээлт нь 1997 оны клон хонь болох Доли хонь байсан юм. Хонины өндгөн эсний ДНХ-г хэт ягаан цацрагаар эвдэлж, ДНХ-ийн мэдээлэлгүй болсон өндгөн эсэнд арьсны эсийн бөөмийг (эсийн ДНХ-н  мэдээлэл агуулах хэсэг) шилжүүлснээр өндгөн эсийг үржин олшрох чадвартай болгосноор яг ижилхэн ДНХ мэдээлэл бүхий амьтан төрүүлсэн юм. Энэ бас л шинэ кино үүсгэхэд хүргэсэн нь “Арал” (“The Island” 2005) юм. Уг кино нь баян мөнгөтэй хүмүүс өөрсдийнхөө клонийг төрүүлэн, өвдөхөөрөө өөрийнхөө клоноос эрхтэн шилжүүлэн суулгаж буй талаар гардаг байна. Гэвч энэ нээлтэнд нэг асуудал байсан нь клон нь урт насалж чаддаггүй байна. Энэ нь тэр үед арьсны эсийн бөөмийг шилжүүлж байсантай холбоотой юм. Учир нь арьсны эс нь хөврөлийн эсээс  ялгаатай нь тэломеразэ гэдэг энзим байдаггүй бөгөөд уг энзим нь ДНХ-г уртасгадаг энзим юм. Хүний арьсны эс нь хуваагдах болгондоо ДНХ нь богиносож байдаг бөгөөд богиноссоор байгаад эцэст нь эс хуваагдаж чадахаа больдог байна. Тиймээс богинохон ДНХ-ээс эхэлсэн Доли хонь нь тийм ч урт насалж чадаагүй бололтой.

3Үүний дараах томоохон нээлт нь iPS эс юм. Энэ нь олон төрлийн эсэд хувирах чадвар бүхий эс юм. 4 төрлийн генийг эсэд оруулснаар үүсэх уг эс нь ES эсийн 2 асуудлыг шийдвэрлэн гарч ирж нөхөн төлжүүлэх анагаахад маш том дэвшилтийг авчирсан юм. Уг нээлтийн асуудал нь өөрийн ДНХ-ээс гадна, өөр ДНХ нэмж оруулж буй тул түүний нэмэгдэл бүтээгдэхүүн нь эс үржсэний дараа үлдэж байгаа эсэх юм. Үүн дээр бас нэг шинэ дэвшил гаргалаа гэж үзэж байсан нь гаднаас нь цочрол өгөх гэсэн хялбар аргаар анхдагч шатанд оруулсан эс болох STAP эс байсан юм. Мөн үүнтэй зэрэгцэн ижилхэн судалгаа явагдаж байгаа нь эсэд жижиг молекул үйлчлүүлэн анхдагч шатанд оруулах гэсэн судалгаа юм. Жижиг молекул үйлчлүүлэх нь ген оруулахаас ялгаатай нь жижиг молекул нь задран алга болох тул ямар нэгэн юм үлдэнэ гэсэн аюулгүй юм. Одоогоор жижиг молекул үйлчлүүлэн үүдэл эсийг гаргаж авч чадаж байгаа ч, гаргац маш муу тул амжилтанд хүрсэн гэж хэлэхээргүй түвшинд яваа юм.

5Энэхүү шинжлэх ухааны хурдацтай хөгжлөөс эрдэмтэд чинь юу ч хийчихэж магадгүй хүмүүс байна гэсэн шиг “Биохазард” гээд аймшгийн киногоо хийсэн байна.


Ө. Нарандулам

2014.07.11

Хуваалцах

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*