हाइड्रा (जीनस): Difference between revisions
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डैनियल मार्टिनेज ने 1998 में एक्सपेरिमेंटल जेरोन्टोलॉजी में एक लेख में दावा किया कि हाइड्रा [[जैविक अमरता]] है।<ref>{{cite journal | vauthors = Martínez DE | title = मृत्यु दर के पैटर्न से पता चलता है कि हाइड्रा में बुढ़ापा की कमी है| journal = Experimental Gerontology | volume = 33 | issue = 3 | pages = 217–25 | date = May 1998 | pmid = 9615920 | doi = 10.1016/S0531-5565(97)00113-7 | s2cid = 2009972 }}</ref> इस प्रकाशन को व्यापक रूप से साक्ष्य के रूप में उद्धृत किया गया है कि हाइड्रा जीर्णता नहीं करता (बूढ़े नहीं होता), और वे सामान्यतः गैर-बूढ़े होने वाले जीवों के अस्तित्व का प्रमाण हैं। 2010 में, [[प्रेस्टन एस्टेप]] ने (एक्सपेरिमेंटल जेरोन्टोलॉजी में भी) संपादक को एक पत्र प्रकाशित किया जिसमें तर्क दिया गया कि मार्टिनेज डेटा इस परिकल्पना का खंडन करता है कि हाइड्रा बूढ़े नहीं होते है।<ref>{{cite journal | vauthors = Estep PW | title = Declining asexual reproduction is suggestive of senescence in hydra: comment on Martinez, D., "Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra." Exp Gerontol 33, 217–25 | journal = Experimental Gerontology | volume = 45 | issue = 9 | pages = 645–6 | date = September 2010 | pmid = 20398746 | doi = 10.1016/j.exger.2010.03.017 | s2cid = 35408542 }}</ref> | डैनियल मार्टिनेज ने 1998 में एक्सपेरिमेंटल जेरोन्टोलॉजी में एक लेख में दावा किया कि हाइड्रा [[जैविक अमरता]] है।<ref>{{cite journal | vauthors = Martínez DE | title = मृत्यु दर के पैटर्न से पता चलता है कि हाइड्रा में बुढ़ापा की कमी है| journal = Experimental Gerontology | volume = 33 | issue = 3 | pages = 217–25 | date = May 1998 | pmid = 9615920 | doi = 10.1016/S0531-5565(97)00113-7 | s2cid = 2009972 }}</ref> इस प्रकाशन को व्यापक रूप से साक्ष्य के रूप में उद्धृत किया गया है कि हाइड्रा जीर्णता नहीं करता (बूढ़े नहीं होता), और वे सामान्यतः गैर-बूढ़े होने वाले जीवों के अस्तित्व का प्रमाण हैं। 2010 में, [[प्रेस्टन एस्टेप]] ने (एक्सपेरिमेंटल जेरोन्टोलॉजी में भी) संपादक को एक पत्र प्रकाशित किया जिसमें तर्क दिया गया कि मार्टिनेज डेटा इस परिकल्पना का खंडन करता है कि हाइड्रा बूढ़े नहीं होते है।<ref>{{cite journal | vauthors = Estep PW | title = Declining asexual reproduction is suggestive of senescence in hydra: comment on Martinez, D., "Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra." Exp Gerontol 33, 217–25 | journal = Experimental Gerontology | volume = 45 | issue = 9 | pages = 645–6 | date = September 2010 | pmid = 20398746 | doi = 10.1016/j.exger.2010.03.017 | s2cid = 35408542 }}</ref> | ||
हाइड्रा के विवादास्पद असीमित जीवनकाल ने वैज्ञानिकों का बहुत ध्यान आकर्षित किया है। वर्तमान का शोध मार्टिनेज के अध्ययन की पुष्टि करता प्रतीत होता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Boehm AM, Khalturin K, Anton-Erxleben F, Hemmrich G, Klostermeier UC, Lopez-Quintero JA, Oberg HH, Puchert M, Rosenstiel P, Wittlieb J, Bosch TC | title = फॉक्सो अमर हाइड्रा में स्टेम सेल रखरखाव का एक महत्वपूर्ण नियामक है| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 109 | issue = 48 | pages = 19697–702 | date = November 2012 | pmid = 23150562 | pmc = 3511741 | doi = 10.1073/pnas.1209714109 | bibcode = 2012PNAS..10919697B | doi-access = free }}</ref> हाइड्रा स्टेम कोशिकाओं में अनिश्चितकालीन स्व-नवीकरण की क्षमता होती है। [[प्रतिलेखन कारक]] फॉक्स प्रोटीन (फ़ॉक्सो) को हाइड्रा के निरंतर स्व-नवीकरण के एक महत्वपूर्ण चालक के रूप में पहचाना गया है। | हाइड्रा के विवादास्पद असीमित जीवनकाल ने वैज्ञानिकों का बहुत ध्यान आकर्षित किया है। वर्तमान का शोध मार्टिनेज के अध्ययन की पुष्टि करता प्रतीत होता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Boehm AM, Khalturin K, Anton-Erxleben F, Hemmrich G, Klostermeier UC, Lopez-Quintero JA, Oberg HH, Puchert M, Rosenstiel P, Wittlieb J, Bosch TC | title = फॉक्सो अमर हाइड्रा में स्टेम सेल रखरखाव का एक महत्वपूर्ण नियामक है| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 109 | issue = 48 | pages = 19697–702 | date = November 2012 | pmid = 23150562 | pmc = 3511741 | doi = 10.1073/pnas.1209714109 | bibcode = 2012PNAS..10919697B | doi-access = free }}</ref> हाइड्रा स्टेम कोशिकाओं में अनिश्चितकालीन स्व-नवीकरण की क्षमता होती है। [[प्रतिलेखन कारक]] फॉक्स प्रोटीन (फ़ॉक्सो) को हाइड्रा के निरंतर स्व-नवीकरण के एक महत्वपूर्ण चालक के रूप में पहचाना गया है। इस प्रकार से प्रयोगों में, फॉक्सओ [[ नीचे नियमन |डाउन-रेगुलेशन]] के परिणामस्वरूप जनसंख्या वृद्धि में भारी कमी आई है। | ||
द्विपक्षीय रूप से सममित जीवों ([[खोजक]]) में, प्रतिलेखन कारक फॉक्सो तनाव प्रतिक्रिया, जीवनकाल और स्टेम कोशिकाओं में वृद्धि को प्रभावित करता है। यदि इस प्रतिलेखन कारक को फल मक्खियों [[ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर]] और [[ निमेटोड |निमेटोड]] जैसे द्विपक्षीय मॉडल जीवों में नष्ट कर दिया जाता है, तो उनका जीवनकाल अधिक कम हो जाता है। एच. वल्गेरिस (फाइलम निडारिया का एक रेडियल सममित सदस्य) पर प्रयोगों में, जब फॉक्सो का स्तर कम हो गया था, तो हाइड्रा की कई प्रमुख विशेषताओं पर ऋणात्मक प्रभाव पड़ा, किन्तु कोई मृत्यु नहीं देखी गई, इस प्रकार यह माना जाता है कि अन्य कारक इन प्राणियों में उम्र बढ़ने की स्पष्ट कमी में योगदान कर सकते हैं।<ref name=":2" /> | द्विपक्षीय रूप से सममित जीवों ([[खोजक]]) में, प्रतिलेखन कारक फॉक्सो तनाव प्रतिक्रिया, जीवनकाल और स्टेम कोशिकाओं में वृद्धि को प्रभावित करता है। यदि इस प्रतिलेखन कारक को फल मक्खियों [[ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर]] और [[ निमेटोड |निमेटोड]] जैसे द्विपक्षीय मॉडल जीवों में नष्ट कर दिया जाता है, तो उनका जीवनकाल अधिक कम हो जाता है। एच. वल्गेरिस (फाइलम निडारिया का एक रेडियल सममित सदस्य) पर प्रयोगों में, जब फॉक्सो का स्तर कम हो गया था, तो हाइड्रा की कई प्रमुख विशेषताओं पर ऋणात्मक प्रभाव पड़ा, किन्तु कोई मृत्यु नहीं देखी गई, इस प्रकार यह माना जाता है कि अन्य कारक इन प्राणियों में उम्र बढ़ने की स्पष्ट कमी में योगदान कर सकते हैं।<ref name=":2" /> | ||
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हाइड्रा (/ˈhaɪdrə/ HY-drə) फ़ाइलम निडारियंस के मीठे जल के पारिस्थितिकी तंत्र हाइड्रोज़ोअन की एक प्रजाति है। वे समशीतोष्ण जलवायु और उष्णकटिबंधीय जलवायु क्षेत्रों के मूल निवासी हैं।[1][2] जीनस का नाम लिनिअस ने 1758 में हाइड्रा (पौराणिक कथा) के नाम पर रखा था, जो हेराक्लीज़ द्वारा पराजित मिथक का कई सिर वाला जीव था, क्योंकि जब जीव का एक भाग अलग हो जाता था, तो वह पौराणिक हाइड्रा के सिर की तरह पुनर्जीवित हो जाता था। जीवविज्ञानी विशेष रूप से हाइड्रा में उनके पुनर्जनन (जीव विज्ञान) के कारण रुचि रखते हैं; ऐसा प्रतीत नहीं होता है कि वे बुढ़ापे से मरेंगे, या पूर्णतः बूढ़े होंगे।
आकृति विज्ञान
हाइड्रा में एक ट्यूबलर, समरूपता (जीवविज्ञान) या रेडियल समरूपता शरीर तक होता है जो विस्तारित होने पर10 mm (0.39 in) बढ़ाए जाने पर लंबे समय तक, एक साधारण चिपकने वाले पैर द्वारा सुरक्षित किया जाता है जिसे बेसल डिस्क के रूप में जाना जाता है। बेसल डिस्क में ग्रंथि कोशिकाएं एक चिपचिपा तरल पदार्थ स्रावित करती हैं जो इसके चिपकने वाले गुणों के लिए उत्तरदायी होता है।
शरीर के मुक्त सिरे पर एक मुंह होता है जो एक से बारह पतले, गतिशील स्पर्शक से घिरा होता है। प्रत्येक स्पर्शक, या सीएनआईडीए (बहुवचन: सीएनआईडीए ), अत्यधिक विशिष्ट चुभने वाली कोशिकाओं से ढका होता है जिन्हें सिनिडोसाइट्स कहा जाता है। निडोसाइट्स में निमेटोसिस्ट नामक विशेष संरचनाएं होती हैं, जो अंदर कुंडलित धागे के साथ लघु प्रकाश बल्ब की तरह दिखती हैं। सीनिडोसाइट के संकीर्ण बाहरी किनारे पर एक छोटा ट्रिगर बाल होता है जिसे सीनिडोसिल कहा जाता है। शिकार के संपर्क में आने पर, नेमाटोसिस्ट की सामग्री को विस्फोटक रूप से स्रावित किया जाता है, जिससे न्यूरोटॉक्सिन युक्त एक डार्ट-जैसे धागे को उत्प्रेरित किया जाता है, जो रिलीज को ट्रिगर करता है। यह शिकार को लकवा बना सकता है, विशेषकर यदि कई सैकड़ों नेमाटोसिस्ट को निकाल दिया जाए।
हाइड्रा के शरीर में दो मुख्य परतें होती हैं, जो इसे डिप्लोब्लासटिक बनाती हैं। परतों को मेसोग्लिया , जेल जैसा पदार्थ, द्वारा अलग किया जाता है। बाहरी परत एपिडर्मिस है, और आंतरिक परत को गैस्ट्रोडर्मिस कहा जाता है, क्योंकि यह पेट को रेखाबद्ध करती है। शरीर की इन दो परतों को बनाने वाली कोशिकाएँ अपेक्षाकृत सरल होती हैं। हाइड्रामासीन[3] वर्तमान में हाइड्रा में खोजा गया एक जीवाणुनाशक है; यह बाहरी परत को संक्रमण से बचाता है। एक एकल हाइड्रा 50,000 से 100,000 कोशिकाओं से बना होता है जिसमें तीन विशिष्ट मूल कोशिका आबादी सम्मिलित होती है जो कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाएँ बनाती हैं। ये स्टेम कोशिकाएं शरीर के स्तंभ में निरंतर स्वयं को नवीनीकृत करती रहती हैं।[4] हाइड्रा के शरीर पर दो महत्वपूर्ण संरचनाएँ : सिर और पैर होती हैं। जब एक हाइड्रा को आधे में काटा जाता है, तो प्रत्येक आधा पुनर्जीवित हो जाता है और एक छोटे हाइड्रा में बन जाता है; सिर एक पैर को पुनर्जीवित करता है और पैर एक सिर को पुनर्जीवित करता है। यदि हाइड्रा को कई खंडों में काटा जाए तो मध्य के टुकड़े से सिर और पैर दोनों बनते हैं।[5]
इस प्रकार से श्वसन और उत्सर्जन एपिडर्मिस (प्राणीशास्त्र) की पूरी सतह पर प्रसार द्वारा होता है, जबकि बड़ा मल मुंह के माध्यम से उत्सर्जित होता है।[6][7]
तंत्रिका तंत्र
हाइड्रा का तंत्रिका तंत्र एक तंत्रिका जाल है, जो आदिम (फ़ाइलोजेनेटिक्स) जीव तंत्रिका तंत्र की तुलना में संरचनात्मक रूप से सरल है। हाइड्रा के पास पहचानने योग्य मस्तिष्क या वास्तविक मांसपेशियाँ नहीं हैं। तंत्रिका जाल शरीर की दीवार और स्पर्शक में स्थित संवेदी आईस्पॉट उपकरणों और स्पर्श-संवेदनशील तंत्रिका कोशिकाओं को जोड़ते हैं।
तंत्रिका जाल की संरचना में दो स्तर होते हैं:
- स्तर 1 - संवेदी कोशिकाएँ या आंतरिक कोशिकाएँ; और
- स्तर 2 - उपकला या मोटर कोशिकाओं से जुड़ी हुई परस्पर जुड़ी नाड़ीग्रन्थि कोशिकाएँ है।
कुछ में न्यूरॉन्स की केवल दो शीट होती हैं।[8]
गति और संचलन
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यदि हाइड्रा चिंतित हो जाता है या आक्रमण कर देता है, तो स्पर्शक को छोटी कलियों में वापस खींचा जा सकता है, और शरीर के स्तंभ को एक छोटे जिलेटिनस गोले में वापस खींचा जा सकता है। उत्तेजना की दिशा की परवाह किए बिना हाइड्रा सामान्यतः उसी तरह से प्रतिक्रिया करता है, और यह तंत्रिका जाल की सरलता के कारण हो सकता है।
हाइड्रा सामान्यतः विक्षनरी: गतिहीन या सेसिलिटी (प्राणीशास्त्र) होते हैं, किन्तु कभी-कभी अधिक सरलता से चलते हैं, विशेषकर शिकार करते समय। उनके पास चलने की दो अलग-अलग विधियाँ - 'लूपिंग' और 'सोमरसॉल्टिंग' हैं। वे ऐसा झुककर और स्वयं को विक्षनरी से जोड़कर करते हैं: मुंह और स्पर्शक के साथ सब्सट्रेट और फिर पैर को स्थानांतरित करते हैं, जो सामान्य जुड़ाव प्रदान करता है, इस प्रक्रिया को लूपिंग कहा जाता है। कलाबाज़ी में, शरीर फिर झुक जाता है और पैर के साथ जुड़ाव की एक नई जगह बना लेता है। लूपिंग या सोमरसॉल्टिंग की इस प्रक्रिया से, एक हाइड्रा एक दिन में कई इंच (लगभग 100 मिमी) आगे बढ़ सकता है। हाइड्रा अपने आधारों के अमीबीय संचलन द्वारा या सब्सट्रेट से अलग होकर और धारा में दूर तैरकर भी गति कर सकता है।
प्रजनन और जीवन चक्र
- गैर-प्रजनन
- एक कली का निर्माण
- डॉटर ग्रोइंग आउट
- बेगिन्निंग टू क्लेव
- डॉटर ब्रोकन ऑफ
- डॉटर क्लोन ऑफ़ पैरेंट
जब भोजन प्रचुर मात्रा में होता है, तो कई हाइड्रा नवोदित होकर अलैंगिक प्रजनन करते हैं। कलियाँ शरीर की दीवार से बनती हैं, लघु वयस्कों में विकसित होती हैं और परिपक्व होने पर टूट जाती हैं।
जब हाइड्रा को उचित प्रकार से भोजन दिया जाता है, तो हर दो दिन में एक नई कली बन सकती है।[9] जब स्थितियाँ कठोर होती हैं, अधिकांशतः सर्दियों से पहले या व्यर्थ भोजन की स्थिति में, कुछ हाइड्रा में यौन प्रजनन होता है। इस प्रकार से शरीर की दीवार में सूजन अंडाशय या वृषण में विकसित हो जाती है। वृषण जल में मुक्त-तैरने वाले युग्मक छोड़ते हैं, और ये किसी अन्य व्यक्ति के अंडाशय में अंडे को निषेचित कर सकते हैं। निषेचित अंडे एक सशक्त बाहरी परत का स्राव करते हैं, और, जैसे ही वयस्क मर जाते हैं (भुखमरी या ठंड के कारण), ये विश्राम कर रहे अंडे उत्तम परिस्थितियों की प्रतीक्षा करने के लिए झील या तालाब के तल में गिर जाते हैं, जहां से वे निम्फ़ हाइड्रा में परिवर्तित हो जाते हैं। कुछ हाइड्रा प्रजातियाँ, जैसे हाइड्रा घिरा हुआ है और हाइड्रा विरिडिसिमा, उभयलिंगी हैं[10] और एक ही समय में वृषण और अंडाशय दोनों का उत्पादन कर सकता है।
हाइड्रोज़ोआ के कई सदस्य पॉलीप (प्राणीशास्त्र) से मेडुसा (जीवविज्ञान) नामक वयस्क रूप में शारीरिक परिवर्तन से निकलते हैं, जो सामान्यतः जीवन का चरण होता है जहां यौन प्रजनन होता है, किन्तु हाइड्रा पॉलीप चरण से आगे नहीं बढ़ता है।[11]
पोषण
हाइड्रा मुख्य रूप से डैफ़निया और साइक्लोप्स (जीनस) जैसे जलीय अकशेरुकी जीवों पर भोजन करते हैं।
भोजन करते समय, हाइड्रा अपने शरीर को अधिकतम लंबाई तक फैलाते हैं और फिर धीरे-धीरे अपने जालों को फैलाते हैं। उनके सरल निर्माण के अतिरिक्त, हाइड्रा के स्तम्ब असाधारण रूप से विस्तार योग्य हैं और शरीर की लंबाई से चार से पांच गुना अधिक हो सकते हैं। एक बार पूरी तरह से विस्तारित हो जाने पर, स्पर्शक धीरे-धीरे उपयुक्त शिकार जीव के संपर्क की प्रतीक्षा में इधर-उधर घूमने लगते हैं। संपर्क में आने पर, स्पर्शक पर उपस्तिथ नेमाटोसिस्ट शिकार में आग लगा देते हैं और स्पर्शक स्वयं ही शिकार के चारों ओर कुंडलित हो जाता है। संघर्षरत शिकार को वश में करने के लिए अधिकांश स्पर्शक 30 सेकंड के अन्दर हमले में सम्मिलित हो जाते हैं। दो मिनट के अन्दर, स्तम्ब शिकार को घेर लेते हैं और उसे खुले मुँह के छिद्र में ले जाते हैं। दस मिनट के अन्दर, शिकार शरीर की गुहा में समा जाता है, और पाचन प्रारंभ हो जाता है। हाइड्रा अपने शरीर की दीवार को अधिक अंदर तक खींच सकता है
हाइड्रा का भोजन व्यवहार एक सरल तंत्रिका तंत्र प्रतीत होने वाले परिष्कार को प्रदर्शित करता है।
हाइड्रा की कुछ प्रजातियाँ विभिन्न प्रकार के एककोशिकीय शैवाल के साथ पारस्परिकता (जीव विज्ञान) में उपस्तिथ हैं। हाइड्रा द्वारा शैवालों को शिकारियों से बचाया जाता है; परिवर्तन में, शैवाल से प्रकाश संश्लेषण उत्पाद हाइड्रा के लिए खाद्य स्रोत के रूप में लाभदायक होते हैं[12][13], और यहां तक कि हाइड्रा माइक्रोबायोम को बनाए रखने में भी सहायता करता है।[14]
पोषण प्रतिक्रिया को मापना
हाइड्रा में आहार प्रतिक्रिया घायल शिकार के क्षतिग्रस्त ऊतकों से निकलने वाले ग्लूटेथिओन (विशेष रूप से जीएसएच के रूप में कम अवस्था में) से प्रेरित होती है।[15] पोषण प्रतिक्रिया की मात्रा निर्धारित करने के लिए परंपरागत रूप से कई विधियों का उपयोग किया जाता है। कुछ में, मुंह कितने समय तक खुला रहता है, इसे मापा जाता है।[16] अन्य विधियाँ ग्लूटाथियोन जोड़ने के बाद पोषण प्रतिक्रिया दिखाने वाली छोटी आबादी के मध्य हाइड्रा की संख्या की गणना पर निर्भर करती हैं।[17] वर्तमान में, हाइड्रा में आहार प्रतिक्रिया को मापने के लिए परख विकसित की गई है।[18] इस विधि में, स्पर्शक की नोक और हाइड्रा के मुंह के मध्य रैखिक द्वि-आयामी दूरी को पोषण प्रतिक्रिया की सीमा का प्रत्यक्ष माप दिखाया गया था। इस विधि को भुखमरी मॉडल का उपयोग करके मान्य किया गया है, क्योंकि भुखमरी को हाइड्रा पोषण प्रतिक्रिया में वृद्धि का कारण माना जाता है।[18]
शिकारी
ऑलिगैक्टस हाइड्रा प्रजाति का शिकार फ़्लैटवर्म माइक्रोस्टोमम लीनियरे द्वारा किया जाता है।[19][20]
ऊतक पुनर्जनन
घायल होने या कट जाने पर हाइड्रा मोर्फालैक्सिस (ऊतक पुनर्जनन) से निकलता है। सामान्यतः, हाइड्रा एक पूर्णतः नए व्यक्ति को विकसित करके प्रजनन करते हैं; कली शरीर की धुरी से लगभग दो-तिहाई नीचे होती है। जब एक हाइड्रा को आधे में काटा जाता है, तो प्रत्येक आधा पुनर्जीवित हो जाता है और एक छोटे हाइड्रा में बन जाता है; सिर एक पैर को पुनर्जीवित करता है और पैर एक सिर को पुनर्जीवित करता है। यह पुनर्जनन कोशिका विभाजन के बिना होता है। यदि हाइड्रा को कई खंडों में काटा जाता है, तो मध्य के टुकड़े सिर और पैर दोनों बनाते हैं।[5] पुनर्जनन की ध्रुवीयता को स्थितिगत मान ग्रेडिएंट के दो जोड़े द्वारा समझाया गया है। इसमें सिर और पैर दोनों की सक्रियता और निषेध प्रवणता होती है। सिर सक्रियण और निषेध पैर ग्रेडिएंट्स की जोड़ी की विपरीत दिशा में काम करता है।[21] इन ग्रेडिएंट्स का प्रमाण 1900 के दशक की प्रारंभिक में ग्राफ्टिंग प्रयोगों के साथ दिखाया गया था। दोनों ग्रेडिएंट्स के अवरोधक कली निर्माण को अवरुद्ध करने में महत्वपूर्ण प्रमाणित हुए हैं। वह स्थान जहां कली बनती है, वहां सिर और पैर दोनों के लिए ढाल कम होती है।[5] हाइड्रा शरीर से ऊतक के टुकड़ों से और इसके अतिरिक्त पुनर्समुच्चय से ऊतक पृथक्करण के बाद पुन: उत्पन्न करने में सक्षम हैं।[21] यह प्रक्रिया न केवल शरीर के स्तंभ से निकले ऊतक के टुकड़ों में होती है, किन्तु अलग-अलग एकल कोशिकाओं के पुन: एकत्रीकरण से भी होती है। यह पाया गया कि इन समुच्चय में, प्रारंभ में वितरित कोशिकाएं यादृच्छिक रूप से पृथक्करण से निकलती हैं और दो उपकला कोशिका परतों का निर्माण करती हैं, जिसमें एंडोडर्मल उपकला कोशिकाएं इस प्रक्रिया में अधिक सक्रिय भूमिका निभाती हैं। इन एंडोडर्मल एपिथेलियल कोशिकाओं की सक्रिय गतिशीलता एक्साइज़्ड ऊतक के पुन: एकत्रीकरण और पुन: उत्पन्न होने वाले सिरे दोनों में दो परतें बनाती है। जैसे ही ये दो परतें स्थापित हो जाती हैं, सिर और पैर बनाने के लिए एक आकृति प्रक्रिया प्रारंभ हो जाती है।[22]
गैर जीर्णता
डैनियल मार्टिनेज ने 1998 में एक्सपेरिमेंटल जेरोन्टोलॉजी में एक लेख में दावा किया कि हाइड्रा जैविक अमरता है।[23] इस प्रकाशन को व्यापक रूप से साक्ष्य के रूप में उद्धृत किया गया है कि हाइड्रा जीर्णता नहीं करता (बूढ़े नहीं होता), और वे सामान्यतः गैर-बूढ़े होने वाले जीवों के अस्तित्व का प्रमाण हैं। 2010 में, प्रेस्टन एस्टेप ने (एक्सपेरिमेंटल जेरोन्टोलॉजी में भी) संपादक को एक पत्र प्रकाशित किया जिसमें तर्क दिया गया कि मार्टिनेज डेटा इस परिकल्पना का खंडन करता है कि हाइड्रा बूढ़े नहीं होते है।[24]
हाइड्रा के विवादास्पद असीमित जीवनकाल ने वैज्ञानिकों का बहुत ध्यान आकर्षित किया है। वर्तमान का शोध मार्टिनेज के अध्ययन की पुष्टि करता प्रतीत होता है।[25] हाइड्रा स्टेम कोशिकाओं में अनिश्चितकालीन स्व-नवीकरण की क्षमता होती है। प्रतिलेखन कारक फॉक्स प्रोटीन (फ़ॉक्सो) को हाइड्रा के निरंतर स्व-नवीकरण के एक महत्वपूर्ण चालक के रूप में पहचाना गया है। इस प्रकार से प्रयोगों में, फॉक्सओ डाउन-रेगुलेशन के परिणामस्वरूप जनसंख्या वृद्धि में भारी कमी आई है।
द्विपक्षीय रूप से सममित जीवों (खोजक) में, प्रतिलेखन कारक फॉक्सो तनाव प्रतिक्रिया, जीवनकाल और स्टेम कोशिकाओं में वृद्धि को प्रभावित करता है। यदि इस प्रतिलेखन कारक को फल मक्खियों ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर और निमेटोड जैसे द्विपक्षीय मॉडल जीवों में नष्ट कर दिया जाता है, तो उनका जीवनकाल अधिक कम हो जाता है। एच. वल्गेरिस (फाइलम निडारिया का एक रेडियल सममित सदस्य) पर प्रयोगों में, जब फॉक्सो का स्तर कम हो गया था, तो हाइड्रा की कई प्रमुख विशेषताओं पर ऋणात्मक प्रभाव पड़ा, किन्तु कोई मृत्यु नहीं देखी गई, इस प्रकार यह माना जाता है कि अन्य कारक इन प्राणियों में उम्र बढ़ने की स्पष्ट कमी में योगदान कर सकते हैं।[4]
डीएनए विरोहण
हाइड्रा दो प्रकार की डीएनए विरोहण में सक्षम हैं: न्यूक्लियोटाइड विच्छेदन विरोहण और आधार विच्छेदन विरोहण [26] ये विरोहण मार्ग डीएनए क्षति को दूर करके डीएनए प्रतिकृति की सुविधा प्रदान करते हैं। हाइड्रा में इन मार्गों की पहचान, आंशिक रूप से, अन्य आनुवंशिक रूप से उचित प्रकार से अध्ययन की गई प्रजातियों के जीनों के समरूप जीनों के हाइड्रा जीनोम में उपस्थिति पर आधारित थी, जिन्हें इन डीएनए विरोहण मार्गों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए प्रदर्शित किया गया है।[26]
जीनोमिक्स
इस प्रकार से पिछले दशक के अन्दर किए गए एक ऑर्थोलोग तुलना विश्लेषण से पता चला है कि हाइड्रा मनुष्यों के साथ न्यूनतम 6,071 जीन साझा करता है। जैसे-जैसे अधिक आनुवंशिक दृष्टिकोण उपलब्ध होते जा रहे हैं, हाइड्रा एक उत्तम मॉडल प्रणाली बनती जा रही है।[4] ट्रांसजेनिक हाइड्रा प्रतिरक्षा (चिकित्सा) के विकास का अध्ययन करने के लिए आकर्षक मॉडल जीव बन गए हैं।[27] हाइड्रा मैग्निपैपिलाटा के जीनोम का मसौदा 2010 में अनुक्रमित जीव जीनोम की सूची कि गई थी।[28]
निडारियंस के जीनोम सामान्यतः 500 एमबी से कम आकार के होते हैं, जैसे कि हाइड्रा विरिडिसिमा में, जिसका जीनोम आकार लगभग 300 एमबी है। इसके विपरीत, हाइड्रा ओलिगैक्टिस के जीनोम का आकार लगभग 1 जीबी है। ऐसा इसलिए है क्योंकि भूरा हाइड्रा जीनोम विस्तार घटना का परिणाम है जिसमें लंबे अंतराल वाले परमाणु तत्व, एक प्रकार के ट्रांसपोज़ेबल तत्व, विशेष रूप से, सीआर 1 वर्ग का समूह सम्मिलित होता है। यह विस्तार जीनस हाइड्रा के इस उपसमूह के लिए अद्वितीय है और हरे हाइड्रा में अनुपस्थित है, जिसमें अन्य निडारियन के समान दोहराव वाला परिदृश्य होता है। ये जीनोम विशेषताएँ हाइड्रा को ट्रांसपोसॉन-संचालित प्रजातियों और जीनोम विस्तार के अध्ययन के लिए आकर्षक बनाती हैं।[29]
अन्य हाइड्रोज़ोअन की तुलना में उनके जीवन चक्र की सरलता के कारण, हाइड्रा ने कई जीन खो दिए हैं जो कोशिका प्रकार या चयापचय मार्गों से मेल खाते हैं, जिनमें से पैतृक कार्य अभी भी अज्ञात है।
हाइड्रा जीनोम समीपस्थ प्रवर्तकों के प्रति प्राथमिकता दर्शाता है। इस सुविधा के लिए धन्यवाद, रुचि के जीन के अपस्ट्रीम में 500 से 2000 बेस के आसपास के क्षेत्रों के साथ कई रिपोर्टर सेल लाइनें बनाई गई हैं। इसके सीआईएस-नियामक तत्व (सीआरई) अधिकतर निकटतम प्रतिलेखन दीक्षा स्थल से 2000 बेस जोड़े से कम अपस्ट्रीम में स्थित हैं, किन्तु सीआरई और भी दूर स्थित हैं।
इसके क्रोमेटिन में रबल विन्यास है। विभिन्न गुणसूत्रों के सेंट्रोमीयर और एक ही क्रोमोसोम के सेंट्रोमीयर और टेलोमीयर के बीच परस्पर क्रिया होती है। अन्य निडारियंस की तुलना में यह बड़ी संख्या में इंटरसेंट्रोमेरिक अन्तःक्रिया प्रस्तुत करता है, संभवतः कंडेनसिन II के कई सबयूनिट के हानि के कारण होता है। इसे उन डोमेन में व्यवस्थित किया जाता है जो दर्जनों से सैकड़ों मेगाबेस तक फैले होते हैं, जिनमें एपिजेनेटिक रूप से सह-विनियमित जीन होते हैं और हेटरोक्रोमैटिन के अन्दर स्थित सीमाओं से घिरे होते हैं।
ट्रांस्क्रिप्टोमिक्स
विभिन्न हाइड्रा कोशिका प्रकार विभिन्न विकासवादी युगों के जीन समूहो को व्यक्त करते हैं। पूर्वज कोशिकाएँ (स्टेम कोशिकाएँ, न्यूरॉन और नेमाटोसिस्ट पूर्ववर्ती , और रोगाणु कोशिकाएँ) उन समूहो से जीन व्यक्त करती हैं जो मेटाज़ोअन से पहले के हैं। विभेदित कोशिकाओं में से कुछ ऐसे समूहो से जीन व्यक्त करते हैं जो मेटाज़ोअन के आधार से उत्पन्न होते हैं, जैसे ग्रंथि और न्यूरोनल कोशिकाएं, और अन्य नए समूहो से जीन व्यक्त करते हैं, जो कि नेमाटोसिस्ट की तरह, निडारिया या मेडुसोज़ोआ के आधार से उत्पन्न होते हैं। अंतरालीय कोशिकाओं में अनुवाद कारक ऐसे फ़ंक्शन के साथ होते हैं जो कम से कम 400 मिलियन वर्षों से संरक्षित हैं।
यह भी देखें
- लर्नियन हाइड्रा, एक ग्रीक पौराणिक जलीय जीव जिसके नाम पर इस प्रजाति का नाम रखा गया है
- ट्यूरिटोप्सिस डोहरनी, एक अन्य नाइडेरियन (एक जेलिफ़िश) जिसे वैज्ञानिक अमर मानते हैं
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