சிலந்திகள் – ஓர் அறிமுகம்-2

DSC_0644

பரிணாம வளர்ச்சியில, பூச்சிகள் பறக்கத்தொடங்கியது மற்றும் முதுகுத்தண்டு உயிரிகளின் தோற்றம் போன்றதொரு முக்கிய நிகழ்வோடு ஒப்புநோக்கப்படவேண்டியது, சிலந்தி நூலின் படிமலர்ச்சி/தோற்றம் .
— M.R கிரே (Gray), 1978

சிலந்தியின் குறிப்பிடத்தக்க சிறப்பியல்பு அது திறமையாக உருவாக்கும் நூல். மற்ற பூச்சிகளுக்கு இத்திறன் இருந்தாலும, வாழ்வின் ஒரு கட்டத்தோடு அவ்வாற்றல் நின்றுவிடும் அதாவது முட்டைபுழுக்களுக்கு(caoons) முந்தைய புழுக்கூடு (pupation) உருவாக்கத்தோடு அதன் நூல் உற்பத்தித்திறன் நின்றுவிடும். ஆனால் சிலந்திகளுக்கு அப்படியல்ல. அதன் நூற்புச்சுரப்பிகள் புழுக்கூடு உருவாக்குவதோடு வேட்டையாடுவதற்கான கண்ணிகளையும் உருவாக்குகிறது.

சிலந்தி நூல் (Spider Silk) :
நூற்பு சுரப்பியின் (Spinning glands) உற்பத்திப்பொருளே நூல். பலவிதமான நூற்பு சுரப்பிகள் பலவிதமான நூலை உற்பத்திசெய்யும். ஆனால், அனைத்து நூலும் புரதத்தன்மையோடிய இழையை சேர்ந்தவை.
நேபிலா சிலந்தி (orb weaver Nephila) இழையின் மூலக்கூறு எடை 30000. இந்த இலக்கம் நூற்பு சுரப்பியின் உள்ளிருக்கும் திரவ நூலின் எடையை குறிக்கிறது .ஆனால், திட நூலின் எடை இதைவிட பத்து மடங்கிருக்கும் அதாவது 20000 – 300000ஆக இருக்கும். நீரில் கரையும் α-திரவத்தன்மையிலிருந்து கரையா β-திடத்தன்மைக்கு மாறும் நூலின் நிலைமாற்றமுறையை புரிந்துகொள்ளமுடியாவிட்டாலும் பாலிபிடைட் சங்கிலியின்(polypeptide chain) மூலக்கூறு அதன் அமைவை, கரையும் தன்மையான α உருவமைப்பிலிருந்து கரயாத்தன்மையான β உருவமைப்பாக மாற்றுவதால் ஏற்படுகிறது என்று கருதலாம். திரவ உருவமைப்பிலிருந்து உருமாற்றத்தை அறிய பட்டுப்புழுவின் நூலை இழுத்துப்பார்த்து தெரிந்துகொள்ளலாம்.

மிக நுணுக்கமாய் சிலந்தி நூலின் ஓர் நூலிழையை பார்த்தால், அவ்விழையில் பல α சங்கிலியும் β தகடுகலும் கலந்திருப்பதை காணலாம் (பார்க்க படம் -1).ஒழுங்கமைப்புடன் அடுக்கப்படுள்ள இத்தகடுகள் புரதப்படிகங்களை கட்டமைத்து தளர்வான அமினோ அமில (amino acid) அணியில் பதிக்கப்படுகிறது. நூலிழையின் உறுதிக்கு புரதப்படிகள் காரணியாகவும், இழுவை தன்மைக்கு படிகமைப்பில்லாத அமினோ அமில அணி காரணியாகவும் இருக்கிறது. நூலிழையில் எவ்வளவு உறுதி மற்றும் எவ்வளவு இழுவை தன்மை என்பதை நூலிழயிலிருக்கும் நீர்த்தன்மையும் தீர்மானிக்கும்.ஒரு வறண்ட சிலந்தி நூலை, அதன் அளவிலிருந்து 30% இழுத்தால் அறுந்துபோகக்கூடிய உறுதித்திறனற்று இருக்கும். ஆனால் ஒரு ஈர சிலந்தி நூல் அதன் அளவிலிருந்து 300% இழுத்தாலும் அறுபடாமல் மிகுத்த இழுவைத்தன்மையுடயதாய் இருக்கும். பெரும்பாலான சிலந்தி வலைகள், அடிப்படை கட்டமைப்பிற்கு வறண்ட நூலையும், இரையை பிடிப்பதற்கு ஈரப்பதமுள்ள நூலையும் கொண்டு கட்டப்பட்டிருப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது.

படம் – 1
1

நைலானோடு ஒப்புநோக்கினால் சிலந்தி நூலின் உறுதித்தன்மை சற்றுக்குறைவே.நைலானின் இழுவைத்தன்மை சிலந்திநூலின் இழுவைத்தன்மயைவிட இருமடங்காக இருக்கும் அதாவது 31% Vs 16%.பிற இயற்கை மற்றும் செயற்கை மூலப்பொருட்களைக் காட்டிலும் சிலந்தி நூல் தனித்தன்மை வாய்ந்தது.இதன் இழுவிசை தகைவு , எலும்பு மற்றும் மரநாரைவிட அதிகமாகவும் எஃகுகின் இழுவிசையில் பாதியுமாயிருக்கும்(பார்க்க படம் -2).சிலந்திநூலை 80 கிலோமீட்டர் வரை இழுத்தாலும் அதன் சொந்த எடையால் இடைமுறியுமே தவிர அவ்வளவு எளிதில் முறியாது.சிலந்திநூலின் புரதம் சில அசாதாரணமான அமினோ அமிலங்களின் கலவை கள் அடங்கியது.

படம் – 2
2

சிலந்தி நூலின் இழையில் அலனைன், கிலைசின் மற்றும் செரின் (alanine, glycine, serine) போன்ற அமினோ அமிலங்களே 50% பங்கு வகிக்கிறது. கிலைசின் மற்றும் செரின் செழித்த பகுதியின் பங்களிப்போடு தகட்டினுள் ஒன்றிணைந்த அலனைன் அமிலத்தால் நூலுக்கு உறுதித்தன்மை கிடைக்கிறது என்று கண்டுணரப்பட்டுள்ளது. சிலந்திநூலோடு சில உலோகங்களை சொற்ப அளவில் சேர்க்கும்பொழுது அதன் உறுதித்தன்மையும், இழுவைத்தன்மையும் மேம்படுகிறது என்ற சமீபத்திய ஆய்வுகளில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது. உதாரணமாக, இந்நூலை நாம் இடைமுறிக்க சாதாரண ஆற்றலைக்காட்டிலும் பத்து மடங்கு ஆற்றல் செலுத்தினால் தான் இந்நூலினை முறிக்கமுடியும். இப்பொறிநுட்பம் புரிபடவில்லையென்றாலும், புரதத்தோடு பிணைந்த ஹைட்ரஜனின் தளர்வான பிணைப்பை உறுதியான உலோக பிணைப்பினால் ஈடுசெய்வதால் ஏற்படுகிறது என்று கொள்ளலாம். இதுவே மேம்படுத்தப்பட்ட இயற்கை இழைக்கு நம்பிக்கையளிப்பதோடு வருங்கால உயிரித் தொழில்நுட்பத்தில் பரவலாக பயன்படப்போகிறது. நூலிலுள்ள புரதங்கள் அதிகமாகவும் திரும்பத்திரும்ப வரும் உயர் அலகாகவும்உள்ளது (பார்க்க படம் -1).தனி இழையின் ஒரு பிரிவில், குறிப்பிட்ட நீளத்தில் 10-15 அமினோ அமிலங்கள் பலநூறுமுறை திரும்பத்திரும்ப வரும் அணிவரிசை போன்ற 3000 க்கும் மேற்பட்ட அமினோ அமிலங்களை கொண்டிருக்கிறது. சிலந்தி இழையில் இப்படிப்பட்ட நீளமான மீண்டும் மீண்டும் வரும் அமைப்பை உருவாக்கும் மரபணு பற்றின குறியீட்டு விவரங்கள் இப்பொழுது சாத்தியப்பட்டிருக்கிறது. சிலந்திநூலின் மரபணு விவரங்கள் பற்றின அறிவால், நூலிலுள்ள புரந்தகளை உயிர்த்தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் பிளாஸ்மிட்களை நுண்ணுயிரியாக மாற்றி செயற்கையாக தயாரிக்க முடிகிறது.

சிலந்திநூலை அப்படியே பிரதியெடுத்து செயற்கை நூலிலினை தயாரிக்கும்போது ,பல்வேறு வகை நூல்களின் கட்டமைப்பை வேறுவித புரதத்தன்மயுடைய நூலோடு கலக்கும் மூலக்கூறாய்வாளர்கள், பல்வேறு வகையான இயல்புகளுடைய புதுமாதிரியான நூலை தற்பொழுது உருவாக்கி வருகின்றனர். நூலை நூற்பதற்கு மாறாக இவ்வகை மேம்படுத்தப்பட்ட நூல்கள், உயிரிமருத்துவத்தில் சவ்வாகவும் அல்லது தட்டையான மென்படலாக பரவலாய் பயன்படுத்துப்படுகிறது (Scheibel, 2004; Vendrély andScheibel, 2007).

பழங்கால மருத்தவத்தில் வெட்டுக்காயங்களுக்கு கட்டுப்போட சிலந்திநூலை பயன்படுத்தியிருக்கிறார்கள்(Bon de St. Hilaire, 1710).நவீன மருத்தவத்தில் நரம்பு இழை பற்றின ஆராய்சிகளுக்கு வழிகாட்டியாய் சிலந்திநூலின் இயற்கை இழை மூலக்கூறுகள் பரிசோதனைக்குட்படுத்தப்படுகின்றன. நரம்புமண்டல அனு உறைகள் ,சிலந்தி நூலிழையோடு இணங்கி நன்றாக ஒட்டிக்கொண்டு நரம்பு இழைகளின் மறு உருவாக்கத்திற்கு வழிகோள்வது கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது (Allmeling et al., 2006, 2008)., இவ்வாறு நரம்பு மறு உருவாக்கத்திற்கு சிலந்தி இழையை நரம்பு அணுக்களோடு ஒட்டச்செய்யும் முறை நம்பிக்கையளிக்கும் விதமான உள்ளது (பார்க்க படம் -3a,3b)..உயிரிமருத்துவத்தில் , சிலந்தியின் புழுக்கூட்டிழையை குருத்தெலும்பின் மறு உருவாக்கத்திற்கு பயன்படுத்துப்படுகிறது.

படம் -3a,3b
3

S- சிலந்தி நூலிழை SC-நரம்புமண்டல அனு உறைகள்.(நரம்புமண்டல அனு உறைகள் ,சிலந்தி நூலிழையோடு 20 நிமிடத்தில் நன்றாக ஒட்டிக்கொள்கிறது )
மேலும் சிலந்தியிழையின் புரதம் மற்றும் அதன் எலும்பிலுள்ள பாரம் தாங்கும் மூலக்கூறின் கலவையின் மூலம் நூலெலும்பு (SilkBone) என்னும் உயிரிமூலப்பொருளை உருவாக்கும் முயற்சிகள் நடந்துவருகிறது. இவ்வகை உயிரிமூலப்பொருள்கள் மனித உடலோடு நன்றாக தகவமைந்து ஒட்டிக்கொண்டபின் எலும்பின் மறு உருவாக்க திசுக்கள் மறுபடியும் அவ்விடத்தை நிரப்புகிறது.

(தொடரும்)

குறிப்புகள்:
Biology Of Spiders –Rainer F. Folix

– அருண் நெடுஞ்செழியன்,
சென்னை.
arunpyr@gmail.com

Advertisements

One thought on “சிலந்திகள் – ஓர் அறிமுகம்-2

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s