1952లో చిదంబరంలో పుట్టిన వెంకట్రామన్ రామకృష్ణన్ 2000లో రైబోజోమ్ 30S ఉపవిభాగం పరమాణు నమూనాను ప్రచురించి, 2009 రసాయన శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతిని పంచుకున్నారు

2009 అక్టోబర్ 7న రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, రసాయన శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతి కేంబ్రిడ్జ్‌లోని MRC లేబొరేటరీ ఆఫ్ మాలిక్యులర్ బయాలజీకి చెందిన వెంకట్రామన్ రామకృష్ణన్‌కు, యేల్ యూనివర్సిటీకి చెందిన థామస్ స్టైట్జ్‌కు, ఇజ్రాయెల్‌లోని వీజ్‌మన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్‌కు చెందిన అదా యోనత్‌కు సంయుక్తంగా వెళ్తుందని ప్రకటించింది, “రైబోజోమ్ నిర్మాణం, విధిపై అధ్యయనాలకు”. రామకృష్ణన్ 1952లో తమిళనాడులోని చిదంబరంలో పుట్టారని, 1976లో ఒహాయో యూనివర్సిటీ నుండి భౌతిక శాస్త్రంలో పీహెచ్‌డీ ఉందని, బహుమతి సమయంలో అమెరికా పౌరుడని నోబెల్ ఫౌండేషన్ జాబితా చేస్తుంది.

ప్రతి గ్రహీత 10 మిలియన్ SEK బహుమతి సొమ్ములో మూడో వంతు తీసుకున్నారు. 2016 నుండి 2026 వరకు సైన్స్ బహుమతులపై tuput సమీక్ష రామకృష్ణన్ తర్వాత రసాయన శాస్త్రం, భౌతిక శాస్త్రం, వైద్యంలో భారతదేశంలో పుట్టిన విజేత ఎవరూ లేరని గుర్తిస్తుంది.

రైబోజోమ్ ఏం చేస్తుంది, చూడటానికి స్ఫటికాలు ఎందుకు కావాల్సివచ్చాయి

ప్రతి కణంలో పదుల వేల రైబోజోమ్‌లు ఉంటాయి, ఒక్కొక్కటి సుమారు 25 నానోమీటర్ల వెడల్పు. నోబెల్ కమిటీ ప్రజాదరణ కథనం రైబోజోమ్‌ను కణపు ప్రోటీన్ కర్మాగారం అంటుంది: అది ఒక జన్యువు మెసెంజర్ RNA నకలును చదివి, దానికి సరిపోయే ప్రోటీన్‌ను నిర్మిస్తుంది, ఆ దశను శాస్త్రవేత్తలు ట్రాన్స్‌లేషన్ అంటారు. అది చదివే మూడు అక్షరాల సంకేతాన్ని శాస్త్రవేత్తలు 1960లలో కనుగొన్నారు, ఆ కథ tuput హర్ గోబింద్ ఖురానా, జన్యు సంకేతం వ్యాసంలో ఉంది.

బ్యాక్టీరియా రైబోజోమ్‌కు రెండు భాగాలు ఉంటాయి, 30S అనే చిన్న ఉపవిభాగం, 50S అనే పెద్దది. ప్రతి పరమాణువు ఎక్కడ ఉందో చూడటానికి ముగ్గురు గ్రహీతలు ఎక్స్-రే క్రిస్టలోగ్రఫీని వాడారు. శాస్త్రవేత్తలు స్ఫటికంపై ఎక్స్-రేలను ప్రసరింపజేసి, కిరణాలు ఎలా చెదురుతాయో నమోదు చేసి, వెనక్కి పనిచేసి పరమాణువుల స్థానాలను తేలుస్తారు. స్ఫటికాలు దాదాపు పరిపూర్ణంగా ఉండాలి, అణువు పెద్దదైతే దాన్ని పెంచడం కష్టమవుతుందని అకాడమీ గమనిస్తుంది.

యోనత్ 1970ల చివర్లో రైబోజోమ్‌లను స్ఫటికీకరించడానికి ప్రయత్నించడం మొదలుపెట్టారు, అప్పట్లో చాలా మంది అది అసాధ్యమనుకున్నారు, 1980 నాటికి ఆమె ఒక పెద్ద ఉపవిభాగపు తొలి స్ఫటికాలను పెంచారు. స్టైట్జ్ ఫేజ్ సమస్య అనే గణిత అడ్డంకిని, జోయాకిమ్ ఫ్రాంక్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ చిత్రాలను వాడి, పరిష్కరించారు, 1998లో 9 ఆంగ్‌స్ట్రమ్‌ల వద్ద పెద్ద ఉపవిభాగ నిర్మాణాన్ని ప్రచురించారు, అది ఒక్కో పరమాణువును చూపడానికి అస్పష్టంగా ఉంది. 2000 ఆగస్టు, సెప్టెంబర్ మధ్య ముగ్గురు గ్రహీతలూ పరమాణువులను ఉంచగల స్పష్టతతో నిర్మాణాలను ప్రచురించారు.

జీవశాస్త్రం వైపు మళ్లిన బరోడా భౌతిక శాస్త్రవేత్త

రామకృష్ణన్ తన నోబెల్ ఆత్మకథలో నటరాజ ఆలయానికి ప్రసిద్ధి చెందిన ఆలయ పట్టణమైన చిదంబరంలో పుట్టానని చెబుతారు. ఆయన తండ్రి సి. వి. రామకృష్ణన్ బయోకెమిస్ట్, ఇప్పటి వడోదరలోని అప్పటి మహారాజా సయాజీరావు యూనివర్సిటీ ఆఫ్ బరోడాలో కొత్త బయోకెమిస్ట్రీ విభాగానికి అధిపతిగా నియమితులయ్యారు. ఆయనకు మూడేళ్లప్పుడు కుటుంబం అక్కడికి మారింది, అప్పటి వరకు ఆయన తమిళం మాత్రమే మాట్లాడేవారు. రామకృష్ణన్ తల్లి ఆర్. రాజలక్ష్మి అన్నామలై యూనివర్సిటీలో బోధించారు, తర్వాత మెక్‌గిల్ యూనివర్సిటీలో మనస్తత్వ శాస్త్రంలో పీహెచ్‌డీ చేశారు.

16 ఏళ్ల వయసులో ఆయన బరోడా యూనివర్సిటీలో భౌతిక శాస్త్రంలో బి.ఎస్సీ. మొదలుపెట్టారు. స్వీకర్త ప్రాథమిక శాస్త్రంలో మేజర్ చేయాలని కోరే భారత ప్రభుత్వ నేషనల్ సైన్స్ టాలెంట్ సెర్చ్ స్కాలర్‌షిప్ గురించి ఆయన తల్లి తెలుసుకున్నారు, ఆయన దాన్ని గెలుచుకున్నారు. 19వ పుట్టినరోజు తర్వాత ఒక నెలకు ఆయన ఒహాయో యూనివర్సిటీకి బయల్దేరారు, 1976లో భౌతిక శాస్త్ర పీహెచ్‌డీ పూర్తి చేశారు. అప్పటికే జీవశాస్త్రానికి మారాలని నిర్ణయించుకున్నారు.

తర్వాత యూనివర్సిటీ ఆఫ్ కాలిఫోర్నియా, శాన్ డియాగోలో జీవశాస్త్ర కోర్సులు వచ్చాయి, ఆపై డాన్ ఎంగెల్‌మాన్, పీటర్ మూర్ రైబోజోమ్ పనిపై సైంటిఫిక్ అమెరికన్ వ్యాసం చదివారు. మూర్ 1978 తొలినాళ్లలో శాన్ డియాగోలో ఆయనను కలిసి, త్వరలో యేల్‌లో పోస్ట్‌డాక్టొరల్ స్థానాన్ని ఇచ్చారు. “రైబోజోమ్‌లపై నా జీవితకాల ఆసక్తి అలా మొదలైంది,” అని ఆయన రాశారు. బ్రూక్‌హేవెన్ నేషనల్ లేబొరేటరీ 1983లో ఆయనను తీసుకుంది. 1988 శరదృతువులో ఆయన క్రిస్టలోగ్రఫీపై తొలి కోల్డ్ స్ప్రింగ్ హార్బర్ కోర్సులో ఉన్నారు, 1991 ఆగస్టు చివరి నుండి కేంబ్రిడ్జ్‌లోని లేబొరేటరీ ఆఫ్ మాలిక్యులర్ బయాలజీలో సబాటికల్ గడిపారు.

గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థులు బిల్ క్లెమన్స్, జాన్ మెక్‌కచియన్‌తో 30S ఉపవిభాగం వెంట పడాలని ఆయన ఎంచుకున్నది ఉటాలోనే, తర్వాత బ్రియాన్ వింబర్లీ చేరారు. ఆయన 1999 ఏప్రిల్‌లో కేంబ్రిడ్జ్‌కు మారారు, బృందంలో కొంతమంది కొంతకాలం ఉటాలోనే ఉన్నారు.

1999 పటం నుండి 2000 సెప్టెంబర్ నిర్మాణం వరకు

మొదటి ఫలితం 1999 ఆగస్టు 26న నేచర్‌లో వచ్చింది. 5.5 ఆంగ్‌స్ట్రమ్‌ల స్పష్టత వద్ద బృందం రైబోసోమల్ RNA ఫాస్ఫేట్ వెన్నెముకను, ప్రోటీన్ల సర్పిల హెలిక్స్‌లను చూడగలిగింది, తెలిసిన నిర్మాణం ఉన్న చిన్న ఉపవిభాగపు ఏడు ప్రోటీన్లను పటంలో ఉంచింది. 1999 జూన్‌లో డెన్మార్క్‌లో జరిగిన రైబోజోమ్ సమావేశంలో ఈ పనిని ప్రదర్శించినప్పుడు, ఆయన బృందం ఈ సమస్యపై పనిచేస్తున్నట్లు దాదాపు ఎవరికీ తెలియకపోవడంతో ప్రేక్షకుల్లో దిగ్భ్రాంతిని తాను గ్రహించానని ఆయన రాశారు.

ఎక్కువ స్పష్టతకు ఎక్కువ తీవ్రత గల ఎక్స్-రేలు కావాలి. ఇల్లినాయిస్‌లోని ఆర్గాన్‌లో ఉన్న అడ్వాన్స్‌డ్ ఫోటాన్ సోర్స్‌లో 2000 ఫిబ్రవరి చివరికి బృందం బీమ్ సమయాన్ని గెలుచుకుంది, అక్కడ 12 గంటల షిఫ్టుల్లో పనిచేసింది. ఇంకా బీమ్‌లైన్ వద్ద ఉండగానే పటంలో బలమైన సంకేతాలను చూసి, “మనం ప్రసిద్ధులం కాబోతున్నాం!” అన్నానని ఆయన గుర్తు చేసుకుంటారు. ఐదుగురు నమూనా నిర్మిస్తుండగా, ఉపవిభాగపు పూర్తి పరమాణు నిర్మాణం వారాల్లో సిద్ధమైంది.

మూడు బృందాలు దగ్గరదగ్గరగా ఉన్నాయి. యేల్‌లోని స్టైట్జ్, మూర్ బృందం డెడ్ సీ సూక్ష్మజీవి హలోఆర్క్యులా మారిస్మోర్టుయ్ నుండి పెద్ద ఉపవిభాగాన్ని 2000 ఆగస్టు 11న సైన్స్‌లో 2.4 ఆంగ్‌స్ట్రమ్‌ల వద్ద ప్రచురించింది, దాని 3,045 న్యూక్లియోటైడ్లలో 2,833, 31 ప్రోటీన్లలో 27 స్థానం పొందాయి. యోనత్ బృందం థర్మస్ థర్మోఫిలస్ నుండి 30S ఉపవిభాగపు 3.3 ఆంగ్‌స్ట్రమ్ నిర్మాణాన్ని 2000 సెప్టెంబర్ 1న సెల్‌లో ప్రచురించి, దాని న్యూక్లియోటైడ్లలో 96 శాతం గుర్తించినట్లు నివేదించింది. రామకృష్ణన్ బృందం అదే సూక్ష్మజీవి నుండి అదే ఉపవిభాగాన్ని 2000 సెప్టెంబర్ 21న నేచర్‌లో ప్రచురించింది. ఆ నమూనా 3 ఆంగ్‌స్ట్రమ్‌లకు మెరుగుపరిచారు, ఉన్న అన్ని RNA, ప్రోటీన్లను కలిగి ఉంది.

మూడు యాంటీబయాటిక్‌లు, ఆ తర్వాత మరో మూడు, ఒకే నిర్మాణంపై

అదే రోజు రెండో నేచర్ పత్రం వచ్చింది. ఇది పారోమోమైసిన్, స్ట్రెప్టోమైసిన్, స్పెక్టినోమైసిన్ అనే మూడు యాంటీబయాటిక్‌లు ఒకేసారి అతుక్కున్న 30S ఉపవిభాగాన్ని చూపింది. టెట్రాసైక్లిన్, పాక్టమైసిన్, హైగ్రోమైసిన్ B కొద్దికాలం తర్వాత వచ్చాయని, పూర్తి రైబోజోమ్ ఉపవిభాగాలకు అతుక్కున్న యాంటీబయాటిక్‌ల తొలి వివరణాత్మక నిర్మాణాలు ఇవేనని ఆయన నోబెల్ ఉపన్యాసం జోడిస్తుంది.

అనేక యాంటీబయాటిక్‌లు మనిషి రైబోజోమ్‌లను వదిలి బ్యాక్టీరియా రైబోజోమ్‌లను అడ్డుకోవడం ద్వారా పనిచేస్తాయని, కొన్ని కొత్త ప్రోటీన్ బయటకు వెళ్లే సొరంగాన్ని అడ్డుకుంటాయని, కొన్ని పెప్టైడ్ బంధాలు ఏర్పడకుండా ఆపుతాయని, కొన్ని సంకేతం చదవడాన్ని చెడగొడతాయని నోబెల్ కమిటీ చెబుతుంది. గ్రహీతల త్రిమితీయ నమూనాలను కొత్త యాంటీబయాటిక్‌లను అభివృద్ధి చేసే శాస్త్రవేత్తలు వాడుతున్నారని కమిటీ పేర్కొంటుంది. 2009లో తన ప్రజాదరణ కథనం రాసినప్పుడు, పలు కంపెనీలు ఆ నిర్మాణాలను వాడుతున్నాయని, కొన్ని అభ్యర్థి మందులు క్లినికల్ పరీక్షల్లో ఉన్నాయని అది చెప్పింది.

2021లో ప్రపంచవ్యాప్తంగా బ్యాక్టీరియా యాంటీమైక్రోబియల్ నిరోధకత 4.7 మిలియన్లకు పైగా మరణాలతో ముడిపడి ఉందని ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ ఫ్యాక్ట్ షీట్ అంచనా వేస్తుంది, పనిచేయడం మానేసిన వాటి స్థానంలో వచ్చేలా తగినన్ని కొత్త యాంటీబయాటిక్‌లు అభివృద్ధి కావడం లేదని చెబుతుంది.

ప్రతి అక్షరాన్ని రెండుసార్లు సరిచూసే కొలబద్ద

ఈ నిర్మాణం ఒక చిరకాల పజిల్‌ను కూడా వివరించింది, ఎందుకంటే రైబోజోమ్ తప్పు అమినో ఆమ్లాన్ని ఎంచుకునేది లక్షలో ఒకసారి మాత్రమే. రామకృష్ణన్ చిన్న ఉపవిభాగ నిర్మాణాలు ఒక రకమైన అణు కొలబద్దను వెల్లడించాయని అకాడమీ కథనం చెబుతుంది: ఉపవిభాగపు RNAలోని న్యూక్లియోటైడ్లు మెసెంజర్ RNA కోడాన్‌కు, సరిపోయే ట్రాన్స్‌ఫర్ RNAకు మధ్య దూరాన్ని కొలుస్తాయి, ఆ అంతరం తప్పుగా ఉంటే ట్రాన్స్‌ఫర్ RNA రాలిపోతుంది. ఈ తనిఖీ రెండుసార్లు జరుగుతుంది.

అదే ప్రయోగశాల నుండి 2001 మే 4న సైన్స్‌లో వచ్చిన తదుపరి పత్రం, మెసెంజర్ RNA, సరైన ట్రాన్స్‌ఫర్ RNA స్థానంలో ఉన్న 30S ఉపవిభాగాన్ని 3.1 నుండి 3.3 ఆంగ్‌స్ట్రమ్‌ల వద్ద పరిష్కరించింది. A1492, A1493, G530 అనే మూడు RNA క్షారాలు కోడాన్, యాంటీకోడాన్ జత ఆకారాన్ని పసిగడతాయని పత్రం నివేదిస్తుంది, పారోమోమైసిన్ ఉపవిభాగం సరిగ్గా సరిపోని కొన్ని ట్రాన్స్‌ఫర్ RNAలను అంగీకరించేలా చేస్తుంది.

క్రెడిట్ ఎవరెవరు పంచుకుంటారు

అకాడమీ ప్రజాదరణ కథనంలో యోనత్ రైబోజోమ్ క్రిస్టలోగ్రఫీకి మార్గదర్శకురాలు, స్టైట్జ్ ఫేజ్ సమస్యను పరిష్కరించారు. యోనత్ బృందం 2000 నాటి 30S ఉపవిభాగ నిర్మాణంలో ఆయన సొంత నిర్మాణంతో పలు అసమానతలు ఉన్నాయని, వాటి వివరాలు 2002 పత్రంలో ఉన్నాయని, కానీ ఆమె బృందం 2001 నిర్మాణం, 3.2 ఆంగ్‌స్ట్రమ్‌ల వద్ద, అసలుతో బాగా సరిపోయిందని రామకృష్ణన్ ఉపన్యాసం చెబుతుంది. రైబోజోమ్ పనికి ముగ్గురి కంటే చాలా ఎక్కువ మంది తోడ్పడ్డారని, ముగ్గురినే ఎంచడం అసాధ్యం అనిపించడంతో ఏళ్ల పాటు నోబెల్ ఆశించలేదని ఆయన ఆత్మకథ చెబుతుంది.

బ్రిటన్, భారతదేశంలో గౌరవాలు

నోబెల్ ముందు ఆయన 2007 లూయీ-జీన్ ప్రైజ్ ఫర్ మెడిసిన్ అందుకున్నారు, రాయల్ సొసైటీకి, యూఎస్ నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌కు ఎన్నికయ్యారు. ఇండియన్ నేషనల్ సైన్స్ అకాడమీ ఆయనను 2008లో విదేశీ ఫెలోగా ఎన్నుకుంది. 13 ఏళ్లలో భారతదేశానికి ఆయన తొలి ప్రయాణం 2002 తొలినాళ్లలో జరిగింది, అప్పుడు చెన్నైలో తొలి జి. ఎన్. రామచంద్రన్ స్మారక ఉపన్యాసం ఇచ్చి, బెంగళూరులోని ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్‌లో ఒక రోజు గడిపారు, అక్కడ ఆయన తర్వాత రామచంద్రన్ పేరిట విజిటింగ్ ప్రొఫెసర్‌షిప్ చేశారు.

2009 డిసెంబర్ 8న ఆయన స్టాక్‌హోమ్ యూనివర్సిటీలో నోబెల్ ఉపన్యాసం ఇచ్చారు. 2010 మార్చి 31 నాటి భారత గెజెట్ పద్మ విభూషణ్ అవార్డుల్లో “డాక్టర్ వెంకట్రామన్ రామకృష్ణన్, సైన్స్ అండ్ ఇంజనీరింగ్, యూకే” పేరును జాబితా చేస్తుంది. పద్మ విభూషణ్‌ను భారత ప్రభుత్వ రెండో అత్యున్నత పౌర పురస్కారంగా ఆయన వర్ణిస్తారు, స్థానిక యూనివర్సిటీ నుండి అంతర్జాతీయ శాస్త్రం వరకు సాగిన తన మార్గంలో స్ఫూర్తి మూలాన్ని చూసి భారతదేశంలో ప్రజలు తనను ఆప్యాయంగా స్వాగతించారని రాస్తారు.

ఆయనకు 2012లో నైట్‌హుడ్ ఇచ్చారని రాయల్ సొసైటీ, యూనివర్సిటీ ఆఫ్ కేంబ్రిడ్జ్ రెండూ నివేదిస్తాయి. 2015 డిసెంబర్ 1న బాధ్యతలు చేపట్టేలా, రాయల్ సొసైటీ 2015లో ఆయనను తన తదుపరి అధ్యక్షుడిగా నిర్ధారించింది.

జ్ఞాపకాల పుస్తకం, ఇప్పటి పని

ఆయన జ్ఞాపకాల పుస్తకం జీన్ మెషిన్‌ను అమెరికాలో బేసిక్ బుక్స్ 2018 నవంబర్ 6న ప్రచురించింది. దాన్ని రైబోజోమ్ నిర్మాణం కోసం జరిగిన పోటీ గురించి లోపలివారి కథనంగా ప్రచురణకర్త చెబుతుంది. MRC లేబొరేటరీ ఆఫ్ మాలిక్యులర్ బయాలజీ ఆయనను ఎమెరిటస్ రీసెర్చ్ లీడర్‌గా జాబితా చేస్తుంది; ఆయన ఇటీవలి పని కేంద్రకం ఉన్న కణాలు ట్రాన్స్‌లేషన్‌ను ఎలా మొదలుపెడతాయో అధ్యయనం చేయడానికి ఎలక్ట్రాన్ క్రయోమైక్రోస్కోపీని వాడుతుంది, RNA చికిత్సల్లో వాటి వాడకంతో సహా వృత్తాకార RNAల నుండి ట్రాన్స్‌లేషన్‌ను కూడా ఆయన అధ్యయనం చేశారు. అదే పేజీ సాధారణ పాఠకుల కోసం 2024 నాటి రెండో పుస్తకం వై వీ డై ను జాబితా చేస్తుంది.