Spontaneous and induced mutation

 सहज और प्रेरित उत्परिवर्तन

 Historical account

 सबसे पहले, सेठ राइट ने 1791 में भेड़ के झुंड में जीन उत्परिवर्तन का अध्ययन किया। उन्होंने देखा कि उसकी भेड़ों के झुण्ड में छोटे पैरों वाला एक मेमना भी था।  इसके बाद उन्होंने शॉर्ट लेग्ड लैंब में प्रजनन करने के बाद एंकॉन नस्ल प्राप्त की, जो उच्च बाड़ वाले तारों के ऊपर नहीं जा सकती थी।  भेड़ का यह चरित्र एक आवर्ती उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप हुआ लेकिन छोटे पैरों का यह चरित्र समयुग्मजी अप्रभावी था।  मॉर्गन (1910) ने ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में लाल आंखों वाली मक्खियों के बीच सफेद आंखों वाली मक्खी की सूचना दी।  यह सफेद आंखों वाली मक्खी गुणसूत्र पर स्थित जीन में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप हुई।  जब इन दुर्लभ सफेद आंखों वाले पुरुषों को लाल आंखों वाली महिलाओं के साथ पार किया गया था, तो सफेद आंखों वाली महिलाएं भी प्राप्त की जा सकती थीं, जो यह साबित करती हैं कि प्रयोग में इस्तेमाल की गई लाल आंखों वाली महिलाएं विषमयुग्मजी थीं।  इस खोज के बाद, मॉर्गन और उनके सहकर्मियों ने ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में लगभग 500 उत्परिवर्तन का अध्ययन किया।  अन्य वैज्ञानिकों ने मक्का, न्यूरोस्पोरा मुर्गी, ई. कोलाई बैक्टीरिया और मनुष्य में उत्परिवर्तन पर महत्वपूर्ण कार्य किया।

 कोशिका में मौजूद गुणसूत्रों के अध्ययन से कई प्रकार के उत्परिवर्तन का पता लगाया जा सकता है।  लेकिन कुछ परिवर्तन जीन के कारण होते हैं और उनका आसानी से पता नहीं लगाया जा सकता है।  उत्परिवर्तन के कारण जीवों की आकृति विज्ञान और शरीर क्रिया विज्ञान में कई असामान्यताएं होती हैं।  इनकी जांच बहुत जरूरी है।  उत्परिवर्तन की घटना से, यह ज्ञात है कि एक चरित्र के लिए विशिष्ट जीन मौजूद है;  इसलिए, उत्परिवर्तन के अभाव में जीन के बारे में कोई जानकारी प्राप्त नहीं की जा सकती है।  जीन में कई छोटे-छोटे परिवर्तन होते रहते हैं, लेकिन वे जीवों को गंभीरता से प्रभावित नहीं करते हैं।  कभी-कभी, यह परिवर्तन इतना कम होता है कि उनकी घटना का पता लगाना मुश्किल होता है।  आम तौर पर उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप जीन की गतिविधि खो जाती है।  उत्परिवर्तित जीन, इसलिए, पुनरावर्ती और सामान्य जीन प्रमुख हैं।  उत्परिवर्तन अक्सर अगुणित जीवों में दिखाई देते हैं लेकिन द्विगुणित जीवों में, उत्परिवर्तन प्रमुख या पुनरावर्ती जीन के अनुसार दिखाई देते हैं।  दैहिक कोशिकाओं में दैहिक उत्परिवर्तन पाए जाते हैं जिसके द्वारा जीव के किसी भी भाग में परिवर्तन देखा जाता है।  यह वंशानुगत नहीं है और जीव की मृत्यु के साथ समाप्त होता है।  पौधों में, इन उत्परिवर्तनों को कायिक प्रवर्धन द्वारा एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में स्थानांतरित किया जा सकता है।  युग्मकों में जनन उत्परिवर्तन होता है।  इसलिए, यह एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में जाता है।

 ह्यूगो डी व्रीस के अनुसार, उत्परिवर्तन विकास का वास्तविक कारण है।  उनका मत था कि नई प्रजातियां छोटी विविधताओं और प्राकृतिक चयन के कारण नहीं बनती हैं, बल्कि उत्परिवर्तन नामक विविधताओं के कारण जो तुरंत होती हैं, वे विकसित होती हैं।  डी व्रीस के अनुसार, उत्परिवर्तन वंशानुगत होते हैं और वे उपयोगी और अनुपयोगी दोनों होते हैं।  डी व्रीस के अनुसार, उत्परिवर्तन का सिद्धांत बड़े परिवर्तनों और असंतत विविधताओं पर आधारित है।  "जर्मप्लाज्म या जीवों के वंशानुगत पदार्थों में होने वाली विविधताओं को उत्परिवर्तन कहा जाता हैं।" डी व्रीज़ का दृष्टिकोण पौधों और जानवरों के प्रजनन पर स्वयं द्वारा किए गए प्रयोगों पर आधारित है। उन्होंने मुख्य रूप से इवनिंग प्रिमरोज़ और ओएनोथेरा लैमार्कियाना पर प्रयोग किए। उन्होंने देखा कि निरंतर प्रजनन के बाद 7 पीढ़ियों में लगभग 50,000 पौधे विकसित हुए, इनमें से  जिसमें शेष 800 पौधों ने विविधता प्रदर्शित की। इस तरह की विविधताएं मुख्य रूप से उनके आकार, फल, पत्तियों और अन्य लक्षणों से संबंधित थीं। ये लक्षण वंशानुगत हैं और इस कारण से नई प्रजातियों का निर्माण होता है जिन्हें उत्परिवर्ती कहा जाता है। ये परिवर्तन होने वाले परिवर्तनों के कारण होते हैं  गुणसूत्रों के जीन में स्थान। डी वेरी के प्रयोगों को कई वैज्ञानिकों द्वारा दोहराया गया और ह्यूगो डी व्रीस के उत्परिवर्तन के सिद्धांत का भी समर्थन किया।

 जीन उत्परिवर्तन के कारण

 मुलर के अनुसार, एक जीन अणु या परमाणु में निश्चित गड़बड़ी से प्रभावित होता है।  इसलिए, परमाणुओं में गड़बड़ी के कारण जीन उत्परिवर्तन उत्पन्न होता है।  निम्नलिखित घटनाएं जीन उत्परिवर्तन के प्रेरण में भाग लेती हैं:

 (1) प्राकृतिक विकिरण यह देखा गया है कि जब गुणसूत्र आते हैं

 कुछ किरणों के सीधे संपर्क में आने से उत्परिवर्तन उत्पन्न होते हैं।  हालांकि, इन जीवों के युग्मकों में उत्परिवर्तन नहीं पाए जाते हैं।  उत्परिवर्तन पैदा करने वाली किरणों को उत्परिवर्तजन कहा जाता है, जैसे, एक्स-रे, पराबैंगनी किरणें और कॉस्मिक किरणें।

 (2) पोषण की स्थिति- कुछ रासायनिक पदार्थ उत्परिवर्तन या उत्परिवर्तजन के प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं।  हाल्डेन के अनुसार जीवों में होने वाले किसी भी जीन परिवर्तन का जैव रासायनिक क्रियाकलापों से संबंध होता है।  अक्सर यह देखा गया है कि जीवों में चयापचय गतिविधियों में भाग लेने वाले विभिन्न प्रकार के पदार्थ उत्परिवर्तजन के रूप में कार्य करते हैं।  ऐसे पदार्थ कोशिकाओं में विशिष्ट गतिविधियों के कारण उत्पन्न होते हैं जो उत्परिवर्तन को शामिल करने में सहायता करते हैं।  जीवों के शरीर में ऐसी गतिविधियाँ विभिन्न प्रकार की शारीरिक गतिविधियों के परिणामस्वरूप होती हैं, जो विभिन्न प्रकार के एंजाइमों के संश्लेषण की ओर ले जाती हैं।  ये एंजाइम अलग-अलग राज्यों में अपनी गतिविधियों को दिखाते हैं, उदाहरण के लिए, एक पौधे में कोल्चिकम ऑटमनेल कोल्सीसिन को सामान्य परिस्थितियों में संश्लेषित किया जाता है।  हालांकि, यह पदार्थ सक्रिय हो जाता है और एक विशिष्ट स्थिति में अपना प्रभाव डालता है।

 (3) Aging  यह देखा गया है कि पौधों में वृद्धि के लिए अनुकूल वातावरण हमेशा मौजूद नहीं होता है।  प्रतिकूल परिस्थितियों में पौधे अक्सर आराम की अवस्था में चले जाते हैं।  बीज, कंद और प्रकंद में इस अवस्था को सुप्तावस्था कहा जाता है।  इस अवस्था में विभिन्न प्रकार के रासायनिक परिवर्तन होते हैं जिसके कारण विशिष्ट एंजाइम सक्रिय हो जाते हैं।

 फेनोटाइप पर उत्परिवर्तन का प्रभाव उनके प्रभावों के आधार पर उत्परिवर्तन को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

 (1) घातक उत्परिवर्तन इस प्रकार के उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप जीव मर जाते हैं।

  (2) सब-वाइटल म्यूटेशन-इस प्रकार के म्यूटेशन के कारण किसी जीव की जीवन शक्ति घटता है।

(3) अति-महत्वपूर्ण उत्परिवर्तन निश्चित परिस्थितियों में, इस प्रकार के उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप किसी जीव की जीवन शक्ति बढ़ जाती है।

 उत्परिवर्तन का पता लगाना

 उत्परिवर्तन का पता लगाने के लिए वैज्ञानिकों ने निम्नलिखित विधियों को लागू किया है: (1) मुलर की सीएलबी विधि प्रसिद्ध वैज्ञानिक एच.जे. मुलर (1977) ने ड्रोसोफिला नामक मक्खी पर महत्वपूर्ण कार्य किया है।  उन्होंने कहा कि मक्खी के 'एक्स' गुणसूत्र में एक प्रमुख जीन "बार" (B), एक अप्रभावी घातक जीन (L) और एक उलटा दबाने वाला क्रॉसिंग ओवर (C) होता है।  इसलिए, इस गुणसूत्र को सीएलबी कहा जाता है।  जब यह सीएलबी गुणसूत्र नर मक्खियों में मौजूद होता है तो वे मर जाते हैं।  प्रयोग की गई मादा मक्खियों का गुणसूत्र सामान्य था। इस विषमयुग्मजी मादा का संकरण विकिरणित नर से होता है जिसमें नर संतति CLB