અભ્યાસમાં મૂળભૂત પરમાણુ-સ્તરના ડિઝાઇન સિદ્ધાંતોની શોધ કરવામાં આવી હતી જે તમામ પ્રકારની જૈવિક જટિલતાને મજબૂતી-પ્રોત્સાહન અને છેવટે, અસ્તિત્વ-પ્રોત્સાહન, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માળખામાં ગોઠવે છે. | ફોટો ક્રેડિટ: ગેટ્ટી ઈમેજીસ/આઈસ્ટોક
ગણિતશાસ્ત્રીઓએ સાર્વત્રિક સમજૂતીના માળખા વિશે વિગતો શોધી કાઢી છે પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જે કી સર્વાઈવલ પ્રોપર્ટીઝ પર ચુસ્ત નિયંત્રણ જાળવીને તેમને નવી અને ચલ પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન કરવામાં મદદ કરે છે.
“ઇવોલ્યુશન માટે વિન્ડો” ખોલીને, સંશોધકોએ જણાવ્યું હતું કે, તેમના તારણો જીવનના તમામ ક્ષેત્રોમાં અનુકૂલન-સક્ષમ સિગ્નલિંગ નેટવર્ક્સ અને કૃત્રિમ બાયોસિસ્ટમ્સની રચના માટે બ્લુપ્રિન્ટ રજૂ કરે છે.
“અમારો અભ્યાસ મજબૂત પરફેક્ટ એડેપ્ટેશન (RPA) નામની પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લે છે જેમાં જૈવિક પ્રણાલીઓ, વ્યક્તિગત કોષોથી લઈને સમગ્ર સજીવો સુધી, સાંકડી સાંદ્રતાની શ્રેણીમાં મહત્વપૂર્ણ અણુઓને જાળવી રાખે છે, તેમ છતાં સિસ્ટમમાં સતત વિક્ષેપ હોવા છતાં,” રોબિન અરૌજોએ જણાવ્યું હતું. ટેક્નોલોજી સ્કૂલ ઓફ મેથેમેટિકલ સાયન્સ, ઓસ્ટ્રેલિયા, અને અભ્યાસના અનુરૂપ લેખક.
પણ વાંચો | બ્રહ્માંડનો પ્રથમ અણુ અવકાશમાં શોધાયો
સંશોધકોએ જણાવ્યું હતું કે તેઓએ મૂળભૂત પરમાણુ-સ્તરના ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો શોધી કાઢ્યા છે જે તમામ પ્રકારની જૈવિક જટિલતાને મજબૂતી-પ્રોત્સાહન અને છેવટે, અસ્તિત્વ-પ્રોત્સાહન, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માળખામાં ગોઠવે છે.
આ અભ્યાસ નેચર કોમ્યુનિકેશન જર્નલમાં પ્રકાશિત થાય છે.
અરાઉજોએ જણાવ્યું હતું કે તેમને જાણવા મળ્યું છે કે જીવંત પ્રણાલીના અણુઓ ફક્ત બાયોકેમિકલ સિગ્નલોને ‘પ્રસારિત’ કરી શકતા નથી પરંતુ આ સંકેતો પર ‘ગણતરણી’ કરવી જોઈએ.
“આ જટિલ આંતર-પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓએ એક વિશિષ્ટ પ્રકારના નિયમનનો અમલ કરવો જોઈએ જે અભિન્ન નિયંત્રણ તરીકે ઓળખાય છે – એક ડિઝાઇન વ્યૂહરચના જે લગભગ એક સદીથી એન્જિનિયરો માટે જાણીતી છે.
“જો કે, પ્રકૃતિમાં સિગ્નલિંગ નેટવર્ક ખૂબ જ અલગ છે, જે અલગ અણુઓ વચ્ચેની ભૌતિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પર આધાર રાખવા માટે વિકસિત થયા છે.
“તેથી, કુદરતના ‘સોલ્યુશન્સ’ એન્જીનિયરિંગના ખાસ ડિઝાઇન કરેલા, ઇન્ટિગ્રલ-કમ્પ્યુટિંગ ઘટકો વિના, અને ઘણીવાર પ્રતિસાદ લૂપ્સ વિના, ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના નોંધપાત્ર અને અત્યંત જટિલ સંગ્રહ દ્વારા કાર્ય કરે છે.
પણ વાંચો | ગણિત દ્વારા વિશ્વને સમજવું
“અમે બતાવીએ છીએ કે મોલેક્યુલર નેટવર્ક સ્ટ્રક્ચર્સ ઇન્ટિગ્રલ કંટ્રોલના સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરે છે જેમાં બહુવિધ સ્વતંત્ર ઇન્ટિગ્રલ, દરેક ખૂબ જ વિશિષ્ટ અને સરળ માળખું સાથે, ચોક્કસ પરમાણુઓ પર અનુકૂલન માટેની ક્ષમતા પ્રદાન કરવા માટે સહયોગ કરી શકે છે.
“આ શોધ પર આધારિત બીજગણિત અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને, અમે જૈવિક રીતે મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા નેટવર્ક્સમાં એમ્બેડેડ ઇન્ટિગ્રલ્સના અસ્તિત્વને દર્શાવવામાં સક્ષમ થયા છીએ જેની અનુકૂલન પ્રદર્શિત કરવાની ક્ષમતા કોઈપણ વ્યવસ્થિત પદ્ધતિ દ્વારા અગાઉ ક્યારેય સમજાવી શકાતી નથી,” અરૌજોએ જણાવ્યું હતું.
“આ ગ્રાઉન્ડ બ્રેકિંગ નવા સંશોધનના આધારે, RPA હાલમાં એક કીસ્ટોન જૈવિક પ્રતિભાવ તરીકે એકલા છે જેના માટે હવે એક સાર્વત્રિક સ્પષ્ટીકરણ માળખું અસ્તિત્વમાં છે.
“વ્યવહારિક સ્તરે, આ શોધ કેન્સર ડ્રગ રેઝિસ્ટન્સ, વ્યસન અને સ્વયંપ્રતિરક્ષા બિમારીઓ જેવી વ્યક્તિગત દવાઓમાંના ભવ્ય પડકારોનો સામનો કરવા માટે સંપૂર્ણપણે નવો અભિગમ પ્રદાન કરી શકે છે,” અભ્યાસ લેખક લાન્સ લિઓટ્ટાએ જણાવ્યું હતું.
