టోక్యో: జీవం అంటే ఏమిటి? ఒక జీవి బతకడానికి ఎన్ని జన్యువులు అవసరం? సొంతంగా ఆహారం తయారు చేసుకోలేకపోయినా, శక్తిని ఉత్పత్తి చేసుకోలేకపోయినా ఒక కణం జీవిగా కొనసాగగలదా? ఇలాంటి ప్రశ్నలకు కొత్త చర్చను తెరపైకి తెచ్చింది సముద్రంలో గుర్తించిన ఓ అతి సూక్ష్మ జీవి. దాని పేరు ‘సుకునాఆర్కియమ్ మిరాబిలే’ (Sukunaarchaeum mirabile). దీని జన్యుక్రమం కేవలం 2.38 లక్షల DNA బేస్‌ పెయిర్లతోనే ఉండటం శాస్త్రవేత్తలను ఆశ్చర్యానికి గురిచేస్తోంది.
సముద్రపు ప్లాంక్టన్‌లో దాగిన జీవి!
జపాన్‌లోని షిమోడా తీరానికి సమీపంలోని సముద్రపు ఉపరితల జలాల్లో పరిశోధకులు ఏకకణ ప్లాంక్టన్‌ను అధ్యయనం చేస్తున్నారు. Citharistes regius అనే ప్లాంక్టన్‌తో కలిసి జీవించే సైనోబ్యాక్టీరియా జన్యు పదార్థాన్ని పరిశీలిస్తుండగా, అనుకోకుండా మరో సూక్ష్మజీవికి చెందిన జన్యుక్రమం బయటపడింది.
దానికి ‘సుకునాఆర్కియమ్ మిరాబిలే’ అని పేరు పెట్టారు. ఇది బ్యాక్టీరియా మాదిరిగా కనిపించినప్పటికీ, వాటికి భిన్నమైన పరిణామ చరిత్ర కలిగిన ఆర్కియా (Archaea) అనే సూక్ష్మజీవుల సమూహానికి చెందుతుంది.
ఈ పరిశోధనలో అత్యంత ఆశ్చర్యకరమైన విషయం దాని జన్యుక్రమం పరిమాణం. కేవలం 2.38 లక్షల పెయిర్లు (kbp) మాత్రమే ఉండటంతో, ఇప్పటివరకు గుర్తించిన అతి చిన్న జన్యుక్రమాల్లో ఇది ఒకటిగా నిలిచింది. ఈ సూక్ష్మజీవిని శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటివరకు సూక్ష్మదర్శినిలో ప్రత్యక్షంగా చూడలేదు. దాని జన్యు సమాచారాన్ని విశ్లేషించడం ద్వారానే దాని గురించి కీలక వివరాలను తెలుసుకున్నారు.
జన్యువులు ఇంత తక్కువగా ఉంటే ఎలా బతుకుతుంది?
మనుషుల నుంచి సూక్ష్మజీవుల వరకు ప్రతి జీవిలోనూ జన్యువులు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. కణం ఎలా పనిచేయాలి, ప్రోటీన్లు ఎలా తయారు చేయాలి, జన్యు సమాచారాన్ని ఎలా కాపీ చేసుకోవాలి వంటి సూచనలు DNAలో ఉంటాయి.
అయితే సుకునాఆర్కియమ్‌లో శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి, పోషకాలను తయారు చేసుకోవడానికి అవసరమైన జన్యువుల్లో చాలా వరకు లేవు. సాధారణంగా జీవి తన మనుగడ కోసం ఉపయోగించే జీవక్రియ మార్గాలు కూడా ఇందులో దాదాపుగా కనిపించలేదు.
మరి ఇది ఎలా కొనసాగుతుంది? పరిశోధకుల అంచనా ప్రకారం, ఈ సూక్ష్మజీవి తన మనుగడ కోసం మరో జీవిపై బాగా ఆధారపడి ఉండవచ్చు. అయితే అది ఏ జీవితో కలిసి ఉంటోంది, దాని నుంచి ఏమి పొందుతోంది అనే విషయాలు ఇంకా స్పష్టంగా తెలియలేదు.
వైరస్‌లా కనిపించినా.. వైరస్‌ కాదు!
సుకునాఆర్కియమ్‌లో జన్యువుల సంఖ్య తక్కువగా ఉండటంతో మొదట్లో దీనిని వైరస్‌లాంటి జీవన విధానం కలిగినదిగా వర్ణించారు. వైరస్‌లకు సాధారణంగా తమంతట తాము శక్తిని ఉత్పత్తి చేసుకునే వ్యవస్థ ఉండదు. అవి మరొక జీవి కణాన్ని ఉపయోగించుకుని తమ జీవిస్తాయి. అయితే సుకునాఆర్కియమ్ ఆర్కియా సమూహానికి చెందిన కణజీవి. ఇందులో DNAను కాపీ చేసుకోవడానికి, జన్యు సమాచారాన్ని ఉపయోగించి ప్రోటీన్లను తయారు చేయడానికి అవసరమైన యంత్రాంగంలో కీలక భాగాలు ఉన్నట్లు పరిశోధకులు గుర్తించారు. అందుకే ఇది వైరస్‌ అని చెప్పడం సరైంది కాదు.
నాటింగ్‌హామ్‌ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన మాలిక్యులర్‌ బయాలజిస్ట్‌ థోర్స్టెన్‌ అలర్స్‌ అభిప్రాయం ప్రకారం, ఒక జీవి తన జన్యు సమాచారాన్ని కాపీ చేసుకుని, దాని ఆధారంగా పనిచేయగలగడం జీవాన్ని నిర్వచించడంలో కీలకమైన అంశం. ఈ సూక్ష్మజీవి కనుగొనడం వల్ల స్వతంత్ర కణజీవి మనుగడకు అవసరమైన జన్యు సమాచార పరిమితి గురించి కొత్త ఆధారాలు లభిస్తున్నాయి.
ఇది పరాన్నజీవి కావచ్చా?
ఈ సూక్ష్మజీవి జన్యుక్రమంలో దాదాపు నాలుగో వంతు పెద్ద పరిమాణంలోని మెంబ్రేన్‌ ప్రోటీన్ల తయారీకి సంబంధించిన జన్యువులతో కూడి ఉంది. ఇలాంటి ప్రోటీన్లు కొన్ని పరాన్నజీవి ఆర్కియాల్లోనూ కనిపించాయి. అందువల్ల సుకునాఆర్కియమ్ మరో జీవిపై ఆధారపడి జీవించే పరాన్నజీవి కావచ్చని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు.
అయితే ఇది ఇంకా నిర్ధారణ కాలేదు. దాని అసలు ఆతిథ్య జీవి ఏది? అది పరాన్నజీవిగా ఉంటుందా, లేక మరో జీవితో మరింత సంక్లిష్టమైన సంబంధాన్ని కలిగి ఉందా? వంటి ప్రశ్నలకు సమాధానాలు తెలుసుకోవడానికి మరిన్ని పరిశోధనలు అవసరం.
మన కణాల పరిణామ రహస్యాలకు కూడా కీలకమా?
మన శరీరంలోని కణాల్లో ఉండే మైటోకాండ్రియాకు సొంత DNA ఉంటుంది. శాస్త్రవేత్తల అభిప్రాయం ప్రకారం, చాలా కాలం క్రితం స్వతంత్రంగా జీవించిన బ్యాక్టీరియా పూర్వీకులు ఇతర కణాల లోపల స్థిరపడి, కాలక్రమేణా వాటిలో అంతర్భాగాలుగా మారాయి. ఈ పరిణామాన్ని ఎండోసింబయోసిస్‌ అంటారు.
సుకునాఆర్కియమ్ కూడా మరో జీవిపై ఆధారపడే విధానాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ఉపయోగపడవచ్చు. అయితే ఇది భవిష్యత్తులో మరో కణంలో అంతర్భాగంగా మారుతుందా, లేదా ప్రస్తుతం పరాన్నజీవిగా జీవిస్తుందా అన్నది ఇప్పుడే చెప్పలేం.
ఈ పరిశోధన Current Biology జర్నల్‌లో ప్రచురితమైంది. జీవం ఉండటానికి ఎంత జన్యు సమాచారం అవసరం, ఒక కణం ఎంతవరకు ఇతర జీవులపై ఆధారపడగలదు అనే ప్రాథమిక ప్రశ్నలకు సమాధానాలు వెతకడంలో ఇది కొత్త దారులు తెరవవచ్చు.
