સુક્ષ્મ જીવોની સ્રૂષ્ટિ (૧૭)…. બેક્ટેરીયા/જીવાણુ

પીયૂષ મ. પંડ્યા

ગઈ કડીમાં આપણે એ જાણ્યું કે બેક્ટેરીયામાં મુખ્યત્વે અલિંગી પ્રજનન જોવા મળે છે. તે ઉપરાંત વિશિષ્ટ સંજોગોમાં લિંગી પ્રજનન પણ થઈ શકે છે અને થતું રહે છે. અહીં એ વિશે વિગતવાર વાત કરીએ.

સૌ પ્રથમ આપણે સજીવોમાં થતા લિંગી પ્રજનનનો પાયાનો સિદ્ધાંત સમજીએ. આપણે અગાઉ વિગતે ચર્ચા કરી ગયા છીએ કે કોઈ પણ સજીવનાં તમામ લક્ષણો એના શરીરમાં રહેલા કોષોની અંદરના કોષકેન્દ્રમાં જનીનીક દ્રવ્ય તરીકે સમાયેલા ડીએનએ નામક રાસાયણિક મહાઅણુ વડે નક્કી થાય છે. અલગ અલગ સજીવોનાં તમામ લક્ષણોમાં જોવા મળતું વૈવિધ્ય મૂળભૂત રીતે તો એ મહાઅણુના ઘટકોની ગોઠવણીના વૈવિધ્યને આભારી છે. એક જ પ્રજાતિના બે સભ્યોના ડીએનએ અણુઓ વચ્ચે પણ થોડેઘણે અંશે તફાવત રહેતો હોય છે. પરિણામે દરેકે દરેક સજીવને પોતાની આગવી વિશિષ્ટતા હોય છે. કુદરતના આયોજન મુજબ લિંગી પ્રજનનનો મૂળ હેતુ બે અલગઅલગ હસ્તિઓના જનીનીક દ્રવ્યની વચ્ચે આંત:ક્રિયા વડે એક નવો સજીવ ઉત્પન્ન કરવાનો હોય છે, જેમાં ફરીથી કોઈ નવી વિશિષ્ટતા જોવા મળે. આ માટે કુદરતે વિકસીત સજીવોમાં માદા અને નર જેવા ભેદ સર્જ્યા છે. લિંગી પ્રજનન માટે પુખ્તતાએ પહોંચેલાં માદા અને નર એક બીજા સાથે નૈકટ્ય સાધે છે, જે દરમિયાન નર પોતાનું જનીનીક દ્રવ્ય માદાના શરીરમાં દાખલ કરે છે. આમ, બે અલગઅલગ સજીવોના જનીનીક દ્રવ્યના સંમિશ્રણ વડે એક નવા, મહદ્અંશે જે તે માદા અને નર જેવાં જ અને તે ઉપરાંત કેટલાંક આગવાં લક્ષણો ધરાવતા સજીવનું નિર્માણ થાય છે. વૈજ્ઞાનિક પરિભાષામાં કોઈ પણ પ્રજાતિના નરને (જનીનીક દ્રવ્યનો) દાતા અને માદાને (જનીનીક દ્રવ્યની) ગ્રાહી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

હવે આ સંદર્ભે આપણે બેક્ટેરિયામાં (ક્વચિત) જોવા મળતા લિંગી પ્રજનન વિશે જાણીએ. અત્યંત સાદી કોષરચના ધરાવતા આ પ્રાથમિક કક્ષાના જીવો પાસે કોઈ જ વિશેષ અંગરચના ઉપલબ્ધ નથી હોતી, જેના વડે નર અને માદા કોષ જેવા સ્પષ્ટ લિંગભેદ પડી શકે. કુદરતે આ સુક્ષ્મ જીવોને જે રીતે લિંગી પ્રજનન માટે સજ્જ કર્યા છે એ જાણીએ તો આપણે દંગ થઈ જઈએ. બેક્ટેરિયામાં ડીએનએના મુખ્ય અણુ ઉપરાંત વધારાના એવા કેટલાક નાના કદના ડીએનએના ટૂકડા જોવા મળે છે, જે કેટલાંક વિશિષ્ટ લક્ષણો માટે જવાબદાર હોય છે. આવા ટૂકડાઓને જે તે લક્ષણના કારક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. અમુક સમયે કેટલાક કોષોમાં ખાસ પ્રકારના કારકો જોવા મળે છે, જેના વડે જે તે કોષ દાતા તરીકે વર્તવાની કાબેલિયત હાંસલ કરે છે. આવા કારકને ‘નર કારક’/’Sex Factor કહેવામાં આવે છે. જે કોષોમાં નર કારક ન હોય, એ સ્વાભાવિક રીતે જ, ગ્રાહી તરીકે વર્તે છે.

બેક્ટેરિયાના જે કોષોમાં નર કારક હોય, તેવા કોષો એક ખાસ પ્રવર્ધનું નિર્માણ કરે છે. આ પ્રવર્ધ ‘લિંગી પ્રવર્ધ’ / Sex Pilus તરીકે ઓળખાય છે. આ પ્રવર્ધ એક પોલી નળી જેવી રચના ધરાવે છે. યથાસમયે આવા કોષો દાતા તરીકે વર્તી શકે છે. અનુકૂળ સંજોગોમાં દાતા કોષ એની જ પ્રજાતિના કોઈ ગ્રાહી કોષના સંપર્કમાં આવે ત્યારે એ બન્ને કોષોની વચ્ચે દાતા કોષના લિંગી પ્રવર્ધ વડે સળંગ જોડાણ બને છે. આ જોડાણ દ્વારા દાતા કોષમાંથી જનીનીક દ્રવ્ય એટલે કે ડીએનએ, ગ્રાહી કોષમાં પ્રવેશે છે. આમ, લિંગી પ્રજનનના મૂળભૂત સિધ્ધાંત મુજબ ગ્રાહી કોષમાં તેનું પોતાનું તેમ જ દાતાનું, એમ બે અલગ અલગ હસ્તિઓનું જનીનીક દ્રવ્ય એકત્રીત થતાં તે ફલિતાંડમાં ફેરવાય છે. આ પછી બન્ને જનીનીક દ્રવ્યો વચ્ચેની અત્યંત સંકિર્ણ આંત:ક્રિયાના પરિપાક રૂપે એક આગવાં લક્ષણો ધરાવતો બેક્ટેરિયાનો કોષ અસ્તિત્વમાં આવે છે. આ ક્રિયા ‘સંયુગ્મન’ / Conjugation કહેવાય છે.

આગળ વધતાં પહેલાં બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતા લિંગી પ્રજનનની એક રસપ્રદ વિશિષ્ટતા જાણીએ. દાતા કોષમાં રહેલો નર કારક તરીકે ઓળખાતો ડીએનએનો ટૂકડો સામાન્ય સંજોગોમાં કોષમાંના મુખ્ય ડીએનએ કરતાં સ્વતંત્ર અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આવા કોષો F+ કોષ તરીકે ઓળખાય છે. ચોક્કસ સંજોગોમાં કોષમાંનો નર કારક ડીએનએ, કોષના મુખ્ય ડીએનએ સાથે જોડાઈ, એકાત્મકતા સાધી લે છે અને જાણે એનો બંધારણીય ભાગ હોય, એવી રીતે વર્તવા લાગે છે. આવું જોડાણ ધરાવતા કોષોને Hfr કોષ કહેવામાં આવે છે. જ્યારે નર કારક ન ધરાવતા એટલે કે ગ્રાહી/માદા તરીકે વર્તતા કોષોને F- તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. હવે લિંગી પ્રજનન માટે જ્યારે દાતા અને ગ્રાહી કોષો એકબીજાના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે દાતા કોષ F+ અવસ્થામાં અથવા તો Hfr અવસ્થામાં હોઈ શકે છે. અત્રે યાદ કરી લઈએ, ગ્રાહી તરીકે માત્ર અને માત્ર Fકોષો જ વર્તી શકે છે. દાતા કોષમાંના નર કારકની અવસ્થા પ્રમાણે બે અલગઅલગ પ્રકારે દાતા કોષમાંથી ગ્રાહી કોષ તરફ જનીનીક દ્રવ્ય વહે છે.

ચોક્કસ સંજોગોમાં જ્યારે ગ્રાહી કોષ અને F+ પકારનો દાતા કોષ એકબીજાની નિકટમાં આવે ત્યારે દાતા કોષના લિંગી પ્રવર્ધની મદદથી બન્ને કોષો વચ્ચે સીધું જોડાણ (એટલે કે સંયુગ્મન) સર્જાય છે. અગાઉ જણાવ્યું એ મુજબ ઉક્ત પ્રવર્ધ પોલી નળી જેવો હોવાથી બન્ને કોષો વચ્ચે કોષીય દ્રવ્યની આવનજાવન શક્ય બને છે. હવે F+ પ્રકારના દાતા કોષના નર કારકના દ્વીગુણનની શરૂઆત થાય છે. અત્રે એ જાણવું જરૂરી છે કે ડીએનએ એક મહાઅણુ છે, જે અત્યંત લાંબા એવા બે બહુઆણ્વિક તંતુઓના પરસ્પર રાસાયણિક બંધ વડે સર્જાતા જોડાણથી બને છે. આ અણુ પોતાની આબેહૂબ નકલ દ્વીગુણનની પ્રક્રીયા વડે બનાવી શકે છે. આ માટે એની રચનામાં રહેલા બન્ને તંતુઓ એકબીજાથી છૂટા પડે છે અને એમાંનો દરેક, ચોક્કસ ઢાંચા તરીકે વર્તી, પોતાની સાથે બરાબર બંધ બેસે એવા નવા તંતુનું નિર્માણ કરે છે. આમ, સરવાળે એકબીજાથી તદ્દન સરખા એવા બે નવા ડીએનએ અણુઓ અસ્તિત્વમાં આવે છે. આટલું જાણ્યા પછી આવો, આપણે F+ પ્રકારના દાતા અને ગ્રાહી કોષ વચ્ચેના સંયુગમન તરફ પાછા ફરીએ. ઉપર જણાવ્યા પ્રમાણે દાતા કોષના નર કારક ડીએનએનું દ્વીગુણન થવા લાગે છે ત્યારે એના અલગ પડતા બે તંતુઓમાંનો એક, લિંગી પ્રવર્ધ વડે સર્જાયેલા જોડાણ દ્વારા દાતા કોષમાંથી ગ્રાહી કોષ તરફ વહેવા લાગે છે. આ રીતે પ્રવેશેલા ડીએનએ તંતુને બરાબર બંધ બેસે એવો પ્રતિતંતુ જે તે ગ્રાહી કોષ બનાવી લે છે. આમ, હવે ગ્રાહી કોષમાં પણ પૂર્ણ કદનો નરકારક અસ્તિત્વમાં આવી રહે છે. અને પરિણામે એ કોષ હવે દાતા/નર કોષમાં રૂપાંતરીત થઈ જાય છે. અત્રે એ જાણવું જરૂરી છે કે આ નર કારકનો એક તંતુ દાતા કોષમાં જ રહ્યો હોય છે, જેનો યોગ્ય પ્રતિતંતુ દાતા કોષ બનાવી લે છે. આમ, દાતા કોષમાંથી ગ્રાહી કોષ તરફ નર કારક વહે છે, ત્યારે છેવટનું પરિણામ એ આવે છે કે બન્ને કોષો નર કારકની એક એક નકલ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. સંયુગ્મનની શરૂઆત સમયે જોડાયેલા ગ્રાહી/માદા અને દાતા/નર કોષો જ્યારે આ ક્રિયાને અંતે અલગ થાય છે ત્યારે બે દાતા/નર કોષો હોય છે! અત્યાર સુધી ગ્રાહી તરીકે વર્ત્યો (કે વર્તી કહેશું?) એ કોષ હવે દાતા તરીકે વર્તવા સક્ષમ બની જાય છે! આમ, આ પ્રકારના ‘લિંગી પ્રજનન’ના અંતે ગ્રાહી કોષનું લિંગ પરિવર્તન થાય છે. પણ અન્ય કોઈ લક્ષણમાં કોઈ જ ફેરફાર થતો નથી. એનું કારણ સમજાય એવું છે – દાતામાંથી ગ્રાહી કોષમાં માત્ર નર કારક ડીએનએની જ ફેરબદલી થઈ છે. સમગ્ર ઘટનાક્રમ દરમિયાન કોષનાં અન્ય લક્ષણો નિયંત્રિત કરતો હોય એવા મૂળ ડીએનએનું નિર્ગમન થયું નથી. આવનારી કડીમાં આપણે એ બાબતે વિગતવાર ચર્ચા કરશું.


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



Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmail

Leave a Reply

You have to agree to the comment policy.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.