आपने अक्सर सुना होगा की मृत्यु से कोई भी पार न पा सका है। लेकिन हमारी नग्न आंखों से भी नहीं दिखाई देने वाले, बेहद सूक्ष्म बैक्टीरिया ने इस ठोस अवधारणा को भी चुनौती दे दी है। क्यों की कई शोधों में यह पाया गया है की नन्हे बैक्टीरिया न केवल हाइबरनेट कर सकते है बल्कि मृत अवस्था में प्रवेश करने के बाद पुनः जीवन में लौट सकते हैं और यकीनन इनका यह अविश्वसनीय व्यवहार चिकित्सा जगत में क्रांति ला सकता है। दरसल भुखमरी और तनाव की स्थिति में, कुछ बैक्टीरिया एक निष्क्रिय अवस्था में प्रवेश कर सकते हैं। इस दौरान सभी जीवन प्रक्रियाएं रुक जाती हैं। एक गहरी निष्क्रियता में होने से इन कोशिकाओं को बीजाणु कहा जाता है। इस दौरान इनकी अत्यधिक गर्मी, दबाव और यहां तक ​​​​कि बाहरी अंतरिक्ष की कठोर परिस्थितियों का सामना करने की क्षमता विकसित हो जाती है।
आखिरकार, जब परिस्थितियां इनके अनुकूल हो जाती हैं, तो वर्षों से निष्क्रिय पड़े बीजाणु मात्र कुछ मिनटों में ही जाग सकते हैं और वापस जीवन में आ सकते हैं। बीजाणु अपने चयापचय और शरीर क्रिया विज्ञान को फिर से हाइड्रेट करके और पुनः आरंभ करके जागते हैं। लेकिन अब तक वैज्ञानिकों को यह नहीं पता था कि क्या बीजाणु जाग्रत हुए बिना "अपनी नींद में" अपने पर्यावरण की निगरानी कर सकते हैं और इस दौरान बीजाणु अस्पष्ट पर्यावरणीय संकेतों से कैसे निपटते हैं?
यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया सैन डिएगो (University of California San Diego) के जीव वैज्ञानिकों ने साइंस जर्नल (Science Journal) में प्रकाशित एक नए अध्ययन में इस रहस्य को सुलझाने की कोशिश की है। स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज (School of Biological Sciences) के शोधकर्ताओं ने पाया कि बीजाणुओं में शारीरिक रूप से मृत अवस्था में रहते हुए अपने आसपास के वातावरण का मूल्यांकन करने की असाधारण क्षमता होती है। उन्होंने पाया कि बीजाणु एक संधारित्र की तरह कार्य करते हुए, संचित विद्युत रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं, यह निर्धारित करने के लिए कि क्या स्थिति सामान्य कामकाजी जीवन में वापसी के लिए उपयुक्त हैं।
कैतो किकुची मॉलिक्यूलर बायोलॉजी विभाग (Kaito Kikuchi Department of Molecular Biology) के प्रोफेसर गुरोल सुएल (Gurol Suel) के अनुसार "गहरी निष्क्रिय अवस्था में कोशिकाओं में सूचनाओं को संसाधित करने की क्षमता होती है। सुएल और उनके सहयोगियों ने परीक्षण किया कि क्या निष्क्रिय बेसिलस सबटिलिस बीजाणु (bacillus subtilis spores) अल्पकालिक पर्यावरणीय संकेतों को समझ सकते हैं जो जीवन में वापसी को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं थे। उन्होंने पाया कि बीजाणु ऐसे छोटे आदानों की गणना करने में सक्षम थे, इस प्रकार वे निष्क्रिय अवस्था से बाहर निकलने और जैविक गतिविधि को फिर से शुरू करने का निर्णय ले लेते हैं।
प्रक्रिया को समझाने में मदद करने के लिए एक गणितीय मॉडल विकसित करते हुए, शोधकर्ताओं ने पाया कि बीजाणु आसपास के वातावरण का मूल्यांकन करने के लिए पोटेशियम आयनों के प्रवाह के आधार पर एकीकृत और आग के रूप में जाना जाने वाला एक तंत्र का उपयोग करते हैं। उन्होंने पाया कि बीजाणुओं ने अल्पकालिक अनुकूल संकेतों का भी जवाब दिया जो निष्क्रियता से बाहर निकलने के लिए पर्याप्त नहीं थे। इस दौरान जागने के बजाय, बीजाणुओं ने प्रत्येक छोटे इनपुट के जवाब में अपने कुछ संग्रहीत पोटेशियम को छोड़ दिया और फिर यह निर्धारित करने के लिए लगातार अनुकूल संकेतों का आंकलन किया कि क्या स्थितियां बाहर निकलने के लिए उपयुक्त थीं। लगभग सभी रोगजनक बैक्टीरिया कम संख्या में एंटीबायोटिक-सहिष्णु रूप विकसित करते हैं। इसका मतलब है कि बैक्टीरिया का एक महत्वपूर्ण अंश एंटीबायोटिक दवाओं से भी बच जाता है।
हालांकि यह कोई रहस्य नहीं है कि रोगजनक बैक्टीरिया एंटीबायोटिक प्रतिरोधी वेरिएंट (Antibiotic resistant variants) विकसित करने में सक्षम हैं, और वेरिएंट पर भरोसा किए बिना एंटीबायोटिक उपचार से बच सकते है। इसका प्रमुख कारण बैक्टीरिया द्वारा निष्क्रिय या हाइबरनेशन में चला जाना ही है; सुरक्षित होने पर ही वे जागते हैं और अपने नियमित कार्यों को फिर से शुरू करते हैं। शोधकर्ताओं ने निष्क्रिय बैक्टीरिया में एक एंजाइम पाया जो हाइबरनेशन (hibernation) को उत्प्रेरित करने के लिए जिम्मेदार है। "इस एंजाइम की खोज निष्क्रिय बैक्टीरिया कोशिकाओं का मुकाबला करने में सक्षम पदार्थ के भविष्य के विकास के लिए एक अच्छी नींव है।" हालांकि इसमें आगे की राह आसान नहीं होगी और नए एंटीबायोटिक्स विकसित करने के लिए कई वर्षों की कड़ी मेहनत, विशेषज्ञता और अनुसंधान के वित्तपोषण की आवश्यकता होगी।

संदर्भ
https://bit.ly/3gcoqHp
https://bit.ly/3CF00hr
https://bit.ly/3g8eMFF

चित्र संदर्भ
1. शोधकर्ताओं ने बैसिलस सबटिलिस बीजाणुओं के विद्युत आवेशों को रोशन करने के लिए रंगीन रंगों का इस्तेमाल किया, ताकि यह पता लगाया जा सके कि बैक्टीरिया पोषक तत्वों पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।, को दर्शाता एक चित्रण (twitter)
2. बैक्टीरिया बीजाणु को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)
3. एंथ्रेक्स बीजाणु और बैक्टीरिया को दर्शाता एक चित्रण (flickr)
4. नोवेल कोरोनावायरस SARS-CoV-2 को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)
5. बैक्टीरिया समूह को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)