Biostasis
બાયોસ્ટેસિસ અથવા ક્રિપ્ટોબાયોસિસ એ સજીવની પર્યાવરણીય ફેરફારોને સક્રિય રીતે સ્વીકાર્યા વિના સહન કરવાની ક્ષમતા છે. બાયોસ્ટેસિસ એવા સજીવોમાં જોવા મળે છે જે વસવાટોમાં રહે છે જે સંભવિત રીતે પ્રતિકૂળ જીવન પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરે છે, જેમ કે દુષ્કાળ, ઠંડું તાપમાન, પીએચ સ્તરમાં ફેરફાર, દબાણ અથવા તાપમાન. આ પરિસ્થિતિઓમાં ટકી રહેવા માટે જંતુઓ એક પ્રકારની નિષ્ક્રિયતામાંથી પસાર થાય છે, જેને ડાયપોઝ કહેવાય છે. આ જંતુઓ ટકી રહેવા માટે ડાયપોઝ ફરજિયાત હોઈ શકે છે. પ્રારંભિક ઘટનાના આગમન પહેલાં જંતુ પણ પરિવર્તનમાંથી પસાર થઈ શકે છે. સુક્ષ્મસજીવો આ સંદર્ભમાં બાયોસ્ટેસિસ પણ વ્યવહારુ પરંતુ બિન-સંવર્ધિત સ્થિતિનો પર્યાય છે. ભૂતકાળમાં જ્યારે સંવર્ધન માધ્યમો પર બેક્ટેરિયા હવે વધતા ન હતા ત્યારે એવું માનવામાં આવતું હતું કે તેઓ મરી ગયા છે. હવે આપણે સમજી શકીએ છીએ કે એવા ઘણા ઉદાહરણો છે કે જ્યાં બેક્ટેરિયાના કોષો બાયોસ્ટેસિસ અથવા સસ્પેન્ડેડ એનિમેશનમાં જઈ શકે છે, મીડિયા પર વધવામાં નિષ્ફળ જાય છે અને પુનર્જીવન પર ફરીથી સંવર્ધન કરી શકાય છે. વી. બી. એન. સી. સ્થિતિ 'ભૂખમરાથી બચવાની સ્થિતિ' થી અલગ છે (જ્યાં કોષ ચયાપચયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે). "ભૂખમરો, વૃદ્ધિની તાપમાન શ્રેણીની બહાર સેવન, ઉન્નત ઓસ્મોટિક સાંદ્રતા (દરિયાઇ પાણી), ઓક્સિજનની સાંદ્રતા અથવા સફેદ પ્રકાશના સંપર્કમાં આવવું" જેવા કેટલાક બાહ્ય તાણના પરિણામે બેક્ટેરિયાના કોષો વી. બી. એન. સી. સ્થિતિમાં પ્રવેશી શકે છે. જો બેક્ટેરિયા નિષ્ક્રિયતાની આ સ્થિતિમાં પ્રવેશી શકતા ન હોય તો આમાંના કોઈપણ ઉદાહરણોનો અર્થ ખૂબ જ સરળતાથી મૃત્યુ થઈ શકે છે. એવું પણ જોવામાં આવ્યું છે કે એવા કિસ્સાઓમાં કે જ્યાં એવું માનવામાં આવતું હતું કે બેક્ટેરિયાનો નાશ કરવામાં આવ્યો હતો (દૂધનું પેસ્ટ્યુરાઇઝેશન) અને પછીથી ગ્રાહકોને બગાડ અથવા હાનિકારક અસરો થઈ કારણ કે બેક્ટેરિયા વી. બી. એન. સી. સ્થિતિમાં પ્રવેશી ગયા હતા. વી. બી. એન. સી. સ્થિતિમાં પ્રવેશતા કોષો પરની અસરોમાં "દ્વાર્ફિંગ, મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિમાં ફેરફારો, પોષક પરિવહનમાં ઘટાડો, શ્વસન દર અને મેક્રોમોલેક્યુલર સંશ્લેષણ" નો સમાવેશ થાય છે. તેમ છતાં જૈવસંશ્લેષણ ચાલુ રહે છે, અને આઘાત પ્રોટીન બનાવવામાં આવે છે. સૌથી અગત્યનું જોવા મળ્યું છે કે એટીપીનું સ્તર અને ઉત્પાદન ઊંચું રહે છે, જે મૃત્યુ પામતા કોષોથી સંપૂર્ણપણે વિપરીત છે, જે ઉત્પાદન અને જાળવણીમાં ઝડપી ઘટાડો દર્શાવે છે. વી. બી. એન. સી. સ્થિતિમાં બેક્ટેરિયાની કોષ દિવાલોમાં ફેરફારો પણ જોવા મળ્યા છે. એસ્ચેરીચિયા કોલીમાં પેપ્ટિડોગ્લાયકેનમાં મોટી માત્રામાં ક્રોસ-લિંકિંગ જોવા મળ્યું હતું. વી. બી. એન. સી. કોષોમાં ઓટોલાઈટિક ક્ષમતા પણ વૃદ્ધિની સ્થિતિમાં રહેલા કોષોની સરખામણીએ ઘણી વધારે જોવા મળી હતી. વી. બી. એન. સી. સ્થિતિમાં બેક્ટેરિયાને પ્રેરિત કરવું ઘણું સરળ છે અને એકવાર બેક્ટેરિયાના કોષો વી. બી. એન. સી. સ્થિતિમાં પ્રવેશી ગયા પછી તેમને સંવર્ધનક્ષમ સ્થિતિમાં પાછા લાવવાનું ખૂબ જ મુશ્કેલ છે. "તેમણે લીજીઓનેલા ન્યુમોફિલામાં બિન-સંવર્ધિતતા અને પુનર્જીવનની તપાસ કરી અને જ્યારે આ સ્થિતિમાં પ્રવેશ સરળતાથી પોષક તત્ત્વોની ભૂખમરાથી પ્રેરિત હતો, ત્યારે પુનર્જીવન માત્ર અમીબા, એકાન્થામોઇબા કેસ્ટેલાની ફૂગ અથવા માયકોસ્ટેસિસ સાથે વી. બી. એન. સી. કોષોના સહ-સંવર્ધન પછી જ દર્શાવી શકાય છે, જે જમીનમાં ફૂગમાં જોવા મળતી કુદરતી રીતે બનતી વી. બી. એન. સી. (વ્યવહારુ પરંતુ બિન-સંવર્ધિત) સ્થિતિ છે. વોટસન અને ફોર્ડે ફંગીસ્ટેસિસની વ્યાખ્યા આ રીતે કરી હતી કે "જ્યારે વ્યવહાર્ય ફંગલ પ્રોપેગ્યુલ્સ, જે અંતર્જનિત અથવા રચનાત્મક નિષ્ક્રિયતાને આધિન નથી, તેઓ તેમના અનુકૂળ તાપમાન અથવા ભેજની સ્થિતિમાં જમીનમાં અંકુરિત થતા નથી અથવા તાપમાન અથવા ભેજ સિવાયના જમીનના વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓ દ્વારા ફંગલ હાઇફની વૃદ્ધિ મંદ અથવા સમાપ્ત થાય છે". અનિવાર્યપણે (અને મોટે ભાગે જમીનમાં કુદરતી રીતે જોવા મળતી) વિવિધ પ્રકારની ફૂગ બહારના તાણ (તાપમાન, ઉપલબ્ધ પોષક તત્ત્વો, ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા વગેરે) ના પરિણામે વી. બી. એન. સી. સ્થિતિમાં પ્રવેશ કરતી જોવા મળી છે. અથવા કોઈ અવલોકનક્ષમ તાણથી નહીં. વર્તમાન સંશોધન 1 માર્ચ, 2018 ના રોજ, ડિફેન્સ એડવાન્સ્ડ રિસર્ચ પ્રોજેક્ટ્સ એજન્સી (DARPA) એ ડૉ. ટ્રિસ્ટન મેકક્લુર-બેગલીના નિર્દેશન હેઠળ તેમના નવા બાયોસ્ટેસિસ પ્રોગ્રામની જાહેરાત કરી. બાયોસ્ટેસિસ કાર્યક્રમનો ઉદ્દેશ સેલ્યુલર સ્તરે માનવ શરીરને ધીમું કરીને આઘાતજનક ઈજા સહન કરનારા દર્દીઓમાં સુવર્ણ સમય લંબાવવાની નવી શક્યતાઓ વિકસાવવાનો છે, જે વિનાશક, જીવલેણ ઘટનાઓનો સામનો કરતી સતત કાર્યરત જૈવિક પ્રણાલીઓમાં વધારાના સમયની જરૂરિયાતને સંબોધિત કરે છે. મોલેક્યુલર બાયોલોજીનો લાભ ઉઠાવીને, આ કાર્યક્રમનો ઉદ્દેશ જીવંત પ્રણાલીઓ જે ઝડપે કામ કરે છે તેને નિયંત્રિત કરવાનો અને "જીવન બચાવવા માટે જીવનને ધીમું કરવાનો" માર્ગ શોધવાનો છે. 20 માર્ચ, 2018ના રોજ બાયોસ્ટેસિસ ટીમે એક વેબિનારનું આયોજન કર્યું હતું, જેમાં બ્રોડ એજન્સી એનાઉન્સમેન્ટ (બીએએ) સાથે બહારની સંસ્થાઓ પાસેથી પાંચ વર્ષની સંશોધન દરખાસ્તો મંગાવવામાં આવી હતી. સંપૂર્ણ દરખાસ્તો 22 મે, 2018ના રોજ થવાની હતી. સંભવિત અભિગમો તેમના વેબિનારમાં, DARPA એ બાયોસ્ટેસિસ પ્રોજેક્ટ માટે સંખ્યાબંધ સંભવિત સંશોધન અભિગમોની રૂપરેખા આપી હતી. આ અભિગમો ટાર્ડિગ્રેડ્સ અને લાકડાના દેડકાઓમાં ડાયપોઝના સંશોધન પર આધારિત છે જે સૂચવે છે કે ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર મશીનરીનું પસંદગીયુક્ત સ્થિરીકરણ પ્રોટીન સ્તરે થાય છે. મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં, મોલેક્યુલર ચેપરોન એ પ્રોટીન છે જે અન્ય મેક્રોમોલેક્યુલર માળખાના ફોલ્ડિંગ, અનફોલ્ડિંગ, એસેમ્બલી અથવા ડિસએસેમ્બલીમાં મદદ કરે છે. લાક્ષણિક પરિસ્થિતિઓમાં, મોલેક્યુલર ચેપરોન તાપમાન, પીએચ અને વોલ્ટેજ જેવા પર્યાવરણીય પરિબળોમાં ફેરફારોના જવાબમાં મેક્રોમોલેક્યુલ્સના આકાર (રચનાત્મક પરિવર્તન) માં ફેરફારોને સરળ બનાવે છે. રચનાત્મક સુગમતા ઘટાડીને, વૈજ્ઞાનિકો ચોક્કસ પ્રોટીનના કાર્યને અવરોધિત કરી શકે છે. તાજેતરના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે પ્રોટીન સ્વચ્છંદ છે, અથવા તેઓ જે કરવા માટે વિકસિત થયા છે તે ઉપરાંત નોકરીઓ કરવા માટે સક્ષમ છે. વધુમાં, પ્રોટીન સંવનન પ્રજાતિઓના નવા વાતાવરણમાં અનુકૂલનમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. શક્ય છે કે સ્વચ્છંદ પ્રોટીનમાં રચનાત્મક પરિવર્તનને નિયંત્રિત કરવાનો માર્ગ શોધવાથી વૈજ્ઞાનિકો જીવંત સજીવોમાં બાયોસ્ટેસિસને પ્રેરિત કરી શકે છે. આંતરકોષીય ભીડ કોષોની ભીડ એ જૈવિક પ્રણાલીઓનું એક મહત્વપૂર્ણ પાસું છે. આંતરકોષીય ભીડ એ હકીકતનો ઉલ્લેખ કરે છે કે જ્યારે કોષના આંતરિક ભાગમાં વધુ પડતી ભીડ હોય ત્યારે પ્રોટીન કાર્ય અને પાણી સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા મર્યાદિત હોય છે. ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ઓર્ગેનેલ્સ કાં તો પટલ-બંધાયેલ ફોલ્લાઓ અથવા પટલ-ઓછા ખંડ છે જે કોષને વિભાજિત કરે છે અને જૈવિક પ્રતિક્રિયાઓના સ્પેટિઓટેમ્પોરલ નિયંત્રણને સક્ષમ કરે છે. આ અંતઃકોશિક પોલિમરને જૈવિક પ્રણાલીમાં રજૂ કરીને અને કોષની ગીચતામાં હેરફેર કરીને, વૈજ્ઞાનિકો પ્રણાલીમાં જૈવિક પ્રતિક્રિયાઓના દરને ધીમો કરી શકે છે. ટાર્ડિગ્રેડ-અવ્યવસ્થિત પ્રોટીન ટાર્ડિગ્રેડ એ સૂક્ષ્મ પ્રાણીઓ છે જે ડાયપોઝની સ્થિતિમાં પ્રવેશી શકે છે અને ઠંડું અને શુષ્કતા સહિત પર્યાવરણીય તાણની નોંધપાત્ર શ્રેણીમાં ટકી શકે છે. સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે આ સજીવોમાં આંતરિક રીતે અવ્યવસ્થિત પ્રોટીન કોષ કાર્યને સ્થિર કરવા અને આ આત્યંતિક પર્યાવરણીય તાણ સામે રક્ષણ આપવા માટે કામ કરી શકે છે. પેપ્ટાઇડ ઇજનેરીનો ઉપયોગ કરીને, શક્ય છે કે વૈજ્ઞાનિકો મોટા પ્રાણી સજીવોની જૈવિક પ્રણાલીઓમાં આંતરિક રીતે અવ્યવસ્થિત પ્રોટીનનો પરિચય કરાવી શકે. આનાથી મોટા પ્રાણીઓ ભારે જૈવિક તણાવ હેઠળ ટાર્ડિગ્રેડ્સ જેવી જ બાયોસ્ટેસિસની સ્થિતિમાં પ્રવેશી શકે છે. સંદર્ભો ઓલિવર, જેમ્સ ડી. "બેક્ટેરિયામાં વ્યવહારુ પરંતુ બિન-સંવર્ધિત સ્થિતિ". ધ જર્નલ ઓફ માઇક્રોબાયોલોજી 43.1 (2005): 93-100. ફંગિસ્ટેસિસ અને સામાન્ય માટી બાયોસ્ટેસિસ એક નવું સંશ્લેષણ પાઓલિના ગાર્બેવા, ડબલ્યુ. એચ. ગેરા હોલબ, એડ જે. ટર્મોર્શુઇઝેંક, જ્યોર્જ એ. કોવાલચુકા, વિટ્સ ડી બોઅર વોટસન, એ. જી., ફોર્ડ ઇ. જે. 1972 માટી ફૂગનાશક-એક પુનઃમૂલ્યાંકન. ફાયટોપેથોલોજીની વાર્ષિક સમીક્ષા 10,327. ઇકોલોજી ફિઝિયોલોજી બાયોલોજી