સુકોષકેન્દ્રી

સુકોષકેન્દ્રી : સુવિકસિત કોષકેન્દ્ર ધરાવતા કોષોવાળા સજીવો. અંગ્રેજીમાં તેમને Eukaryota (ગ્રીક શબ્દ Eu અને Karyon – nucleus) કહે છે. આ સજીવોના કોષોનું કદ સામાન્યત: 10થી 100 માઇક્રોન હોય છે. કશા (flagellum) જટિલ અને ઘણી સૂક્ષ્મનલિકાઓ(microtubules)ની બનેલી હોય છે. જો કોષદીવાલ હોય તો રાસાયણિક રીતે સરળ હોય છે. કેટલાક કોષદીવાલ રહિત કોષો ગ્લાયકોકેલિક્સ ધરાવે છે. (તે શ્લેષ્મી પૉલિસૅકેરાઇડ અને/અથવા પૉલિપૅપ્ટાઇડનું બાહ્ય આવરણ છે.) રસસ્તર (plasmamembrane) ગ્રાહી (receptor) તરીકે કાર્ય કરતા સ્ટેરોલ અને કાર્બોદિતો ધરાવે છે.

સુકોષકેન્દ્રી કોષોના કોષરસમાં કણાભસૂત્રો (mitochondria), અંત:રસજાળ (endoplasmic reticulum), ગોલ્ગીસંકુલ, લાયસોઝોમ અને કેટલીક વાર હરિતકણો જેવી પટલ-આવરિત અંગિકાઓ આવેલી હોય છે. રાઇબોઝોમ બે પ્રકારનાં : મોટાં (80S) અને નાનાં (70S) હોય છે. કોષરસમાં કોષરસીય કંકાલ(cytoskeleton)ની હાજરી હોય છે અને તેમાં કોષરસીય પ્રવાહી ગતિ (streaming movement) જોવા મળે છે.

આકૃતિ 1 : સુકોષકેન્દ્રી કોષનો વ્યવસ્થાત્મક (schematic) આરેખ

DNA (ડીઑક્સિરાઇબો ન્યૂક્લીઇક ઍસિડ) કોષના કોષકેન્દ્રમાં હોય છે. કોષકેન્દ્ર કોષરસથી કોષકેન્દ્રપટલ દ્વારા અલગ પડે છે. કોષકેન્દ્ર કોષકેન્દ્રપટલ, કોષકેન્દ્રરસ (nucleoplasm), રંગસૂત્રદ્રવ્ય (chromatin material) અને કોષકેન્દ્રિકા (nucleolus) ધરાવે છે. DNA હિસ્ટોન અને નૉન-હિસ્ટોન નામનાં પ્રોટીન સાથે બદ્ધ થયેલો હોય છે. રંગસૂત્રો રેખીય હોય છે.

સુકોષકેન્દ્રી કોષો સમસૂત્રીભાજન (mitosis) દ્વારા વિભાજન પામે છે; જે દરમિયાનમાં રંગસૂત્રોનું દ્વિગુણન (replication) થાય છે અને બંને નવજાત કોષકેન્દ્રોમાં રંગસૂત્રોનો સમાન સેટ વિતરણ પામે છે. આ પ્રક્રિયા સમસૂત્રી ત્રાક (mitotic spindle) દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. સમસૂત્રી ત્રાક સૂક્ષ્મનલિકાઓના ફૂટબૉલ આકારના સમૂહ વડે બને છે. ત્યારબાદ કોષરસ અને અન્ય અંગિકાઓનું વિભાજન થાય છે. તેથી ઉદભવતા બંને નવજાત કોષો સમાન હોય છે.

લિંગી પુન:સંયોજન (sexual recombination) અર્ધસૂત્રીભાજન (meiosis) દરમિયાન થાય છે.

સુકોષકેન્દ્રીઓનો ઉદ્વિકાસ : જીવવિજ્ઞાનીઓ માને છે કે આશરે 3.5થી 4.0 અબજ વર્ષ પૂર્વે પૃથ્વી ઉપર આદિકોષકેન્દ્રી (prokaryotic) કોષો જેવાં અત્યંત સરળ સ્વરૂપના સજીવો ઉત્પન્ન થયા. લગભગ 2.5 અબજ વર્ષ પૂર્વે આદિકોષકેન્દ્રી કોષોમાંથી પ્રથમ સુકોષકેન્દ્રી કોષોનો વિકાસ થયો. આદિકોષકેન્દ્રી અને સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં મુખ્ય તફાવત સુકોષકેન્દ્રીઓ અત્યંત વિશિષ્ટ અંગિકાઓ ધરાવે છે તે છે. આદિકોષકેન્દ્રીમાંથી સુકોષકેન્દ્રીના ઉદભવને સમજાવતો અંત:સહજીવી (endosymbiotic) સિદ્ધાંત લાય્ન માર્ગુલિસે (Lynn Margulis) આપ્યો છે. આ સિદ્ધાંત પ્રમાણે, બૅક્ટેરિયાના મોટા કોષોએ કોષદીવાલ ગુમાવી અને તેમણે બૅક્ટેરિયાના નાના કોષોનું અંતર્ગ્રહણ કર્યું. આ પ્રકારનો સંબંધ, જેમાં એક સજીવ બીજા સજીવમાં રહે, તેને અંત:સહજીવન કહે છે.

આકૃતિ 2 : સુકોષકેન્દ્રીઓના ઉદભવનું મૉડલ

આ અંત:સહજીવનના સિદ્ધાંત પ્રમાણે પૂર્વજ-સુકોષકેન્દ્રી કોષમાં રંગસૂત્રની ફરતે રસસ્તરની ગડી વળતાં આદ્યાંગિક (rudimentary) કોષકેન્દ્રનો વિકાસ થયો. આ કોષને કોષકેન્દ્રરસ કહે છે. આ કોષકેન્દ્રરસે જારક (aerobic) બૅક્ટેરિયાનું અંતર્ગ્રહણ કર્યું. કેટલાંક અંતર્ગૃહીત બૅક્ટેરિયા યજમાન કોષકેન્દ્રરસમાં સ્થાયી બન્યા. આ ગોઠવણથી સહજીવી સંબંધનો ઉદભકાસ થયો; જેમાં યજમાન કોષકેન્દ્રરસે પોષક દ્રવ્યો પૂરાં પાડ્યાં અને અંત:સહજીવી બૅક્ટેરિયમે ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી, તેનો ઉપયોગ કોષકેન્દ્રરસ દ્વારા થઈ શક્યો. તે જ પ્રમાણે હરિતકણો પ્રારંભિક કોષકેન્દ્રરસ દ્વારા અંતર્ગૃહીત થયેલાં પ્રકાશસંશ્લેષી આદિકોષકેન્દ્રીઓના વંશજ હોઈ શકે. સુકોષકેન્દ્રી કશા કે પક્ષ્મ પૂર્વજ સુકોષકેન્દ્રીઓના રસસ્તર અને સ્પાયરોકિટીસ તરીકે ઓળખાતા ચલિત બૅક્ટેરિયાના સહજીવી મિલનમાંથી ઉદભવ્યા હોવાનું માનવામાં આવે છે.

આદિકોષકેન્દ્રી અને સુકોષકેન્દ્રી કોષોનો તુલનાત્મક અભ્યાસ અંત:સહજીવી સિદ્ધાંત માટેનો પુરાવો પૂરો પાડે છે; દા.ત., કણાભસૂત્ર અને હરિતકણ કદ અને આકારમાં બૅક્ટેરિયા સાથે સામ્ય ધરાવે છે. વળી, આ અંગિકાઓ આદિકોષકેન્દ્રીની જેમ વર્તુળાકાર DNA ધરાવે છે. કણાભસૂત્રીય અને હરિતકણીય રાઇબોઝોમ પણ આદિકોષકેન્દ્રીના રાઇબોઝોમ સાથે સામ્ય દર્શાવે છે. તેમની પ્રોટીનસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા સુકોષકેન્દ્રીઓ કરતાં બૅક્ટેરિયા સાથે વધારે મળતી આવે છે. બૅક્ટેરિયામાં પ્રોટીનસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને અવરોધતા અવરોધકો કણાભસૂત્રો અને હરિતકણોની પ્રોટીનસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને અવરોધે છે.

વર્ગીકરણમાં સ્થાન : રૉબર્ટ એચ. વ્હીટેકરે (1969) સજીવોની ‘પાંચ સૃષ્ટિ’ વર્ગીકરણ-પદ્ધતિ આપી; જેમાં આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોને સૃષ્ટિ-આદિકોષકેન્દ્રી (Prokaryotae) કે મોનેરા(Monera)માં મૂકવામાં આવ્યા અને સુકોષકેન્દ્રી સજીવોને ચાર સૃષ્ટિમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા.

આકૃતિ 3 : Cynophora paradoxa એકકોષી સુકોષકેન્દ્રીય સજીવ યજમાન છે. તેમાં રહેલું સહજીવી બૅક્ટેરિયમ અને યજમાન એકબીજાના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી છે. આ આધુનિક ઉદાહરણ સુકોષકેન્દ્રી કોષોનો ઉદ્વિકાસ કેવી રીતે થયો છે તેનો નિર્દેશ કરે છે.

બધા જ પ્રકારના કોષોમાં રાઇબોઝોમ સરખાં હોતાં નથી તેને આધારે ત્રણ પ્રકારના કોષોની શોધ થઈ. જુદા જુદા પ્રકારના કોષોમાં આવેલ રાઇબોઝોમલ RNA(rRNA)ની ન્યૂક્લિયોટાઇડોના ક્રમની તુલના દર્શાવે છે કે વિવિધ કોષસમૂહોના ત્રણ પ્રકારો હોય છે. સુકોષકેન્દ્રી અને આદિકોષકેન્દ્રીના બે પ્રકાર – બૅક્ટેરિયા અને આર્કિયા.

કાર્લ આર. ઘોસે (1978) આ ત્રણ પ્રકારના કોષોને સૃષ્ટિ કરતાં વધારે ઊંચી કક્ષાએ મૂક્યા; જેને ક્ષેત્ર (domain) કહે છે. તેમના મત પ્રમાણે બૅક્ટેરિયા અને આર્કિયા દેખાવમાં સમાન હોવા છતાં તેઓ ઉદ્વિકાસીય વૃક્ષ ઉપર પોતાનાં અલગ ક્ષેત્રો બનાવે છે. વ્યાપક પ્રમાણમાં સ્વીકૃત આ પદ્ધતિનાં ક્ષેત્ર સુકોષકેન્દ્રી(Eukarya)ને પ્રોટીસ્ટા, ફૂગ, વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીસૃષ્ટિમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવેલ છે. ત્રણ ક્ષેત્રપદ્ધતિમાં સજીવોનું વર્ગીકરણ ત્રણ કોષ-પ્રકારોને આધારે કરવામાં આવ્યું છે. rRNAમાં રહેલા તફાવતો ઉપરાંત, ત્રણ ક્ષેત્રો પટલના લિપિડનું બંધારણ, વાહક RNAના અણુઓ અને પ્રતિજૈવિક (antibiotic) માટેની સંવેદનશીલતા બાબતે પણ અલગ પડે છે. (જુઓ સારણી.)

સારણી : આર્કિયા, બૅક્ટેરિયા અને સુકોષકેન્દ્રી કોષોની કેટલીક લાક્ષણિકતાઓ

કોષપ્રકાર	આર્કિયા	બૅક્ટેરિયા	સુકોષકેન્દ્રી
	આદિકોષકેન્દ્રી	આદિકોષકેન્દ્રી	સુકોષકેન્દ્રી
કોષદીવાલ	બંધારણમાં વિવિધતાઓ; પૅપ્ટિડોગ્લાય- કેનનો અભાવ.	પૅપ્ટિડોગ્લાયકેન ધરાવે.	બંધારણમાં વિવિધતાઓ; કાર્બોદિતો ધરાવે.
પટલના લિપિડ	ગ્લિસરોલ સાથે ઈથર-બંધ વડે જોડાયેલી કાર્બ-નની શાખિત શૃંખલાઓના બનેલા.	ગ્લિસરોલ સાથે ઈથર-બંધ વડે જોડાયેલી કાર્બ-નની સીધી શૃંખલાઓના બનેલા.	ગ્લિસરોલ સાથે ઈથર-બંધ વડે જોડાયેલી કાર્બ-નની સીધી શૃંખલાઓના બનેલા.
પ્રોટીનસંશ્લે- ષણમાં પ્રથમ ઍમિનોઍસિડ	મિથિયૉનિન	ફૉર્મિલ મિથિ- યૉનિન	મિથિયૉનિન
પ્રતિજૈવિક સંવેદનશીલતા	નથી.	હોય છે.	નથી.
rRNA પાશ	ગેરહજાર	હાજર	ગેરહાજર
TRNAની સામાન્ય શાખા	ગેરહાજર	હાજર	હાજર

મૂળભૂત રીતે આર્કિયાને સૌથી આદ્ય સમૂહ ગણવામાં આવતો હતો; જ્યારે બૅક્ટેરિયાને સુકોષકેન્દ્રી સાથે ગાઢપણે સંબંધિત ધારવામાં આવતા હતા; પરંતુ rRNAનો અભ્યાસ દર્શાવે છે કે સાર્વિક (universal) પૂર્વજમાંથી ત્રણ વંશપરંપરાઓ (lineages) ઉદભવી છે. આ વિપાટન (splitting) દ્વારા આર્કિયા, બૅક્ટેરિયા અને સુકોષકેન્દ્રીઓના કોષકેન્દ્રરસની ઉત્પત્તિ થઈ છે.

જૈમિન વિ. જોશી

બળદેવભાઈ પટેલ