കല്ലുമ്മക്കായയുടെ (Asian green mussel) വളർച്ച, പ്രത്യുൽപാദനം, രോഗപ്രതിരോധം തുടങ്ങിയ സുപ്രധാന ജനിതകവിവരങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് കേന്ദ്ര സമുദ്രമത്സ്യ ഗവേഷണ സ്ഥാപനം (സി.എം.എഫ്.ആർ.ഐ - CMFRI). രോഗപ്രതിരോധ ശേഷിയുള്ളതും ഉൽപാദനക്ഷമത കൂടിയതുമായ ജീനോമുള്ള കല്ലുമ്മക്കായകളെ കണ്ടെത്തി പ്രജനനം നടത്താൻ ഈ പഠനങ്ങൾ സഹായിക്കും. കാൻസർ (Cancer) പ്രതിരോധ ശേഷിയുള്ളതടക്കം കല്ലുമ്മക്കായയിലെ മൊത്തം 49,654 പ്രോട്ടീൻ കോഡിങ് ജീനുകളാണ് ഗവേഷകർ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. നേച്ചർ ഗ്രൂപ്പിന്റെ സയന്റിഫിക് ഡാറ്റ ജേണലിലാണ് ഗവേഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്. പ്രിൻസിപ്പൽ സയന്റിസ്റ്റ് ഡോ.സന്ധ്യ സുകുമാരന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷക സംഘമാണ് ജനിതക ശ്രേണീകരണം നടത്തിയത്. ഡോ. എ. ഗോപാലകൃഷ്ണൻ, വി.ജി. വൈശാഖ്, ഡോ. വിൽസൺ സെബാസ്റ്റ്യൻ, ഡോ. ലളിത ഹരി ധരണി, ഡോ.അഖിലേഷ് പാണ്ഡെ, ഡോ. അഭിഷേക് കുമാർ, ഡോ.ജെ.കെ. ജെന എന്നിവരും ഗവേഷണത്തിൽ പങ്കാളികളായി. കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ജനിതകരഹസ്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടുള്ള പഠന റിപ്പോർട്ടിൻെറ വിവരങ്ങൾ സി.എം.എഫ്.ആർ.ഐയിലെ മറൈൻ ബയോടെക്നോളജി ഡിവിഷനിലെ പ്രിൻസിപ്പൽ സയന്റിസ്റ്റ് ഡോ.സന്ധ്യ സുകുമാരൻ ട്രൂ കോപ്പി തിങ്കുമായി പങ്കുവെക്കുകയാണ്.
കേരളത്തിൽ ജലകൃഷിരംഗത്ത് വലിയ വാണിജ്യ പ്രാധാന്യമുള്ള കൃഷിയാണ് കല്ലുമ്മക്കായ കൃഷി. ഇപ്പോൾ സിഎംഎഫ്ആർഐ നടത്തിയ പഠനത്തെക്കുറിച്ച് പറയാമോ?
കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ജനിതകശ്രേണീകരണം ക്രോമോസോം തലത്തിൽ സിഎംഎഫ്ആർഐ വിജയകരമായി പൂർത്തിയാക്കിയിരിക്കുകയാണ്. ജല കൃഷി രംഗത്ത് ഏറെ വാണിജ്യ പ്രാധാന്യമുള്ള കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ജനിതകഘടന സംബന്ധിച്ച കണ്ടെത്തലുകൾ ഭാവിയിൽ ഒട്ടേറെ സാധ്യതകളാണ് തുറന്നിടുന്നത്.
ഈ പഠനത്തിലെ പ്രധാന കണ്ടെത്തലുകൾ എന്തെല്ലാമാണ്?
കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ജീനോമിന്റെ വലിപ്പം 723.49 Mb ആണ്. ഇത് 15 ക്രോമസോമുകളിൽ ആയാണ് വിന്യസിക്കപെട്ടിട്ടുള്ളത്. കല്ലുമ്മക്കായയിൽ മൊത്തം 49654 പ്രോട്ടീൻ കോഡിങ് ജീനുകൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. അതിൽ ക്യാൻസർ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ജീനുകളും ഉണ്ട്. പരാദ ജീവികൾ മൂലമുള്ള രോഗങ്ങളെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ജീനുകളും ഉല്പാദനക്ഷമതയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജീനുകളും കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഇത് ഭാവിയിൽ കല്ലുമ്മക്കായുടെ ഉത്പാദനം ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ സഹായകമാകും.
CMFRI എങ്ങനെയാണ് ഈ പഠനം നടത്തിയത്
നൂതന തലമുറ സാങ്കേതികവിദ്യ (Next generation sequencing technology) ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയാണ് സിഎംഎഫ്ആർഐ ഈ പഠനം സാധ്യമാക്കിയത്. Illumina sequencing, PacBio sequencing, HiC sequencing, Bionano mapping എന്നീ നൂതന സങ്കേതങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ജീനോം അസംബ്ലി മുഴുവൻ സീക്വൻസ് ചെയ്ത് എടുത്തത്. അതിന്റെ കൂടെ ബയോ ഇൻഫോമാറ്റിക്സ് സോഫ്റ്റ്വെയേഴ്സ് ഉപയോഗിച്ചാണ് മുഴുവൻ ജിനോമിനേയും ശ്രേണീകരിച്ചത്.
ഗവേഷക സംഘം കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ള കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ജനിതക രഹസ്യം എങ്ങനെയെല്ലാം സഹായകമാവും?
രോഗപ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും ഉൽപാദനക്ഷമത കൂടിയതുമായ ജീനോമുള്ള കല്ലുമ്മക്കായകളെ കണ്ടെത്തുകയാണ് ആദ്യം ചെയ്യേണ്ടത്. അതിനുശേഷം അവയെ തമ്മിൽ പ്രജനനത്തിന് വിധേയമാക്കാം. ഇതിനെ ജീനോമിക് സെലക്ഷൻ എന്നാണ് പറയുന്നത്. ഇതുവഴി കൂടുതൽ രോഗപ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും ഉൽപാദനക്ഷമതയുള്ളതുമായ കല്ലുമ്മക്കായ ഉത്പാദിപ്പിച്ച് എടുക്കാൻ സാധിക്കും. ക്യാൻസർ പ്രതിരോധവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീനുകൾ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നതിനാൽ ക്യാൻസർ ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് ഇതിനെ ഒരു മാതൃകാ ജീവിവർഗമായി ഉപയോഗിക്കാം. ജലത്തിലെ മലിനീകരണത്തിന്റെ തോത് അളക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു ജൈവ നിരീക്ഷണ ജീവിവർഗമായും കല്ലുമ്മക്കായകളെ ഉപയോഗിക്കാം.
കല്ലുമ്മക്കായ എങ്ങനെയാണ് ക്യാൻസർ പ്രതിരോധത്തിന് സഹായകമാകുന്നത്?
ക്യാൻസർ വഴിയിൽ (Pathway) പങ്കെടുക്കുന്ന 634 ജീനുകളും വൈറസ് വരുത്തുന്ന ക്യാൻസറുകളും ആയി ബന്ധപ്പെട്ട 408 ജീനുകളും കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ജീനോമിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. പ്രകൃതിയിലെ അസംഖ്യം വരുന്ന പ്രത്യാഘാതങ്ങളെ അതിജീവിച്ച് ജീവിക്കുന്ന ജീവിവർഗമായതിനാൽ ക്യാൻസർ പോലുള്ള രോഗങ്ങളെ ചെറുക്കുവാനുള്ള ശേഷി ഇവയ്ക്കുണ്ടെന്നാണ് ഈ ജീനുകളുടെ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ നടത്താൻ സാധ്യതയുള്ള ഒരു മേഖലയാണിത്.
ജലാശയങ്ങളിലെ മലിനീകരണം കുറയ്ക്കാൻ ഈ പഠനങ്ങൾ സഹായിക്കുന്നുണ്ടോ?
ജലാശയ മലിനീകരണത്തോത് അറിയാൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു ജൈവസൂചകമായി കല്ലുമ്മക്കായയെ പ്രയോജനപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്. അതിനുള്ള പ്രധാനകാരണം ഇവയുടെ ഫിൽറ്റർ ഫീഡിങ് (വെള്ളം അരിച്ചു ഭക്ഷണം തേടുന്ന) സ്വഭാവം ആണ്. പ്രത്യേകതരം മലിനീകരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജീനുകളെ കണ്ടെത്തി അവയുടെ എക്സ്പ്രഷൻ പഠിക്കുന്നതിലൂടെ ജലാശയ മലിനീകരണത്തോത് കണ്ടെത്താൻ സാധിക്കുന്നതാണ്.
രാജ്യത്ത് കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ഉത്പാദനം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ഈ ഗവേഷണ പഠനം സഹായകമാകും എന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നുണ്ടോ?
തീർച്ചയായും. ജീനോമുകൾ വഴി നേടിയിരിക്കുന്ന അറിവുകൾ ഉത്പാദനക്ഷമത കൂടുന്ന രീതിയിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ രോഗപ്രതിരോധ ശേഷിയുള്ളതും ഉത്പാദനക്ഷമത കൂടിയതുമായ ജീനോമുള്ള കല്ലുമ്മക്കായകളെ കണ്ടെത്തി പ്രജനനം നടത്തുന്നത് വഴി ഉത്പാദനം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കും. കായലുകളിലും കടലിലും ജൈവനിരീക്ഷണത്തിന് ശേഷിയുള്ള കല്ലുമ്മക്കായക്ക് പാരിസ്ഥിതിക മലിനീകരണം തിരിച്ചറിയാനും പ്രതിരോധിക്കാനുമുള്ള കഴിവുണ്ട്. ഈ ജീനുകളെ തിരിച്ചറിഞ്ഞാൽ ജലാശയ മലിനീകരണം നിരീക്ഷിക്കാൻ സഹായകമാകും. രാജ്യത്ത് കല്ലുമ്മക്കായയുടെ ഉത്പാദനം ഗണ്യമായി വർധിപ്പിക്കാൻ ഈ ഗവേഷണ പഠനം സഹായകമാകുമെന്നാണ് സി.എം.എഫ്.ആർ.ഐ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്. നേരത്തെ, മത്തിയുടെ ജനിതകഘടനയും സിഎംഎഫ്ആർഐ കണ്ടെത്തിയിരുന്നു.