Formatotrophs
ফরম্যাটোট্রফ হল এমন জীব যা কার্বনের উৎস হিসাবে বা শক্তি হ্রাস করার জন্য ফরমেট বা ফর্মিক অ্যাসিডকে একীভূত করতে পারে। কিছু লেখক ফরম্যাটট্রফকে মিথানোজেনগুলির পাঁচটি ট্রফিক গোষ্ঠীর মধ্যে একটি হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করেছেন, যার মধ্যে হাইড্রোজেনট্রফ, অ্যাসিটট্রফ, মিথাইলট্রফ এবং অ্যালকোহলট্রফও রয়েছে। ফর্ম্যাটোট্রফগুলি জৈবপ্রযুক্তিতে প্রয়োগের জন্য একটি "ফর্ম্যাট জৈবঅর্থনীতির" অংশ হিসাবে দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে যেখানে সংশ্লেষিত ফর্ম্যাটকে মাইক্রোঅগনিজমের জন্য পুষ্টি হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ফরমেট কার্বন ডাই অক্সাইড এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি থেকে বৈদ্যুতিন রাসায়নিকভাবে সংশ্লেষিত হতে পারে এবং জৈব জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করার জন্য জৈব রাসায়নিক পণ্যগুলির উৎপাদন বাড়ানোর জন্য ফরম্যাটট্রফগুলি জিনগতভাবে সংশোধন করা যেতে পারে। কালচারিং ফরম্যাটট্রফগুলির প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতাগুলি প্রাকৃতিক ফরম্যাটট্রফগুলির আবিষ্কারকে সীমাবদ্ধ করেছে এবং তাদের ফরমেট-মেটাবোলাইজিং এনজাইমগুলির উপর গবেষণাকে বাধা দিয়েছে, যা কার্বন সিকোয়েস্ট্রেশন এবং অ্যাস্ট্রোবায়োলজিতে প্রয়োগের জন্য আগ্রহী। ফর্ম্যাটোট্রফস তাদের নাম ল্যাটিন ফর্মিকা থেকে পেয়েছে, যার অর্থ "পিঁপড়া" (পিঁপড়ার মধ্যে রাসায়নিক প্রতিরক্ষা হিসাবে উপস্থিতির জন্য ফর্মিক অ্যাসিড নামকরণ করা হয়েছে) এবং গ্রীক ট্রফিকোস থেকে, যার অর্থ "পুষ্টি বা খাদ্য সম্পর্কিত"। প্রাকৃতিক ফরম্যাটট্রফ এবং তাদের পরিবেশগত ভূমিকা ফরম্যাটট্রফগুলি সিনট্রফিক সম্পর্কের মাধ্যমে মূল বিপাকীয় প্রক্রিয়া সম্পাদন করে। এই সম্পর্কগুলিতে, বিভিন্ন পরিবেশে শক্তি বা কার্বন বিপাকের জন্য ফরমেট সংগ্রহ করা হয়। কার্বন সাইক্লিং এবং হাইড্রোজেনের মতো হ্রাসকারী এজেন্টগুলির স্থানান্তর সম্পর্কিত জৈব-ভূ-রাসায়নিক প্রক্রিয়াতে এই প্রতিক্রিয়াগুলি বিশেষ গুরুত্ব বহন করে, যা অজৈব গঠনের সাথে কীস্টোন হিসাবে কাজ করে। কিছু মিথেনোজেনিক জীব ফরমেটকে হাইড্রোজেন এবং বাইকার্বোনেটে রূপান্তরিত করে, যা অন্যান্য মিথেনোজেনের জন্য হাইড্রোজেন সরবরাহ করে। ফরমেটের জারণের সময় উপস্থিত মিথেনোজেনের সঙ্গে সিনট্রফিক সংযোগে ফরম্যাটট্রফ দ্বারা ফরমেটকে একীভূত করা যেতে পারে; অন্যথায়, ফরম্যাট জারণ বৃদ্ধিকে সমর্থন করার জন্য সক্রিয়ভাবে যথেষ্ট হবে না এবং তাপগতিবিদ্যার দিক থেকে অপছন্দ করা হয় (জি = + 1.3 কেজে/মোল)। সুতরাং হাইড্রোজেন অপসারণের জন্য কমপক্ষে একটি মিথেনোজেনিক অংশীদার অণুজীব অবশ্যই উপস্থিত থাকতে হবে। কিছু অণুজীব, যেমন ডেসালফুরোকোকাস অ্যামাইলোলাইটিকাস, ফরমেটকে কার্বন ডাই অক্সাইড, অ্যাসিটেট, সাইট্রেট এবং ইথানলে রূপান্তর করতে সক্ষম। জারণ সমীকরণ তৈরি করুন এইচসিওও-+ এইচ2ও-> এইচসিও3-+ এইচ2 প্রাকৃতিক বিন্যাসের উদাহরণ মিথাইলাসিডিফিলাম এসপি। সাম্প্রতিক মেটাজেনমিক গবেষণায় আটলান্টিক মহাসাগরের ক্ষারীয় হাইড্রোথার্মাল চিমনিগুলির একটি অঞ্চল লস্ট সিটি হাইড্রোথার্মাল ফিল্ডে সম্ভাব্য ফরম্যাটট্রফগুলির ব্যাপক উপস্থিতি নির্দেশ করে, যেখানে শিলা পদার্থের সর্পায়ন প্রতিক্রিয়া ক্যালসিয়াম কার্বনেট কাঠামো, হাইড্রোজেন, মিথেন, ফরমেট এবং অন্যান্য উপাদান গঠন করে। চিমনির বাইরের অংশ সাধারণত বায়োফিল্মে আবৃত থাকে। কঠোর পরিবেশগত পরিস্থিতি অণুজীবের বিকাশকে সীমাবদ্ধ করে কারণ রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াগুলি দ্রবীভূত অজৈব কার্বনের ঘনত্বকে কম রাখে, যা ইঙ্গিত করে যে কার্বন ডাই অক্সাইড প্রাথমিক কার্বন উৎস নয়। সুতরাং, প্রাথমিক গবেষণায় অনুমান করা হয়েছিল যে ক্ষেত্রে পাওয়া ফরমেটের উচ্চ ঘনত্বের (36 থেকে 158 মাইক্রোমিটার) কারণে ফরমেট প্রধান কার্বন উৎস ছিল। হাইড্রোথার্মাল ক্ষেত্রে মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের বিপাক পরীক্ষাগার বিচ্ছিন্নতা এবং সংস্কৃতির সমস্যার কারণে মূলত অজানা। মেটাজেনমিক এবং জিনোমিক প্রমাণ প্রধান কার্বন উৎস হিসাবে লস্ট সিটি চিমনিগুলিতে ফরমেটের আত্তীকরণকে সমর্থন করে। মেটাজেনম একত্রিত জিনোম (এম. এ. জি) নির্ধারণ করে যে সর্বাধিক প্রচুর জিনোম মিথেনোসারসিনালেস ছিল, যা ফরমেট বিপাকের সাথে সম্পর্কিত বিপাকীয় পথ উপস্থাপন করে না এবং ক্লোরোফ্লেক্সোটা (পূর্বে ক্লোরোফ্লেক্সি) এম. এ. জি পাঁচগুণ কম ছিল। লস্ট সিটির চিমনিগুলির উপর গঠিত বায়োফিল্মটি একটি সম্ভাব্য কার্বন চক্রের ঝলক প্রদান করে যা সম্ভবত ভূ-রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াগুলির উপর ভিত্তি করে একটি বাস্তুতন্ত্রে পৃথিবীতে জীবনের প্রাথমিক দিনগুলিতে কার্যকর ছিল। একইভাবে, অতিস্বনক ভূগর্ভস্থ জলে কার্বন আত্তীকরণ কৌশলের গবেষণায় আল্ট্রামাফিক কোস্ট রেঞ্জ অফিওলাইট মাইক্রোবিয়াল অবজারভেটরি (সি. আর. ও. এম. ও)-তে ড্রিল করা কূপগুলিতে কেমোসিনথেসিস মাইক্রোবিয়াল প্রতিক্রিয়াগুলি অনুসন্ধান করা হয়েছে এবং দেখা গেছে যে সেই ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে উপস্থিত মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়গুলি কার্বনের উৎস হিসাবে ফরমেট এবং মিথেন সহ সর্পিনাইজেশনের পণ্যগুলি ব্যবহার করে। সি. নেকেটর হল সবচেয়ে ভালভাবে অধ্যয়ন করা অ্যারোবিক ফরম্যাটট্রফগুলির মধ্যে একটি। এটি কার্বন ডাই অক্সাইড, ফরমেট এবং হাইড্রোজেনকে কার্বন এবং শক্তির উৎস হিসাবে ব্যবহার করতে পারে এবং এর একটি ডিনাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়া রয়েছে। এটি একটি মডেল অণুজীব যা পলিহাইড্রক্সিআল্কানোয়েট উৎপাদনের জন্য অধ্যয়ন করা হয়, যা বায়োপ্লাস্টিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের আগ্রহের একটি যৌগ। অ্যালকোহল এবং অন্যান্য জৈব-ভিত্তিক যৌগগুলির সংশ্লেষণের জন্য বিপাকীয় প্রকৌশলের জন্য চ্যাসি হিসাবে ব্যবহার করার জন্য এটি বিশেষ মনোযোগ অর্জন করছে। এই স্ট্রেনের সাথে আরও প্রকৌশলের জন্য একটি উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা হল সীমিত কোষের ঘনত্ব যা রাসায়নিকভাবে সংজ্ঞায়িত মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। গঠনমূলক আত্তীকরণ বিপাকীয় পথ গঠনমূলক আত্তীকরণের জন্য প্রাকৃতিক বিপাকীয় পথগুলির মধ্যে রয়েছে হ্রাসকারী পেন্টোজ ফসফেট পথ, সেরিন পথ, অ্যাসিটোজেনগুলিতে হ্রাসকারী অ্যাসিটিল-কোএ পথ, মিথেনোজেনে হ্রাসকারী অ্যাসিটিল-কোএ পথ এবং গ্লাইসিন পথ। রিডাক্টিভ পেন্টোজ ফসফেট পথটি 1টি অ্যাসিটাইল-কোএ তৈরি করতে 11টি গঠনকারী অণু ব্যবহার করে, যেখানে রিডাক্টিভ অ্যাসিটাইল-কোএ পথটি শুধুমাত্র 4টি ব্যবহার করে। কার্বন পৃথকীকরণের জন্য ফরম্যাটোট্রফস ফরমেটের কম আয়নীকরণ সম্ভাবনা এটিকে অণুজীবের হ্রাসকারী শক্তি সরবরাহ করার জন্য একটি ভাল ইলেক্ট্রন দাতা করে তোলে। কার্বনকে পৃথক করার জন্য, বৈদ্যুতিন সংশ্লেষণ দ্বারা ফরমেট উৎপাদন-একটি অজৈব প্রক্রিয়া-একটি জৈবিক প্রক্রিয়ার সাথে সংহত করা যেতে পারে যা এটিকে কার্বনের উৎস হিসাবে ব্যবহার করে। ফর্ম্যাটোট্রফিক মাইক্রোঅর্গানিজম সম্ভাব্যভাবে মূল্যবান রাসায়নিক উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। কয়েকটি ফরম্যাটট্রফ অধ্যয়ন করা হয়েছে, এবং এইভাবে ফরমেটের গাঁজন সম্পর্কে বেশিরভাগ গবেষণা সম্পূর্ণ নতুন পথ তৈরি করতে এবং নির্দেশিত বিবর্তন কৌশল দ্বারা এনজাইমের উন্নতির জন্য বিভিন্ন অণুজীব থেকে সিন্থেটিক পথ বা ম্যাচিং এনজাইমের বিকাশের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। জৈব জ্বালানি, অন্যান্য জৈব সংশ্লেষিত পণ্য বা একক-কোষ প্রোটিন উৎপাদনের জন্য এমন অনেক পথ রয়েছে যা বিদ্যমান ফর্ম্যাট-ফিক্সিং প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে বা নতুন এনজাইম ডিজাইন করে সম্ভাব্যভাবে ফর্ম্যাটকে একীভূত করতে পারে। ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি, ইউএস ন্যাশনাল রিনিউয়েবল এনার্জি ল্যাবরেটরি এবং ইউএস অ্যাডভান্সড রিসার্চ প্রজেক্টস এজেন্সি-এনার্জি সি নেকেটরের সাথে গঠনমূলক সমন্বয় উন্নত করার জন্য তহবিলের সুযোগ স্থাপন করেছে। সর্পায়ন ব্যবস্থায় ক্রমবর্ধমান অণুজীবগুলি অজৈব এবং জৈব ব্যবস্থার মধ্যে কার্বন সাইক্লিং বোঝার জন্য আগ্রহী। এই গবেষণাগুলির জ্যোতির্বিদ্যা এবং বিবর্তন এবং জীবনের উত্থানের অধ্যয়নে আরও প্রয়োগ রয়েছে। তথ্যসূত্র ফরম্যাটোট্রফস