Thermococcus
শ্রেণীবিন্যাসে, থার্মোকোকাস হল থার্মোকোকেসি পরিবারের থার্মোফিলিক আর্কিয়ার একটি প্রজাতি। থার্মোকোকাস গণের সদস্যরা সাধারণত অনিয়মিত আকৃতির কোক্কয়েড প্রজাতি, যার ব্যাস 0.6 থেকে 2.0 মাইক্রোমিটার পর্যন্ত। থার্মোকোক্কাসের কিছু প্রজাতি অচল, এবং কিছু প্রজাতির গতিশীলতা রয়েছে, যা ফ্ল্যাজেলাকে তাদের চলাচলের প্রধান মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করে। এই ফ্লাজেলা সাধারণত জীবের একটি নির্দিষ্ট মেরুতে থাকে। নির্দিষ্ট জীবের উপর নির্ভর করে কক্ষ বা উচ্চ তাপমাত্রায় এই গতিবিধি দেখা গেছে। কিছু প্রজাতিতে, এই অণুজীবগুলি একত্রিত হয়ে সাদা-ধূসর ফলক তৈরি করতে পারে। থার্মোকোক্কাসের অধীনে প্রজাতিগুলি সাধারণত 60 থেকে 105 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে তাপমাত্রায় বৃদ্ধি পায়, হয় কালো ধূমপায়ীদের (হাইড্রোথার্মাল ভেন্ট) উপস্থিতিতে, অথবা মিঠা জলের ঝর্ণার উপস্থিতিতে। এই বংশের প্রজাতিগুলি কঠোরভাবে অ্যানেরোবিস এবং থার্মোফিলিক, যা বিভিন্ন গভীরতায় পাওয়া যায়, যেমন সমুদ্র পৃষ্ঠের 2500 মিটার নীচে হাইড্রোথার্মাল ভেন্টে, তবে ভূ-তাপীয় প্রস্রবণগুলিতে জলের পৃষ্ঠের সেন্টিমিটার নীচেও পাওয়া যায়। এই জীবগুলি 5.6-7.9-এর পিএইচ স্তরে বৃদ্ধি পায়। এই বংশের সদস্যদের জাপানের সমুদ্র থেকে ক্যালিফোর্নিয়ার উপকূল পর্যন্ত বিশ্বের অনেক হাইড্রোথার্মাল ভেন্ট সিস্টেমে পাওয়া গেছে। সোডিয়াম ক্লোরাইড লবণ সাধারণত এই জায়গাগুলিতে 1%-3% ঘনত্বে উপস্থিত থাকে, তবে এই জীবগুলির জন্য প্রয়োজনীয় স্তর নয়, যেমন একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে থার্মোকোকাস সদস্যরা নিউজিল্যান্ডে তাজা গরম জলের ব্যবস্থায় বাস করে, তবে তাদের বৃদ্ধির জন্য লিথিয়াম আয়নগুলির কম ঘনত্বের প্রয়োজন হয়। থার্মোকোকাস সদস্যদের হেটেরোট্রফিক, কেমোট্রফিক হিসাবে বর্ণনা করা হয় এবং এগুলি অর্গানোট্রফিক সালফানোজেন; অ্যামিনো অ্যাসিড, কার্বোহাইড্রেট এবং পাইরুভেটের মতো জৈব অ্যাসিড সহ মৌলিক সালফার এবং কার্বন উৎস ব্যবহার করে। ফাইলোজেনি মেটাবলিজম মেটাবলিক্যালি, থার্মোকোকাস এসপিপি। ইউক্যারিওট এবং প্রোক্যারিওট থেকে গ্লাইকোলাইসিসের একটি ভিন্ন রূপ বিকশিত হয়েছে। এই জীবগুলির জন্য বিপাকীয় পথের একটি উদাহরণ হল পেপটাইডগুলির বিপাক, যা তিনটি ধাপে ঘটেঃ প্রথমত, পেপটাইডগুলির অ্যামিনো অ্যাসিডে হাইড্রোলাইসিস পেপটিডেস দ্বারা অনুঘটকিত হয়, তারপর অ্যামিনো অ্যাসিডগুলিকে কেটো অ্যাসিডে রূপান্তরিত করা হয় অ্যামিনোট্রান্সফেরেস দ্বারা অনুঘটকিত হয় এবং অবশেষে সিও2 চারটি ভিন্ন এনজাইম দ্বারা জারণকারী ডিকার্বক্সিলেশন বা কেটো অ্যাসিড থেকে মুক্তি পায়, যা অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ বিপাকীয় পথে ব্যবহৃত কোএনজাইম এ ডেরিভেটিভ তৈরি করে। থার্মোকোকাস প্রজাতির এনজাইম রুবিসকো (রাইবুলোজ-1,5-বিসফসফেট কার্বক্সিলেস/অক্সিজেন) রয়েছে, যা থার্মোকোকাস কোডাকারেনসিসে নিউক্লিক অ্যাসিডের বিপাকের সাথে জড়িত এনজাইম থেকে তৈরি হয়, যা দেখায় যে এই বিপাকীয় সিস্টেমগুলি প্রকৃতপক্ষে এই হাইপারথার্মোফিলিক অণুজীবের জন্য কতটা সমন্বিত। কিছু পুষ্টি থার্মোকোকাস কোষের বৃদ্ধিকে সীমাবদ্ধ করে। থার্মোকোকাল প্রজাতির কোষের বৃদ্ধিকে সবচেয়ে বেশি প্রভাবিত করে এমন পুষ্টিগুলি হল কার্বন এবং নাইট্রোজেনের উৎস। যেহেতু থার্মোকোকাল প্রজাতিগুলি বিপাকীয়ভাবে সমস্ত প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করে না, তাই কিছু কিছু পরিবেশ দ্বারা সরবরাহ করতে হয় যেখানে এই জীবগুলি বৃদ্ধি পায়। এই প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির মধ্যে কয়েকটি হল লিউসিন, আইসোলেউসিন এবং ভ্যালিন (শাখা-শৃঙ্খল অ্যামিনো অ্যাসিড)। যখন থার্মোকোকাস প্রজাতিগুলি এই অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির সাথে পরিপূরক হয়, তখন তারা তাদের বিপাক করতে পারে এবং অ্যাসিটিল-কোএ বা সাক্সিনিল-কোএ তৈরি করতে পারে, যা কোষের বৃদ্ধি এবং শ্বাস-প্রশ্বাসের জন্য প্রয়োজনীয় অন্যান্য বিপাকীয় পথে ব্যবহৃত গুরুত্বপূর্ণ অগ্রদূত। থার্মোকোকাস অনুরিনিয়াসে পিউরিন নিউক্লিওটাইড জৈব সংশ্লেষণের জন্য জিনের অভাব রয়েছে এবং তাই পিউরিন প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য পরিবেশগত উৎসের উপর নির্ভর করে। আজকের প্রযুক্তিতে, থার্মোকোকাস সদস্যদের গবেষণাগারে গড়ে তোলা তুলনামূলকভাবে সহজ, এবং তাই এক্সট্রিমোফিলের শারীরবৃত্তীয় এবং আণবিক পথ অধ্যয়নের জন্য মডেল জীব হিসাবে বিবেচিত হয়। থার্মোকোকাস কোডাকারেন্সিস একটি মডেল থার্মোকোকাস প্রজাতির একটি উদাহরণ, একটি অণুজীব যার পুরো জিনোম পরীক্ষা এবং প্রতিলিপি করা হয়েছে। পরিবেশবিদ্যা থার্মোকোকাল প্রজাতিগুলি 60 থেকে 80 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে বৃদ্ধি পেতে পারে, যা তাদের নতুন জলবিদ্যুৎ পরিবেশে উপনিবেশ স্থাপনকারী প্রথম জীব হওয়ার জন্য একটি দুর্দান্ত পরিবেশগত সুবিধা দেয়। কিছু থার্মোকোকাল প্রজাতি বিপাক এবং শ্বাস-প্রশ্বাসের পণ্য হিসাবে সিও2, এইচ2 এবং এইচ2এস উৎপাদন করে। এই অণুগুলির নিঃসরণ তারপর অন্যান্য অটোট্রফিক প্রজাতি দ্বারা ব্যবহৃত হয়, যা হাইড্রোথার্মাল মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের বৈচিত্র্যকে সহায়তা করে। এই ধরনের ক্রমাগত সমৃদ্ধকরণ সংস্কৃতি গভীর সমুদ্রের হাইড্রোথার্মাল ভেন্টের বাস্তুতন্ত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা পরামর্শ দেয় যে থার্মোকোকি মেটাবোলাইট এক্সচেঞ্জের মাধ্যমে অন্যান্য জীবের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, যা অটোট্রফের বৃদ্ধিকে সমর্থন করে। একাধিক হাইড্রোজেনেস (সিও-নির্ভর হাইড্রোজেনেস সহ) ব্যবহার করে এইচ2 মুক্ত করে এমন থার্মোকোকাস প্রজাতিগুলিকে জল-গ্যাস স্থানান্তর প্রতিক্রিয়ার জন্য সম্ভাব্য জৈব অনুঘটক হিসাবে বিবেচনা করা হয়। পরিবহন প্রক্রিয়া থার্মোকোকাস প্রজাতিগুলি স্বাভাবিকভাবেই ডিএনএ গ্রহণ করতে এবং সমজাতীয় পুনর্মিলনের মাধ্যমে তাদের জিনোমে দাতা ডিএনএ অন্তর্ভুক্ত করতে সক্ষম। এই প্রজাতিগুলি সবচেয়ে বাইরের কোষীয় ঝিল্লি থেকে উদ্ভূত ঝিল্লি ভেসিকেল (এমভিএস) তৈরি করতে পারে, যা প্রতিবেশী আর্কিয়া প্রজাতি থেকে প্লাজমিড সংগ্রহ করে নিজেদের বা আশেপাশের প্রজাতির মধ্যে ডিএনএ স্থানান্তর করতে পারে। এই এম. ভি. গুলি ক্লাস্টারে কোষ থেকে নিঃসৃত হয়, ন্যানোস্ফিয়ার বা ন্যানোটিউব গঠন করে, অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিগুলিকে অবিচ্ছিন্ন রাখে। ডি. এন. এ স্থানান্তর এবং হোমোলোগাস রিকম্বিনেশনের মাধ্যমে গ্রহীতার জিনোমে দাতার ডি. এন. এ-র সংহতকরণের দক্ষতা আর্কিয়ায় সাধারণ এবং প্রাপক কোষে ডি. এন. এ ক্ষতি মেরামতের জন্য একটি অভিযোজন বলে মনে হয় (দেখুন আর্কিয়া উপবিভাগ "জিন স্থানান্তর এবং জেনেটিক বিনিময়")। থার্মোকোকাস প্রজাতিগুলি অসংখ্য এমভি উত্পাদন করে, ডিএনএ, বিপাক এবং এমনকি কিছু প্রজাতির বিষাক্ত পদার্থ স্থানান্তর করে; উপরন্তু, এই এমভিগুলি এই ম্যাক্রোমলিকিউলগুলিকে একটি সুরক্ষিত পরিবেশে স্থানান্তর করে থার্মোডিগ্রেডেশন থেকে তাদের সামগ্রীগুলিকে রক্ষা করে। এমভিগুলি ভাইরাল কণা ধরে সংক্রমণও প্রতিরোধ করে। ম্যাক্রোমোলিকুল পরিবহনের পাশাপাশি থার্মোকোকাস প্রজাতিগুলি একে অপরের সাথে যোগাযোগের জন্য এমভি ব্যবহার করে। উপরন্তু, এই এম. ভি. গুলি একটি নির্দিষ্ট প্রজাতি (থার্মোকোকাস কোলেসেন্স) দ্বারা ব্যবহার করা হয় কখন সমষ্টি হওয়া উচিত তা নির্দেশ করার জন্য, তাই সাধারণত এই একক-কোষযুক্ত অণুজীবগুলি একটি বিশাল একক কোষে মিশে যেতে পারে। জানা গেছে যে থার্মোকোকাস কোডাকারেন্সিসে চারটি ভাইরাসের মতো সমন্বিত জিন উপাদান রয়েছে যার মধ্যে সাবটিলিসিনের মতো সেরিন প্রোটিজ পূর্ববর্তী রয়েছে। আজ অবধি, থার্মোকোকাস এসপিপি থেকে মাত্র দুটি ভাইরাস পৃথক করা হয়েছে, পিএভিই1 এবং টিপিভি1। এই ভাইরাসগুলি তাদের পোষকের মধ্যে একটি বাহক অবস্থায় বিদ্যমান। টি. কোডাকারেন্সিসে ডিএনএ প্রতিলিপি এবং দীর্ঘায়নের প্রক্রিয়াটি ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। ডি. এন. এ অণু একটি বৃত্তাকার কাঠামো যা দৈর্ঘ্যে প্রায় 2 মিলিয়ন বেস জোড়া নিয়ে গঠিত এবং এতে প্রোটিনের জন্য কোড করা 2,000-এরও বেশি ক্রম রয়েছে। ভবিষ্যৎ প্রযুক্তি থার্মোকোকাস থেকে পাওয়া একটি এনজাইম, টিপিএ-এস ডিএনএ পলিমারেজ, টাক পলিমারেজের তুলনায় দীর্ঘ এবং দ্রুত পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশনে (পিসিআর) বেশি কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছে। টি. কে.-এস. পি, টি. কোডাকারেন্সিসের আরেকটি উৎসেচক, অস্বাভাবিক প্রিয়ন প্রোটিন (পিআরপিএসসি) হ্রাস করতে পারে; প্রিয়নগুলি ভুলভাবে ভাঁজ করা প্রোটিন যা সমস্ত জীবের মধ্যে মারাত্মক রোগের কারণ হতে পারে। টি. কে-এস. পি বিস্তৃত স্তরের নির্দিষ্টতা দেখায়, এবং ল্যাব সেটিংয়ে দ্রুত হ্রাসপ্রাপ্ত প্রিওন দেখায়। এই উৎসেচকের ভাঁজ করার জন্য ক্যালসিয়াম বা অন্য কোনও স্তরের প্রয়োজন হয় না, তাই এখনও পর্যন্ত গবেষণায় প্রচুর সম্ভাবনা দেখা যাচ্ছে। টি. অনুরিনিয়াসের ফসফোসেরিন ফসফেটেজ (পিএসপি) এনজাইমের উপর অতিরিক্ত গবেষণার সমন্বয় করা হয়েছে, যা পিএসপি ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণে একটি প্রয়োজনীয় উপাদান সরবরাহ করে। এই তথ্য ওষুধ কোম্পানিগুলির জন্য দরকারী, কারণ অস্বাভাবিক পি. এস. পি ক্রিয়াকলাপ স্নায়ুতন্ত্রের সেরিন মাত্রায় একটি বড় হ্রাস ঘটায়, স্নায়বিক রোগ এবং জটিলতা সৃষ্টি করে। থার্মোকোকাস এসপিপি। বায়ো-লিচিংয়ে তাদের নির্দিষ্ট দক্ষতার কারণে স্বর্ণ খনির দক্ষতা 95 শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে পারে। আরও দেখুন আর্কিয়া গণের তালিকা আরও পড়ুন ব্যাকডাইভে থার্মোকোকাস-ব্যাকটেরিয়াল ডাইভারসিটি মেটাডাটাবেস আর্কিয়া গণ