Model Answer
0 min readIntroduction
जीवाणु कोशिकाएं तेजी से बदलते वातावरण के अनुकूल होने के लिए आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान करने की क्षमता रखती हैं। यह क्षमता आनुवंशिक पुनर्संयोजन के माध्यम से प्राप्त होती है, जो जीवाणुओं में आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करने और नई विशेषताओं को प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण तंत्र है। आनुवंशिक पुनर्संयोजन जीवाणुओं को एंटीबायोटिक प्रतिरोध, विषाणुजन्यता और चयापचय क्षमताओं जैसे गुणों को विकसित करने में मदद करता है। जीवाणुओं में आनुवंशिक पुनर्संयोजन की तीन मुख्य प्रणालियाँ हैं: रूपांतरण (Transformation), संयुग्मन (Conjugation), और ट्रांसडक्शन (Transduction)। इन प्रणालियों के माध्यम से, जीवाणु अपने जीनोम में विदेशी डीएनए को एकीकृत कर सकते हैं, जिससे उनकी आनुवंशिक संरचना में परिवर्तन होता है।
जीवाणुओं में आनुवंशिक पुनर्संयोजन की प्रणालियाँ
जीवाणुओं में आनुवंशिक पुनर्संयोजन की तीन मुख्य प्रणालियाँ निम्नलिखित हैं:
1. रूपांतरण (Transformation)
रूपांतरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें जीवाणु कोशिकाएं अपने पर्यावरण से मुक्त डीएनए को ग्रहण करती हैं और अपने जीनोम में एकीकृत करती हैं। यह प्रक्रिया केवल कुछ जीवाणु प्रजातियों में ही देखी जाती है, जिन्हें 'सक्षम' (competent) कहा जाता है। सक्षम जीवाणु कोशिकाएं डीएनए को बांधने और उसे कोशिका के अंदर ले जाने के लिए विशेष प्रोटीन का उत्पादन करती हैं।
- तंत्र: सक्षम जीवाणु कोशिकाएं डीएनए को ग्रहण करती हैं, इसे एकल-फिलामेंट डीएनए में परिवर्तित करती हैं, और फिर इसे अपने जीनोम में एकीकृत करती हैं।
- महत्व: रूपांतरण जीवाणुओं को नई विशेषताओं को प्राप्त करने और एंटीबायोटिक प्रतिरोध विकसित करने में मदद करता है।
- उदाहरण: Streptococcus pneumoniae जीवाणु में रूपांतरण का अध्ययन फ्रेडरिक ग्रिफ़िथ ने 1928 में किया था।
2. संयुग्मन (Conjugation)
संयुग्मन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें दो जीवाणु कोशिकाएं एक दूसरे के साथ सीधे संपर्क में आती हैं और एक कोशिका से दूसरी कोशिका में डीएनए स्थानांतरित करती हैं। यह प्रक्रिया एक प्लास्मिड (plasmid) नामक छोटे, गोलाकार डीएनए अणु द्वारा मध्यस्थ होती है, जिसमें F (fertility) कारक जीन होता है।
- तंत्र: F कारक प्लास्मिड एक जीवाणु कोशिका से दूसरी कोशिका में स्थानांतरित होता है, जिससे दूसरी कोशिका भी F+ बन जाती है। F कारक प्लास्मिड के अलावा, क्रोमोसोमल डीएनए भी स्थानांतरित किया जा सकता है।
- महत्व: संयुग्मन जीवाणुओं में एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन और विषाणुजन्यता कारक के प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
- उदाहरण: Escherichia coli जीवाणु में संयुग्मन का अध्ययन व्यापक रूप से किया गया है।
3. ट्रांसडक्शन (Transduction)
ट्रांसडक्शन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें जीवाणु वायरस (बैक्टीरियोफेज) एक जीवाणु कोशिका से दूसरी जीवाणु कोशिका में डीएनए स्थानांतरित करते हैं।
- तंत्र: बैक्टीरियोफेज एक जीवाणु कोशिका को संक्रमित करता है, अपने डीएनए को इंजेक्ट करता है, और जीवाणु डीएनए के टुकड़ों को अपने कैप्सिड (capsid) में पैकेज करता है। जब बैक्टीरियोफेज दूसरी जीवाणु कोशिका को संक्रमित करता है, तो यह जीवाणु डीएनए को इंजेक्ट करता है, जो फिर कोशिका के जीनोम में एकीकृत हो जाता है।
- प्रकार: ट्रांसडक्शन दो प्रकार का होता है - सामान्यीकृत ट्रांसडक्शन (generalized transduction) और विशिष्ट ट्रांसडक्शन (specialized transduction)। सामान्यीकृत ट्रांसडक्शन में, कोई भी जीवाणु डीएनए स्थानांतरित किया जा सकता है, जबकि विशिष्ट ट्रांसडक्शन में, केवल कुछ विशिष्ट जीन स्थानांतरित किए जाते हैं।
- महत्व: ट्रांसडक्शन जीवाणुओं में एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन और विषाणुजन्यता कारक के प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
- उदाहरण: Salmonella typhimurium जीवाणु में ट्रांसडक्शन का अध्ययन किया गया है।
| प्रणाली | तंत्र | महत्व |
|---|---|---|
| रूपांतरण | मुक्त डीएनए का ग्रहण और एकीकरण | नई विशेषताओं का अधिग्रहण, एंटीबायोटिक प्रतिरोध |
| संयुग्मन | प्लास्मिड के माध्यम से डीएनए का स्थानांतरण | एंटीबायोटिक प्रतिरोध का प्रसार, विषाणुजन्यता |
| ट्रांसडक्शन | बैक्टीरियोफेज के माध्यम से डीएनए का स्थानांतरण | एंटीबायोटिक प्रतिरोध का प्रसार, विषाणुजन्यता |
Conclusion
जीवाणुओं में आनुवंशिक पुनर्संयोजन की प्रणालियाँ, जैसे कि रूपांतरण, संयुग्मन और ट्रांसडक्शन, जीवाणु विकास और अनुकूलन के लिए महत्वपूर्ण हैं। ये प्रणालियाँ जीवाणुओं को नई विशेषताओं को प्राप्त करने, एंटीबायोटिक प्रतिरोध विकसित करने और बदलते वातावरण के अनुकूल होने में मदद करती हैं। इन प्रक्रियाओं को समझना सार्वजनिक स्वास्थ्य और जैव प्रौद्योगिकी के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे एंटीबायोटिक प्रतिरोध के प्रसार और जीन थेरेपी जैसे अनुप्रयोगों को प्रभावित करती हैं। भविष्य में, इन प्रणालियों का उपयोग जीवाणुओं में वांछित गुणों को इंजीनियर करने और नए जैव प्रौद्योगिकी उत्पादों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.