क्रोकोक्सीडियोप्सिस: अंतरिक्ष में भी जिंदा रहने वाला चमत्कारी जीवाणु

एक्सट्रीमोफाइल्स खगोल जीवविज्ञानियों का एक पसंदीदा उपकरण हैं। लेकिन ये न केवल उन चरम वातावरणों को समझने में उपयोगी हैं जिनमें जीवन जीवित रह सकता है, बल्कि कभी-कभी ये वास्तविक उपकरण के रूप में भी उपयोगी होते हैं, जो उन चरम वातावरणों में अन्य जीवन के लिए आवश्यक सामग्री – जैसे ऑक्सीजन – का निर्माण करते हैं। रोम टोर वर्गाटा विश्वविद्यालय की डेनिएला बिली का एक हालिया शोधपत्र, जो एक्टा एस्ट्रोनॉटिका में प्री-प्रिंट रूप में प्रकाशित हुआ है, इस बात की समीक्षा करता है कि कैसे एक विशेष एक्सट्रीमोफाइल एक ही समय में उपयोगी परीक्षण विषय और उपयोगी उपकरण, दोनों की भूमिका निभाता है।

वह एक्सट्रीमोफाइल क्रोकोक्सीडियोप्सिस नामक एक साइनोबैक्टीरियम है। दुर्भाग्य से, जीवविज्ञानियों में खगोलविदों की तरह नामों को छोटा करने का उतना शौक नहीं होता, लेकिन हम इसे क्रोओ कहेंगे ताकि मुझे बार-बार उस नाम को कॉपी-पेस्ट न करना पड़े जिसकी वर्तनी शायद मैंने पहले ही गलत लिख दी है। क्रोओ रेगिस्तान का मूल निवासी है, जिसके नमूने एशिया, उत्तरी अमेरिका और यहाँ तक कि अंटार्कटिका में भी पाए जाते हैं, जिसका एक बड़ा हिस्सा लगातार बर्फबारी के बावजूद वास्तव में रेगिस्तान है। इसकी मज़बूत विशेषताओं को देखते हुए, कई अध्ययनों ने पहले ही क्रो के विभिन्न पहलुओं और अन्य ग्रहों पर – या स्वयं बाह्य अंतरिक्ष में – जीवन कैसे जीवित रह सकता है, इसके निहितार्थों पर विचार किया है।

दो प्रयोगों, बायोलॉजी एंड मार्स एक्सपेरिमेंट (BIOMEX) और कहीं ज़्यादा रोचक बायोफिल्म ऑर्गेनिज़्म सर्फिंग स्पेस (BOSS) प्रयोग में ISS पर एक्सपोज़िंग ऑर्गेनिज़्म टू अ स्पेस एनवायरनमेंट (EXPOSE) मॉड्यूल का इस्तेमाल किया गया। आप कह सकते हैं कि हम इन सभी संक्षिप्त नामों के साथ निश्चित रूप से अंतरिक्ष की दुनिया में वापस आ गए हैं। मूल रूप से, इन प्रयोगों में क्रो को खुले अंतरिक्ष की कठोरता के संपर्क में लाया गया ताकि यह देखा जा सके कि यह कितनी अच्छी तरह जीवित रहता है। प्रत्येक प्रयोग लगभग डेढ़ साल तक चला। BIOMEX ने व्यक्तिगत कोशिकाओं पर ध्यान केंद्रित किया, जबकि BOSS ने बायोफिल्म पर। दोनों प्रयोगों ने पाया कि यूवी विकिरण कोशिकाओं का सबसे बड़ा हत्यारा है, और दोनों ने यह भी बताया कि कुछ बुनियादी सुरक्षा भी इसके नीचे की कोशिकाओं को भारी लाभ प्रदान करती है।

बायोमेक्स के मामले में, यह सुरक्षा चट्टान या रेगोलिथ की एक पतली परत द्वारा प्रदान की गई थी, जबकि बॉस के लिए, यह बायोफिल्म में कोशिकाओं की ऊपरी परत के रूप में आई, जिसने स्वयं को बलिदान कर दिया और एक अस्थायी सुरक्षात्मक परत बन गई जो यूवी किरणों को निचले स्तरों तक पहुँचने से रोक रही थी। शायद इससे भी अधिक प्रभावशाली बात यह है कि जब बायोमेक्स प्रयोग के बाद क्रो को पृथ्वी पर वापस लाया गया, तो उन्हें पुनः हाइड्रेट किया गया, क्योंकि प्रयोग से पहले उनका पानी निकाल दिया गया था। लेकिन वैज्ञानिकों ने देखा कि उनके डीएनए मरम्मत तंत्र उनके द्वारा झेली गई डीएनए क्षति की मरम्मत करने में सक्षम थे। इससे भी अधिक प्रभावशाली बात यह है कि पृथ्वी पर रहने वाले एक नियंत्रण स्ट्रेन की तुलना में भविष्य की पीढ़ियों में कोई अधिक उत्परिवर्तन नहीं हुआ।

दूसरे शब्दों में, क्रो के डीएनए मरम्मत तंत्र इतने प्रभावी थे कि वे बिना किसी सुरक्षा के सीधे अंतरिक्ष विकिरण के डेढ़ साल के संपर्क से उबरने में सक्षम थे, और बिना किसी नुकसान के वापस आए। लेकिन अंतरिक्ष ही इन चरमपंथी प्रयोगों के लिए एकमात्र स्थान नहीं है। पृथ्वी पर भी कई परीक्षण किए गए हैं। एक प्रयोग, जिसके बारे में मैं केवल यही मान सकता हूँ कि इसे एक जीवाणु हल्क बनाने के उद्देश्य से डिज़ाइन किया गया था, ने क्रो के एक नमूने पर लगभग 24 kGy गामा विकिरण का विस्फोट किया – जो मनुष्य के लिए घातक विकिरण से 2,400 गुना अधिक है। आश्चर्यजनक रूप से, क्रो बच गए, हालाँकि दुर्भाग्य से वे हरे राक्षस में नहीं बदले।

एक अन्य प्रयोग में गामा विकिरण के और भी उच्च स्तर का उपयोग किया गया। हालाँकि इससे क्रो की मृत्यु हो गई, लेकिन साइनोबैक्टीरिया के मरने के बाद भी कैरोटीनॉयड जैसे बायोमार्कर अभी भी पता लगाने योग्य थे, जिससे वे मंगल जैसे स्थानों पर विलुप्त जीवन की खोज के लिए एक अच्छा उम्मीदवार बन गए। एक और पृथ्वी-आधारित परीक्षण से पता चला कि क्रो यूरोपा या एन्सेलाडस जैसे ठंडे तापमान में जीवित रह सकता है। -80°C के तापमान तक पहुँचने पर, जीवाणु विट्रिफ़ाइड हो गए, जिससे वे एक निष्क्रिय, कांच-जीवन अवस्था में चले गए, जिससे वे परिस्थितियों में सुधार होने पर जाग गए।

लेकिन क्रू इतना ही नहीं कर सकता – यह चंद्रमा और मंगल ग्रह की मिट्टी पर भी रह सकता है, और केवल उन्हीं और प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करके ऑक्सीजन उत्पन्न कर सकता है। यह मंगल ग्रह की मिट्टी में पाए जाने वाले परक्लोरेट्स के उच्च स्तर से भी बच सकता है, जो पृथ्वी पर रहने वाले कई जीवों के लिए एक मुश्किल काम है, अपने डीएनए मरम्मत करने वाले जीन को “अप-रेगुलेट” करके, जो परक्लोरेट्स से होने वाले नुकसान का प्रतिरोध करते हैं।कई भावी मिशन इस एक्सट्रीमोफाइल के अन्य पहलुओं का अध्ययन करने की उम्मीद करते हैं। इनमें साइनोटेकराइडर भी शामिल है, जो यह देखेगा कि सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण क्रोओ की डीएनए मरम्मत प्रक्रिया को कैसे प्रभावित करता है।

एक और बायोसाइन है, जो क्रोओ को दूर-अवरक्त प्रकाश का उपयोग करके शक्ति प्रदान करने का प्रयास करेगा, जिसका उपयोग यह प्रकाश संश्लेषण के लिए कर सकता है – साइनोबैक्टीरिया और पौधों में एक दुर्लभ क्षमता। उस प्रयोग के परिणाम एम-बौने तारों के आसपास के जीवन की हमारी समझ को और बढ़ा सकते हैं, जो मुख्य रूप से अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। इस सुपर-सायनोबैक्टीरिया की सभी क्षमताओं को देखते हुए, यह खगोल जीव विज्ञान अनुसंधान में अग्रणी स्थान पर है। शायद इसका मतलब है कि कोई इसे एक छोटा, आकर्षक नाम देगा ताकि हम बेचारे अंतरिक्ष पत्रकारों को हर बार इसके बारे में कुछ नया खोजने पर इसे लिखने से बचाया जा सके। यह लेख मूल रूप से यूनिवर्स टुडे द्वारा प्रकाशित किया गया था।

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