સુક્ષ્મ જીવોની સૃષ્ટિ : (૭): લાયસોજેની

પીયૂષ. પંડ્યા

અગાઉના હપ્તામાં આપણે બેક્ટેરિઓફાજ T-2 અને એશ્કેરીશીયા કોલાઈ નામે જાણીતાં બેક્ટેરિયાની વચ્ચેનો સંબંધ અને એના થકી થતી T-2 ની સંખ્યાવૃધ્ધિ વિશે વાત કરી ગયા. એ સંબંધ Lysis/લયનચક્ર ના નામે ઓળખાય છે. આપણી હમણાંની ચર્ચાનો મૂળ હેતુ વાઈરસ અને યજમાન કોષ વચ્ચેની આંતર્ક્રિયા વડે થતી વાઈરસની સંખ્યાવૃધ્ધિ સમજવાનો છે. હકિકતે વિવિધ પ્રકારના સજીવ કોષો અને તેમનાં પોતપોતાનાં વિષાણુઓ વચ્ચેની આ પ્રકારની આંતર્ક્રિયામાં એટલું બધું વૈવિધ્ય છે કે આપણી કલ્પના ઓછી પડે. અહીં આપણે બેક્ટેરિયાના કોષો અને એમનાં વાઈરસનું ઉદાહરણ એટલા માટે લીધું કે એમના વચ્ચેનો આંત:સંબંધ પ્રમાણમાં સરળ અને છતાં ખુબ જ રસપ્રદ છે. આવો, આજે એશ્કેરીશીયા કોલાઈ પ્રકારનાં બેક્ટેરિયાના કોષની અંદર અન્ય પ્રકારનાં પરોપજીવી વાઈરસ(બેક્ટેરિઓફાજ)ની સંખ્યાવૃધ્ધિની કાર્યપધ્ધતિની રોચક વાત કરીએ. આજે જેની વાત કરવી છે તે વાઈરસ લામડા(λ) ફાજ તરીકે ઓળખાય છે. આકૃત્તિમાં જોઈ શકાય છે તેમ આ ફાજ સંરચનામાં મહદ અંશે આપણે ગયા વખતે વાત કરી ગયા તે T-2 ફાજ જેવા જ હોય છે.

clip_image002

clip_image004જ્યારે એશ્કેરીશીયા કોલાઈના કોષ સાથે લામડા વાઈરસનું જોડાણ થાય છે ત્યારે એના કણો પણ યજમાન કોષની દિવાલ ઉપર ચોક્કસ સ્થાન ઉપર મજબૂત રીતે જોડાય છે. બાજુમાં આવા જોડાણનો ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કૉપ વડે લીધેલો ફોટોગ્રાફ જોઈ શકાય છે, જ્યાં યજમાન કોષ સોનેરી પીળા અને લામડા ફાજ ભૂરા રંગમાં બતાવ્યાં છે. એક વાર યોગ્ય જોડાણ થઈ જાય તે પછી પરંપરાગત તરીકાથી ફાજ પોતાના મસ્તિષ્કમાં રહેલો DNA જે તે યજમાન કોષમાં ઠાલવી દે છે. હવે આપણે ફરી વાર લયનચક્ર યાદ કરીએ, જ્યાં ફાજ T-2નો DNA તાત્કાલિક અસરથી યજમાન કોષનો કબજો લઈ લે છે અને નવા ફાજ કણોનું નિર્માણ શરૂ કરી દે છે. આનાથી વિપરીત, ફાજ લામડાનો DNA યજમાન કોષમાં દાખલ થયા પછી આગવો પેંતરો રચે છે. એ યજમાન કોષના DNA સાથે જોડાણ કરી લે છે! હવે ફાજનો DNA એવી રીતે વર્તવા લાગે છે, જાણે એ યજમાન કોષના DNAનો જ અંતર્ગત ભાગ હોય.

clip_image006 બાજુની આકૃત્તિમાં જોઈ શકાય છે તેમ યજમાનના DNA(ગુલાબી રંગમાં બતાવેલ) સાથે એનાથી અનેકગણો નાનો એવો ફાજનો DNA(ભૂરા રંગમાં બતાવેલ) જોડાઈ જાય છે. આ અવસ્થામાં રહેલા ફાજના DNAને પ્રોવાઈરસ અથવા તો પ્રોફાજ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રોફાજ અવસ્થામાં રહેલો DNA લગભગ સુષુપ્તાવસ્થામાં રહે છે. પોતાની તમામ લાક્ષણિકતાઓની અભિવ્યક્તિ એ ટાળે છે.

આપણને પ્રશ્ન થાય કે આમ સુષુપ્ત પડી રહેવાનું ફાજ DNAને શા માટે સ્વીકાર્ય હશે? આવી વ્યવસ્થાથી એને શો ફાયદો થાય? આનો જવાબ બહુ રસપ્રદ છે. બેક્ટેરિયાના કિસ્સામાં પ્રજનન મુખ્યત્વે અલિંગી પધ્ધતિ વડે થાય છે અને એમાં પણ સૌથી વધુ પ્રચલિત પધ્ધતિ કોષવિભાજનની છે. એક સ્વતંત્ર એકમ તરીકે જીવતા જીવાણુકોષના વિભાજનની પ્રક્રીયાની શરૂઆત એની કદવૃધ્ધિથી થાય છે. એ દરમિયાન કોષની સંરચનાના દરેક ઘટકના પ્રમાણમાં સતત વધારો થતો રહે છે. સ્વાભાવિક રીતે જ કોષમાંના DNAનું પ્રમાણ પણ વધતું રહે છે. આખરે એક તબક્કો એવો આવે છે જ્યાં એક કોષ પાસે બે સ્વતંત્ર કોષને જરૂરી હોય એટલા પ્રમાણમાં તમામ પ્રકારના કોષીય ઘટકો જમા થાય છે. એ સમયે કોષ વિભાજિત થઈ, બે કોષોમાં વહેંચાય છે. આ બન્ને નવનિર્મિત કોષોમાં માતૃકોષમાંના તમામ ઘટકો સમાન ભાગે વહેંચાઈ જાય છે. સ્વાભાવિક રીતે જ, આ કોષીય દ્રવ્યમાં DNAનો પણ સમાવેષ થાય છે.

આપણે યાદ કરીએ, આપણે અત્યારે જેની ચર્ચા કરી રહ્યા છીએ તે એશ્કેરીશીયા કોલાઈ તરીકે ઓળખાતા જીવાણુઓનો એવો કોષ છે, જે લામડા(λ) પ્રકારના ફાજ દ્વારા સંક્રમિત થયેલો છે. આ ફાજનો DNA બેક્ટેરિયાના DNA સાથે જોડાઈ, પોતાની સ્વતંત્ર ઓળખાણ ગુમાવી બેઠો છે. મતલબ કે એ DNA હવે જીવાણુના DNAનો અંતર્ગત હિસ્સો બની રહ્યો છે. આવા સંજોગોમાં સમજી શકાય કે જ્યારે જે તે જીવાણુ કોષની વૃધ્ધિ થતી હોય અને એ દરમિયાન તેના DNAનો જથ્થો પણ બેવડાય, ત્યારે સાથે સાથે λ ફાજનો DNA પણ બેવડાય છે અને કોષ વિભાજન સમયે બન્ને નવનિર્મિત કોષોમાં સમાન ભાગે વહેંચાય છે. આમ, પોતાના કોઈ જ સક્રિય પ્રયત્ન વિના λ ફાજનો DNA જીવાણુની નવી પેઢીમાં દાખલ થઈ જાય છે. કોષવિભાજનની પ્રક્રિયા લાંબા અરસા સુધી ચાલતી રહે છે અને પરિણામે નિષ્પન્ન એવા લાખો જીવાણુ કોષોમાં પ્રોફાજ તરીકે ઓળખાતો ફાજ λનો DNA દાખલ થતો રહે છે.

λ ફાજને મળતો આ ફાયદો જેવો તેવો નથી. જાતે કશી જ મહેનત કર્યા વિના, માત્ર અને માત્ર સુષુપ્તાવસ્થામાં જીવાણુ કોષના DNA સાથે પડી રહેવાથી પેઢીઓ સુધીના જીવાણુ કોષોમાં તે પહોંચી જાય છે. હવે આ રીતે લાખો યજમાન કોષોમાં દાખલ થઈ ચૂકેલા પ્રોફાજ ચોક્કસ સંજોગોમાં ઉત્તેજિત થાય છે અને એકસાથે બધાજ કોષોના DNA સાથે જોડાયેલા પ્રોફાજ તેનાથી વિખૂટા પડી, સ્વતંત્ર કામગીરી ચાલુ કરી દે છે. આ કામગીરી આપણે અગાઉના હપ્તામાં જેની વાત કરી, તે T-2 ફાજ દ્વારા એશ્કેરીશીયા કોલાઈના કોષોમાંના Lysis/લયનચક્ર જેવી જ છે. કલ્પના કરીએ, એકસાથે લાખો જીવાણુ કોષોમાંના પ્રોફાજ ઉત્તેજિત થઈ, જે તે યજમાન કોષમાં નવા λ ફાજકણોનું નિર્માણ ચાલુ કરી દે તો થોડા સમયગાળામાં કોષદિઠ ૧૦૦-૧૫૦ નવા ફાજકણોના હિસાબે કેટલા નવા કણો નિર્માણ પામે!

યાદ કરીએ એશ્કેરીશીયા કોલાઈ અને ફાજ T-2 વચ્ચેનો સંબંધ. જો એક જીવાણુ કોષ એક ફાજકણ વડે સંક્રમિત થાય અને સફળતાપૂર્વક લયનચક્ર ચલે તો આ સંક્રમણના પરીણામે કોષદિઠ ૧૦૦-૧૫૦ નવા ફાજકણો મળે. સરખામણીએ જો એક જીવાણુ કોષ એક λ ફાજ વડે સંક્રમિત થાય અને શરૂઆતમાં લાયસોજેની અપનાવી લે તો પેઢી દર પેઢી ઉતરતે એ પ્રોફાજ સ્વરૂપે કેટકેટલા જીવાણુ કોષોમાં દાખલ થઈ જાય! છેવટે એના વંશજ DNA અણુઓ જ્યારે ઉત્તેજિત થઈને નવા λ ફાજકણોનું નિર્માણ કરે ત્યારે અગણિત ફાજ કણો અસ્તિત્વમાં આવે.આ છે ફાયદો લાયસોજેનીનો. જીવાણુ કોષ અને જે તે ફાજ વચ્ચે જો આ પ્રકારનો સંબંધ વિશિષ્ટ રીતે દર્શાવાય છે. જેમ કે એશ્કેરીશીયા કોલાઈ અને λ ફાજ વચ્ચે થતો સંબંધ એશ્કેરીશીયા કોલાઈ(λ) નિશાનીથી સમજાય છે.

આ સમગ્ર ચર્ચામાં ક્લિષ્ટ બની રહે એવી વિગતો ટાળવામાં આવી છે. જિજ્ઞાસુઓને આ બાબતે કોઈ પ્રશ્નો હોય, તો જવાબ આપવાના શક્ય પ્રયાસો કરવામાં આવશે.


શ્રી પિયૂષ પંડ્યાનું વીજાણુ સંપર્ક સરનામું: piyushmp30@yahoo.com

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmail

3 comments for “સુક્ષ્મ જીવોની સૃષ્ટિ : (૭): લાયસોજેની

  1. Rajnikant Vyas
    October 27, 2017 at 9:46 am

    Very informative and interesting articles, presented in simple laguage!

  2. October 27, 2017 at 6:58 pm

    Good !!! Somebody has started Gujarati – English !!!! (Gujalish) ….

  3. October 28, 2017 at 1:14 am

    તમે સહેલું બનાવ્યું, તો ય અમને સમજવામાં તકલીફ. વાંક તમારો નહીં – અમારી ચિત્ત વૃત્તિનો છે ! ફિલસૂફ નજરે આ વાઈરસ દ્વૈત નહીં – અદ્વૈત વાદ વાળા ફિરકાનો સભ્ય લાગે છે !
    આમ તો હળવાશમાં લખ્યું , પણ આવા પ્રયત્નોથી જ ચીલાચાલુ વાંચનથી કાંઈક અવનવું જાણવાની વૃત્તિ વધશે. અતિ માઈક્રો,માઈક્રો થી માંડીને મેક્રો – અતિ વિશાળ … દુનિયા કેવી વિવિધતાઓથી ભરેલી છે?

Leave a Reply

You have to agree to the comment policy.