જીવાણુ (bacteria)

જીવાણુ (bacteria) : ક્લૉરોફિલ વગરના વનસ્પતિજગત(plant kingdom)ના એકકોષી સૂક્ષ્મજીવો. ફૂગ અને જીવાણુ બંનેમાં ક્લૉરોફિલ હોતું નથી. જીવાણુ કદમાં લીલ(algae)થી નાના હોય છે અને તે કાર્બનનાં સંયોજનોને તૈયાર રૂપમાં મેળવે છે; કેમ કે, ક્લૉરોફિલની ગેરહાજરીમાં તે તેમનું સંશ્લેષણ (synthesis) કરી શકતા નથી. જીવાણુ ફૂગથી પણ નાના હોય છે, તેઓ આશરે 1.0થી 1.5 માઇક્રોન પહોળા અને 2.0થી 6.0 માઇક્રોન લાંબા હોય છે. વળી તે ફૂગની માફક શાખાઓ પણ ધરાવતા નથી. જીવાણુઓ અંગેના અભ્યાસને જીવાણુવિદ્યા (bacteriology) કહે છે. જીવાણુ સહિત બધા જ સૂક્ષ્મજીવોના અભ્યાસને સૂક્ષ્મજીવવિદ્યા (microbiology) કહે છે.

રચના : જીવાણુ એકકોષી સજીવ છે. સામાન્ય રીતે તેમાં કોષદીવાલ, કોષરસીય કલા (cytoplasmic membrane), રીબોઝોમ(RNA)વાળો કોષરસ (cytoplasm) DNAનું બનેલું કોષકેન્દ્રીય વિસ્તાર (nucleold), કશા (flagella), સંપુટ (capsule) અને અતિસૂક્ષ્મતંતુલો (fimbriae) વગેરે વિવિધ ભાગો હોય છે (જુઓ આકૃતિ). જીવાણુના કોષમાં રંગસૂત્રદ્રવ્ય એક ગઠ્ઠો (clump) હોય છે; પરંતુ તેમાં એક પૂર્ણ વિકસિત કોષકેન્દ્રના જેવી કોષકેન્દ્રકલા (nuclear membrane), સમદ્વિભાજનનાં ઉપકરણો (mitotic apparatus) કે કોષકેન્દ્રિકાઓ (nucleoli) હોતાં નથી. તેથી તેને આદિકેન્દ્રધારી (prokaryotic) કોષ કહે છે.

કોષદીવાલ જીવાણુના કોષનો સૌથી બહારનો ભાગ છે. તેમાં અક્કડતા (rigidity) તથા સ્થિતિસ્થાપકતા હોય છે. તે પારજાંબલી કે ઇલેક્ટ્રૉન સૂક્ષ્મદર્શકો વડે દર્શાવી શકાય છે. તે છિદ્રાળુ હોય છે. તે મ્યુકોપૉલિપેપ્ટાઇડ, મ્યુકોપૉલિસેકેરાઇડ, પૉલિરાઇબિટાલ, લાયપોપ્રોટીન કે / અને પૉલિસેકેરાઇડની બનેલી હોય છે. તેના આધારે જીવાણુની અભિરંજનશીલતા (staining properties) નિશ્ચિત થાય છે. પેશીકોષો તથા જીવાણુનિયંતા (bacteriophage) નામના વિષાણુઓ લયનકારી ઉત્સેચક (lysozyme) ઉત્પન્ન કરીને જીવાણુની કોષદીવાલમાંનું મ્યુકોપૉલિસેકેરાઇડ દ્રવ્ય ઓગાળે છે. કોષદીવાલ જીવાણુને આધાર તથા રક્ષણ આપે છે, તેનું આસૃતિજન્ય લયન (osmotic lysis) અટકાવે છે અને તેના સમદ્વિભાજનમાં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. પેનિસિલીન અને સિફેલોસ્પૉરિન જૂથની ઍન્ટિબાયૉટિક દવાઓ કોષદીવાલને નુકસાન કરીને જીવાણુનો નાશ કરે છે.

કોષરસ-પટલ અથવા પ્લાઝ્મા-પટલ સ્થિતિસ્થાપક અને અપૂર્ણ પારગલનશીલ (semipermeable) પટલ છે. તે 5થી 10 મિલીમાઇક્રોન જાડાઈનું અને લાયપોપ્રોટીનનું બનેલું હોય છે. તેને ઇલેક્ટ્રૉન સૂક્ષ્મદર્શક વડે દર્શાવી શકાય છે. તે અંદરનું વાતાવરણ જાળવી રાખતું, આસૃતિબળ તરફ સંવેદનશીલ, વિવિધ ઉત્સેચકોવાળું હોય છે. તેમાંથી ચોક્કસ પ્રોટીન પસાર થઈ શકે છે. તેમાં ઍમિનોઍસિડ અને પ્રોટીન જોડાઈ શકે છે તથા કોષનાં પોષક દ્રવ્યો પસાર થઈ શકે છે. તે આદિ-સમદ્વિભાજનલક્ષી ઉપકરણ તરીકે પણ કાર્ય કરે છે. જીવાણુના કોષરસમાં અનેક કણિકાઓ હોય છે. તેમને રીબોઝોમ કહે છે. તેમાં પ્રોટીન અને RNA હોય છે. તે પ્રોટીનનું ઉત્પાદન કરવામાં ઉપયોગી છે. વધુ વિકસિત કોષોની માફક જીવાણુકોષમાં અંત:કોષરસીય જાળ (endoplasmic reticulum),  સૂક્ષ્મકાય (microsomes), કણાભસૂત્રો (mitochondria),  કોષરસીય વહેણ (cytoplasmic streaming), રસધાનીઓ (vacuoles) અથવા અમીબા જેવું હલનચલન હોતાં નથી. કોષરસમાં રીબોઝોમ ઉપરાંત મેદ અને પૉલિસેકેરાઇડની કણિકાઓ હોય છે. કોષરસપટલની અંત:ગડીઓ(invaginations)થી બનેલી મધ્યકાય (mesosomes) કાં તો કણાભસૂત્રોનું કાર્ય કરે છે અથવા તે જીવાણુકોષના સમદ્વિભાજન વખતે બંને સંતતિકોષનું કોષરસપટલ બનાવવાનું કાર્ય કરે છે. જીવાણુને બીજાણુ(spore)ના સ્વરૂપમાં ફેરવવામાં પણ તે કાર્યરત હોય છે.

જીવાણુકોષની બહારના શ્લેષ્મ (mucoid) આવરણને સંપુટ કહે છે. તેના અણુઓનું આણ્વિક વજન વધુ હોય છે. ડી. ન્યુમૉની નામના જીવાણુમાં તે પૉલિસેકેરાઇડ(બહુશર્કરા)નું બનેલું હોય છે. જ્યારે બી. ઍન્થ્રેસિસમાં તે પૉલિપેપ્ટાઇડનું બનેલું હોય છે. જીવાણુકોષ માટે સંપુટનું હોવું જરૂરી ગણાતું નથી. તે જીવાણુને કોષભક્ષણ (phagocytosis) સામે રક્ષણ આપે છે તથા તે અર્ધપ્રતિજન (hapten0 કે પ્રતિજન (antigen) તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.

સૂક્ષ્મતંતુઓની મદદથી જીવાણુનું હલનચલન શક્ય બને છે. તે ચલનશીલ (motile) જીવાણુમાં હલનચલનની અંગિકા તરીકે કામ કરે છે. તે વાળ જેવા અને સૂક્ષ્મતંત્વિન (flagellin) નામના દ્રવ્યના બનેલા હોય છે. તે સંકોચનશીલ (contractile) પ્રોટીન છે. જીવાણુના પ્રકાર પ્રમાણે તેમની સંખ્યા અને ગોઠવણી વિશિષ્ટ પ્રકારની હોય છે. કેટલાક ગ્રામ-અનભિરંજિત (gram-negative) દંડાણુઓમાં ખૂબ જ પાતળા એવા અતિસૂક્ષ્મતંતુલો હોય છે. તે જીવાણુના હલનચલનમાં નહિ પરંતુ કદાચ જીવાણુને તેની જગ્યાએ ચોંટાડી રાખવામાં ઉપયોગી છે. તેઓ રુધિરગુચ્છીકરણ (haemaglutination) પ્રક્રિયાવાલી કસોટીઓમાં ઉપયોગી છે.

ક્યારેક જીવાણુઓ નિષ્ક્રિય અને અતિ-અવરોધી (resistant) રૂપમાં ફેરવાઈને મુશ્કેલ પરિસ્થિતિમાં ટકી રહે છે. આવા અતિ-અવરોધી નિષ્ક્રિય સ્વરૂપને બીજાણુ કહે છે. તે જીવાણુના સક્રિય સ્વરૂપ(vegetative form)વાળા કોષમાં બને છે અને તેથી તેને અંત:બીજાણુ (endospore) પણ કહે છે. સૌપ્રથમ કહોન અને કોકે (1876) બી. ઍન્થ્રેસિસ નામના જીવાણુના બીજાણુ સ્વરૂપને શોધી કાઢીને તેનો ઊંડાણથી અભ્યાસ કર્યો હતો. બીજાણુ સ્વરૂપમાં જીવાણુ સુષુપ્ત (dormant) સ્થિતિમાં આવે છે અને વિપરીત વાતાવરણમાં લાંબો સમય ટકી રહે છે. તે સમયે સંખ્યાવૃદ્ધિ થતી નથી. આમ એક રીતે જોતાં તેને એક અંત:કોષ્ઠીય (encysted) સ્વરૂપ ગણાય છે. જીવાણુના સક્રિય સ્વરૂપવાળા કોષની અંદર જે જગ્યાએ બીજાણુ બન્યો હોય તે પ્રમાણે બીજાણુના પ્રકારો નક્કી કરાય છે. તે મુખ્યત્વે 4 પ્રકારના છે : (1) કેન્દ્રીય (central) અથવા વિષુવવૃત્તીય (equatorial), (2) ઉપ-અંતસ્થાનીય (subterminal), (3) અંતસ્થાનીય ગોલ (terminal round) અને (4) અંતસ્થાનીય લંબગોળ (terminal oval). તેમનામાંથી ફરીથી સક્રિય સ્વરૂપ બે રીતે ઉદભવે છે : (i) ઉપ-અંતસ્થાનીય અથવા (ii) કેન્દ્રીય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા. બીજાણુ બનવાની પ્રક્રિયાને બીજાણુભવન (sporulation) કહે છે.

સક્રિય સ્વરૂપ અને બીજાણુ સ્વરૂપ ઉપરાંત જીવાણુઓના મુક્ત જીવરસરૂપ (protoplast), ગોલ સ્વરૂપ (spheroplast) કે L સ્વરૂપે પણ જોવા મળે છે. જીવાણુઓની આ પ્રકારનાં સ્વરૂપોવાળી બહુરૂપિતા (pleomorphism) તેમનું અંત:શમન (involution) થતું હોય ત્યારે જોવા મળે છે. જીવાણુના કોષમાંની વિવિધ અંગિકાઓ – સંપુટ, સૂક્ષ્મતંતુઓ, કોષપટલ વગેરે પ્રોટીન, લાયપોપ્રોટીન કે પૉલિસેકેરાઇડ પ્રોટીનની બનેલી હોય છે અને તે પ્રતિજન (antigen) તરીકે કામ કરે છે.

સંખ્યાવૃદ્ધિ : જીવાણુમાં સુસ્પષ્ટ કોષકેન્દ્રપટવાળું કોષકેન્દ્ર હોતું નથી. તેનું રંગસૂત્રીય દ્રવ્ય એક ગઠ્ઠો બનાવે છે અને તેમાં DNA હોય છે. રંગસૂત્રોની જોડ કે સમદ્વિભાજનનું ઉપકરણ હોતું નથી. તેથી જીવાણુની સંખ્યાવૃદ્ધિના સમયે મધ્યકાય અને તેની સાથે જોડાયેલું રંગસૂત્રીય દ્રવ્ય બે ભાગમાં વહેંચાય છે અને થોડાક સમયે એમ જ જીવાણુકોષના બે સામસામેના છેડે પહોંચે છે (chance migration). તે સમયે જીવાણુકોષની વચ્ચેના ભાગમાં આવેલા મધ્યકાય સામસામેના છેડેથી પડદો અથવા પટલ (septum) બનાવે છે. તેની સાથે કોષદીવાલ પણ અંત:ગડી રૂપે કોષની અંદર વૃદ્ધિ પામે છે. તે અને મધ્યકાયનો પટલ સામસામેના છેડાને જોડતી અને જીવાણુના કોષના બે ભાગ પાડતી આંતરદીવાલ (cross wall) બનાવે છે. તેને પારપટલ (transverse septum) પણ કહે છે. આમ કોષદીવાલની અંત:ગડીને કારણે બહારની સપાટી પર પડતી ખાંચ (cleavage) છેવટે બે સંતતિકોષોને છૂટા પાડે છે. આમ જીવાણુની સંખ્યાવૃદ્ધિ થાય છે. કોઈ જીવાણુસંવર્ધન-માધ્યમ (culture medium) પર એક જીવાણુને સંવર્ધિત કરવામાં આવે તો થોડા સમય બાદ અનેક જીવાણુઓની એક વસાહત (colony) બને છે. વસાહતના રંગ અને આકાર પરથી જીવાણુનું વર્ગીકરણ કરી શકાય છે અને તેમની સંખ્યાને આધારે આપેલા પ્રવાહીમાંની તેમની સંખ્યાનો અંદાજ કાઢી શકાય છે.

સ્વરૂપવિદ્યા (morphology) : જીવાણુઓના વર્ગીકરણમાં તેમનું કદ, આકાર તથા તેમના જૂથોમાંની ગોઠવણી મહત્વની ગણાય છે. જીવાણુઓ મુખ્યત્વે બે પ્રકારના છે : ગોળ (ગોલાણુ – coccus) અને નળાકાર (દંડાણુ – baccilus). નળાકાર જીવાણુ સીધા, અલ્પવિરામ ચિહનના આકારના, તંતુમય (filamentous) કે સર્પિલ (spiral) હોય છે. ગોલાણુનું કદ 0.5થી 1.0 μm (માઇક્રોન)નું હોય છે જ્યારે દંડાણુઓ 0.7થી 1.5 μm જાડાઈના અને 6થી 12 μm લંબાઈના હોય છે. જીવાણુઓની સંખ્યાવૃદ્ધિ સમયે સંતતિકોષોની એકબીજાથી અલગ પડવાની ક્રિયા જુદો જુદો સમય લેતી હોય છે તેને આધારે તેમના જૂથમાં તેમની ગોઠવણી પણ જુદી જુદી હોય છે; દા. ત., શૃંખલા રૂપે, ઝૂમખા રૂપે (clusters), જોડમાં, ચંતુષ્ક કે ચોકઠામાં (tetrads), ઘન-આકારે વગેરે. ગોલાણુઓ જો એક જ દિશામાં દ્વિભાજન પામીને શૃંખલા રચે તો તેને શૃંખલાકારી ગોલાણુ (streptococci), જો બધી બાજુ પર દ્વિભાજન પામીને દ્રાક્ષના ઝૂમખા જેવું ઝૂમખું બનાવે તો તેને ઝૂમખાકારી ગોલાણુ (staphyllococci), બેની જોડ બનાવે તો જોડકારી ગોલાણુ (diplococci), ચારની જોડ બનાવે તો ચતુષ્કકારી ગોલાણુ (tetracocci) અને જો ઘન-આકારમાં ત્રણે દિશામાં દ્વિભાજન પામે તો તેને ઘનાકારી ગોલાણુ (sarcinae) કહે છે. દંડાણુઓ ચલનશીલ હોય તો તે કોઈ ચોક્કસ આકારના જૂથ રૂપે જોવા મળતા નથી. તેવી જ રીતે કેટલાક દંડાણુમાં બીજાણુ સ્વરૂપ પણ થયેલું હોઈ શકે છે. ચલનશીલ ન હોય તેવા કેટલાક દંડાણુ શૃંખલાકારી દંડાણુ (streptobacillus) કે જોડકારી દંડાણુ (diplobacillus) રૂપ જોવા મળે છે. કૉલેરાના દંડાણુને વિબ્રીઓ કૉલેરા કહે છે અને તે અલ્પવિરામચિહનના આકારના હોય છે. તે ચલનશીલ (motile) હોય છે. ક્ષય અને કુષ્ઠ રોગ (leprosy) કરતા કેટલાક દંડાણુઓ સૂત્ર (thread) જેવા હોય છે. તેમને સૂત્રાણુ (mycobacteria) કહે છે.

જીવાણુઓને ઓળખવા માટે તેમનું અભિરંજન (staining) કરાય છે. અભિરંજન-પ્રક્રિયાઓ બે પ્રકારની હોય છે : ગ્રામ અભિરંજન અને ઝીલ-નેલ્સન અભિરંજન. તેમને અનુક્રમે ગ્રામ (1884) અને ઝીલ અને નેલ્સને શોધી કાઢી છે. તેને આધારે ગ્રામ-અભિરંજિત (ગ્રામ-પૉઝિટિવ) અને ગ્રામ-અનભિરંજિત (ગ્રામ-નેગેટિવ) જીવાણુ એમ જીવાણુના બે પ્રકાર પડે છે. ઝીલ-નેલ્સનની પદ્ધતિ વડે ઍસિડ-રોધી (acid fast) જીવાણુ દર્શાવી શકાય છે. તેમાં મુખ્ય છે ક્ષય અને કુષ્ઠરોગ કરતા જીવાણુઓ. વિવિધ પ્રકારના જીવાણુઓનું વર્ગીકરણ સારણી 1માં કરવામાં આવેલું છે :

સારણી 1 જીવાણુઓનું વર્ગીકરણ (કેટલાંક ઉદાહરણ સાથે)
ગોત્ર (order)	કુળ (family)	પ્રજાતિ (genus)	જાતિ (species)
(અ) યુબેક્ટેરિયલ્સ	માઇક્રોકોકેસી	સ્ટેફાયલોકૉક્સ માઇક્રોકૉક્સ સર્સિના	Staph. પાયોજિન્સ M. ટેટ્રજીનસ S. લુટિઆ
	લૅક્ટોબેસિલેસી	સ્ટ્રૅપ્ટોકૉક્સ પેપ્ટોસ્ટ્રૅપ્ટોકૉક્સ ડિપ્લોકૉક્સ લૅક્ટોબેસિલસ	Str. પાયોજિન્સ Pep. પ્યુટ્રિડીસ D. ન્યુમૉની L. ઍસિડોફિલસ
	નિઝેરિઆસી	નિઝેરિઆ	N. ગોનોરી, N. મૅન્નિ- જાઇટિડિસ N કેટારાલિસ
	કોરિને- બૅક્ટેરિઆસી	વેઇલોનેલા કોરિનેબૅક્ટેરિયમ	V. પારવ્યુલા C. ડીપ્ફથેરી
	એક્રોમો- બૅક્ટેરિયાસી	લિસ્ટેરિઆ   એરિસિપેલોથ્રિક્સ અલ્કેલિજિન્સ	L. મોનોસાય ટોજીન્સ E. રહુસિઓપેથી Alc. ફિકાલિસ
	એન્ટેરોબૅક્ટે- રિયાસી	ઈશ્ચેરરિશિયા કલેબ્સીએલા   સિટ્રોબૅક્ટર ક્લોએકા હેફનિયા સિરેશિયા સાલ્મોનેલા શિગેલા પ્રોટિયસ	Esch. કોલી K. ન્યુમૉની, K. ઇરોજન્સ Cif. ફ્રેયુન્ડી Cl. ક્લોએકી Haf. અલ્વી Ser. માર્સેસન્સ salm. ટાયફોસા Sh. ડિસેન્ટરી Pr. વલ્ગારિસ
	બુસેલેસી	પાશ્ચુરેલા     ફ્રેન્સીસેલા ઍક્ટિનોબેસિલસ હિમોફિલસ	P. પેસ્ટિસ, P. સ્યૂડોટ્યુબર- ક્યુલૉસિસ F. ટુલેરેન્સિસ A. મેલેઈ, A. લિગ્નીઇરેસ્ટી
		બોડેટેલા મોરેક્સેલા મિમિયા બ્રુસેલા	H. ઇન્ફલુએન્ઝી Bord. પર્પ્યુસિસ M. લેક્યુનાટા મિમિયા પૉલિમોર્ફા Br. મેલિટેન્સિસ Br. એબોર્ટસ Br. સુઈસ
	બૅક્ટેરિયાડેસી	બૅક્ટેરોઇડ્સ ફ્યુઝોબૅક્ટેરિયમ સ્ટ્રૅપ્ટોબેસિલસ સ્ફીરોફોરસ	Bact. ક્રેજિલિસ F. ફ્યૂઝીફૉર્મી St. મૉનિલીફૉર્મીસ Sph. નેક્રોફોરસ
	બેસિલેસી	બેસિલસ   ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ	B.C. ઍન્થ્રેસિસ, B. સબ્ટીસિસ Cl. ટિટેની, Cl. વેલ્શી વગેરે
(આ) સ્યૂડોમૉનાડેલ્સ	સ્યૂડોમૉનાડેસી સ્પિરીલેસી	સ્યૂડોમૉનાસ વિબ્રિયો સ્પિરિલમ	Ps. એરુજિનોઝા V. કોલેરી Sp. માઇનસ
(ઇ)માયકોપ્લાઝ્- માટેલીસ	માયકોપ્લાઝ્મેસી	માયકોપ્લાઝમા	M. ન્યુમૉની M. મ્યુકોઇડસ
(ઈ) ઍક્ટિનો- માયસેટેલિસ	માયકો- બૅક્ટેરિયેસી	માયકોબૅક્ટેરિયમ	Myco. ટ્યૂબરક્યુલૉસિસ, Myco. લેપ્રી, Myco. જહની

ચયાપચય : જીવાણુનાં વૃદ્ધિ, વિકાસ અને સંખ્યાવૃદ્ધિ માટે પોષણ અને ચયાપચય જરૂરી હોય છે. તે માટે તેને પ્રોટીન, કાર્બોહાઇડ્રેટ, ચરબી, ઉત્સેચકો (enzymes) વગેરેની જરૂર પડે છે. કેટલાક જીવાણુ કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ અને અન્ય અસજીવજન્ય(inorganic) પદાર્થો વડે પોતાને જરૂરી દ્રવ્યો બનાવે છે. તેને સ્વપોષી (autotrophic) જીવાણુ કહે છે. અન્ય જીવાણુઓ બીજા સજીવ પર પરોપજીવી હોય છે અને અન્ય જીવો દ્વારા બનાવેલા સજીવજન્ય (organic) દ્રવ્યો પર પોતાનો જીવનવ્યવહાર ચલાવે છે. તેમને અન્યપોષી (heterotrophic) જીવાણુ કહે છે. જે જીવાણુઓ પ્રકાશમાંથી ઊર્જા મેળવે છે તેમને પ્રકાશપોષી (phototrophic) જીવાણુઓ અને જે જીવાણુઓ રસાયણોમાંથી ઊર્જા મેળવે છે તેમને રસાયણપોષી (chemotrophic) જીવાણુ કહે છે. જીવાણુકોષમાં આસૃતિ (osmosis), શ્ર્વસન, જૈવિક ઑક્સિડેશન, ઉત્સેચક પ્રક્રિયા, પ્રજનન વગેરે વિવિધ જૈવિક ક્રિયાઓ થાય છે. વિવિધ પ્રકારની સંકુલ ચયાપચયી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પણ જીવાણુકોષમાં થાય છે; દા. ત., એમ્બ્કેનમેયરહૉફ પાથવે, પેન્ટોઝ ફૉસ્ફેટ ચક્ર, ફૉસ્ફૉકીટોલેઝ પાથવે, ક્રેબ્ઝનું ચક્ર, ગ્લાયૉક્સિલેટ ચક્ર, ચરબીનું સંશ્લેષણ અને દહન તથા પ્રોટીનનો ચયાપચય.

જનીનવિદ્યા : જીવાણુના જનીન (genes) ચક્રીય રંગસૂત્રો (circular chromosomes) પર આવેલા છે. તેઓ ઉત્સેચકો, અંગિકાઓ અને અન્ય પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે. તેના જનીનમાં ઉદભવતી વિકૃતિઓ(mutation)નો પણ અભ્યાસ કરવામાં આવેલો છે. અન્ય સજીવો અને જીવાણુની જનીનવિદ્યાના સિદ્ધાંતો એક જ છે. ઈ. કોલીના જીવાણુની જનીનવિદ્યાના અભ્યાસે બે ઉપપ્રકારના જીવાણુઓ ઓળખી બતાવ્યા છે. એક ઉપપ્રકારમાં ઈ. કોલીની વસાહતો સામાન્ય દેખાવની, લીસી અને ભીની હોય છે. તેને લીસો ઉપપ્રકાર (smooth strain, S) કહે છે. બીજા ઉપપ્રકારમાં વસાહતો મોટી, દાણાદાર (granular), ખરબચડી (rough), ગડીઓ પડેલી (corrugated) અને સૂકી હોય છે. તેને ખરબચડો ઉપપ્રકાર (rough strain, R) કહે છે. આવા જ તફાવતો સાલ્મોનેલા, ડી. ન્યુમૉની વગેરેમાં પણ જોવા મળે છે. જીવાણુઓના જનીનમાં ઉદભવતી વિકૃતિઓને કારણે તેમની ઉગ્રતા-વિષાક્તતા અથવા વિષોગ્રતા (virulance) તથા ચલનશીલતા પણ બદલાય છે. જીવાણુઓમાં બિન્દુ વિકૃતિઓ (point mutation) પણ દર્શાવાયેલી છે. જીવાણુઓમાં ઉદભવતી જનીનીય વિકૃતિઓના કારણ રૂપે વિવિધ રસાયણો ઓળખી કાઢવામાં આવ્યાં છે; દા. ત., યુરિડીનનાં સંયોજનો અને અવશેષો (derivatives), એમાયનોપ્યુરિન્સ, અલ્કાયૅલેટિંગ એજન્ટ્સ, કૅન્સર-વિરોધી ઍન્ટિબાયૉટિક્સ અને ફૂગનાશકો વગેરે. જીવાણુકોષો વચ્ચે જનીની માહિતી અને જનીનોનો વિનિમય થાય છે. તેમાં મુખ્યત્વે 3 પ્રક્રિયાઓ કાર્યશીલ હોય છે : (i) પાર–ઉમેરણ (transduction) કે જેમાં જીવાણુનિયંતા ભાગ લે છે, (ii) જીવાણુલક્ષી પુન:સંયોજન (recombination) અને (iii) જીવાણુલક્ષી પારસંદેશવહન (transformation) કે જેમાં દ્રાવ્ય DNA ભાગ લે છે.

સૂક્ષ્મજીવનાશન (sterilization) : સૂક્ષ્મ જીવો અને તેના બીજાણુઓનો નાશ કરવાની પ્રક્રિયાને સૂક્ષ્મજીવનાશન કહે છે. તેના વડે શસ્ત્રક્રિયા માટેનાં સાધનો, સૂક્ષ્મજીવો અંગેનાં સંશોધન માટેનાં માધ્યમો અને સાધનો, પીવાનું પાણી વગેરેમાંના સૂક્ષ્મજીવોનો નાશ કરાય છે. તેને માટે ઉપયોગી પદ્ધતિઓ નીચે સારણી 2માં દર્શાવી છે :

સારણી 2 સૂક્ષ્મજીવનાશન (sterilization) પદ્ધતિઓ
	પ્રકાર	પ્રક્રિયા–પ્રક્રિયકો
(અ)	ભૌતિક : (1) સૂકી ગરમી	જ્યોત વડે ગરમ કરીને, ગરમ હવા ફૂંકીને, બાળીને રાખ કરીને (incineration)
	(2) ભીની ગરમી	પાશ્ચુરીકરણ, ઉકાળીને, સામાન્ય દબાણવાળી કે વધુ દબાણવાળી વરાળમાં શેકીને
	(3) ગાળણ (filtration)	પોર્સેલિન કે માટીના ચકતા (candles), ઍસ્બેસ્ટૉસ, છિદ્રાળુ પટલો
	(4) વિકિરણન (radiation) આયનકારી અને બિનઆયનકારી	પારજાંબલી કિરણો, અધોરક્ત (infra-red) કિરણો, ગૅમા કિરણો, અતિઊર્જાવાળા ઇલેક્ટ્રૉન
(આ)	રાસાયણિક : (1) વાયુઓ	ઇથિલિન ઑક્સાઇડ, ફૉર્માલ્ડિહાઇડ, બીટાપ્રૉપ્રિઓ-લૅક્ટોન
	(2) આલ્કોહૉલ	ઇથેનૉલ, આઇસોપ્રોપેનૉલ, ટ્રાઇક્લૉરોબ્યૂટેનૉલ
	(3) આલ્ડિહાઇડ્ઝ	ફૉર્માલ્ડિહાઇડ, ગ્લુટારાલ્ડિહાઇડ
	(4) રંગો (dyes)	એનિલિન, એક્રિડિન સંયોજનો
	(5) હેલૉજન્સ	ક્લોરિન, આયોડિન
	(6) ધાતુક્ષારો	પારાના,તાંબાના અને ચાંદીના ક્ષારો
	(7) ફીનૉલ્સ	કાર્બોલિક ઍસિડ, ક્રેસોલ્સ, ઝીયલી- નૉલ્સ, ક્લૉરોફીનૉલ્સ, બિસ્ફિનૉલ્સ.
	(8) સપાટી પર સક્રિય સંયોજનો	એનાયોનિક, કૅટ-આયોનિક, નૉનઆયોનિક તથા એમ્ફોલાયટિક રસાયણો

જીવાણુઓના નાશનો અભ્યાસ સૂક્ષ્મજીવનાશન (sterilization)ની અંતર્ગત કરવામાં આવે છે. બે પ્રકારના પદાર્થો કે પ્રક્રિયા વડે તે થાય છે : (1) જીવાણુનાશક (bactericide) અને  (2) જીવાણુસ્થાપક (bacteriostatic) જીવાણુનાશક પ્રક્રિયામાં તેમનો નાશ કરવામાં આવે છે જ્યારે જીવાણુસ્થાપક પ્રક્રિયાઓમાં તેમની સંખ્યાવૃદ્ધિ રોકવામાં આવે છે. જીવાણુ કે અન્ય ચેપકારક સજીવના નાશની પ્રક્રિયાને ચેપનાશન (disinfection) કહે છે અને તે જીવાણુનાશક દ્રવ્યોથી થાય છે. પ્રતિપૂયક (antiseptic) પ્રક્રિયામાં પરુ કરતી (sepsis) કે કોહવાટ કરતી પ્રક્રિયા કરતા સજીવોની સંખ્યાવૃદ્ધિ ઘટાડવામાં આવે છે. આવી પ્રક્રિયા જીવાણુસ્થાપક દ્રવ્યો કરે છે. વધુ માત્રા કે સાંદ્રતામાં જીવાણુસ્થાપકો ક્યારેક જીવાણુનાશનનું કાર્ય પણ કરે છે. સજીવનાશનની પૂર્ણ પ્રક્રિયા વડે ઉદભવતી સ્થિતિને અપૂયક (aseptic) સ્થિતિ કહે છે. તે માટે વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ અને પદાર્થો ઉપલબ્ધ હોય છે. માનવશરીરમાં રોગ કરતા જીવાણુઓનો નાશ કરતી ઍન્ટિબાયૉટિક અને અન્ય રસાયણોવાળી દવાઓ કાં તો જીવાણુનાશક કે જીવાણુસ્થાપક પદાર્થો જ હોય છે.

 જીવાણુવર્ધન (cultivation) : જીવાણુને ઉછેરીને તેનો પ્રકાર જાણવાની ક્રિયા. તેમના પર અસરકારક ઍન્ટિબાયૉટિક શોધી કાઢવાની ક્રિયા તથા તેમના સંશોધન અર્થે માહિતી મેળવવાની ક્રિયામાં જીવાણુવર્ધનની ક્રિયા ઉપયોગી છે. તેના વડે જીવાણુનું સંવર્ધન (culture) મેળવવામાં આવે છે. તે માટે વિવિધ પ્રકારનાં સંવર્ધન-માધ્યમો (culture media) વપરાય છે. આ પ્રકારનાં માધ્યમોમાં યોગ્ય વાતાવરણ અને જરૂરી પોષક દ્રવ્યો હોય છે. રૉબર્ટ કોક અને લુઈ પાશ્ર્ચરના સમયથી માધ્યમો વિકસાવવામાં આવેલાં છે અને તેમાં ક્રમિક સુધારો પણ થયેલો છે. જીવાણુઓને કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઑક્સિજન, ક્ષારો વગેરે જોઈએ છે, જેને કારણે તેમની વૃદ્ધિ અને સંખ્યાવૃદ્ધિ થાય છે. સજીવજન્ય માધ્યમોમાં માંસદ્રાવણ, ગ્લુકોઝ, લોહી વગેરે વપરાય છે. સંવર્ધન-માધ્યમોને ઘનસ્વરૂપ આપવા અગર-અગર (agar-agar) વપરાય છે. તેમાં લોહી કે અન્ય પોષક દ્રવ્ય ઉમેરાય તો તેવા માધ્યમને સંપૂરિત (enriched) માધ્યમ કહે છે. કેટલાક વિશિષ્ટ પ્રકારના જીવાણુઓ માટે વિશિષ્ટ માધ્યમની પણ જરૂર પડે છે. (દા. ત., સિદ્ધાંતો પર અજારક માધ્યમ). માધ્યમ બનાવવાની પ્રક્રિયા, જીવાણુવાળું પ્રવાહી કે પેશી મેળવવાની પ્રક્રિયા તથા તેને માધ્યમ પર મૂકવાની પ્રક્રિયા સંપૂર્ણપણે સૂક્ષ્મજીવનનાશનના સિદ્ધાંત પર આધારિત હોય છે, જેથી કરીને સંવર્ધન-માધ્યમને અન્ય કોઈ સૂક્ષ્મજીવ પ્રદૂષિત (contaminated) ન કરી શકે. માધ્યમ પર જીવાણુવાળું દ્રવ્ય ચોપડ્યા પછી તેને યોગ્ય વાતાવરણમાં રાખવામાં આવે છે જેથી જીવાણુનું સંવર્ધન થાય. આ સમયગાળાને વિકાસ સંવર્ધનનો ગાળો (incubation period) કહે છે. કેટલાક જીવાણુઓ નિર્જીવવ માધ્યમ પર ઉછેરી શકાતા નથી અને તેથી તેમના અભ્યાસ માટે તેમને કોઈ સજીવ(પ્રાણી)ના શરીરમાં પ્રવેશ આપવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને અંતરંકરણ (inoculation) કહે છે. તે માટે ગિનીપિગ, સસલાં, ઉંદર-ઉંદરડીઓ, વાંદરાં વગેરેનો ઉપયોગ કરાય છે. ચેપગ્રસ્ત પ્રવાહી કે પેશીના ઇન્જેક્શનને જે તે પ્રાણીના શરીરમાં પ્રવેશ આપવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે આવું ઇન્જેક્શન ચામડીમાં, ચામડી નીચે, સ્નાયુમાં કે પેટના પરિતનગુહા પોલાણ(peritoneal cavity)માં અપાય છે. ગિનીપિગમાં બી. ઍન્થ્રેસિસ, ડિફ્થેરિયા, ક્ષય, બોચ્યુલિઝમ, ધનુર્વા, ગૅસગૅન્ગ્રિન તથા પ્લેગના જીવાણુને ચામડી નીચે અપાતા ઇન્જેક્શન વડે અપાય છે. ઉંદરડીના પેટમાં ન્યુમોનિયાના અને સ્ટ્રૅપ્ટોકૉકાઇસ જીવાણુઓ નાકમાં ઉટાંટિયાના જીવાણુ અને ઇન્ફલુએન્ઝાના વિષાણુઓ તથા મગજમાં લિમ્ફોસાયટિક કોરિયો મૅનિન્ઝાઇટિસના સૂક્ષ્મજીવોનું નિરૂપણ કરાય છે. સસલાના નાકમાં ઉટાંટિયાના જીવાણુ, નસમાં કે પેટમાં સ્ટેફાયલોકોકલ જીવાણુ,નસમાં કે ચામડીમાં ક્ષયના જીવાણુ નંખાય છે. સસલાં કે ઘેટાના મગજનાં આવરણોમાં હડકવાના વિષાણુઓને પ્રવેશ અપાય છે. આવા પ્રયોગો વડે તેમનો અભ્યાસ કરી શકાય છે અને જરૂરી સંજોગોમાં નિદાનલક્ષી માહિતી મેળવી શકાય છે. પ્રાણીઓ પરના આ પ્રકારના પ્રયોગો નૈતિકતાના સિદ્ધાંતોને આધારે વિવાદાસ્પદ બનેલા છે.

સામાન્ય જીવાણુજાત (normal bacterial flora) : ચામડી, મોં, ગળું, નાક, નાકની આસપાસના પરાનાસાવિવર (paranasal sinuses) નામના ચહેરાના હાડકાંનાં પોલાણો, આંતરડાં અને યોનિ(vagina)માં કેટલાક જીવાણુઓ કાયમી રહેતા હોય છે. તેમાંના કેટલાક વિટામિન જેવાં ઉપયોગી દ્રવ્યો બનાવીને તથા બહારના ચેપકારક જીવાણુઓ સામે લડીને ઉપયોગી કાર્ય પણ કરતા હોય છે. વળી તે મળમાં પણ વિપુલ જથ્થો પૂરો પાડતા હોય છે. તેથી ક્યારેક ઍન્ટિબાયૉટિક દવાઓના ઉપયોગથી જો સામાન્ય જીવાણુજાત મરી જાય તો વિટામિન બીની ઊણપ, મોંમાં ચાંદાં, ઝાડા કે કબજિયાત તથા ફૂગ કે અન્ય જીવાણુઓનો ચેપ થઈ આવે છે. કેટલાક જીવાણુઓ જ્યારે તક મળે ત્યારે રોગ પણ કરે છે.

ચામડીમાંના સામાન્ય જીવાણુજાત રૂપે બી. સબ્ટીલિસ, સ્ટેફ. એપિડર્મિડિસ; મોંમાં સ્ટેફ. ઑરિયસ, સ્ટેપ્ટ. વીરિડાન્સ; ગળામાં ડી. ન્યુમૉની; ગળા અને પરાનાસાવિવરમાં સી. કેટારાલિસ, નાના આંતરડામાં લૅક્ટોબેસિલ; મોટા આંતરડામાં ક્લૉસ્ટ્રિડિયસ પર્ફિન્જન્શ તથા યોનિમાં સ્ટેફાયલોકોકાઈ, ઈ. કોલી, સ્ટ્રૅપ્ટોકોકાઈ અને કૅન્ડિડા આલ્બિકાન્સ વગેરે જોવા મળે છે. તેમાંના કેટલાક રક્ષણ આપે છે તો અન્ય ક્યારેક રોગ પણ કરે છે.

ચેપ અને ચેપ સામેની પ્રતિરક્ષા : જીવાણુ કે અન્ય સૂક્ષ્મજીવ જ્યારે શરીરમાં કોઈ વિકાર કે રોગનું સર્જન કરે ત્યારે તેને ચેપ (infection) લાગ્યો છે એમ કહેવાય છે. તેના ઉપચાર રૂપે મૂળ કારણરૂપ સૂક્ષ્મજીવનો નાશ કરવો પડે છે. ચેપ લાગતો રોકવા માટે અંગત અને જાહેર સફાઈ, સૂક્ષ્મજીવનાશન તથા શરીરની આંતરિક રોગપ્રતિકારશક્તિ ઉપયોગી છે. ચેપ સામેની આવી પ્રતિકારશક્તિને પ્રતિરક્ષા (immunity) કહે છે. તે બે પ્રકારની છે : સામાન્ય અને વિશિષ્ટ. જીવાણુના પ્રોટીન અને પ્રોટીનવાળાં સંયોજનોને પ્રતિજન રૂપે પારખીને શરીરનું પ્રતિરક્ષાતંત્ર વિશિષ્ટ પ્રતિદ્રવ્યો (antibodies) બનાવે છે અને જીવાણુને મારે છે. આ પ્રકારની પ્રતિરક્ષાને વિશિષ્ટ પ્રતિરક્ષા કહે છે.

શિલીન નં. શુક્લ