Luria–Delbrück experiment
லூரியா-டெல்ப்ரூக் பரிசோதனை (1943) (ஃப்ளக்சுயேஷன் டெஸ்ட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) பாக்டீரியாவில், மரபணு பிறழ்வுகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அழுத்தம் இல்லாத நிலையில் எழுகின்றன என்பதை நிரூபித்தது. எனவே, சீரற்ற பிறழ்வுகளில் செயல்படும் டார்வினின் இயற்கை தேர்வுக் கோட்பாடு பாக்டீரியாக்களுக்கும் மிகவும் சிக்கலான உயிரினங்களுக்கும் பொருந்தும் என்று அது முடிவு செய்தது. மேக்ஸ் டெல்ப்ரூக் மற்றும் சால்வடார் லூரியா ஆகியோர் 1969 ஆம் ஆண்டு உடலியல் அல்லது மருத்துவத்திற்கான நோபல் பரிசை இந்த பணிக்காக பெற்றனர். 1940 களில் பரம்பரை மற்றும் பிறழ்வு பற்றிய கருத்துக்கள் பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டன, இருப்பினும் பரம்பரைப் பொருளாக டி. என். ஏவின் பங்கு இன்னும் நிறுவப்படவில்லை. பாக்டீரியாக்கள் எப்படியாவது வேறுபட்டவை என்றும், அவை தங்களைக் கண்டறிந்த சூழ்நிலைகளைப் பொறுத்து பரம்பரை மரபணு பிறழ்வுகளை உருவாக்க முடியும் என்றும் கருதப்பட்டதுஃ சுருக்கமாக, பாக்டீரியாவில் உள்ள பிறழ்வு முன்-தழுவல் (முன்பே இருந்த) அல்லது பிந்தைய தழுவல் (இயக்கப்பட்ட தழுவல்)? தங்கள் பரிசோதனையில், லூரியா மற்றும் டெல்ப்ரூக் ஆகியோர் ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான பாக்டீரியாவை (எஸ்செரிச்சியா கோலி) தனித்தனி கலாச்சார குழாய்களில் செலுத்தினர். வளர்ச்சியின் ஒரு காலகட்டத்திற்குப் பிறகு, அவர்கள் இந்த தனித்தனி கலாச்சாரங்களின் சமமான அளவை டி 1 ஃபேஜ் (வைரஸ்) கொண்ட அகர் மீது பூசினர். பாக்டீரியாவில் உள்ள வைரஸுக்கு எதிர்ப்பு பாக்டீரியாவில் தூண்டப்பட்ட செயல்பாட்டால் ஏற்பட்டிருந்தால், அதாவது. பரம்பரை மரபணு கூறுகள் காரணமாக எதிர்ப்பு இல்லை என்றால், ஒவ்வொரு தட்டிலும் தோராயமாக அதே எண்ணிக்கையிலான எதிர்ப்பு காலனிகள் இருக்க வேண்டும். ஒரு நிலையான பிறழ்வு விகிதத்தைக் கருதி, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முகவரின் வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகும் பதிலளிப்பதற்கும் பிறழ்வுகள் ஏற்பட்டால், உயிர் பிழைத்தவர்களின் எண்ணிக்கை பாய்சான் விநியோகத்தின் படி சராசரி மாறுபாட்டிற்கு சமமாக விநியோகிக்கப்படும் என்று லூரியா கருதுகிறார். டெல்ப்ரூக் மற்றும் லூரியா இதைக் கண்டுபிடிக்கவில்லைஃ அதற்கு பதிலாக ஒவ்வொரு தட்டிலும் உள்ள எதிர்ப்பு காலனிகளின் எண்ணிக்கை கடுமையாக வேறுபடுகிறதுஃ மாறுபாடு சராசரியை விட கணிசமாக அதிகமாக இருந்தது. ஆரம்ப கலாச்சாரக் குழாய்களில் வளரும் ஒவ்வொரு தலைமுறை பாக்டீரியாவிலும் சீரற்ற பிறழ்வுகளின் நிலையான விகிதம் ஏற்படுவதன் மூலம் இந்த முடிவுகளை விளக்க முடியும் என்று லூரியா மற்றும் டெல்ப்ரூக் முன்மொழிந்தனர். இந்த அனுமானங்களின் அடிப்படையில் டெல்ப்ரூக் ஒரு நிகழ்தகவு விநியோகத்தைப் பெற்றார் (இப்போது லூரியா-டெல்ப்ரூக் விநியோகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது) இது சோதனை ரீதியாக பெறப்பட்ட மதிப்புகளுடன் ஒத்துப்போகும் தருணங்களுக்கு இடையிலான உறவை வழங்குகிறது. எனவே, மற்ற உயிரினங்களைப் போலவே பாக்டீரியாவிலும் உள்ள பிறழ்வுகள் இயக்கப்படுவதை விட சீரற்றவை என்று முடிவு செய்யப்பட்டது. லூரியா மற்றும் டெல்ப்ரூக்கின் முடிவுகள் அதிக வரைகலை, ஆனால் குறைவான அளவு, நியூகோம்பேவால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டன. நியூகோம்ப் பாக்டீரியாவை ஒரு பெட்ரி டிஷில் சில மணி நேரம் அடைகாக்கியது, பின்னர் அதை இரண்டு புதிய பெட்ரி உணவுகளில் பிரதி பூசப்பட்டது. முதல் தட்டு பரவலாக விடப்பட்டது, இரண்டாவது தட்டு பின்னர் மறுபிறப்பு செய்யப்பட்டது, அதாவது, பாக்டீரியா செல்கள் சில காலனியில் ஒற்றை செல்கள் தங்கள் சொந்த புதிய காலனிகளை உருவாக்க அனுமதிக்கும் வகையில் நகர்த்தப்பட்டன. பேஜ் வைரஸுடன் தொடர்பு கொள்வதற்கு முன்பு காலனிகளில் எதிர்ப்பு பாக்டீரியா செல்கள் இருந்தால், இந்த செல்களில் சில ரெஸ்பிரெட் டிஷில் புதிய எதிர்ப்பு காலனிகளை உருவாக்கும் என்று ஒருவர் எதிர்பார்க்கலாம், எனவே அங்கு அதிக எண்ணிக்கையிலான உயிர்வாழும் பாக்டீரியாக்களைக் காணலாம். இரண்டு தட்டுகளும் வளர்ச்சிக்காக அடைகாக்கப்பட்டபோது, உண்மையில் ரெஸ்பிரெட் டிஷில் 50 மடங்கு அதிக எண்ணிக்கையிலான பாக்டீரியா காலனிகள் இருந்தன. வைரஸ் எதிர்ப்புக்கு பாக்டீரியா பிறழ்வுகள் முதல் அடைகாக்கும் போது தோராயமாக நிகழ்ந்தன என்பதை இது காட்டுகிறது. மீண்டும், தேர்வு பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பு பிறழ்வுகள் ஏற்பட்டன. மிக சமீபத்தில், லூரியா மற்றும் டெல்ப்ரூக்கின் முடிவுகள் கெய்ர்ன்ஸ் மற்றும் பிறரால் கேள்விக்குள்ளாக்கப்பட்டன, அவர்கள் சர்க்கரை வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஏற்படும் பிறழ்வுகளை சுற்றுச்சூழல் அழுத்தத்தின் ஒரு வடிவமாக ஆய்வு செய்தனர். மரபணு பெருக்கத்திற்கான தேர்வு மற்றும்/அல்லது பிரிக்க முடியாத உயிரணுக்களில் அதிக பிறழ்வு விகிதம் காரணமாக இந்த முடிவு ஏற்பட்டிருக்கலாம் என்று சில விஞ்ஞானிகள் தெரிவிக்கின்றனர். மற்றவர்கள் ஆராய்ச்சியைப் பாதுகாத்து, தகவமைப்பு பிறழ்வுடன் ஒத்துப்போகும் கவனிக்கப்பட்ட நிகழ்வுகளுக்குக் காரணமான வழிமுறைகளை முன்மொழிந்துள்ளனர். இந்த விநியோகம் முதலில் ஹால்டேனால் தீர்மானிக்கப்பட்டதாகத் தெரிகிறது. இந்த விநியோகத்தை விவரிக்கும் ஒரு வெளியிடப்படாத கையெழுத்துப் பிரதி 1991 ஆம் ஆண்டில் லண்டன் பல்கலைக்கழக கல்லூரியில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. வழித்தோன்றல் வேறுபட்டது, ஆனால் கணினியைப் பயன்படுத்தாமல் முடிவுகளைக் கணக்கிடுவது கடினம். சோதனையின் விளக்கம் தேர்ந்தெடுக்கப்படாத ஊடகத்தில் இணையான கலாச்சாரங்களை தடுப்பூசி போட ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான செல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சமமான உயிரணு அடர்த்திகளைப் பெறுவதற்காக கலாச்சாரங்கள் செறிவூட்டலுக்கு வளர்க்கப்படுகின்றன. பிறழ்வுகளின் எண்ணிக்கையைப் பெற செல்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடகங்களில் பூசப்படுகின்றன (r). சாத்தியமான செல்களின் (என். டி.) மொத்த எண்ணிக்கையைக் கணக்கிட வளமான ஊடகத்தில் நீர்த்தல்கள் பூசப்படுகின்றன. நிறைவுற்ற கலாச்சாரத்தில் தோன்றும் பிறழ்வுகளின் எண்ணிக்கை என்பது பிறழ்வு விகிதம் மற்றும் கலாச்சாரத்தின் வளர்ச்சியின் போது பிறழ்வுகள் எழும் போது ஆகிய இரண்டின் அளவீடு ஆகும்ஃ கலாச்சாரத்தின் வளர்ச்சியின் ஆரம்பத்தில் தோன்றும் பிறழ்வுகள் வளர்ச்சியின் போது பின்னர் எழுவதை விட பல பிறழ்வுகளை பரப்புகின்றன. பிறழ்வு நிகழ்வுகளின் எண்ணிக்கை (m) ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும் கூட, இந்த காரணிகள் அதிர்வெண் (r/Nt) பெரிதும் மாறுபட காரணமாகின்றன. அதிர்வெண் என்பது பிறழ்வின் போதுமான துல்லியமான அளவீடு அல்ல, மேலும் பிறழ்வு விகிதம் (m/Nt) எப்போதும் கணக்கிடப்பட வேண்டும். பிறழ்வு விகிதத்தின் (μ) மதிப்பீடு சிக்கலானது. லூரியா மற்றும் டெல்ப்ரக் இந்த அளவுருவை விநியோகத்தின் சராசரியிலிருந்து மதிப்பிட்டனர், ஆனால் இந்த மதிப்பீட்டாளர் பின்னர் பக்கச்சார்பானவர் என்று காட்டப்பட்டது. மீடியனின் லீ-குல்சன் முறை 1949 இல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இந்த முறை சமன்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது எங்கேஃ r = ஒரு தட்டில் குறியீட்டைக் கொண்ட காலனிகளின் சராசரி எண்ணிக்கை (எ. கா. ரிஃபாம்பிசின், சோடியம் குளோரேட், ஸ்ட்ரெப்டோமைசின்) m = மாறுபடும், பிறழ்வுகள்/கலாச்சாரத்துடன் ஒத்திருக்கும் ஒரு மாறி m இன் மதிப்பு சமன்பாட்டின் மொத்த மதிப்பு 0 க்கு அருகில் இருக்கும் வரை சரிசெய்யப்படுகிறது. பின்னர் பிறழ்வு விகிதத்தை (ஒரு பிறழ்வு/உயிரணு/பிரிவு அல்லது தலைமுறையின் நிகழ்தகவு) மூன்று சூத்திரங்களில் ஒன்றாக கணக்கிடலாம்ஃ (1) (2) (3) இங்கு Nt என்பது ஒரு குறிகாட்டி அல்லாத தட்டில் உள்ள சாத்தியமான உயிரணுக்களின் எண்ணிக்கையின் சராசரி (பெரும்பாலும் சேர்க்கை இல்லாத LB அகர்) எந்த சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவது என்பது உயிரணு பிரிவின் எந்த கட்டத்தில் பிறழ்வுகள் ஏற்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது என்பதைப் பொறுத்தது. இந்த முறை பின்னர் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, ஆனால் இந்த மிகவும் துல்லியமான முறைகள் சிக்கலானவை. மா-சாண்ட்ரி-சர்க்கார் அதிகபட்ச சாத்தியக்கூறு மதிப்பீட்டாளர் தற்போது நன்கு அறியப்பட்ட மதிப்பீட்டாளராக உள்ளார். சோதனைத் தரவுகளிலிருந்து பல கூடுதல் முறைகள் மற்றும் மதிப்பீடுகள் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. பிறழ்வு விகிதத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான இரண்டு வலை பயன்பாடுகள் இலவசமாகக் கிடைக்கின்றனஃ ஃபால்கோர் மற்றும் bz-விகிதங்கள். மா-சாண்ட்ரி-சர்க்கார் அதிகபட்ச சாத்தியக்கூறு மதிப்பீட்டாளரின் பொதுவான பதிப்பை Bz-விகிதங்கள் செயல்படுத்துகின்றன, இது பிறழ்ந்த மற்றும் காட்டு வகை உயிரணுக்களுக்கு இடையிலான ஒப்பீட்டு வேறுபாடு வளர்ச்சி விகிதத்தையும், பிறழ்வு விகிதம் மற்றும் வேறுபாடு வளர்ச்சி விகிதம் இரண்டையும் மதிப்பிடக்கூடிய ஒரு உருவாக்கும் செயல்பாட்டு மதிப்பீட்டாளரையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளலாம். ஒரு வேலை உதாரணம் இந்த கட்டுரையில் ஜோன்ஸ் மற்றும் பலர் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த மாதிரிகள் அனைத்திலும் பிறழ்வு விகிதம் (μ) மற்றும் வளர்ச்சி விகிதம் (β) நிலையானதாக கருதப்பட்டன. இவை மற்றும் பிற கட்டுப்பாடுகளை தளர்த்த மாதிரியை எளிதில் பொதுமைப்படுத்தலாம். இந்த விகிதங்கள் சோதனை அல்லாத அமைப்புகளில் வேறுபடலாம். மாதிரிகளுக்கு Nt என்பது மொத்த உயிரினங்களின் எண்ணிக்கையாக இருக்கும் போது Nt μ>> 1 தேவைப்படுகிறது. இந்த அனுமானம் மிகவும் யதார்த்தமான அல்லது சோதனை அமைப்புகளில் இருக்க வாய்ப்புள்ளது. β என்பது செல்லுலார் வளர்ச்சி விகிதம், n0 என்பது ஒவ்வொரு கலாச்சாரத்திலும் உள்ள பாக்டீரியாவின் ஆரம்ப எண்ணிக்கை, t என்பது நேரம், மற்றும் NS என்பது எதிர்ப்பு பாக்டீரியா இல்லாத கலாச்சாரங்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் N என்பது கலாச்சாரங்களின் மொத்த எண்ணிக்கை என்ற சமன்பாட்டிலிருந்து லூரியா மற்றும் டெல்ப்ரூக் பிறழ்வு விகிதத்தை மதிப்பிட்டனர். லீ மற்றும் கூல்ஸனின் மாதிரி அசல் மாதிரியிலிருந்து வேறுபட்டது, அவர்கள் சுயாதீனமான யூல் செயல்முறைகளின் தொகுப்பாக (வடிகட்டப்பட்ட பாய்சன் செயல்முறை) கருதினர். அளவுகோல்களின் யதார்த்தமான மதிப்புகளுடன் இந்த இரண்டு மாதிரிகளின் எண் ஒப்பீடுகள் அவை சற்று மட்டுமே வேறுபடுகின்றன என்பதைக் காட்டுகின்றன. இந்த மாதிரியின் உற்பத்தி செயல்பாடு 1978 ஆம் ஆண்டில் பார்ட்லெட்டால் கண்டறியப்பட்டது, இங்குதான் μ என்பது பிறழ்வு விகிதம் (நிலையானது என்று கருதப்படுகிறது), செல்லுலார் வளர்ச்சி விகிதமாக β (நிலையானது என்றும் கருதப்படுகிறது) மற்றும் நேரமாக t. இந்த சமன்பாட்டிலிருந்து μ ஐ தீர்மானிப்பது கடினம் என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, ஆனால் 2005 ஆம் ஆண்டில் ஒரு தீர்வு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. உற்பத்தி செய்யும் செயல்பாட்டின் வேறுபாடு ஒரு மதிப்பெண் செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் நியூட்டன்-ராப்சன் முறையைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது, இது ஒரு மதிப்பெண் செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒருவர் நம்பகமான இடைவெளிகளைப் பெற அனுமதிக்கிறது. மூலக்கூறு உயிரியல் ஃபேஜ் டி 1 க்கு எதிர்ப்பின் வழிமுறை ஃபுவா மரபணுவில் உள்ள பிறழ்வுகளால் ஏற்பட்டதாகத் தெரிகிறது-இது டி 1 ஏற்பியாக செயல்படும் ஒரு சவ்வு புரதமாகும். டி1 நோய்த்தொற்றுக்கு டோன்பி மரபணு தயாரிப்பும் தேவைப்படுகிறது. ஃபுவா புரதம் ஃபெரிக்ரோம், அல்போமைசின் மற்றும் ரிஃபாமைசின் ஆகியவற்றின் போக்குவரத்தில் தீவிரமாக ஈடுபட்டுள்ளது. இது மைக்ரோசின் ஜே25 மற்றும் கொலிசின் எம் ஆகியவற்றிற்கு உணர்திறனை வழங்குகிறது மற்றும் ஃபேஜ்கள் டி5 மற்றும் ஃபை80 மற்றும் டி1 ஆகியவற்றிற்கு ஏற்பியாக செயல்படுகிறது. ஃபுவா புரதத்தில் பீட்டா-பீப்பாய் களம் உள்ளது (எஞ்சிய 161 முதல் 714 வரை) இது ஒரு கோள கார்க் களத்தால் மூடப்பட்டுள்ளது (எஞ்சிய 1 முதல் 160 வரை). கார்க் களத்திற்குள் டோன்பைண்டிங் பகுதி உள்ளது (எஞ்சிய 7 முதல் 11 வரை). மோனோமெரிக் β-பீப்பாய் களங்களில் பரவியிருக்கும் பெரிய சவ்வு மாறுபட்ட நீளத்தின் 22 β-இழைகளைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் பல சவ்வு ஹைட்ரோபோபிக் மையத்திற்கு அப்பால் செல்களுக்கு வெளியே உள்ள இடத்திற்கு கணிசமாக விரிவடைகின்றன. எல்1 முதல் எல்11 வரையிலான 11 செல்லுலார் சுழல்கள் உள்ளன. L4 வளையத்தில் தான் T1 முனை பிணைக்கிறது. குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் அறிவியலில் பிறழ்வு ஆய்வக சுயவிவரங்கள்ஃ சால்வடார் ஈ. லூரியா ஆவணங்கள் தேசிய மருத்துவ உயிரியல் ஆய்வகத்திலிருந்து சால்வடார் லூரியா பற்றிய தகவல் மரபியல் சோதனைகள் உயிரியலில் புள்ளியியல் மரபியல் பாக்டீரியா 1943