Microbial genetics
માઇક્રોબાયલ જિનેટિક્સ એ માઇક્રોબાયોલોજી અને આનુવંશિક ઇજનેરીનો એક વિષય છે. માઇક્રોબાયલ જિનેટિક્સ વિવિધ હેતુઓ માટે સુક્ષ્મસજીવોના અભ્યાસ કરે છે. જે સુક્ષ્મસજીવો જોવા મળે છે તે બેક્ટેરિયા અને આર્કિયા છે. કેટલાક ફૂગ અને પ્રોટોઝોઆ પણ આ ક્ષેત્રમાં અભ્યાસ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા વિષયો છે. સુક્ષ્મસજીવોના અભ્યાસમાં જીનોટાઇપ અને અભિવ્યક્તિ પ્રણાલીનો અભ્યાસ સામેલ છે. જીનોટાઇપ એ જીવતંત્રની વારસાગત રચનાઓ છે. (ઓસ્ટિન, "જીનોટાઇપ", એન. ડી.) આનુવંશિક ઇજનેરી એ માઇક્રોબાયલ આનુવંશિકતામાં કામ અને અભ્યાસનું ક્ષેત્ર છે. રિકોમ્બિનન્ટ ડીએનએ તકનીકનો ઉપયોગ એ આ કાર્યની પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયામાં ડીએનએ ક્રમમાં હેરફેર કરીને રિકોમ્બિનન્ટ ડીએનએ અણુઓ બનાવવાનો સમાવેશ થાય છે. તે ડીએનએ પછી યજમાન જીવતંત્રના સંપર્કમાં આવે છે. ક્લોનિંગ એ આનુવંશિક ઇજનેરીનું પણ એક ઉદાહરણ છે. રોબર્ટ હૂક અને એન્ટોની વાન લીઉવેનહોક દ્વારા 1665-1885 સમયગાળા દરમિયાન સુક્ષ્મસજીવોની શોધ થઈ ત્યારથી તેનો ઉપયોગ ઘણી પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે અને આનુવંશિકતાના અભ્યાસના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં તેનો ઉપયોગ થયો છે. ઉદાહરણ તરીકેઃ સુક્ષ્મસજીવોના ઝડપી વૃદ્ધિ દર અને ટૂંકા પેઢી સમયનો ઉપયોગ વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવે છે. રોબર્ટ હૂક અને એન્ટોની વાન લીઉવેનહોકની શોધોમાં સૂક્ષ્મજીવોના નિરૂપણ, અવલોકનો અને વર્ણનનો સમાવેશ થાય છે. મ્યુકોર એ માઇક્રોફંગસ છે જે હૂકે રજૂ કર્યું હતું અને તેનું નિરૂપણ કર્યું હતું. તેમનું યોગદાન મ્યુકોર છે, જે પ્રથમ સુક્ષ્મસજીવો તરીકે સચિત્ર છે. માઇક્રોસ્કોપિક પ્રોટોઝોઆ અને માઇક્રોસ્કોપિક બેક્ટેરિયામાં એન્ટોની વાન લીઉવેનહોકના યોગદાનથી વૈજ્ઞાનિક અવલોકનો અને વર્ણનો મળ્યા. આ યોગદાન એક સરળ સૂક્ષ્મદર્શક યંત્ર દ્વારા પૂર્ણ કરવામાં આવ્યું હતું, જે આજે સૂક્ષ્મજીવાણુઓની સમજણ તરફ દોરી ગયું અને વૈજ્ઞાનિકોની સમજણમાં પ્રગતિ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. માઇક્રોબાયલ જિનેટિક્સમાં એવી પ્રક્રિયાઓ અને માર્ગોનો અભ્યાસ કરવામાં પણ ઉપયોગીતા છે જે મનુષ્યોમાં જોવા મળતી પ્રક્રિયાઓ જેવી કે ડ્રગ મેટાબોલિઝમ જેવી પ્રક્રિયાઓ અને માર્ગોનો અભ્યાસ કરવામાં સક્ષમ છે. ઉત્ક્રાંતિને સમજવામાં ભૂમિકા માઇક્રોબાયલ જિનેટિક્સ ચાર્લ્સ ડાર્વિનના કાર્ય પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે અને વૈજ્ઞાનિકોએ સુક્ષ્મજીવાણુઓના ઉપયોગ દ્વારા તેમના કાર્ય અને સિદ્ધાંતોનો અભ્યાસ કરવાનું ચાલુ રાખ્યું છે. ખાસ કરીને, ડાર્વિનનો કુદરતી પસંદગીનો સિદ્ધાંત એક સ્રોત છે. માઇક્રોબાયલ જિનેટિક્સનો ઉપયોગ કરીને ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરવામાં વૈજ્ઞાનિકો ઉત્ક્રાંતિ સંતુલનને જુએ છે. તેઓ આ કેવી રીતે પરિપૂર્ણ કરી શકે છે તેનું એક ઉદાહરણ કુદરતી પસંદગી અથવા સૂક્ષ્મજીવાણુઓના પ્રવાહનો અભ્યાસ છે. આ જ્ઞાનનો ઉપયોગ વિવિધ રીતે હાજરી અથવા ગેરહાજરીની શોધમાંથી આવે છે. માર્ગોમાં ચોક્કસ માર્ગો, જનીનો અને કાર્યોને ઓળખવાનો સમાવેશ થાય છે. એકવાર વિષયનું નિરીક્ષણ થઈ જાય પછી, વૈજ્ઞાનિક તેની સરખામણી સંરક્ષિત જનીનની શ્રેણી સાથે કરી શકે છે. આ રીતે માઇક્રોબાયલ ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરવાની પ્રક્રિયામાં ઉત્ક્રાંતિ ક્યારે થઈ તેનો સમય સ્કેલ આપવાની ક્ષમતાનો અભાવ છે. જો કે, આ રીતે ઉત્ક્રાંતિનું પરીક્ષણ કરીને, વૈજ્ઞાનિક ઉત્ક્રાંતિના દર અને પરિણામો શીખી શકે છે. સુક્ષ્મજીવાણુઓ અને પર્યાવરણ વચ્ચેના સંબંધનો અભ્યાસ કરવો એ સુક્ષ્મજીવાણુ આનુવંશિક ઉત્ક્રાંતિ માટેનો મુખ્ય ઘટક છે. સુક્ષ્મસજીવો કે જેમનો અભ્યાસ માઇક્રોબાયલ જિનેટિક્સ દ્વારા આવરી લેવામાં આવ્યો છે બેક્ટેરિયા બેક્ટેરિયા આ ગ્રહ પર આશરે 3.5 અબજ વર્ષોથી છે, અને તેમના આકાર દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. બેક્ટેરિયલ આનુવંશિકતા તેમની વારસાગત માહિતી, તેમના રંગસૂત્રો, પ્લાઝમિડ્સ, ટ્રાન્સપોસન્સ અને ફેજની પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ કરે છે. જનીન સ્થાનાંતરણ પ્રણાલીઓ કે જેનો બેક્ટેરિયામાં વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે તેમાં આનુવંશિક પરિવર્તન, સંયોજન અને ટ્રાન્સડક્શનનો સમાવેશ થાય છે. કુદરતી પરિવર્તન એ મધ્યવર્તી માધ્યમ દ્વારા બે કોષો વચ્ચે ડીએનએ ટ્રાન્સફર માટે બેક્ટેરિયાનું અનુકૂલન છે. દાતા ડીએનએનું ગ્રહણ અને પ્રાપ્તકર્તા રંગસૂત્રમાં તેનો પુનઃસંયોજિત સમાવેશ અસંખ્ય બેક્ટેરિયલ જનીનોની અભિવ્યક્તિ પર આધાર રાખે છે જેમના ઉત્પાદનો આ પ્રક્રિયાને નિર્દેશિત કરે છે. સામાન્ય રીતે, પરિવર્તન એ એક જટિલ, ઊર્જાની જરૂર હોય તેવી વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયા છે જે ડીએનએ નુકસાનને સુધારવા માટે અનુકૂલન હોવાનું જણાય છે. બેક્ટેરિયલ જોડાણ એ બેક્ટેરિયાના કોષો વચ્ચે સીધા કોષ-થી-કોષ સંપર્ક દ્વારા અથવા બે કોષો વચ્ચેના પુલ જેવા જોડાણ દ્વારા આનુવંશિક સામગ્રીનું સ્થાનાંતરણ છે. એસ્ચેરીચીયા કોલીમાં બેક્ટેરિયલ જોડાણનો વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, પરંતુ તે માયકોબેક્ટેરિયમ સ્મેગમેટીસ જેવા અન્ય બેક્ટેરિયામાં પણ જોવા મળે છે. સંયુગ્મન માટે દાતા અને પ્રાપ્તકર્તા તાણ વચ્ચે સ્થિર અને વિસ્તૃત સંપર્કની જરૂર પડે છે, તે ડી. એન. એ. એસ. પ્રતિરોધક હોય છે, અને સ્થાનાંતરિત ડી. એન. એ. સમાનધર્મી પુનઃસંયોજન દ્વારા પ્રાપ્તકર્તા રંગસૂત્રમાં સમાવિષ્ટ થાય છે. ઇ. કોલી જોડાણ પ્લાઝમિડ જનીનોની અભિવ્યક્તિ દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે, જ્યારે માયકોબેક્ટેરિયલ જોડાણ બેક્ટેરિયલ રંગસૂત્ર પરના જનીનો દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે. ટ્રાન્સડક્શન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા વાયરસ અથવા વાયરલ વેક્ટર દ્વારા કોષમાં વિદેશી ડીએનએ દાખલ કરવામાં આવે છે. ટ્રાન્સડક્શન એ એક સામાન્ય સાધન છે જેનો ઉપયોગ પરમાણુ જીવવિજ્ઞાનીઓ દ્વારા યજમાન કોષના જિનોમમાં વિદેશી જનીનને સ્થિર રીતે રજૂ કરવા માટે થાય છે. આર્કિયા આર્કિયા એ સજીવોનું એક ક્ષેત્ર છે જે પ્રોકેરીયોટિક, એકકોશિક છે અને 4 અબજ વર્ષ પહેલાં વિકસિત થયું હોવાનું માનવામાં આવે છે. "તેમના કોષોની અંદર કોઈ કોષ કેન્દ્રક અથવા અન્ય કોઈ અંગો નથી. આર્કિયા દ્વિસંગી વિખંડન તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયામાં અલૈંગિક રીતે પ્રતિકૃતિ બનાવે છે. કોષ વિભાજન ચક્રમાં જ્યારે પુત્રી કોશિકાઓના રંગસૂત્રો પ્રતિકૃતિ બનાવે છે ત્યારે તેનો સમાવેશ થાય છે. કારણ કે આર્કિયામાં એકવચન માળખું રંગસૂત્ર હોય છે, બે પુત્રી કોષો અલગ થાય છે અને કોષ વિભાજિત થાય છે. આર્કિયામાં ફ્લેજેલા સાથે ગતિશીલતા હોય છે, જે પૂંછડી જેવી રચના છે. આર્કિયલ રંગસૂત્રો પ્રતિકૃતિના વિવિધ મૂળમાંથી પ્રતિકૃતિ બનાવે છે, જે બે હેપ્લોઇડ પુત્રી કોષો ઉત્પન્ન કરે છે. તેઓ બેક્ટેરિયા સાથે સામાન્ય પૂર્વજને શેર કરે છે, પરંતુ બેક્ટેરિયાની તુલનામાં યુકેરીયોટ્સ સાથે વધુ નજીકથી સંબંધિત છે. કેટલાક આર્કિયા આત્યંતિક વાતાવરણમાં ટકી રહેવા માટે સક્ષમ છે, જે આનુવંશિકતાના ક્ષેત્રમાં ઘણા ઉપયોગો તરફ દોરી જાય છે. આવા ઉપયોગોમાંનો એક ઉપયોગ આર્કિયલ ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ છે, જે વિટ્રોમાં કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં ટકી રહેવા માટે વધુ સારી રીતે સક્ષમ હશે. હેલોફિલિક આર્કિયોન હેલોબેક્ટેરિયમ વોલ્કેની અને હાયપરથર્મોફિલિક આર્કિયોન સલ્ફોલોબસ સોલ્ફેટેરિકસ અને સલ્ફોલોબસ એસિડોકાલ્ડેરિયસમાં જનીન સ્થાનાંતરણ અને આનુવંશિક વિનિમયનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. એચ. વોલ્કેની કોષો વચ્ચે સાયટોપ્લાઝમિક પુલ બનાવે છે જેનો ઉપયોગ બંને દિશામાં એક કોષમાંથી બીજા કોષમાં ડીએનએના સ્થાનાંતરણ માટે થાય છે. જ્યારે એસ. સોલ્ફેટેરિકસ અને એસ. એસિડોકેલ્ડેરિયસ ડીએનએને નુકસાન પહોંચાડતા એજન્ટોના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે પ્રજાતિ-વિશિષ્ટ સેલ્યુલર એકત્રીકરણ પ્રેરિત થાય છે. સેલ્યુલર એકત્રીકરણ ઉચ્ચ આવર્તન સાથે રંગસૂત્ર માર્કર વિનિમય અને આનુવંશિક પુનઃસંયોજનમાં મધ્યસ્થી કરે છે. સેલ્યુલર એકત્રીકરણ સલ્ફોલોબસ કોષો વચ્ચે પ્રજાતિ વિશિષ્ટ ડીએનએ ટ્રાન્સફરને વધારવા માટે માનવામાં આવે છે જેથી હોમોલોગસ પુનઃસંયોજન દ્વારા ક્ષતિગ્રસ્ત ડીએનએની વધુ સમારકામ પ્રદાન કરી શકાય. આર્કિયાને 3 પેટા જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે જે હેલોફાઇલ્સ, મિથેનોજેન્સ અને થર્મોએસિડોફાઇલ્સ છે. પ્રથમ જૂથ, મિથેનોજેન્સ, આર્કિયાબેક્ટેરિયા છે જે ભેજવાળી જમીન અને ભેજવાળી જમીન તેમજ મનુષ્યના આંતરડામાં રહે છે. તેઓ મૃત સજીવો સાથે ક્ષય અને વિઘટનમાં પણ મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. મિથેનોજેન્સ એ એનારોબિક સજીવો છે, જે ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવે ત્યારે મૃત્યુ પામે છે. આર્કિયાબેક્ટેરિયાનું બીજું પેટા જૂથ, હેલોફાઇલ્સ એવા સજીવો છે જે ગ્રેટ સોલ્ટ લેક અને ડેડ સી જેવા મીઠાની ઊંચી સાંદ્રતા ધરાવતા વિસ્તારોમાં હાજર છે. ત્રીજા પેટા જૂથ થર્મોએસીડોફાઇલ્સ જેને થર્મોફાઇલ્સ પણ કહેવાય છે, તે એવા સજીવો છે જે એસિડિક વિસ્તારોમાં રહે છે. તેઓ ગરમ ઝરણા અને ગીઅર્સ જેવા નીચા પીએચ સ્તરવાળા વિસ્તારમાં હાજર હોય છે. મોટાભાગના થર્મોફાઇલ્સ યલોસ્ટોન રાષ્ટ્રીય ઉદ્યાનમાં જોવા મળે છે. આર્કિયલ જિનેટિક્સ એ જનીનોનો અભ્યાસ છે જેમાં એક ન્યુક્લિયસ મુક્ત કોષો હોય છે. આર્કિયામાં એક જ, ગોળાકાર રંગસૂત્રો હોય છે જેમાં ડીએનએ સંશ્લેષણની શરૂઆત માટે પ્રતિકૃતિની બહુવિધ ઉત્પત્તિ હોય છે. આર્કિયાના ડીએનએ પ્રતિકૃતિમાં દીક્ષા, વિસ્તરણ અને સમાપ્તિ સહિત સમાન પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે. આર. એન. એ. પ્રાઇમરનું સંશ્લેષણ કરવા માટે વપરાતો પ્રાઇમેઝ યુકેરીયોટ્સ કરતાં બદલાય છે. આર્કિયા દ્વારા પ્રાઇમેઝ એ આર. એન. એ. રેકગ્નિશન મોટિફ (આર. આર. એમ.) નું અત્યંત વ્યુત્પન્ન સંસ્કરણ છે. આર્કિયા ગ્રામ પોઝિટિવ બેક્ટેરિયામાંથી આવે છે, જે બંનેમાં એક જ લિપિડ બાયલેયર હોય છે, જે એન્ટિબાયોટિક્સ સામે પ્રતિરોધક હોય છે. આર્કિયા યુકેરીયોટ્સમાં મિટોકોન્ડ્રિયા જેવા જ હોય છે જેમાં તેઓ ચયાપચય તરીકે ઓળખાતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ (ATP) તરીકે ઊર્જા મુક્ત કરે છે. ફોટોટ્રોફિક આર્કિયા તરીકે ઓળખાતા કેટલાક આર્કિયા એ. ટી. પી. ઉત્પન્ન કરવા માટે સૂર્યની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. એટીપી સિન્થેઝનો ઉપયોગ રસાયણોને એટીપીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન તરીકે થાય છે. આર્કિયા અને બેક્ટેરિયા માળખાકીય રીતે સમાન છે, તેમ છતાં તેઓ જીવનના વૃક્ષમાં નજીકથી સંબંધિત નથી. બેક્ટેરિયા અને આર્કિયા કોષો બંનેના આકાર કોક્કસ તરીકે ઓળખાતા ગોળાકાર આકાર અથવા બેસિલસ તરીકે ઓળખાતા લાકડીના આકારથી બદલાય છે. તેઓ કોઈ આંતરિક પટલ અને કોષની દિવાલ સાથે પણ સંબંધિત નથી જે કોષને તેનો આકાર જાળવવામાં મદદ કરે છે. આર્કિયલ કોષોમાં કોષની દિવાલો હોવા છતાં, તેમાં પેપ્ટિડોગ્લાયકેન હોતું નથી, જેનો અર્થ છે કે આર્કિયા સેલ્યુલોઝ અથવા ચિટિનનું ઉત્પાદન કરતું નથી. આર્કિયામાં હાજર ટી. આર. એન. એ. ને કારણે આર્કિયા યુકેરીયોટ્સ સાથે સૌથી નજીકથી સંબંધિત છે, પરંતુ બેક્ટેરિયામાં નહીં. આર્કિયામાં યુકેરીયોટ્સ જેવા જ રાઇબોસોમ હોય છે જે પ્રોટીનમાં સંશ્લેષણ કરે છે. આર્કિયા અને બેક્ટેરિયાના આકારવિજ્ઞાન ઉપરાંત, આ ક્ષેત્રો વચ્ચે અન્ય તફાવતો પણ છે. આર્કિયા કે જે મીઠાના તળાવો, મહાસાગરો જેવા નીચા pH સ્તર સાથે આત્યંતિક અને કઠોર વાતાવરણમાં રહે છે અને જુગાલી કરનારાઓ અને મનુષ્યના આંતરડામાં રહે છે તેને એક્સ્ટ્રેમોફાઇલ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેનાથી વિપરીત, બેક્ટેરિયા છોડ, પ્રાણીઓ, માટી અને ખડકો જેવા વિવિધ વિસ્તારોમાં જોવા મળે છે. ફૂગ ફૂગ બહુકોશિક અને એકકોશિક બંને પ્રકારના સજીવો હોઈ શકે છે, અને પોષક તત્ત્વો મેળવવાની રીત દ્વારા અન્ય સુક્ષ્મજીવાણુઓથી અલગ પડે છે. ફૂગ કાર્બનિક પદાર્થોને તોડવા માટે તેમની આસપાસ ઉત્સેચકો સ્ત્રાવ કરે છે. ફંગલ જિનેટિક્સ કોષ ચક્ર નિયમન, ક્રોમેટિન માળખું અને જનીન નિયમન સહિત યુકેરીયોટિક આનુવંશિક સંશોધન માટે નમૂના સજીવો તરીકે યીસ્ટ અને ફિલામેન્ટસ ફૂગનો ઉપયોગ કરે છે. ન્યુરોસ્પોરા ક્રાસાના ફૂગના અભ્યાસોએ જનીનો કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવામાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું છે. એન. ક્રાસા એ ફેલમ એસ્કોમાયકોટાના લાલ બ્રેડ મોલ્ડનો એક પ્રકાર છે. તેનો ઉપયોગ એક આદર્શ જીવતંત્ર તરીકે થાય છે કારણ કે તે વધવા માટે સરળ છે અને તેમાં હેપ્લોઇડ જીવન ચક્ર છે જે આનુવંશિક વિશ્લેષણને સરળ બનાવે છે કારણ કે સંતાનમાં અપ્રભાવી લક્ષણો દેખાશે. આનુવંશિક પુનઃસંયોજનનું વિશ્લેષણ એસ્કૉસ્પોર્સમાં અર્ધસૂત્રણના ઉત્પાદનોની ક્રમબદ્ધ ગોઠવણી દ્વારા સરળ બને છે. તેના કુદરતી વાતાવરણમાં, એન. ક્રાસા મુખ્યત્વે ઉષ્ણકટિબંધીય અને ઉપ-ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં રહે છે. તે ઘણીવાર આગ પછી મૃત છોડના પદાર્થો પર વધતું જોવા મળે છે. એડવર્ડ તટમ અને જ્યોર્જ બીડલ દ્વારા તેમના પ્રયોગોમાં ન્યુરોપોરાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેના માટે તેમને 1958માં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. આ પ્રયોગોના પરિણામો સીધા એક જનીન-એક ઉત્સેચક પૂર્વધારણા તરફ દોરી ગયા કે જે ચોક્કસ જનીનો ચોક્કસ પ્રોટીન માટે કોડ કરે છે. આ ખ્યાલ મોલેક્યુલર જિનેટિક્સ અને તેના પછીના તમામ વિકાસમાં પ્રારંભિક બંદૂક સાબિત થયો. Saccharomyces cerevisiae એ એસકોમાઇકોટા વંશનું યીસ્ટ છે. વનસ્પતિ વૃદ્ધિ દરમિયાન જે સામાન્ય રીતે ત્યારે થાય છે જ્યારે પોષક તત્ત્વો વિપુલ પ્રમાણમાં હોય, ત્યારે એસ. સેરેવિસિયા દ્વિગુણિત કોષો તરીકે મિટોસિસ દ્વારા પ્રજનન કરે છે. જો કે, જ્યારે ભૂખ્યા રહે છે, ત્યારે આ કોષો અર્ધસૂત્રણમાંથી પસાર થાય છે અને હેપ્લોઇડ બીજકણ બનાવે છે. સંવનન ત્યારે થાય છે જ્યારે વિરોધી સંવનન પ્રકારો MATa અને MATα ના હેપ્લોઇડ કોષો સંપર્કમાં આવે છે. રુડરફર એટ અલ. તેમણે ધ્યાન દોર્યું હતું કે, પ્રકૃતિમાં, આવા સંપર્કો બે કારણોસર નજીકથી સંબંધિત યીસ્ટના કોષો વચ્ચે વારંવાર થાય છે. પ્રથમ એ છે કે વિરુદ્ધ સમાગમ પ્રકારનાં કોષો એક જ અકસમાં એક સાથે હાજર હોય છે, જે કોથળીમાં સીધા જ એક અર્ધસૂત્રણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા કોષો હોય છે, અને આ કોષો એકબીજા સાથે સમાગમ કરી શકે છે. બીજું કારણ એ છે કે એક સમાગમ પ્રકારનાં હેપ્લોઇડ કોષો, કોષ વિભાજન પર, ઘણીવાર વિરુદ્ધ સમાગમ પ્રકારનાં કોષો ઉત્પન્ન કરે છે. કુદરતી એસ. સેરેવિસિયા વંશના પૂર્વજોના વિશ્લેષણમાં તારણ કાઢવામાં આવ્યું છે કે આઉટક્રોસિંગ ખૂબ જ ભાગ્યે જ થાય છે (દર 50,000 કોષ વિભાગોમાં માત્ર એક જ વાર). આઉટક્રોસિંગના પરિણામે મેયોટિક ઘટનાઓની પ્રકૃતિમાં સાપેક્ષ દુર્લભતા સૂચવે છે કે આઉટક્રોસિંગના સંભવિત લાંબા ગાળાના લાભો (દા. ત. વિવિધતાની પેઢી) સામાન્ય રીતે એક પેઢીથી બીજી પેઢી સુધી લૈંગિક સંબંધ જાળવવા માટે પૂરતી હોવાની શક્યતા નથી. તેના બદલે, ટૂંકા ગાળાના લાભ, જેમ કે તણાવપૂર્ણ પરિસ્થિતિઓ (જેમ કે ભૂખમરો) ને કારણે થતા ડીએનએ નુકસાનની મેયોટિક પુનઃસંયોજિત સમારકામ એ એસ. સેરેવિસિયામાં સેક્સની જાળવણીની ચાવી હોઈ શકે છે. કેન્ડિડા આલ્બિકન્સ એક દ્વિગુણિત ફૂગ છે જે ખમીર અને ફિલામેન્ટ બંને તરીકે વધે છે. સી. આલ્બિકન્સ એ મનુષ્યમાં સૌથી સામાન્ય ફૂગના રોગકારક છે. તે કમજોર શ્લેષ્મ ચેપ અને સંભવિત જીવન માટે જોખમી પ્રણાલીગત ચેપ બંનેનું કારણ બને છે. સી. આલ્બિકન્સે એક વિસ્તૃત, પરંતુ મોટા ભાગે છુપાયેલું, સમાગમ ઉપકરણ જાળવી રાખ્યું છે. જ્હોન્સને સૂચવ્યું હતું કે સમાગમની વ્યૂહરચનાઓ સી. આલ્બિકનને સસ્તન પ્રાણીના યજમાનના પ્રતિકૂળ વાતાવરણમાં ટકી રહેવાની મંજૂરી આપી શકે છે. એસ્પરગિલીની 250 જાણીતી પ્રજાતિઓમાંથી, લગભગ 33 ટકા પ્રજાતિઓ ઓળખી શકાય તેવી જાતીય સ્થિતિ ધરાવે છે. તે એસ્પરગિલસ પ્રજાતિઓ કે જે જાતીય ચક્રનું પ્રદર્શન કરે છે તેમાં પ્રકૃતિમાં જબરજસ્ત બહુમતી હોમોથેલિક (સ્વ-ફળદ્રુપ) છે. હોમોથેલિક ફૂગ એસ્પરગિલસ નિડુલન્સમાં સ્વત્વગ્રહણમાં બહાર નીકળતી પ્રજાતિઓમાં, એટલે કે સેક્સની લાક્ષણિકતા ધરાવતા સમાન સમાગમ માર્ગોને સક્રિય કરવાનો સમાવેશ થાય છે. સ્વ-ગર્ભાધાન સેક્સને દૂર કરવા માટે જરૂરી માર્ગોને બાયપાસ કરતું નથી પરંતુ તેના બદલે એક જ વ્યક્તિની અંદર આ માર્ગોને સક્રિય કરવાની જરૂર છે. હેપ્લોઇડ ન્યુક્લિયસનું ફ્યુઝન ક્લિસ્ટોથેસિયા તરીકે ઓળખાતી પ્રજનન માળખામાં થાય છે, જેમાં ડિપ્લોઇડ ઝાયગોટ હેપ્લોઇડ એસ્કૉસ્પોર્સ પેદા કરવા માટે મેયોટિક વિભાગમાંથી પસાર થાય છે. પ્રોટોઝોઆ એ એકકોશિક સજીવો છે, જે તેમના કોષરસની અંદર કેન્દ્રક અને અલ્ટ્રામીક્રોસ્કોપિક સેલ્યુલર બોડી ધરાવે છે. પ્રોટોઝોનું એક ખાસ પાસું જે માનવ આનુવંશિકશાસ્ત્રીઓને રસ ધરાવે છે તે તેમના ફ્લેજેલા છે, જે માનવ શુક્રાણુ ફ્લેજેલા સાથે ખૂબ સમાન છે. પેરામેસિયમના અભ્યાસોએ અર્ધસૂત્રણના કાર્યની આપણી સમજણમાં ફાળો આપ્યો છે. તમામ સિલિયેટ્સની જેમ, પેરામેસિયમમાં પોલિપ્લોઇડ મેક્રોન્યુક્લિયસ અને એક અથવા વધુ ડિપ્લોઇડ માઇક્રોન્યુક્લિયસ હોય છે. મેક્રોન્યુક્લિયસ બિન-પ્રજનનક્ષમ કોષ કાર્યોને નિયંત્રિત કરે છે, જે દૈનિક કામગીરી માટે જરૂરી જનીનોને વ્યક્ત કરે છે. માઇક્રોન્યુક્લિયસ એ જનરેટિવ અથવા જર્મલાઇન ન્યુક્લિયસ છે, જેમાં આનુવંશિક સામગ્રી હોય છે જે એક પેઢીથી બીજી પેઢીમાં પસાર થાય છે. વૃદ્ધિના અલૈંગિક વિખંડન તબક્કામાં, જે દરમિયાન કોષ વિભાજન અર્ધસૂત્રણને બદલે માઇટોસિસ દ્વારા થાય છે, ક્લોનલ વૃદ્ધત્વ ધીમે ધીમે જીવનશક્તિની ખોટ તરફ દોરી જાય છે. કેટલીક પ્રજાતિઓમાં, જેમ કે સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલ પેરામેસિયમ ટેટ્રાઉરેલિયા, ક્લોનલી એજિંગ પેરામેસિયાની અલૈંગિક રેખા જીવનશક્તિ ગુમાવે છે અને લગભગ 200 ફિશન પછી સમાપ્ત થાય છે જો કોષો અર્ધસૂત્રણમાંથી પસાર થવામાં નિષ્ફળ જાય અને પછી ઓટોગેમી (સ્વ-ગર્ભાધાન) અથવા જોડાણ (આઉટક્રોસિંગ) (પેરામેસિયમમાં વૃદ્ધત્વ જુઓ). ડીએનએ નુકસાન ક્રમિક ક્લોનલ કોષ વિભાગો દરમિયાન નાટ્યાત્મક રીતે વધે છે અને પી. ટેટ્રાઉરેલિયામાં ક્લોનલ વૃદ્ધત્વનું સંભવિત કારણ છે. જ્યારે ક્લોનલી વૃદ્ધ પી. ટેટ્રાઉરેલિયાને ઑટોગામી અથવા જોડાણ સાથે અર્ધસૂત્રણમાંથી પસાર થવા માટે ઉત્તેજિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે સંતાનને કાયાકલ્પ કરવામાં આવે છે, અને ઘણા વધુ માઇટોટિક દ્વિસંગી વિખંડન વિભાગો મેળવવા માટે સક્ષમ હોય છે. આમાંથી કોઈ પણ પ્રક્રિયા દરમિયાન કોષ (ઓ) ના માઇક્રોન્યુક્લી અર્ધસૂત્રણમાંથી પસાર થાય છે, જૂના મેક્રોન્યુક્લિયસ વિઘટિત થાય છે અને તાજેતરમાં અર્ધસૂત્રણમાંથી પસાર થયેલા માઇક્રોન્યુક્લિયર ડીએનએની પ્રતિકૃતિ દ્વારા નવા મેક્રોન્યુક્લિયસની રચના થાય છે. નવા મેક્રોન્યુક્લિયસમાં દેખીતી રીતે ઓછું, જો કોઈ હોય તો, ડીએનએ નુકસાન છે, જે સૂચવે છે કે કાયાકલ્પ અર્ધસૂત્રણ દરમિયાન માઇક્રોન્યુક્લિયસમાં આ નુકસાનની મરામત સાથે સંકળાયેલ છે. વાયરસ એ પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડથી બનેલા કેપ્સિડ-એન્કોડિંગ સજીવો છે જે યજમાનની પ્રતિકૃતિ મશીનરીનો ઉપયોગ કરીને યજમાન કોષમાં પ્રતિકૃતિ પછી સ્વ-ભેગા થઈ શકે છે. રાઇબોસોમ્સના અભાવને કારણે વાયરસ જીવે છે કે કેમ તે અંગે વિજ્ઞાનમાં મતભેદ છે. વાયરલ જીનોમને સમજવું માત્ર આનુવંશિકતાના અભ્યાસ માટે જ નહીં પરંતુ તેમના રોગકારક ગુણધર્મોને સમજવા માટે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ઘણા પ્રકારના વાયરસ આનુવંશિક પુનઃસંયોજન માટે સક્ષમ છે. જ્યારે એક જ પ્રકારના બે કે તેથી વધુ વ્યક્તિગત વાયરસ કોષને ચેપ લગાવે છે, ત્યારે તેમના જીનોમ એકબીજા સાથે ફરીથી જોડાઈને પુનઃસંયોજિત વાયરસ સંતાન પેદા કરી શકે છે. ડીએનએ અને આરએનએ બંને વાયરસ પુનઃસંયોજનમાંથી પસાર થઈ શકે છે. જ્યારે બે કે તેથી વધુ વાયરસ, દરેક ઘાતક જીનોમિક નુકસાન ધરાવતા હોય ત્યારે એક જ યજમાન કોષને ચેપ લગાડે છે, ત્યારે વાયરસના જીનોમ ઘણીવાર એકબીજા સાથે જોડી બનાવી શકે છે અને વ્યવહારુ સંતાન પેદા કરવા માટે સમાનધર્મી પુનઃસંયોજિત સમારકામમાંથી પસાર થઈ શકે છે. આ પ્રક્રિયાને મલ્ટીપ્લિસિટી રીએક્ટિવેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. બહુવિધ પુનઃસક્રિયતામાં કાર્યરત ઉત્સેચકો બેક્ટેરિયલ અને યુકેરીયોટિક પુનઃસંયોજિત સમારકામમાં કાર્યરત ઉત્સેચકો માટે કાર્યાત્મક રીતે સમાનધર્મી હોય છે. ઈન્ફલ્યુએન્ઝા વાયરસ, એચ. આય. વી-1, એડેનોવાયરસ સિમિયન વાયરસ 40, વેક્સીનિયા વાયરસ, રીઓવાયરસ, પોલિયોવાયરસ અને હર્પીસ સિમ્પ્લેક્સ વાયરસ તેમજ અસંખ્ય બેક્ટેરિયોફેજ સહિતના પેથોજેનિક વાયરસ સાથે મલ્ટીપ્લિસિટી રીએક્ટિવેશન જોવા મળ્યું છે. કોઈપણ જીવંત જીવતંત્ર પરોપજીવીઓને વધવાની તક આપીને વાયરસનો ચેપ લગાવી શકે છે. પરોપજીવીઓ અન્ય જીવતંત્રના પોષક તત્ત્વોને ખાય છે જે વાયરસને ખીલવા દે છે. એકવાર માનવ શરીર વાયરસને શોધી કાઢે છે, તે પછી તે લડાયક કોષો બનાવે છે જે પરોપજીવી/વાયરસ પર હુમલો કરે છે; શાબ્દિક રીતે, શરીરની અંદર યુદ્ધનું કારણ બને છે. વાયરસ શરીરના કોઈપણ ભાગને અસર કરી શકે છે જે ફલૂ, સામાન્ય શરદી અને સેક્સ્યુઅલી ટ્રાન્સમિટેડ રોગો જેવી વિવિધ બીમારીઓનું કારણ બને છે. ફલૂ એ હવાથી ફેલાતો વાયરસ છે જે નાના ટીપાંમાંથી પસાર થાય છે અને તેને ઔપચારિક રીતે ઈન્ફલ્યુએન્ઝા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પરોપજીવીઓ હવામાં પ્રવાસ કરે છે અને માનવ શ્વસનતંત્ર પર હુમલો કરે છે. જે લોકો શરૂઆતમાં આ વાયરસથી સંક્રમિત થાય છે તેઓ વાત કરવા અને છીંકવા જેવી સામાન્ય રોજિંદી પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા ચેપ પસાર કરે છે. જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ વાયરસના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે સામાન્ય શરદીથી વિપરીત, ફલૂ વાયરસ લોકોને લગભગ તરત જ અસર કરે છે. આ વાયરસના લક્ષણો સામાન્ય શરદી જેવા જ છે પરંતુ તેનાથી પણ વધુ ખરાબ છે. શરીરમાં દુખાવો, ગળામાં દુખાવો, માથાનો દુખાવો, ઠંડા પરસેવો, સ્નાયુઓમાં દુખાવો અને થાક એ વાયરસના ઘણા લક્ષણોમાં સામેલ છે. ઉપલા શ્વસન માર્ગમાં વાયરલ ચેપ સામાન્ય શરદીમાં પરિણમે છે. ગળામાં દુખાવો, છીંક આવવી, નાનો તાવ અને ઉધરસ જેવા લક્ષણો સાથે, સામાન્ય શરદી સામાન્ય રીતે હાનિકારક હોતી નથી અને એક કે તેથી વધુ અઠવાડિયામાં સાફ થઈ જાય છે. સામાન્ય શરદી પણ એક એવો વાયરસ છે જે હવામાં ફેલાય છે પણ સીધા સંપર્ક દ્વારા પણ પસાર થઈ શકે છે. આ ચેપ લક્ષણો વિકસાવવામાં થોડા દિવસો લે છે; તે ફલૂથી વિપરીત એક ક્રમિક પ્રક્રિયા છે. માઇક્રોબાયલ આનુવંશિકતાના ઉપયોગો સૂક્ષ્મજીવાણુઓ બાયોકેમિકલ અને આનુવંશિક અભ્યાસો માટે આદર્શ રીતે યોગ્ય છે અને તેમણે વિજ્ઞાનના આ ક્ષેત્રોમાં વિશાળ યોગદાન આપ્યું છે જેમ કે ડીએનએ આનુવંશિક સામગ્રી છે, જનીન એક સરળ રેખીય માળખું ધરાવે છે, આનુવંશિક કોડ ત્રિપાઇ કોડ છે, અને તે જનીન અભિવ્યક્તિ ચોક્કસ આનુવંશિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. જેક મોનોડ અને ફ્રાન્કોઇસ જેકોબે જનીન અભિવ્યક્તિનું ઓપેરોન મોડેલ વિકસાવવા માટે એસ્ચેરીચીયા કોલી નામના બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જે જનીન અભિવ્યક્તિ અને નિયમનનો આધાર નક્કી કરે છે. વધુમાં, એક-કોષીય યુકેરીયોટિક સુક્ષ્મસજીવોની વારસાગત પ્રક્રિયાઓ બહુ-કોષીય સજીવો જેવી જ છે જે સંશોધકોને પણ આ પ્રક્રિયા પર માહિતી એકત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. અન્ય બેક્ટેરિયમ કે જેણે આનુવંશિકતાના ક્ષેત્રમાં મોટો ફાળો આપ્યો છે તે થર્મસ એક્વેટિકસ છે, જે એક બેક્ટેરિયમ છે જે ઊંચા તાપમાનને સહન કરે છે. આ સૂક્ષ્મજીવમાંથી વૈજ્ઞાનિકોએ તાક પોલિમરેઝ ઉત્સેચકને અલગ પાડ્યું, જેનો ઉપયોગ હવે શક્તિશાળી પ્રાયોગિક તકનીક, પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (પી. સી. આર.) માં થાય છે. વધુમાં બેક્ટેરિયાના ઉપયોગ દ્વારા રિકોમ્બિનન્ટ ડીએનએ ટેકનોલોજીના વિકાસથી આધુનિક આનુવંશિક ઇજનેરી અને બાયોટેકનોલોજીનો જન્મ થયો છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓનો ઉપયોગ કરીને, રસના જનીન માટે જૈવ કારખાનાઓ બનાવવા માટે, તેમના ઝડપી પ્રજનનનો લાભ લઈને, બેક્ટેરિયલ પ્લાઝમિડમાં જનીનો દાખલ કરવા માટે પ્રોટોકોલ વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. આવા આનુવંશિક રીતે એન્જિનિયર્ડ બેક્ટેરિયા ઇન્સ્યુલિન, માનવ વૃદ્ધિ હોર્મોન, ઇન્ટરફેરોન અને લોહીના ગંઠાઈ જવાના પરિબળો જેવા ફાર્માસ્યુટિકલ્સ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આ બાયોફેક્ટરીઓ સામાન્ય રીતે ફાર્માસ્યુટિકલ્સના ઉત્પાદનની વૈકલ્પિક પ્રક્રિયાઓ કરતાં સંચાલન અને જાળવણી માટે ઘણી સસ્તી હોય છે. તેઓ લાખો નાના ફાર્માસ્યુટિકલ મશીનો જેવા છે જેને મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન કરવા માટે માત્ર મૂળભૂત કાચા માલ અને યોગ્ય વાતાવરણની જરૂર પડે છે. એકલા માનવ ઇન્સ્યુલિન જનીનનો સમાવેશ કરવાના ઉપયોગની તબીબી ઉદ્યોગ પર ઊંડી અસર પડી છે. એવું માનવામાં આવે છે કે મોંઘા જીવનરક્ષક ફાર્માસ્યુટિકલ સંયોજનોની કિંમત ઘટાડવામાં જૈવ કારખાનાઓ અંતિમ ચાવી હોઈ શકે છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓ ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે વિવિધ ઉત્સેચકોનું સંશ્લેષણ કરે છે, જેમ કે આથો લાવેલા ખોરાક, પ્રયોગશાળા પરીક્ષણ રીએજન્ટ્સ, ડેરી ઉત્પાદનો (જેમ કે રેનિન), અને કપડાંમાં પણ (જેમ કે ટ્રાઇકોડર્મા ફૂગ કે જેનું ઉત્સેચક જિન્સને પથ્થરથી ધોયેલા દેખાવ આપવા માટે વપરાય છે). હાલમાં સૂક્ષ્મજીવાણુઓનો ઉપયોગ પેટ્રોલિયમ આધારિત સર્ફેક્ટન્ટ્સના વિકલ્પ તરીકે થવાની સંભાવના છે. માઇક્રોબાયલ સર્ફેક્ટન્ટ્સમાં હજુ પણ તેમના પેટ્રોલિયમ આધારિત સમકક્ષો જેવા જ પ્રકારના હાઇડ્રોફિલિક અને હાઇડ્રોફોબિક કાર્યાત્મક જૂથો હશે, પરંતુ તેમની સ્પર્ધા કરતાં તેમના અસંખ્ય ફાયદા છે. તેની સરખામણીમાં, માઇક્રોબાયલ એમ્ફીફિલિક સંયોજનો ઉચ્ચ ગરમી અથવા અત્યંત પીએચ ધરાવતા વિસ્તારો જેવા આત્યંતિક વાતાવરણમાં કાર્યરત રહેવાનું મજબૂત વલણ ધરાવે છે. બધા બાયોડિગ્રેડેબલ અને પર્યાવરણ માટે ઓછા ઝેરી હોવા છતાં. ઉત્પાદનની આ કાર્યક્ષમ અને સસ્તી પદ્ધતિ સર્ફેક્ટન્ટ્સના સતત વધતા વૈશ્વિક વપરાશનું સમાધાન હોઈ શકે છે. વ્યંગાત્મક રીતે, સૌથી વધુ માંગ સાથે બાયો-આધારિત સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટેનો ઉપયોગ તેલ ઉદ્યોગ છે જે સામાન્ય ઉત્પાદનમાં તેમજ ચોક્કસ તેલ રચનાઓના વિકાસમાં સર્ફેક્ટન્ટ્સનો ઉપયોગ કરે છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓ લાઇપેઝનો વિપુલ સ્રોત છે જે વિવિધ ઔદ્યોગિક અને ગ્રાહક ઉપયોગો ધરાવે છે. ઉત્સેચકો જીવંત વસ્તુઓના કોષોની અંદર વિવિધ પ્રકારના કાર્યો કરે છે, તેથી તે માત્ર એટલું જ અર્થપૂર્ણ છે કે આપણે તેનો ઉપયોગ મોટા પાયે સમાન હેતુઓ માટે કરી શકીએ છીએ. ઉપલબ્ધ વિવિધ પ્રકારના કાર્યો અને મોટા પાયે ઉત્પાદન કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે માઇક્રોબાયલ ઉત્સેચકોને સામાન્ય રીતે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે પસંદ કરવામાં આવે છે. છોડ અને પ્રાણીઓના ઉત્સેચકો સામાન્ય રીતે મોટા પાયે ઉત્પન્ન કરવા માટે ખૂબ ખર્ચાળ હોય છે, જો કે હંમેશા એવું હોતું નથી. ખાસ કરીને છોડમાં. લિપેઝના ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં સામાન્ય રીતે ચરબી અને તેલમાંથી વ્યાપારી રીતે મૂલ્યવાન રસાયણોના ઉત્પાદનમાં વધુ કાર્યક્ષમ અને ખર્ચ-અસરકારક ઉત્પ્રેરક તરીકે એન્ઝાઇમનો સમાવેશ થાય છે, કારણ કે તેઓ તેમના ચોક્કસ ગુણધર્મોને હળવી સરળ પરિસ્થિતિઓમાં જાળવી રાખવામાં અને વધેલા દરે કામ કરવામાં સક્ષમ હોય છે. લિપોલિટિક ઉત્સેચકોના અન્ય પહેલેથી જ સફળ ઉપયોગોમાં બાયોફ્યુઅલ, પોલિમર, નોન-સ્ટીરિયોઆઇસોમેરિક ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, કૃષિ સંયોજનો અને સ્વાદ વધારતા સંયોજનોનું ઉત્પાદન સામેલ છે. ઔદ્યોગિક ઓપ્ટિમાઇઝેશનના સંદર્ભમાં, ઉત્પાદનની બાયોફેક્ટરી પદ્ધતિનો ફાયદો એ નિર્દેશિત ઉત્ક્રાંતિના માધ્યમથી ઓપ્ટિમાઇઝેશનને નિર્દેશિત કરવાની ક્ષમતા છે. કૃત્રિમ પસંદગી લાગુ કરીને સમય જતાં ઉત્પાદનની કાર્યક્ષમતા અને વિશિષ્ટતામાં વધારો થશે. કાર્યક્ષમતા સુધારવાની આ પદ્ધતિ કૃષિમાં કંઈ નવી નથી, પરંતુ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં તે પ્રમાણમાં નવો ખ્યાલ છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આ પદ્ધતિ પરંપરાગત ઔદ્યોગિક પદ્ધતિઓ કરતાં ઘણી બહેતર હશે કારણ કે તમારી પાસે બહુવિધ મોરચે ઓપ્ટિમાઇઝેશન છે. પહેલો મોરચો એ છે કે બાયોફૅક્ટરીઓ બનાવતા સુક્ષ્મસજીવોને આપણી જરૂરિયાતો અનુસાર વિકસિત કરી શકાય છે. બીજો મોરચો એ અદ્યતન તકનીકોના એકીકરણ દ્વારા લાવવામાં આવેલી ઓપ્ટિમાઇઝેશનની પરંપરાગત પદ્ધતિ છે. પરંપરાગત અને જૈવિક પ્રગતિનું આ સંયોજન હમણાં જ ઉપયોગમાં લેવાય છે અને લગભગ અમર્યાદિત સંખ્યામાં ઉપયોગો પ્રદાન કરે છે. આ પણ જુઓ બેક્ટેરિયલ આનુવંશિક સંદર્ભો જીવતંત્રના પ્રકાર દ્વારા માઇક્રોબાયોલોજી આનુવંશિકતા