மதராஸின் ஜி. என். ராமச்சந்திரன் 1954இல் கொலாஜன் மும்முறுக்கு அமைப்பை முன்மொழிந்தார்; 1963இல் புரத அமைப்புகளைச் சரிபார்க்க படிகவியலாளர்கள் இன்றும் பயன்படுத்தும் வரைபடத்தின் இணை ஆசிரியராக இருந்தார்

1954 ஆகஸ்ட் 7 அன்று நேச்சர் இதழ் மதராஸ் பல்கலைக்கழக இயற்பியல் துறையிலிருந்து வந்த இரண்டு பக்கக் கடிதத்தை அச்சிட்டது. பெரும்பாலான விலங்குகளின் மொத்தப் புரதத்தில் ஏறத்தாழ கால் பங்காக இருக்கும் கொலாஜன், பக்கம் பக்கமாகப் பொதிந்த மூன்று முறுக்குச் சங்கிலிகளால் ஆனது என்று ஜி. என். ராமச்சந்திரனும் கோபிநாத் கார்த்தாவும் முன்மொழிந்தனர். ஒன்பது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, 1963 ஜூலையில், ஒரு புரதச் சங்கிலி அதன் அணுக்கள் மோதிக்கொள்ளாமல் எடுக்கக்கூடிய முதுகெலும்புக் கோணங்களின் வரைபடத்தை ராமச்சந்திரன், சி. ராமகிருஷ்ணன், வி. சசிசேகரன் ஆகியோர் வெளியிட்டனர். இது இப்போது ராமச்சந்திரன் வரைபடம் என்று அழைக்கப்படுகிறது; படிகவியலாளர்கள் தாங்கள் தீர்க்கும் புரத அமைப்புகளுக்கான சரிபார்ப்பாக இன்றும் இதைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

இரண்டு பணிகளும் மதராஸில் (இப்போதைய சென்னை) நடந்தன. ஆய்வகத்தில் கணினி இல்லாததால், வரைபடம் 1960 முதல் 1962 வரை ஒரு மின்சார மேசைக் கணிப்பானில் கணக்கிடப்பட்டது.

கேம்பிரிட்ஜ் முனைவர் பட்டம் பெற்ற எர்ணாகுளத்து இயற்பியலாளர்

கோபாலசமுத்திரம் நாராயண ராமச்சந்திரன் 1922 அக்டோபர் 8 அன்று எர்ணாகுளத்தில் பிறந்தார். இயற்பியலில் ஹானர்ஸ் பட்டத்துக்குப் பிறகு, சி. வி. ராமனுடன் பணியாற்ற பெங்களூரின் இந்திய அறிவியல் கழகத்தில் சேர்ந்தார் என்று ஆக்டா கிரிஸ்டலோகிராஃபிகாவில் என். யதீந்திரா எழுதிய இரங்கல் கட்டுரை கூறுகிறது. அவரது ஆராய்ச்சி மூலமான முதுநிலைப் பட்டம் கலப்புப் பொருட்களின் ஒளியியல் பற்றியது; அவரது டிஎஸ்சி மதராஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் கிடைத்தது. படிகங்களின் மேற்பரப்பு அம்சங்களை ஆராயும் முறையான எக்ஸ்-கதிர் நிலப்படங்களை முதன்முதலில் பதிவு செய்தவர் அவரே என்றும் யதீந்திரா பாராட்டுகிறார்.

1947 முதல் 1949 வரை 1851 கண்காட்சி உதவித்தொகையில், அப்போது லாரன்ஸ் பிராக் தலைமை தாங்கிய கேம்பிரிட்ஜ் கேவண்டிஷ் ஆய்வகத்தில் இருந்தார். அங்கே டபிள்யூ. ஏ. வூஸ்டர் வழிகாட்டுதலில் அவர் செய்த முனைவர் ஆய்வு, படிகங்களிலிருந்து எக்ஸ்-கதிர்கள் பரவலாகச் சிதறுவது பற்றியும், அது அவற்றின் மீள்தன்மை மாறிலிகளைப் பற்றி என்ன சொல்கிறது என்பது பற்றியும். 1952இல், பெங்களூரில் சிறிது காலம் உதவிப் பேராசிரியராக இருந்த பிறகு, மதராஸில் இயற்பியல் பேராசிரியராகவும் துறைத் தலைவராகவும் ஆனார். உயிரியல் மூலக்கூறுகளின் மீது எக்ஸ்-கதிர் விளிம்புவளைவைப் பயன்படுத்துவதில் அவர் கவனம் திருப்பியது இங்கேதான் என்று யதீந்திரா எழுதுகிறார்.

சுறா வகை மீன், எலி, கங்காருவிடமிருந்து கொலாஜன்

ராமச்சந்திரனின் குழு 1952இல் கொலாஜன் இழைகளின் எக்ஸ்-கதிர் படங்களைப் பதிவு செய்யத் தொடங்கியது; மதராஸுக்கு வந்திருந்த படிகவியலாளர் ஜே. டி. பெர்னலின் பரிந்துரையின் பேரில் என்று, அவரது கடைசி முனைவர் ஆய்வு மாணவரான மஞ்சு பன்சால் ரெசோனன்ஸில் எழுதுகிறார். 1954 கடிதம் மூலங்களைக் குறிப்பிடுகிறது: ஒரு சுறா வகை திருக்கை, எலி வால் தசைநார், கங்காரு வால் தசைநார். மூல கொலாஜன் மாதிரி ஆய்வகத்தை ஒட்டியிருந்த மத்தியத் தோல் ஆராய்ச்சி நிறுவனத்திலிருந்து வந்தது என்று பன்னாட்டுப் படிகவியல் சங்கத்துக்காக எழுதிய எம். விஜயன் சேர்க்கிறார்.

வில்லியம் ஆஸ்ட்பரியும் லைனஸ் பாலிங், ராபர்ட் கோரி ஆகியோரும் உருவாக்கிய முந்தைய மாதிரிகள் எக்ஸ்-கதிர் வடிவத்துடன் பொருந்தவில்லை என்று பன்சால் குறிப்பிடுகிறார். கொலாஜன் வேதியியலிலும் சிக்கலானது. அதன் அமினோ அமிலங்களில் ஏறத்தாழ மூன்றில் ஒரு பங்கு மிகச் சிறியதான கிளைசின்; அது நிறைய புரோலினையும் ஹைட்ராக்சிபுரோலினையும் கொண்டுள்ளது, அவை சங்கிலி எப்படி வளையலாம் என்பதைக் கட்டுப்படுத்தும் வளையங்கள்.

மூன்று சங்கிலிகள், ஒவ்வொரு மூன்றாவது இடத்திலும் கிளைசின்

1954 கடிதத்தின் சொந்த விவரிப்பை பன்சால் மேற்கோள் காட்டுகிறார்: மாதிரி “ஓர் அலகுக் கூட்டுக்கு ஒன்பது அமினோ அமில எச்சங்களைக் கொண்டுள்ளது”; அது மூன்று முறுக்குச் சங்கிலிகளாக அமைந்துள்ளது, ஒவ்வொன்றும் 9.5 ஆங்ஸ்ட்ரோம் இடைவெளியும் ஒரு சுற்றுக்கு மூன்று எச்சங்களும் கொண்டது. சங்கிலிகள் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு பெப்டைடு பிணைப்பும் “டிரான்ஸ்” வடிவத்தில் உள்ளது; ஒவ்வொரு சுற்றிலும் உள்ள மூன்று கார்பன் அணுக்களில் ஒன்றுக்குப் பக்கக் குழுவுக்கான இடமே இல்லை, எனவே அது கிளைசினுக்கு மட்டுமே உரியதாக இருக்க முடியும்.

அந்தக் கடைசிக் குறிப்பு அமைப்பை வேதியியலுடன் இணைத்தது. கொலாஜனில் கிளைசினும், புரோலினும் ஹைட்ராக்சிபுரோலினும் வழக்கத்துக்கு மாறாக அதிக விகிதத்தில் இருப்பதற்கு ஓர் அமைப்புசார் காரணம் இருக்க வேண்டும் என்று முதலில் கண்டவர் ராமச்சந்திரன் என்று பன்சால் கூறுகிறார். 2001க்குள், வெவ்வேறு கொலாஜன்களில் 400க்கு மேற்பட்ட மரபணு மாற்றங்கள் மனித நோயுடன் தொடர்புடையவை என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளன என்றும், அவற்றில் பெருவாரியானவை ஒரு கிளைசினை மாற்றுகின்றன என்றும் பன்சால் குறிப்பிடுகிறார்; மும்முறுக்குச் சங்கிலியின் மையத்தில் கிளைசின் உள்ள மாதிரி அதைக் குலைக்கும் என்று கணிப்பது இதுவே.

1955இல் குழு மாதிரியைத் திருத்தியது. இழுக்கப்பட்ட இழைகள் மூன்று சுற்றுகளில் பத்து எச்சங்களைச் சுட்டும் வடிவத்தைத் தந்தன; எனவே ராமச்சந்திரனும் கார்த்தாவும், 1955 செப்டம்பர் 24 நேச்சர் இதழில், மூன்று சங்கிலிகளையும் ஒரு பொது அச்சைச் சுற்றிக் கயிறு போன்ற சுருள் சுருளாகச் சுற்றினர். இந்த எண்ணம் நிலவிலிருந்து வந்தது என்று ஒரு சொற்பொழிவில் ராமச்சந்திரன் கூறினார் என்று பன்சால் எழுதுகிறார்; நிலா பூமியைச் சுற்றும்போது தன் அச்சிலும் சுழல்வதால் எப்போதும் ஒரே முகத்தைக் காட்டுகிறது.

ரிச், கிரிக் உடனான வாதம்

1955 நவம்பர் 12 அன்று அலெக்சாண்டர் ரிச்சும் ஃபிரான்சிஸ் கிரிக்கும் கொலாஜன் பற்றிய தங்கள் சொந்த ஆய்வறிக்கையை நேச்சரில் வெளியிட்டனர். மதராஸ் மாதிரியின் ஒரு அம்சத்தை அவர்கள் ஆட்சேபித்தனர்: மூன்று எச்சங்களுக்கு இரண்டு சங்கிலிகளிடை ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் இருந்தன, ரிச்சும் கிரிக்கும் சாத்தியம் என்று நினைத்ததை விட அணுக்கள் நெருக்கமாக வந்தன. ராமகிருஷ்ணனின் புரோட்டீன் சயன்ஸ் இரங்கல் கட்டுரையில் ஸ்ரீனிவாசனும் சக ஆசிரியர்களும் ரிச்சின் சொந்த நினைவுகூரலை மேற்கோள் காட்டுகின்றனர்: தவறான தொடர்புகளால் “அமைப்பு தவறாக இருந்தது”. ரிச்சும் கிரிக்கும், தனியாக கவான், மெக்கவின், நார்த் ஆகியோரும், மூன்று எச்சங்களுக்கு ஒரு ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு கொண்ட பதிப்பை முன்மொழிந்தனர்.

இரண்டாவது பிணைப்பு பற்றிய கருத்தை ராமச்சந்திரன் ஏற்றுக்கொண்டார். பிறகு ஆர். சந்திரசேகரனுடன் சேர்ந்து, கூடுதல் பிணைப்புகள் நீர் மூலக்கூறுகள் வழியாகச் சங்கிலிகளை இணைக்கக்கூடும் என்று கூறினார்; கொலாஜன் போன்ற பெப்டைடுகளின் உயர்-தெளிவு படிக அமைப்புகள் அத்தகைய நீர்வழிப் பிணைப்புகளை அதன் பிறகு காட்டியுள்ளன என்று பார்பரா பிராட்ஸ்கி 1999இல் எழுதினார். 1955இல் ரிச்சும் கிரிக்கும் அமைப்பை இன்று ஏற்கப்படும் வடிவத்துக்குச் செம்மைப்படுத்தினர் என்று ஷோல்டர்ஸும் ரெய்ன்ஸும் அன்னுவல் ரிவ்யூ ஆஃப் பயோகெமிஸ்ட்ரியில் கூறுகின்றனர்: ஒரு மூன்றனுக்கு சங்கிலிகளிடை ஒரே ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு, மூன்று சுற்றுகளில் பத்து எச்சங்களின் மீள்வு. பன்சாலின் 2006 மதிப்பாய்வு நேஷனல் மெடிக்கல் ஜர்னல் ஆஃப் இந்தியாவில் வேறு அழுத்தம் தருகிறது; சமீபத்திய ஆய்வு ராமச்சந்திரன்-கார்த்தா மும்முறுக்கு, ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் விவரங்களைத் தவிர, அடிப்படையில் சரியானது என்று உறுதிப்படுத்தியுள்ளது என்று அது கூறுகிறது. ரிச்சும் கிரிக்கும், லண்டன் கிங்ஸ் கல்லூரியின் தனிக் குழுவும் 1955இல் தொடர்புடைய மும்முறுக்கு அமைப்புகளைத் தனித்தனியாக முன்மொழிந்தன என்று பிராட்ஸ்கி சேர்க்கிறார். மேற்கு நாடுகளின் அறிவியல் சமூகம் அந்த அமைப்பை “மதராஸ் மும்முறுக்கு” என்று அழைத்தது என்று பன்சால் எழுதுகிறார்.

நெருக்கத் தொடர்புகள் பற்றிய தகராறு வரைபடத்தை எப்படித் தந்தது

விமர்சனத்துக்கு இரண்டாவது விளைவும் இருந்தது. கேம்பிரிட்ஜ் ஆட்சேபனை, படிகங்களில் அணுக்கள் உண்மையில் அமரும் தொலைவுகளுக்கு ராமச்சந்திரனைத் திரும்பவும் அனுப்பியது என்று, ராமகிருஷ்ணனின் சொந்த விவரிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு ஸ்ரீனிவாசனும் சக ஆசிரியர்களும் கூறுகின்றனர். அப்போது இளம் ஆசிரியராக இருந்த வி. சசிசேகரனும், பட்ட மாணவராக இருந்த ராமகிருஷ்ணனும் அதை எடுத்துக்கொண்டனர். அவர்களின் முதல் முயற்சி ஒவ்வோர் அணுவின் பாடநூல் அளவை அனுமதிக்கப்பட்ட மிக நெருக்கமான அணுகலாகப் பயன்படுத்தியது; விளைந்த வரைபடத்தில் அனுமதிக்கப்பட்ட கோணச் சேர்க்கை எதுவுமே இல்லை. சிறு மூலக்கூறுப் படிக அமைப்புகள், உண்மையான அணுக்கள் அதைவிட நெருக்கமாக வருகின்றன என்று காட்டின: கார்பன், நைட்ரஜனுக்குப் பாடநூல் ஆரங்கள் 3.25 ஆங்ஸ்ட்ரோமாகக் கூடுகின்றன, ஆனால் சிறு மூலக்கூறுப் படிகங்களில் காணப்படும் மிக நெருக்கமான அணுகல் பொதுவாக 2.9. ரிச்சும் கிரிக்கும் எடுத்துக்கொண்ட தொலைவுகள் பாலிங்கின் ஆல்ஃபா முறுக்கையே விலக்கியிருக்கும் என்று புரோட்டீன் சயன்ஸ் இரங்கல் கட்டுரை சேர்க்கிறது.

கணக்கீடு இரண்டு பெப்டைடு அலகுகளுக்காக அமைக்கப்பட்டது; அவை புரத முதுகெலும்பின் தட்டையான இணைப்புகள், ஒரு கார்பன் அணுவில் இணைக்கப்பட்டவை. ஒவ்வொரு இணைப்பிலும் உள்ள முறுக்கை பை, சை எனப்படும் இரண்டு கோணங்கள் விவரிக்கின்றன. மைனஸ் 180 முதல் 180 டிகிரி வரை ஒவ்வொரு மதிப்பு இணையும் நிலையான இடைவெளிகளில் சோதிக்கப்பட்டு, 1960 முதல் 1962 வரை முழுமையாக அனுமதிக்கப்பட்டது, பகுதியாக அனுமதிக்கப்பட்டது அல்லது அனுமதிக்கப்படாதது என்று குறிக்கப்பட்டது என்று ராமகிருஷ்ணனின் ரெசோனன்ஸ் கட்டுரை கூறுகிறது. ராமகிருஷ்ணனிடம் நான்கு அடிப்படைச் செயல்களைச் செய்யும் மார்ச்சன்ட் கணிப்பானும் அச்சிடப்பட்ட முக்கோணவியல் அட்டவணைகளும் மட்டுமே இருந்தன என்றும், அவரது சொந்தக் கூற்றுப்படி இந்தப் பணி தினசரி முயற்சியில் முழு ஓராண்டு எடுத்தது என்றும் ஸ்ரீனிவாசனும் சக ஆசிரியர்களும் சேர்க்கின்றனர்.

“Stereochemistry of polypeptide chain configurations” என்ற ஆய்வறிக்கை, ராமச்சந்திரன், ராமகிருஷ்ணன், சசிசேகரன் ஆகியோர் ஆசிரியர்களாக, 1963 ஜூலையில் ஜர்னல் ஆஃப் மாலிக்யூலர் பயாலஜியின் தொகுதி 7, பக்கங்கள் 95 முதல் 99 வரை வெளிவந்தது. பை, சை சேர்க்கைகளில் ஏறத்தாழ 30 சதவீதம் மட்டுமே முப்பரிமாண வேதியியலின்படி அணுகக்கூடியவை என்று வரைபடம் காட்டியது என்று ஸ்ரீனிவாசனும் சக ஆசிரியர்களும் எழுதுகின்றனர். டிக்கர்சனும் கெய்ஸும் எழுதிய “தி ஸ்ட்ரக்சர் அண்ட் ஆக்ஷன் ஆஃப் புரோட்டீன்ஸ்” பாடநூலில்தான் இந்த வரைபடத்துக்கு அந்தப் பெயர் முதலில் தரப்பட்டது என்றும் அவர்கள் சேர்க்கின்றனர்.

புரத அமைப்புகள் பின்னர் உறுதிசெய்த கணிப்பு

வரைபடம் வெளியானபோது, ஒரு புரத அமைப்பும் தீர்க்கப்படவில்லை; இழைப் புரதங்களுக்கு முன்மொழியப்பட்ட ஆல்ஃபா முறுக்கு, பீட்டா தகடு ஆகியவற்றின் கோணங்கள் ஏற்கெனவே அனுமதிக்கப்பட்ட பகுதிகளில் விழுந்தன என்று ராமகிருஷ்ணன் ரெசோனன்ஸில் எழுதுகிறார். உருண்டை வடிவப் புரதம் ஒன்றின் அமைப்பு மட்டுமே அறியப்பட்டிருந்தது என்று விஜயனின் ஐயுசிஆர் அறிக்கை கூறுகிறது. எப்படியாயினும், அமைப்புகள் வருவதற்காக வரைபடம் காத்திருந்தது. 2001க்குள் 15,000க்கு மேற்பட்டவை அறியப்பட்டிருந்தன, ஒவ்வொரு தீர்வின்போதும் அதற்குப் பின்னரும் வரைபடம் சோதனைச் சாவடியாகச் செயல்பட்டது என்று ராமகிருஷ்ணன் குறிப்பிடுகிறார். அந்த எண்ணிக்கையில் எக்ஸ்-கதிர் படிகவியலால் தீர்க்கப்பட்ட அமைப்புகள் அடங்கும்; வெங்கட்ராமன் ராமகிருஷ்ணனின் ரைபோசோம் அமைப்புகளுக்குப் பின்னாலும் உள்ள முறை அதுவே.

இது ஏன் அரிதானது என்பதற்கு ஜார்ஜ் ரோஸ், ஜேனட் தோர்ன்டன், அவர்களது சக ஆய்வாளர்கள் கூறியதை ஸ்ரீனிவாசனும் சக ஆசிரியர்களும் மேற்கோள் காட்டுகின்றனர்: கோட்பாட்டுக்கும் சோதனைக்கும் இடையிலான பொருந்தாமை, சோதனை முடிவின் தரச் சோதனையாகப் பயன்படுத்தப்படும் உயிரியலின் மிகச் சில நிகழ்வுகளில் இது ஒன்று. முறுக்குகளும் இழைகளும் ஒவ்வொன்றும் வரைபடத்தின் தங்கள் சொந்தப் பகுதியில் குவிவதால், அதே கோணங்கள் புரதத்தின் வடிவத்தை வாசிக்கவும் பயன்படுகின்றன. ராமச்சந்திரனின் குழு இந்த எண்ணத்தை நியூக்ளிக் அமிலங்களுக்கும் பாலிசாக்கரைடுகளுக்கும் பயன்படுத்தியது என்று யதீந்திராவின் இரங்கல் கட்டுரையும் ரெசோனன்ஸும் பதிவு செய்கின்றன.

அங்கீகாரம்

ராமச்சந்திரன் 1977இல் ராயல் சொசைட்டியின் உறுப்பினராகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டார். 1999இல் பன்னாட்டுப் படிகவியல் சங்கம் அவருக்கு ஐந்தாவது எவால்ட் பரிசை வழங்கியது; முரண்பட்ட சிதறல் பணி, கொலாஜன் போன்ற இழை அமைப்புகள் மீதான பணி, அதன் சொற்களில் “முதன்மையாக” பெருமூலக்கூற்று வடிவமைப்புப் பணிக்கும், “இன்றும் மிகப் பயனுள்ள சரிபார்ப்புக் கருவியாக இருக்கும்” வரைபடத்துக்குமாக. கிளாஸ்கோ மாநாட்டில் அவர் சார்பாக எம். விஜயன் பதக்கத்தைப் பெற்றார். ராமச்சந்திரன் 2001 ஏப்ரல் 7 அன்று, 78 வயதில், சென்னையில் காலமானார்.

கொலாஜன் கடிதத்துக்கு 50 ஆண்டுகள் கழிந்த 2004 ஆகஸ்ட் 7 அன்று, புது டெல்லியில் ஒரு கருத்தரங்கு ஆண்டுவிழாவைக் குறித்தது; அதற்கு அறிவியல் மற்றும் தொழில்துறை ஆராய்ச்சி மன்றமும் அறிவியல், தொழில்நுட்பத் துறையும் ஆதரவு அளித்தன, குடியரசுத் தலைவர் அப்துல் கலாம் பங்கேற்றார். அது பற்றிய விஜயனின் அறிக்கை ராமச்சந்திரனை “சுதந்திர இந்தியாவில் பணியாற்றிய மிகச் சிறந்த அறிவியலாளர் எனலாம்” என்று அழைக்கிறது.