சைபீரிய பெர்மாஃப்ரோஸ்டிலிருந்து 46,000 ஆண்டுகள் பழமையான Genetic methods for roundworms வட்டப்புழுவின் மரபணு பகுப்பாய்வு நாவல் இனங்களை வெளிப்படுத்துகின்றது!

டார்டிகிரேடுகள், ரோட்டிஃபர்கள் மற்றும் நூற்புழுக்கள் (Genetic methods for roundworms) போன்ற சில உயிரினங்கள் ‘கிரிப்டோபயோசிஸ்’ எனப்படும் செயலற்ற நிலையில் நுழைவதன் மூலம் கடுமையான நிலைமைகளைத் தக்கவைக்க முடியும்.

2018 ஆம் ஆண்டில், ரஷ்யாவில் உள்ள மண் அறிவியல் RAS இன் இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் சிக்கல்கள் இன்ஸ்டிடியூட் ஆராய்ச்சியாளர்கள் சைபீரியன் பெர்மாஃப்ரோஸ்டில் இரண்டு வட்டப்புழுக்கள் (நூற்புழு) இனங்களைக் கண்டறிந்தனர். 46,000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ப்ளீஸ்டோசீனின் பிற்பகுதியில் இருந்து நூற்புழு தனிநபர்கள் கிரிப்டோபயோசிஸில் இருந்ததாக ரேடியோகார்பன் டேட்டிங் சுட்டிக்காட்டுகிறது.

டிரெஸ்டனில் உள்ள மாக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் மாலிகுலர் செல் பயாலஜி அண்ட் ஜெனடிக்ஸ் (எம்பிஐ-சிபிஜி), செண்டர் ஃபார் சிஸ்டம்ஸ் பயாலஜி டிரெஸ்டன் (சிஎஸ்பிடி) மற்றும் ஜெர்மனியில் அமைந்துள்ள கொலோன் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள விலங்கியல் நிறுவனம் ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மரபணு வரிசைமுறையைப் பயன்படுத்தினர்.

அசெம்பிளி, மற்றும் பைலோஜெனடிக் பகுப்பாய்வு மற்றும் பெர்மாஃப்ரோஸ்ட் நூற்புழு முன்னர் விவரிக்கப்படாத பனாக்ரோலைமஸ் கோலிமென்சிஸ் இனத்தைச் சேர்ந்தது என்பதைக் கண்டறிந்தது. ஆய்வக நிலைமைகளின் கீழ் உலர்தல் மற்றும் உறைபனியைத் தக்கவைக்க Panagrolaimus kolymaensis பயன்படுத்திய உயிர்வேதியியல் வழிமுறைகள் முக்கியமான உயிரியல் மாதிரியான Caenorhabditis elegans இல் வாழ்க்கைச் சுழற்சி கட்டத்தைப் போலவே இருப்பதை அவர்கள் காண்பித்தனர்.

ரஷ்யாவில் உள்ள மண் அறிவியல் RAS இன் இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் சிக்கல்கள் நிறுவனத்தில் உள்ள அனஸ்தேசியா ஷாட்டிலோவிச் சைபீரிய பெர்மாஃப்ரோஸ்டில் உள்ள வண்டல் படிவுகளில் இருந்து இரண்டு உறைந்த தனித்தனி நூற்புழுக்களுக்கு புத்துயிர் அளித்தபோது அவரும் அவரது சக ஊழியர்களும் உற்சாகமடைந்தனர்.

ஆய்வகத்தில் புழுக்களைக் கரைத்த பிறகு, பர்ரோவில் இருந்து தாவரப் பொருட்களின் ரேடியோகார்பன் பகுப்பாய்வு மேற்பரப்பிலிருந்து 40 மீட்டர் கீழே உள்ள இந்த உறைந்த வைப்புக்கள் 45,839 மற்றும் 47,769 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ப்ளீஸ்டோசீனின் பிற்பகுதியிலிருந்து கரையவில்லை என்பதை வெளிப்படுத்தியது.

அதே நேரத்தில், MPI-CBG இல் உள்ள Teymuras Kurzchalia இன் ஆராய்ச்சிக் குழு (Teymuras Kurzchalia இப்போது ஓய்வு பெற்றுள்ளது) நூற்புழுவான Caenorhabditis elegans இன் லார்வா நிலைகள் எப்படி தீவிர நிலைமைகளைத் தக்கவைக்கின்றன என்ற கேள்விக்கு ஏற்கனவே உரையாற்றிக்கொண்டிருந்தது. பெர்மாஃப்ரோஸ்ட் நூற்புழுக்களைப் பற்றி குழு கேள்விப்பட்டதும், அவர்கள் உடனடியாக அனஸ்தேசியா ஷட்டிலோவிச்சுடன் ஒத்துழைக்க முயன்றனர்.

டெய்முராஸ் குர்ச்சலியாவின் ஆராய்ச்சிக் குழுவில் அந்த நேரத்தில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற வம்ஷிதர் காடே, பெர்மாஃப்ரோஸ்ட் நூற்புழுக்களுடன் இணைந்து பணியாற்றத் தொடங்கினார். “இந்த கிரிப்டோபயாடிக் உயிரினங்கள் என்ன மூலக்கூறு மற்றும் வளர்சிதை மாற்ற பாதைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் எவ்வளவு காலம் அவை வாழ்க்கையை இடைநிறுத்த முடியும் என்பது முழுமையாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை,” என்று அவர் கூறுகிறார்.

டிரெஸ்டனில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள், எம்பிஐ-சிபிஜி, டிரெஸ்டன்-கான்செப்ட் ஜீனோம் சென்டர் மற்றும் மைக்கேல் ஹில்லரின் ஆராய்ச்சிக் குழுவின் இயக்குனர் எமரிடஸ் மற்றும் ஆராய்ச்சிக் குழுத் தலைவர் யூஜின் மியர்ஸ் ஆகியோருடன் இணைந்து பெர்மாஃப்ரோஸ்ட் நூற்புழுக்களில் ஒன்றின் உயர்தர மரபணு ஒருங்கிணைப்பை நடத்தினர்.

அந்த நேரத்தில் MPI-CBG இல் ஆராய்ச்சிக் குழுத் தலைவர் மற்றும் இப்போது LOEWE-TBG மற்றும் சென்கென்பெர்க் சொசைட்டி ஃபார் நேச்சர் ரிசர்ச் ஆகியவற்றில் ஒப்பீட்டு மரபியல் பேராசிரியர், டிஎன்ஏ பார்கோடிங் வரிசைகள் மற்றும் நுண்ணிய படங்கள் இருந்தபோதிலும், பெர்மாஃப்ரோஸ்ட் புழு ஒரு புதிய இனமா இல்லையா என்பதைக் கண்டறிவது கடினமாக இருந்தது.

விலங்கியல் நிறுவனத்தின் ஆராய்ச்சிக் குழுத் தலைவர் பிலிப் ஷிஃபர், கொலோன் பல்கலைக்கழகத்தில் ஆரம்பகால பல்லுயிர் மரபியல் மையத்தின் (பயோசி2) இணைத் தலைவர் மற்றும் பல்லுயிர் மரபியல் ஆராய்ச்சியில் நிபுணரும், டிரெஸ்டன் ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் இணைந்து இனங்களைத் தீர்மானிக்கவும் பகுப்பாய்வு செய்யவும் அவரது குழுவுடன் அதன் மரபணு பைலோஜெனோமிக் பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி, அவரும் அவரது குழுவும் வட்டப்புழுவை ஒரு புதிய இனமாக வரையறுக்க முடிந்தது.

மேலும் குழு அதை ‘பனாக்ரோலைமஸ் கோலிமென்சிஸ்’ என்று அழைக்க முடிவு செய்தது. அது உருவான கோலிமா நதிப் பகுதியை அங்கீகரிப்பதற்காக நூற்புழுவுக்கு லத்தீன் பெயர் கோலிமென்சிஸ் என்று வழங்கப்பட்டது.

பனாக்ரோலைமஸ் கோலிமென்சிஸின் மரபணுவை கெய்னோராப்டிடிஸ் எலிகன்ஸ் மாதிரி நூற்புழுக்களுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம் கொலோனில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள், இரண்டு உயிரினங்களுக்கும் பொதுவான மற்றும் கிரிப்டோபயோசிஸில் ஈடுபட்டுள்ள மரபணுக்களை அடையாளம் கண்டுள்ளனர்.

அவர்களுக்கு ஆச்சரியமாக, டவுர் லார்வாக்கள் என்று அழைக்கப்படும் கேனோர்ஹப்டிடிஸ் எலிகன்ஸில் கிரிப்டோபயோசிஸில் நுழைவதற்குத் தேவையான பெரும்பாலான மரபணுக்கள் பனாக்ரோலைமஸ் கோலிமென்சிஸிலும் இருந்தன.

ஆராய்ச்சிக் குழு அடுத்ததாக பனாக்ரோலைமஸ் கோலிமென்சிஸின் உயிர்வாழும் திறனை மதிப்பீடு செய்தது மற்றும் உறைபனிக்கு முன் லேசான நீரிழப்பு வெளிப்பாடு புழுக்கள் கிரிப்டோபயோசிஸுக்குத் தயாராக உதவியது மற்றும் -80 டிகிரி செல்சியஸில் உயிர்வாழ்வதை அதிகரித்தது.

ஒரு உயிர்வேதியியல் மட்டத்தில், இரண்டு இனங்களும் ஆய்வகத்தில் நீரிழப்புடன் இருக்கும்போது ட்ரெஹலோஸ் எனப்படும் சர்க்கரையை உற்பத்தி செய்தன, அவை உறைபனி மற்றும் தீவிரமான நீரிழப்பு ஆகியவற்றைத் தாங்கிக் கொள்ள உதவுகின்றன. கெய்னோராப்டிடிஸ் எலிகன்ஸ் லார்வாக்களும் இந்த சிகிச்சையின் மூலம் பயனடைந்தன. 480 நாட்கள் -80 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் உயிர்வாழும் அல்லது கரைந்ததைத் தொடர்ந்து இனப்பெருக்கம் குறையாமல் உயிர்வாழும்.

வம்ஷிதர் கேட் மற்றும் டெமோ குர்ச்சலியாவின் கூற்றுப்படி, கெய்னோராப்டிடிஸ் எலிகன்கள் முன்பு ஆவணப்படுத்தப்பட்டதை விட இடைநிறுத்தப்பட்ட நிலையில் நீண்ட காலத்திற்கு சாத்தியமானதாக இருக்கும் என்பதை எங்கள் சோதனை கண்டுபிடிப்புகள் காட்டுகின்றன.

ஒட்டுமொத்தமாக, நூற்புழுக்கள் புவியியல் காலத்திற்கு உயிரைப் பாதுகாக்க அனுமதிக்கும் வழிமுறைகளை உருவாக்கியுள்ளன என்பதை எங்கள் ஆராய்ச்சி நிரூபிக்கிறது. எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் பரிணாம செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கு இன்றியமையாதவை.

ஏனென்றால் தலைமுறை காலம் நாட்கள் முதல் ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் வரை இருக்கலாம் மற்றும் ஒரு இனத்தின் தனிநபர்களின் நீண்டகால உயிர்வாழ்வு, இல்லையெனில் அழிந்துபோகும் பரம்பரைகள் மீண்டும் தோன்றக்கூடும், என்று பிலிப் ஷிஃபர் முடிக்கிறார்.

ஆய்வை மேற்பார்வையிட்ட ஆசிரியர்களில் ஒருவர். யூஜின் மியர்ஸ் மேலும் கூறுகிறார், “P. kolymaensis இன் மிகவும் தொடர்ச்சியான மரபணு இந்த அம்சத்தை மற்ற Panagrolaimus இனங்களுடன் ஒப்பிடுவதை சாத்தியமாக்கும், அதன் மரபணுக்கள் தற்போது Schiffer இன் குழு மற்றும் சக ஊழியர்களால் வரிசைப்படுத்தப்படுகின்றன.”

இனங்களின் மரபணுக்களை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் இத்தகைய தீவிர சூழல்களுக்குத் தழுவல் பற்றி ஆய்வு செய்வது, புவி வெப்பமடைதலை எதிர்கொள்வதில் சிறந்த பாதுகாப்பு உத்திகளை உருவாக்க அனுமதிக்கும். டெய்முராஸ் குர்சாலியா கூறுகிறார், இந்த ஆய்வு நூற்புழுக்களில் நீண்ட காலமாக அறிவிக்கப்பட்ட கிரிப்டோபயோசிஸை விரிவுபடுத்துகிறது.”