બહુરૂપતા (pleomorphism / polymorphism) (સૂક્ષ્મજીવ-શાસ્ત્ર)

બહુરૂપતા (pleomorphism / polymorphism) (સૂક્ષ્મજીવ-શાસ્ત્ર) : આનુવંશિક વિદ્યા(genetics)માં એક એવી સ્થિતિ કે જેમાં ગુણસૂત્ર અથવા જનીનિક લક્ષણ એક કરતાં વધુ સ્વરૂપમાં જોવા મળે. આને કારણે એક જ વસ્તીમાં એક કરતાં વધુ આકૃતિક (morphological) પ્રકાર સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે. સામાન્ય રીતે પોષણમાધ્યમમાં આવેલ પોષક કાર્બનિક દ્રવ્યનું પ્રમાણ, પ્રતિજીવકની હાજરી, પર્યાવરણિક પરિબળો વગેરેની અસર હેઠળ સૂક્ષ્મજીવોમાં બહુરૂપતા જોવા મળે છે.

1935માં ‘લિસ્ટર ઇન્સ્ટિટ્યૂટ’ સંસ્થામાં સૌપ્રથમ સ્ટ્રેપ્ટોબેસિલસ મૉનિલિફૉર્મિસ જીવાણુના શુદ્ધ સંવર્ધનમાં સામાન્ય સળી આકારના કોષની શૃંખલાઓ સાથે તંતુમય રચના ધરાવતી શૃંખલા જોવામાં આવી. પ્રવાહી યૂષ (broth) માધ્યમમાં આ સૂક્ષ્મજીવો વિશિષ્ટ બેસિલસની શૃંખલા રૂપે ઊછરે છે; પરંતુ ઘન માધ્યમની સપાટી પર ગીચ વસાહતો ધરાવતા ક્ષેત્રમાં તે બહુરૂપતા દર્શાવતા હોય છે. સામાન્યપણે આ બહુરૂપતા કોષદીવાલના સંશ્લેષણમાં વિક્ષેપ પડવાથી વિકસતી હોય છે. જોકે બહુરૂપતા ધરાવતા સંવર્ધનમાં બધા જ પ્રકારના કોષોનું જનીનિક માળખું તો એકસરખું જ હોય છે.

કોષદીવાલના સંશ્લેષણમાં વિક્ષેપ કરતા પેનિસિલિન જેવા પ્રતિજીવકની હાજરીમાં સૂક્ષ્મ જીવો જુદા જુદા આકાર ધારણ કરતા હોય છે. જીવાણુઓની વૃદ્ધિ દરમિયાન કોષદીવાલ ખંડિત થતાં સૂક્ષ્મજીવોનાં આકાર અને કદ બદલાઈ જાય છે. બહુરૂપી સ્વરૂપ ધરાવતા સૂક્ષ્મજીવો જીવાણુકીય ગાળણ-ત્વચામાંથી પસાર થઈ શકે છે, જ્યારે એક જ સંવર્ધનમાં સામાન્ય સૂક્ષ્મજીવો પસાર થઈ શકતા નથી.

કેટલાક વસઅમ્લો(fatty acids)ની હાજરીમાં પણ કેટલાક સૂક્ષ્મજીવો બહુરૂપી સ્વરૂપે દેખાય છે. આવા માધ્યમમાં કોષદીવાલમાં આવેલ લિપોપૉલિસૅકેરાઇડોના સંશ્લેષણમાં વિક્ષેપ આવે છે. કોષત્વચાના ફૉસ્ફોલિપિડમાં નાની કાર્બન-શૃંખલા ધરાવતા વસા-અમ્લોનું પ્રમાણ વધે છે. જ્યારે મોટી કાર્બન-શૃંખલા ધરાવતા વસા-અમ્લો પ્રમાણમાં ઘટે છે. તેથી કોષદીવાલો સ્થિતિસ્થાપકતાનો ગુણધર્મ ગુમાવે છે, જ્યારે તરલતા (પ્રવાહિતા) (fluidity)નો ગુણધર્મ વિકાસ પામે છે. તેની અસર હેઠળ સૂક્ષ્મ જીવો અનિયમિત આકારના અને સૂક્ષ્મ કદવાળા બને છે.

બહુરૂપી લાક્ષણિકતા માટે કારણભૂત પોષણ-માધ્યમના ઘટકોને દૂર કરવાથી બધા ઘટકો એકસરખાં આકાર અને કદ ધરાવતા એટલે કે એકરૂપી (monomorphic) બને છે.

બહુરૂપતા માટે કારણભૂત એવાં કેટલાંક સંવર્ધન-માધ્યમો :

(1) પ્રોટિયસ મિરાબિલિસ : સંવર્ધનમાં સૂક્ષ્મજીવોના કોષો દંડ આકારના બને છે. જોકે તેમાંના કેટલાક સૂક્ષ્મ- જીવોના કોષોની રચના લાંબી તંતુમય હોઈ શકે છે.

(2) આર્થોબૅક્ટર ગ્લોબિફૉર્મિસ સંવર્ધનમાં પોષક કાર્બનિક ઘટકનું વિપુલ પ્રમાણ હોય ત્યારે કોષો સળી આકારના જોવા મળે છે; જ્યારે આ પોષક ઘટકોની માત્રા ઘટી જતાં કોષો ગોલાણુ રૂપમાં પરિવર્તન પામે છે.

(3) કોરિનબૅક્ટેરિયમ અને પ્રોપિયોનીબૅક્ટેરિયમ સમૂહના જીવાણુઓના શુદ્ધ સંવર્ધનમાં ગ્રામ-ધની (gram-positive) સળી આકારના કોષો હોય છે; પરંતુ કેટલાક સૂક્ષ્મજીવોના કોષો છેડા આગળથી ફૂલી ગદા જેવા આકારના (club shaped) બને છે. આને ડિફ્થેરૉઇડ્સ (diphtheroids) કહે છે.

(4) રાઇઝોબિયમ સંવર્ધનમાં વિવિધ પર્યાવરણની અસર હેઠળ કોષો બહુરૂપતા દર્શાવે છે. જમીનમાં તે સહજીવી સજીવ રૂપે શિમ્બી કુળની વનસ્પતિની મૂળગંડિકામાં રહી, હવામાંના નાઇટ્રોજનનું સ્થિરીકરણ કરે ત્યારે મૂળગંડિકાના કોષોમાં ‘જીવાણુસમ’ (bacteroid) બહુરૂપતા ધારણ કરે છે. બૅક્ટેરૉઇડ્સમાં કોષો અંગ્રેજી અક્ષર X, L, T, Y આકારમાં ગોઠવાય છે. આ જ સંવર્ધનને પ્રયોગશાળામાં સંશ્લેષિત ઘન માધ્યમ પર ઉછેરવામાં આવતાં સૂક્ષ્મજીવોની વસાહતોમાં એકસરખી રચનાવાળી સળીના આકારના b સ્વરૂપના ‘દંડાણુ’ દેખાય છે.

(5) હિમોફિલસ ઇન્ફ્લુએન્ઝી શુદ્ધ સંવર્ધનમાં સૂક્ષ્મજીવોના કોષો તંતુમય, સળી કે દંડાણુ આકારના બને છે.

(6) માયકોપ્લાઝમા સંવર્ધનમાં કોષદીવાલના સંશ્લેષણ માટેના જનીનોના અભાવમાં કોષોનાં આકાર અને કદમાં વારંવાર પરિવર્તન થાય છે. પોષણ–માધ્યમના ઘટકો કે વૃદ્ધિ માટે પર્યાવરણ બદલવાથી બહુરૂપતા અર્દશ્ય થતી નથી.

(7) લિપિડયુક્ત બાહ્ય કવચ ધરાવતાં પ્રાણી–વિષાણુઓના આકારમાં પરિવર્તન જોવા મળે છે. સામાન્ય રીતે આ વિષાણુઓ કુંતલ આકારની ન્યૂક્લિયોકેપ્સિડ ધરાવે છે, પરંતુ યજમાન કોષની ત્વચામાંથી બનેલ બાહ્ય કવચમાં રહેલ લાઇપોપ્રોટીનને લીધે તેઓ વિવિધ સ્વરૂપ ધારણ કરતા જણાય છે.

પ્રમોદ રતિલાલ શાહ