9 ಜುಲೈ 2026
– ಕೃತಿಕಾ ಗೌರ್
ಅಂಗಾಂಗಗಳ ಮುಚ್ಚಟೆ ಅಂಗಾಂಶಗಳು (ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಟಿಷ್ಯೂಸ್) ತೀವ್ರವಾದ ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದ್ದರೂ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಗಾಜಿನಂತಹ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ತೋರ್ಪಡಿಸಲು ಕಾರಣವೇನು ಎಂಬುದನ್ನು ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐಐಎಸ್ಸಿ) ಸಂಶೋಧಕರು ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನವೊಂದರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಆ ಮೂಲಕ ಬಹುಕಾಲದಿಂದ ಕಾಡುತ್ತಿದ್ದ ರಹಸ್ಯವೊಂದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರವೇನೆಂಬುದನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.
ಸಮನ್ವಯತೆಯಿರುವ ಜೀವಕೋಶೀಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ವರ್ತನೆ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ. ಗಾಯ ಗುಣವಾಗುವುದರಿಂದ ಹಿಡಿದು ರೋಗದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯವರೆಗೆ ವಿವಿಧ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೇಲೆ ಇದು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಲ್ಲದು. ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ನೆರೆಹೊರೆಯ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಂದ ಅದಕ್ಕೆ ಉಂಟಾಗುವ ಭೌತಿಕ ಬಲಗಳ (mechanical forces) ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಈ ವರ್ತನೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನೂ ತಂಡ ತೋರಿಸಿದೆ.
ಗಾಜುಗಳು ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಅವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ ಘನವಸ್ತುಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂಗಾಂಗಗಳು ಮತ್ತು ದೇಹದ ಹೊರ ಹಾಗೂ ಒಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಆವರಿಸುವ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಪದರಗಳಾದ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಇದೇ ರೀತಿಯ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಕಾಣಬಹುದಾಗಿದೆ. ಈ ಅಂಗಾಂಶಗಳು, ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಿಲುಕಿಕೊಂಡು ಅತ್ಯಂತ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಕೆಲವು ವಲಯಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳ ಪಕ್ಕದಲ್ಲೇ ಜೀವಕೋಶಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವಂತಹ ವಲಯಗಳೂ ಇರುತ್ತವೆ. ‘ಡೈನಮಿಕ್ ಹೆಟೆರೋಜೀನಿಯಟಿ’ (dynamic heterogeneity) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಗಾಜಿನಂತಹ ವರ್ತನೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ.
ಇದುವರೆಗೆ ರೂಪಿಸಲಾದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಜೀವಕೋಶಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದು, ಜೀವಕೋಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಮಾತ್ರ ಅಂಗಾಂಶಗಳು ‘ಡೈನಮಿಕ್ ಅರೆಸ್ಟ್’ (ಗತಿಶೀಲತೆಯ ಸ್ಥಗಿತತೆ) ಅಥವಾ ಗಾಜಿನಂತಹ ವರ್ತನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವಾಗ ಮಾತ್ರ ಇಂತಹ ವರ್ತನೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಸಕ್ರಿಯ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳ ನಿರಂತರ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಅಂಗಾಂಶವನ್ನು ದ್ರವೀಕರಣದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯಬೇಕು (ಜೀವಕೋಶಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸುಲಭವಾಗಿ ದಾಟಿ ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ಸ್ಥಿತಿ) ಆದರೆ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳು ಒಂದು ನಿಗೂಢತೆಯನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸುತ್ತವೆ; ಅವು ಚಯಾಪಚಯದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿದ್ದರೂ, ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಗಾಜಿನಂತೆಯೇ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.
ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಆಳವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕಾಗಿ ತಂಡದ ತಜ್ಞರು ಟೈಮ್-ಲ್ಯಾಪ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಹಾಗೂ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಆಧಾರಿತ ಮಾದರೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಗೊಳಿಸಿದರು. ಜೀವಕೋಶಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಚಲನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕವಾದ ಆಕ್ಟಿನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿದೀಪ್ತಗೊಳಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ (fluorescently tagged) ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಏಕಪದರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಶೋಧಕರು ಸಾಕಷ್ಟು ಕಾಲಾವಧಿಯವರೆಗೆ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಚಲನೆ ಹಾಗೂ ಅವುಗಳ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿದರು. ಅಲ್ಲದೆ, ಟ್ರ್ಯಾಕ್ಷನ್ ಫೋರ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಬಳಸಿ ಜೀವಕೋಶೀಯ ಬಲಗಳನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದರು. ಆಕ್ಟಿನ್ನ ಸ್ಥಾನಿಕ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು.
“ನಾನು ಪಡೆದ ಮೊದಲ ಫಲಿತಾಂಶವು ಸಾಕಷ್ಟು ಕಾಲಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಟಿನ್ನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿತು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಬಯೋಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ಸಂಶೋಧನಾರ್ಥಿ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೊದಲಿ ಲೇಖಕಿ ಸಿಂಧು ಮುತ್ಥುಕೃಷ್ಣನ್. ಜೀವಕೋಶಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಈ ಆಕ್ಟಿನ್ ಮಟ್ಟವು ಸುಮಾರು ಒಂದು ಗಂಟೆಯ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತಿತ್ತು. ಬಿಡಿ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ನಿಮಿಷಗಳ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಏರಿಳಿತಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇದು ಬಹಳ ನಿಧಾನವಾಗಿತ್ತು. “ಆಕ್ಟಿನ್ನಲ್ಲಿನ ಈ ಒಂದು ಗಂಟೆಯ ಅವಧಿಯ ಏರಿಳಿತವು ಎಲ್ಲಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಾನು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಮಯ ನೀಡಬೇಕಾಯಿತು” ಎಂದೂ ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ನಿಬಿಡವಾಗಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಭೌತಿಕ ಬಲಗಳ ಮೂಲಕ ಒಂದನ್ನೊಂದು ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನಕಾರರು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದರು. ಇದರಿಂದ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಗಳು, ಆಕ್ಟಿನ್ನ ಸಂರಚನೆ ಮತ್ತು ಅಂಗಾಂಶದ ಸಾಮೂಹಿಕ ವರ್ತನೆಯ ನಡುವೆ ಇರುವ ಸಂಬಂಧದ ಸುಳಿವು ದೊರೆಯಿತು.
ಈ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲೆಂದು ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಈಗಾಗಲೇ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದ ಹಲವು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವರ್ಟೆಕ್ಸ್ ಮಾದರಿಯೂ ಸೇರಿತ್ತು. ಆದರೆ, ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದ ಗಾಜಿನಂತಹ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಈ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಸಕ್ರಿಯ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅಂಗಾಂಶದ ದ್ರವೀಕರಣ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳು ಸತತವಾಗಿ ಸೂಚಿಸಿದವು.
ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂಶೋಧಕರು ಮೆಕ್ಯಾನೊಕೆಮಿಕಲ್ ಫೀಡ್ಬ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಕ್ರಿಯ ವರ್ಟೆಕ್ಸ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಮೆಕ್ಯಾನೊಕೆಮಿಕಲ್ ಫೀಡ್ಬ್ಯಾಕ್ ಎಂದರೆ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶಗಳ ನಡುವಿನ ಭೌತಿಕ ಬಲಗಳ ನಡುವೆ ಪರಸ್ಪರ ನಿರಂತರವಾಗಿ ನಡೆಯುವ ದ್ವಿಮುಖ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.
“ಮೆಕ್ಯಾನೊಕೆಮಿಕಲ್ ಫೀಡ್ಬ್ಯಾಕ್ ಲೂಪ್ ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ನೋಡುವ ಹೊಸ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ” ಎಂದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ಸಂಶೋಧನಾರ್ಥಿ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಲೇಖಕರಲ್ಲೊಬ್ಬರಾದ ಫಣೀಂದ್ರ ದಿವಾನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಹೊಸ ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳು ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದ ಗಾಜಿನಂತಹ ಚಲನಶೀಲತೆಯ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪುನರ್ ಪ್ರಕಟಿಸಿದವು. ಜೀವಕೋಶಗಳ ದಟ್ಟಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೆಕ್ಯಾನೊಕೆಮಿಕಲ್ ಫೀಡ್ಬ್ಯಾಕ್ ಕೂಡ ಸೇರಿಕೊಂಡಾಗ ಮಾತ್ರವೇ ಎಪಿಥೀಲಿಯಲ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನಂತಹ ವರ್ತನೆ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನೂ ಇದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು.
“ಇತರ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲೂ ಕಂಡುಬರುವ ಇದೇ ರೀತಿಯ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಇಂತಹ ಫೀಡ್ಬ್ಯಾಕ್ ವಿವರಿಸಬಲ್ಲದು” ಎಂದು ಬಯೋಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕಿ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಸಂವಹನ ಲೇಖಕರಲ್ಲೊಬ್ಬರಾದ ಮೇಧಾವಿ ವಿಶ್ವಕರ್ಮ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. “ಇತರ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇನ್ನಿತರ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಇಂತಹ ಅನೇಕ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ” ಎಂದು ಅವರು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.
ಸಂಕೀರ್ಣ ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಬಗೆಗೆ ಹೊಸ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಬಯೋಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳಿಗೂ ದಾರಿ ತೆರೆದಿದೆ. “ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ನ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ರೋಗದ ಉದ್ಭವ ಅಥವಾ ಭ್ರೂಣದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಧ್ಯಯನವು ಕೇವಲ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ ಅಥವಾ ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ
ಪ್ರಶ್ನೆಯಲ್ಲ. ಅದು ಭೌತಿಕ ಬಲಗಳ ಕುರಿತಾದ ಪ್ರಶ್ನೆಯೂ ಹೌದು” ಎಂದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಸಂವಹನ ಲೇಖಕರಲ್ಲೊಬ್ಬರಾದ ಸುಮಂತ್ರ ಸರ್ಕಾರ್ ಪ್ರತಿಪಾದಿಸುತ್ತಾರೆ.
ಉಲ್ಲೇಖ:
ಮುತ್ತುಕೃಷ್ಣನ್ ಎಸ್, ದಿವಾನ್ ಪಿ, ತೇಜಸ್ವಿ ಟಿ, ಸೆಬಾಸ್ಟಿಯನ್ ಎಂಬಿ, ಛಬ್ರಾ ಟಿ, ಮೊಂಡಲ್ ಎಸ್, ಕೋಲ್ಯ ಎಸ್, ಸರ್ಕಾರ್ ಎಸ್, ವಿಶ್ವಕರ್ಮ ಎಂ. Glassy dynamics in active epithelia emerge from an interplay of mechanochemical feedback and crowding, Nature Communications (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-74163-0
ಸಂಪರ್ಕ:
ಮೇಧಾವಿ ವಿಶ್ವಕರ್ಮ
ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು
ಜೈವಿಕಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗ
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್ಸಿ)
ಇಮೇಲ್: medhavi@iisc.ac.in ಫೋನ್: +91-80-2293-3709 ವೆಬ್ಸೈಟ್: https://vishwakarmalab.com/
ಸುಮಂತ್ರ ಸರ್ಕಾರ್
ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಪಕರು
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗ
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್ಸಿ)
ಇಮೇಲ್: sumantra@iisc.ac.in ಫೋನ್: +91-80-2293-3764 ವೆಬ್ಸೈಟ್: https://sumantrasarkarlab.org.in/
ಪರ್ತಕರ್ತರ ಗಮನಕ್ಕೆ:
ಎ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ಐಐಎಸ್ಸಿ ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ. ಬಿ) ಐಐಎಸ್ಸಿ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.
