– முனைவர் மோகனா, பழனி

நண்பர்களே, உங்களுக்கு ஓர் அறிவியல் தகவல் சொல்லப் போகிறேன். உங்களால் நம்ப முடியாது,

“விஷம் குடித்து வெறும் “கருத்த கண்டனை” மட்டுமே பெற்ற பெருமை சிவபெருமானுக்கல்ல,

இந்தப் புவியில் நஞ்சுண்டு பொன்னை உமிழும் ஓர் உயிரினம் உண்டு”.

  அது செய்வது சூனியமன்று; முழுக்க முழுக்க அறிவியல். நான் ரீல் விடுவதாக நினைப்பீர்கள். ஆனால் அது 916 உண்மை. இப்போ விஷயத்துக்கு வருவோமா? இயற்கை விடத்தை பொன்னாக மாற்றுகிறது என்ற ஓர் உண்மைத் தகவல் உள்ளது. என்ன ஆச்சரியமாக இருக்கிறதா? இதில் ஏதும் மந்திரம் இல்லை ; மாயம் இல்லை.  அது வேதியியலின் ஓர் அற்புதமான கலை. இது வியக்கத்தக்க உயிரியலின் துல்லியமான இரசவாதம்.

நச்சு நிறைந்த சூழல்களிலும் உயிர் தப்பி வாழும் ஓர் அதிசய நுண்ணுயிரி உள்ளது.

இதன் பெயர்:  குப்ரியாவிடஸ் மெட்டாலிரூரன்ஸ் (Cupriavidus metallidurans). இது ஒரு பாக்டீரியா ஆகும்.

 “குப்ரியாவிடஸ் மெடல்லிடியூரன்ஸ்’ என்ற கண்ணுக்குத் தெரியாத பாக்டீரியா தன் மேனியைச் சுட்டெரிக்கும் நஞ்சினை விழுங்கி, மார்பகத்தில் மணிகள் பிறப்பது போல், தன் சுற்றுப்புறத்தில் ஒளிவீசும் பொன்மணிகளைப் படைக்கிறது.இதுவன்றோ மெய்யான ரசவாதம்?”

 இப்படி விடத்தை தங்கமாக மாற்றும் கலையை உங்களுக்காக செய்யவில்லை. இந்த உயிரி தான்  உயிர் வாழ்வதற்காக விடமாய் இருக்கும் உலோக சேர்மங்களை மெதுவாக சிதைத்து, அவற்றைச் சிறு பொன் துகள்களாக மாற்றுகிறது.

 மரணத்தை தரக்கூடிய நஞ்சைக்  கூட, இயற்கை தனது அறிவால் அழகான பொன்னாக வடிவமைக்கிறது; இயற்கை எது வேண்டுமானாலும் செய்யும் என்பதற்கான உயிரோட்டமான சான்றுதான் இது.

  மண்ணின் இருண்ட அடுக்குகளில், தொழிற்சாலைகளின் நச்சுக் கழிவுகளில், மனிதன் வாழ முடியாத இடங்களிலும் கூட இந்த நுண்ணுயிரி அமைதியாக தனது பணியைச் செய்துகொண்டே இருக்கிறது செய்கிறது..இதில் உள்ள மரபணுக்கள்தான் இந்த அற்புதமான கவிதையை இதனுள்ளே எழுதி உருவாக்கம் தருகின்றன. . இவையின் மரபணுக்கள் மற்றும் உயிரக செயல்முறை (biochemical pathways) நஞ்சுநீராக மாறக்கூடிய உலோக அயனிகளில்  இருந்து தகுதிசெய்து, அவற்றை தங்கத் துகள்களாக (gold nanoparticles) மாற்றுகின்றன.

 விஷத்தைத் தொடும் ஒவ்வொரு கணத்திலும், அது உயிர் காக்கும் போராட்டத்தை ஒரு பொற்கவிதையாக மாற்றுகிறது.

“இயற்கை அழிக்க மட்டும் அறியாது;

அழிவின் உள்ளேயும் அழகை உருவாக்க தெரியும்”

என்று இந்த நுண்ணுயிரி நமக்குச் சொல்லிக் கொடுக்கிறது.

இதன் பின்னணி என்ன தெரியுமா ?

 இந்த நுண்ணுயிரி/ பாக்டீரியா பெரும்பாலும் தங்கம், செம்பு போன்ற கனிமங்கள் அதிகமாக உள்ள பகுதிகளில் காணப்படுகிறது.

அங்குள்ள உலோகங்கள் சாதாரண உயிரினங்களுக்கு நச்சாக இருக்கும். ஆனால் குப்ரியாவிடஸ் மெட்டாலிரூரன்ஸ் தனது உடலின் உள்ளே இருக்கும் சிறப்பு வேதியியல் செயல்முறைகள் மூலம் அந்த நச்சு உலோக அயனிகளை மாற்றி, பாதிப்பில்லாத தங்கத் துகள்களாக வெளியேற்றுகிறது. செய்கிறது. இது இயற்கையின் “நுண்ணுயிர் ரசவாதம்” (Microbial Alchemy) என்று அழைக்கப்படுகிறது  இந்த நிகழ்வு விஞ்ஞானிகளுக்கு மிகப் பெரிய ஊக்கமாக உள்ளது,

ஏனெனில், எதிர்காலத்தில் இயற்கையின் இந்த திறமை மருத்துவம் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் எதிர்கால கண்டுபிடிப்புகளை ஊக்குவிக்கும் தூண்டுகோலாக அமையும்.

மேலும் இது நச்சு கழிவுகளை சுத்திகரிக்கும் புதிய முறைகள், மருத்துவத் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிகள்,நானோ தொழில்நுட்பத்தில் பொன் துகள்களின் பயன்பாடு,சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு போன்ற பல துறைகளில் இது புதிய வாயில்களைத் திறக்கிறது.

இது ஒரு சாதாரண பாக்டீரியாவின் கதை அல்ல .இயற்கை எவ்வளவு ஆழமான அறிவை தன்னுள் மறைத்து வைத்திருக்கிறது என்பதற்கான பொன்னான நினைவுச் சின்னம்.

பொன் நுண்ணுயிரி வரலாறு

இந்த அற்புதத்திற்குப் பின்னால் Cupriavidus metallidurans என்ற பாக்டீரியாவின் வியக்கத்தக்க உயிர்வேதியியல் திறன் இருக்கிறது. 1976 ஆம் ஆண்டு பெல்ஜியத்தின் உலோக ஆலைக் கழிவில் இருந்து முதன்முதலில் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட இந்த நுண்ணுயிர், “உலோகத்தைத் தாங்கும்” என்ற பொருள்படும் பெயர் கொண்டது.

1. நச்சுப் பொருளைத் தாங்கும் வியூகம்

இந்த பாக்டீரியா, தங்கம் மற்றும் தாமிரம்  போன்ற கன உலோக நச்சுகள் நிறைந்த மண்ணில் வாழத் தகவமைத்துக் கொண்டுள்ளது. இதன் உயிரணுப் புறவெளியில் (Periplasm) உள்ள CopA எனும் நொதி, நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த Au(I) ஐ Au(III) ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்கிறது. இது நஞ்சு உயிரணுவின் உட்புறம் செல்வதைக் குறைத்து, Au(III) ஐ நேரடியாக Au(0) நானோத் துகள்களாகக் குறைத்து நஞ்சற்ற பொன்னாக மாற்றுகிறது.

2. பொன்மணிகள் உருவாகும் மர்மம்

செல்லுக்குள் தங்கம் குவிவதைத் தடுக்கும் இந்தப் பாக்டீரியா, அதை தனக்கென ஒரு பாதுகாப்பு முறையாகப் பயன்படுத்துகிறது. ஆய்வகத்தில் நச்சுத் தங்க குளோரைடு கரைசலில் விடப்படும் போது, இது ஒரு வார காலத்தில் 24 கேரட் தூய தங்கத்தை உருவாக்குகிறது. இதன் இரண்டு பெரும் பிளாஸ்மிட்களில் (pMOL 28 மற்றும் pMOL 30) உள்ள மரபணுக்களே இந்த உலோக எதிர்ப்புத் திறனை வழங்குகின்றன.

3. மருத்துவம் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்கள்

இந்த ‘இயற்கை ரசவாதி’ , பின்வரும் பகுதிகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்த வல்லது:

பயோமிமெட்டிக் சுரங்கம் (Biomimetic mining)): இதன் செயல்முறையைப் பிரதிபலித்து, மீ-கழிவுகள் மற்றும் குறைந்த தரத் தாதுக்களில் இருந்து சூழலுக்கு உகந்த முறையில் தங்கத்தைப் பிரித்தெடுக்கும் உயிரியக்கிகள் உருவாக்கப்படலாம்.

 உயிர் உணரிகள் (Biosensors):

பொற்கனி ஆய்வுத் தொழிலில் பயன்படுத்தக் கூடிய மேம்பட்ட உணரிகளை உருவாக்க இதன் வழி வகுக்கும்.

சான்றிதழ்கள்: அறிவியலின் அடிப்படையில்:

பாக்டீரியா Au(III) அயனிகளை உறிஞ்சி, CopA  நொதியின் உதவியுடன் அவற்றை Au(0) (தனிம நிலை தங்கம்) ஆகக் குறைக்கிறது. இந்தச் செயல்பாடு ஆற்றல் சார்ந்த குறைப்பு வீழ்படிவு ஆகும். இதில் உருவாகும் நச்சு Au(I) இடைநிலையைத் தவிர்ப்பதற்காக, CopA ஆக்சிடேஸ் Au(I)  ä Au(III)ஆக மீண்டும் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்கிறது, இது உயிரணு உட்புறத்தில் நச்சுப் பொருள் குவிவதைத் தடுக்கும் ஒரு முக்கியமான வழிமுறையாகும்.

இந்தச் செயல்முறையை மிகப் பெரிய அளவில் விரிவுபடுத்துவது, தற்போதைய நிலையில், மிகவும் அதிக செலவாகும். எனினும், இந்தக் கண்டுபிடிப்பு உயிரியல் மற்றும் பொருள் அறிவியலின் எதிர்காலத்துக்கான புதிய கதவுகளைத் திறந்துள்ளது.

அதோடு, சூழல் சுத்திகரிப்பில்,  விடமயக்க உலோகங்களை பாதுகாப்பாக நீக்க/ முப்பரிமாணமாக மாற்ற இந்த வகை உயிரினங்கள் உதவும் எதிர்கால வாய்ப்புக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன.