वर्ष 2025 में 'सेल होस्ट एंड माइक्रोब' (Cell Host & Microbe) नामक प्रतिष्ठित पत्रिका में प्रकाशित नवीनतम वैज्ञानिक अध्ययनों ने इस बात पर प्रकाश डाला है कि बैक्टीरिया किस प्रकार अपनी सुरक्षा प्रणाली का निर्माण करते हैं। यह प्रणाली आश्चर्यजनक रूप से मानवों में इस्तेमाल होने वाले टीकाकरण के सिद्धांतों से मिलती-जुलती है। यह जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली बैक्टीरिया को यह क्षमता देती है कि वे विषाणुजनित हमलों को पहचान सकें और दोबारा संपर्क होने पर उन्हें सफलतापूर्वक निष्क्रिय कर सकें।
किसी विषाणु से सामना होने के बाद, बैक्टीरिया एक विशेष एंजाइम का उपयोग करता है। यह एंजाइम विषाणु के डीएनए के छोटे-छोटे टुकड़ों को, जिन्हें 'स्पेसर्स' (spacers) या विरामी खंड कहा जाता है, अपनी आनुवंशिक संरचना में डाल देता है। इस तरह, भविष्य में पहचान और बचाव के लिए एक संग्रह (आर्काइव) तैयार हो जाता है। यह प्रक्रिया अनिवार्य रूप से भविष्य के अस्तित्व को सुनिश्चित करने के लिए पिछले अनुभवों को दर्ज करने जैसा है।
यह दिलचस्प है कि वैज्ञानिक लंबे समय से इस घटना का सक्रिय रूप से उपयोग कर रहे हैं, जिसने क्रांतिकारी CRISPR तकनीक की नींव रखी। हालांकि, अब जाकर ही उन्होंने कोशिका के भीतर इसके प्राथमिक प्राकृतिक कार्य को समझा है—जो कि अपने स्वयं के जीनोम में तेजी से बदलाव करने की क्षमता है।
CRISPR तकनीक इस एंजाइम को 'आनुवंशिक कैंची' (genetic scissors) के रूप में इस्तेमाल करती है, जिसका प्रयोग प्रयोगशाला प्रयोगों से लेकर उन्नत जीन थेरेपी तक, डीएनए में हेरफेर करने के लिए किया जाता है। फिर भी, बैक्टीरिया के अंदर इस प्रक्रिया का सटीक तंत्र हाल के शोधों तक अस्पष्ट बना हुआ था। इन नई खोजों ने उस पर्दे को हटाया है जो इस मौलिक जैविक प्रक्रिया को छिपा रहा था।
जीवाणुभोजी (bacteriophages)—वे वायरस जो बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं—और उनके मेजबानों के बीच की जटिल परस्पर क्रिया को समझना 'फेज थेरेपी' (phage therapies) के विकास के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। फेज थेरेपी एक ऐसी विधि है जिसमें एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी जीवाणु संक्रमणों का मुकाबला करने के लिए वायरस का उपयोग किया जाता है। आणविक जीवविज्ञानी रोडॉल्फ बारंगौ (Rodolphe Barrangou) ने टिप्पणी की कि यह ज्ञान व्यापक श्रेणी के रोगजनक बैक्टीरिया के खिलाफ प्रभावी फेज विकसित करने में सहायक हो सकता है।
बैक्टीरिया के पास फेज के खिलाफ 150 से अधिक विभिन्न रक्षा तंत्रों का एक शस्त्रागार है, जिन्हें चिकित्सीय एजेंटों को दरकिनार करना सीखना होगा। इस नई समझ से विभिन्न संक्रामक रोगों के लिए फेज विधियों को लागू करने की व्यापक दृष्टि को प्रोत्साहन मिलना चाहिए। अध्ययन के परिणाम फेज-आधारित दवाएं बनाने के नए तरीकों की ओर इशारा करते हैं जो बैक्टीरिया के आंतरिक रक्षा संसाधनों का उपयोग करेंगे। यह समझना कि बैक्टीरिया वायरल डीएनए के टुकड़ों को कैसे संग्रहीत करते हैं, शोधकर्ताओं को ऐसे फेज बनाने की अनुमति दे सकता है जो जानबूझकर रोगजनक बैक्टीरिया को नष्ट करने में सक्षम हों, जिससे एंटीबायोटिक प्रतिरोध के खिलाफ लड़ाई में एक आशाजनक रणनीति पेश की जा सके।
इस निरंतर चल रही विकासवादी दौड़ में, वायरस ने भी जवाबी उपाय विकसित किए हैं। यह पाया गया है कि कुछ जीवाणुभोजी, उदाहरण के लिए ICP1, CRISPR/Cas प्रणाली के पूरे जीन सेट को 'चुराने' में सक्षम हैं। इससे बैक्टीरिया की रक्षा प्रणालियों में पूरी तरह से अराजकता फैल जाती है और वह संक्रमण का प्रभावी ढंग से विरोध करने की क्षमता खो देता है। इसके अलावा, CRISPR-Cas प्रणाली, जो प्रोकैरियोट्स की अनुकूली प्रतिरक्षा का आधार है, वह भी उन प्रक्रियाओं में शामिल होती है जो सीधे रक्षा से संबंधित नहीं हैं, जैसे कि जीन अभिव्यक्ति का विनियमन और डीएनए की मरम्मत। सूक्ष्मजीव प्रतिरक्षा की आंतरिक वास्तुकला के बारे में यह ज्ञान समग्र स्वास्थ्य के लिए अधिक टिकाऊ और सामंजस्यपूर्ण समाधानों को जानबूझकर आकार देना संभव बनाता है।