Clonal selection
ઇમ્યુનોલોજીમાં, ક્લોનલ પસંદગી સિદ્ધાંત શરીર પર આક્રમણ કરતા ચોક્કસ એન્ટિજેન્સના પ્રતિભાવમાં રોગપ્રતિકારક તંત્ર (લિમ્ફોસાઇટ્સ) ના કોષોના કાર્યોને સમજાવે છે. આ ખ્યાલ ઓસ્ટ્રેલિયાના ડૉક્ટર ફ્રેન્ક મેકફાર્લેન બર્નેટ દ્વારા 1957માં રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો, જે રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાની શરૂઆત દરમિયાન રચાયેલી એન્ટિબોડીઝની વિશાળ વિવિધતાને સમજાવવાના પ્રયાસમાં હતો. માનવ રોગપ્રતિકારક તંત્ર ચેપને કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને ચોક્કસ એન્ટિજેન્સના વિનાશ માટે ચોક્કસ પ્રકારના બી અને ટી લિમ્ફોસાઇટ્સ કેવી રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે તે માટે આ સિદ્ધાંત વ્યાપક રીતે સ્વીકૃત મોડેલ બની ગયો છે. આ સિદ્ધાંત જણાવે છે કે લિમ્ફોસાઇટ્સના પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા જૂથ (બી અને ટી બંને કોષો) માં, ચોક્કસ એન્ટિજેન સક્રિય થાય છે (એટલે કે. પસંદ કરે છે) માત્ર તેના પ્રતિ-વિશિષ્ટ કોષ, જે પછી તે ચોક્કસ કોષને ગુણાકાર કરવા માટે પ્રેરિત કરે છે, એન્ટિબોડી ઉત્પાદન માટે સમાન ક્લોન ઉત્પન્ન કરે છે. આ સક્રિયકરણ બરોળ અને લસિકા ગાંઠો જેવા ગૌણ લસિકા અંગોમાં થાય છે. ટૂંકમાં, આ સિદ્ધાંત એન્ટિબોડીની વિશિષ્ટતાની વિવિધતાની ઉત્પત્તિ માટેની પદ્ધતિનું સમજૂતી છે. પ્રથમ પ્રાયોગિક પુરાવા 1958 માં આવ્યા હતા, જ્યારે ગુસ્તાવ નોસલ અને જોશુઆ લેડરબર્ગે દર્શાવ્યું હતું કે એક બી કોષ હંમેશા માત્ર એક જ એન્ટિબોડી ઉત્પન્ન કરે છે. આ વિચાર મોલેક્યુલર ઇમ્યુનોલોજીનો પાયો બન્યો, ખાસ કરીને અનુકૂલનશીલ પ્રતિરક્ષામાં. ક્લોનલ પસંદગી સિદ્ધાંતને નીચેના ચાર સિદ્ધાંતો સાથે સારાંશ આપી શકાય છેઃ દરેક લિમ્ફોસાઇટ એક અનન્ય વિશિષ્ટતા (વી (ડી) જે પુનઃસંયોજન દ્વારા પેદા) સાથે એક જ પ્રકારના રીસેપ્ટર ધરાવે છે. કોષ સક્રિયકરણ માટે રિસેપ્ટર વ્યવસાય જરૂરી છે. સક્રિય લિમ્ફોસાઇટ રીંછ રીસેપ્ટર્સમાંથી મેળવેલા વિભેદક અસરકારક કોષો મૂળ કોષની સમાન વિશિષ્ટતાના હોય છે. સ્વ અણુઓ માટે રીસેપ્ટર્સ ધરાવતા તે લિમ્ફોસાઇટ્સ (એટલે કે, શરીરની અંદર ઉત્પન્ન થતા એન્ડોજેનસ એન્ટિજેન્સ) પ્રારંભિક તબક્કે નાશ પામે છે. પ્રારંભિક કાર્ય 1900માં, પોલ એરલિચે એન્ટિબોડી ઉત્પાદનના કહેવાતા "સાઇડ ચેઇન થિયરી" નો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. તેના અનુસાર, અમુક કોષો તેમની સપાટી પર વિવિધ "બાજુની સાંકળો" પ્રદર્શિત કરે છે (એટલે કે. પટલ-બંધાયેલ એન્ટિબોડીઝ) વિવિધ એન્ટિજેન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરવામાં સક્ષમ છે. જ્યારે એન્ટિજેન હાજર હોય છે, ત્યારે તે મેળ ખાતી બાજુની સાંકળ સાથે જોડાય છે. પછી કોષ અન્ય તમામ બાજુની સાંકળોનું ઉત્પાદન કરવાનું બંધ કરે છે અને દ્રાવ્ય એન્ટિબોડી તરીકે એન્ટિજેન-બંધનકર્તા બાજુની સાંકળનું સઘન સંશ્લેષણ અને સ્ત્રાવ શરૂ કરે છે. ક્લોનલ પસંદગીથી અલગ હોવા છતાં, એહર્લિચનો વિચાર આગામી દાયકાઓમાં રોગપ્રતિકારક શક્તિ પર પ્રભુત્વ ધરાવતા સૂચનાત્મક સિદ્ધાંતો કરતાં વધુ સચોટ પસંદગી સિદ્ધાંત હતો. 1955માં, ડેનિશ રોગપ્રતિકારક વિજ્ઞાની નીલ્સ જર્ને એક પૂર્વધારણા રજૂ કરી હતી કે કોઈપણ ચેપ પહેલાં સીરમમાં દ્રાવ્ય એન્ટિબોડીઝની વિશાળ શ્રેણી પહેલેથી જ છે. શરીરમાં એન્ટિજેનના પ્રવેશના પરિણામે તેની સાથે મેળ ખાતી માત્ર એક જ પ્રકારની એન્ટિબોડીની પસંદગી થાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે અમુક કોષો રોગપ્રતિકારક સંકુલને ફેગોસાયટોઝ કરે છે અને તેમાંથી વધુ ઉત્પાદન કરવા માટે એન્ટિબોડી માળખાની નકલ કરે છે. 1957માં, ડેવિડ ડબલ્યુ. ટેલમેજે ધારણા કરી હતી કે એન્ટિજેન્સ એન્ટિબોડી-ઉત્પાદક કોષોની સપાટી પર એન્ટિબોડીઝ સાથે જોડાય છે અને "માત્ર તે જ કોષોને ગુણાકાર માટે પસંદ કરવામાં આવે છે જેમના સંશ્લેષિત ઉત્પાદનમાં એન્ટિજેન માટે આકર્ષણ હોય છે". એહર્લિચના સિદ્ધાંતમાં મુખ્ય તફાવત એ હતો કે દરેક કોષને માત્ર એક પ્રકારની એન્ટિબોડીનું સંશ્લેષણ કરવાની ધારણા કરવામાં આવી હતી. એન્ટિજેનને બાંધ્યા પછી કોષ ફેલાય છે, સમાન એન્ટિબોડીઝ સાથે ક્લોન બનાવે છે. બર્નેટનો ક્લોનલ પસંદગી સિદ્ધાંત પાછળથી 1957 માં, ઓસ્ટ્રેલિયન રોગપ્રતિકારક વિજ્ઞાની ફ્રેન્ક મેકફાર્લેન બર્નેટે ઓસ્ટ્રેલિયન જર્નલ ઓફ સાયન્સમાં "ક્લોનલ પસંદગીના ખ્યાલનો ઉપયોગ કરીને એન્ટિબોડી ઉત્પાદનના જર્નેના સિદ્ધાંતમાં ફેરફાર" શીર્ષક ધરાવતું એક પેપર પ્રકાશિત કર્યું હતું. તેમાં બર્નેટે તાલમેજ ના વિચારોને વિસ્તૃત કર્યા અને પરિણામી સિદ્ધાંતને "ક્લોનલ પસંદગી સિદ્ધાંત" નામ આપ્યું. તેમણે તેમના 1959 ના પુસ્તક ધ ક્લોનલ સિલેક્શન થિયરી ઓફ એક્વાયર્ડ ઇમ્યુનિટીમાં આ સિદ્ધાંતને વધુ ઔપચારિક બનાવ્યો. તેમણે રોગપ્રતિકારક સ્મૃતિને બે પ્રકારના લિમ્ફોસાઇટના ક્લોનિંગ તરીકે સમજાવી. એક ક્લોન ચેપ સામે લડવા માટે તરત જ કાર્ય કરે છે જ્યારે અન્ય લાંબા સમય સુધી ટકી રહે છે, રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં લાંબા સમય સુધી રહે છે અને તે એન્ટિજેન સામે રોગપ્રતિકારક શક્તિ પેદા કરે છે. બર્નેટની પૂર્વધારણા અનુસાર, એન્ટિબોડીઝમાં એવા અણુઓ છે જે કદાચ તમામ, અથવા વર્ચ્યુઅલ રીતે તમામ, એન્ટિજેનિક નિર્ધારકો કે જે શરીરની લાક્ષણિકતાઓ સિવાય જૈવિક સામગ્રીમાં જોવા મળે છે તેની ચોકસાઈની વિવિધ ડિગ્રીઓ સાથે સુસંગત હોઈ શકે છે. દરેક પ્રકારની પેટર્ન લિમ્ફોસાઇટ્સના ક્લોનનું ચોક્કસ ઉત્પાદન છે અને તે પૂર્વધારણાનો સાર છે કે દરેક કોષ આપમેળે તેની સપાટીના પ્રતિનિધિ પ્રતિક્રિયાશીલ સ્થળો પર ઉપલબ્ધ હોય છે જે તેઓ ઉત્પન્ન કરે છે તે ગ્લોબ્યુલિનની સમકક્ષ હોય છે. જ્યારે કોઈ એન્ટિજેન લોહી અથવા પેશીના પ્રવાહીમાં પ્રવેશ કરે છે ત્યારે એવું માનવામાં આવે છે કે તે તેના એન્ટિજેનિક નિર્ધારકોમાંથી એકને અનુરૂપ પ્રતિક્રિયાશીલ સ્થળો વહન કરતી કોઈપણ લિમ્ફોસાઇટની સપાટી સાથે જોડાઈ જશે. પછી કોષ સક્રિય થાય છે અને વિવિધ વંશજો ઉત્પન્ન કરવા માટે વિસ્તરણમાંથી પસાર થાય છે. આ રીતે, તે તમામ ક્લોનોનો પ્રેફરન્શિયલ પ્રસાર શરૂ થાય છે જેમની પ્રતિક્રિયાશીલ સાઇટ્સ શરીરમાં હાજર એન્ટિજેન્સ પરના એન્ટિજેનિક નિર્ધારકોને અનુરૂપ હોય છે. વંશજો દ્રાવ્ય એન્ટિબોડી અને લિમ્ફોસાઇટ્સની સક્રિય મુક્તિ માટે સક્ષમ છે, જે માતાપિતાના સ્વરૂપો જેવા જ કાર્યો કરે છે. 1958માં, ગુસ્તાવ નોસલ અને જોશુઆ લેડરબર્ગે દર્શાવ્યું હતું કે એક બી કોષ હંમેશા માત્ર એક જ એન્ટિબોડી ઉત્પન્ન કરે છે, જે ક્લોનલ પસંદગી સિદ્ધાંતને ટેકો આપતો પ્રથમ સીધો પુરાવો હતો. ક્લોનલ પસંદગી દ્વારા સમર્થિત સિદ્ધાંતો બર્નેટ અને પીટર મેડાવરે રોગપ્રતિકારક સહનશીલતાને સમજવા પર સાથે કામ કર્યું હતું, આ ઘટના ક્લોનલ પસંદગી દ્વારા પણ સમજાવવામાં આવી હતી. જ્યાં સુધી તે જીવતંત્રના વિકાસની શરૂઆતમાં થાય ત્યાં સુધી રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાના વિકાસ પહેલાં કોષોની રજૂઆતને સહન કરવાની આ જીવતંત્રની ક્ષમતા છે. રોગપ્રતિકારક તંત્રમાં મોટી સંખ્યામાં લિમ્ફોસાઇટ્સ જોવા મળે છે, જેમાં કોષો કે જે સ્વ પેશીઓને સહન કરે છે તેનાથી માંડીને કોષો કે જે સહન કરતા નથી. જો કે, માત્ર સ્વ પેશીઓ પ્રત્યે સહિષ્ણુ કોષો જ ગર્ભના તબક્કામાં ટકી રહે છે. જો બિન-સ્વ પેશીઓ દાખલ કરવામાં આવે છે, તો લિમ્ફોસાઇટ્સ કે જે વિકસિત થાય છે તે સ્વયં પેશીઓ તરીકે બિન-સ્વ પેશીઓનો સમાવેશ કરે છે. 1959માં, બર્નેટે દરખાસ્ત કરી હતી કે અમુક સંજોગોમાં, પેશીઓને વિદેશી પ્રાપ્તકર્તાઓમાં સફળતાપૂર્વક ટ્રાન્સપ્લાન્ટ કરી શકાય છે. આ કાર્ય રોગપ્રતિકારક તંત્રની વધુ સમજણ તરફ દોરી ગયું છે અને પેશી પ્રત્યારોપણમાં પણ મોટી પ્રગતિ થઈ છે. બર્નેટ અને મેદાવરને 1960માં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. 1974માં, નીલ્સ કાજ જર્ને દરખાસ્ત કરી હતી કે રોગપ્રતિકારક તંત્ર એક નેટવર્ક તરીકે કાર્ય કરે છે જે લિમ્ફોસાઇટ્સના ચલ ભાગો અને તેમના સ્ત્રાવિત અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. રોગપ્રતિકારક તંત્ર સિદ્ધાંત નિશ્ચિતપણે ક્લોનલ પસંદગીના ખ્યાલ પર આધારિત છે. જર્ને 1984માં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પુરસ્કાર જીત્યો હતો, મોટે ભાગે રોગપ્રતિકારક તંત્ર સિદ્ધાંતમાં તેમના યોગદાન માટે. એડેપ્ટિવ ઇમ્યુન સિસ્ટમ ક્લોનલ સિલેક્શન અલ્ગોરિધમ યુનિવર્સલ ડાર્વિનિઝમ રેફરન્સ વધુ વાંચન "સંદર્ભમાં જીવવિજ્ઞાન-જીવનનું સ્પેક્ટ્રમ" લેખકો, પીટર ઓબુસન, ઇલીન કેનેડી પણ જુઓ. બાહ્ય કડીઓ વોલ્ટર અને એલિસા હોલ સંસ્થામાંથી ક્લોનલ પસંદગીનું એનિમેશન. ઇમ્યુનોલોજી ઇમ્યુન સિસ્ટમ