Mycobacteriophage
মাইকোব্যাকটেরিওফেজ হল ব্যাকটেরিওফেজের একটি গোষ্ঠীর সদস্য যা হোস্ট ব্যাকটেরিয়া প্রজাতি হিসাবে মাইকোব্যাকটেরিয়া রয়েছে বলে জানা যায়। মূলত যক্ষ্মার কারণকারী ব্যাকটেরিয়া প্রজাতি মাইকোব্যাকটেরিয়াম স্মেগমাটিস এবং মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকিউলোসিস থেকে বিচ্ছিন্ন হলেও, 4,200 টিরও বেশি মাইকোব্যাকটেরিওফেজ বিভিন্ন পরিবেশগত এবং ক্লিনিকাল উত্স থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছে। 2, 042 টি সম্পূর্ণরূপে সিকোয়েন্স করা হয়েছে। মাইকোব্যাকটেরিওফেজগুলি ভাইরাল লাইসোজেনি এবং বিভিন্ন ধরনের ফেজ বৈশিষ্ট্যের বৈচিত্র্যময় অঙ্গসংস্থান এবং জিনগত বিন্যাসের উদাহরণ হিসাবে কাজ করেছে। এখন পর্যন্ত পাওয়া সমস্ত মাইকোব্যাকটেরিওফেজের ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ জিনোম রয়েছে এবং তাদের কাঠামো এবং চেহারা দ্বারা সিফোভিরিডি বা মায়োভিরিডায় শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। 1947 সালে মাইকোব্যাকটেরিয়াম স্মেগমাটিসকে সংক্রামিত করার জন্য পাওয়া একটি ব্যাকটেরিওফেজ ছিল মাইকোব্যাকটেরিওফেজের প্রথম নথিভুক্ত উদাহরণ। এটি মূলত আর্দ্র কম্পোস্টে ক্রমবর্ধমান ব্যাকটেরিয়ার সংস্কৃতিতে পাওয়া গেছে। 1954 সালে প্রথম ব্যাকটেরিওফেজ আবিষ্কৃত হয় যা এম. টিউবারকিউলোসিসকে সংক্রামিত করে। বৈচিত্র্য মাইকোব্যাকটেরিয়াম স্মেগমাটিস এমসি2155 নামক একটি একক পোষক প্রজাতি ব্যবহার করে হাজার হাজার মাইকোব্যাকটেরিওফেজকে পৃথক করা হয়েছে, যার মধ্যে 1400 টিরও বেশি সম্পূর্ণরূপে ক্রমবদ্ধ করা হয়েছে। এগুলি বেশিরভাগই পরিবেশগত নমুনা থেকে, তবে যক্ষ্মা রোগীদের মলের নমুনা থেকে মাইকোব্যাকটেরিওফেজগুলিও পৃথক করা হয়েছে, যদিও এগুলি এখনও ক্রমবদ্ধ করা হয়নি। প্রায় 30টি স্বতন্ত্র প্রকার (ক্লাস্টার বা সিঙ্গলেটোন বলা হয় যদি তাদের কোনও আত্মীয় না থাকে) চিহ্নিত করা হয়েছে যা নিউক্লিওটাইড ক্রমের সামান্য সাদৃশ্য ভাগ করে নেয়। অনেকগুলি ক্লাস্টারে যথেষ্ট বৈচিত্র্য রয়েছে যা জিনোমগুলি সাবক্লাস্টারে বিভক্ত করার নিশ্চয়তা দেয় (চিত্র 1)। সামগ্রিক গুয়ানিন এবং সাইটোসিন উপাদানের (জিসি%) যথেষ্ট পরিসীমা রয়েছে, 50.3% থেকে 70 শতাংশ পর্যন্ত, যার গড় 64 শতাংশ (এম স্মেগমাটিস হল 67.3%)। সুতরাং, ফেজ জিসি% অগত্যা তার হোস্টের সাথে মেলে না এবং কোডন ব্যবহারের প্রোফাইলগুলির ফলস্বরূপ অসামঞ্জস্য ক্ষতিকারক বলে মনে হয় না। যেহেতু বিদ্যমান সংগ্রহের সাথে ব্যাপক ডিএনএ সাদৃশ্যের অভাব রয়েছে এমন নতুন মাইকোব্যাকটেরিওফেজ এখনও আবিষ্কৃত হচ্ছে, এবং যেহেতু কমপক্ষে সাতটি সিঙ্গলেটন রয়েছে যার জন্য কোনও আত্মীয়কে বিচ্ছিন্ন করা হয়নি, তাই আমরা স্পষ্টভাবে এখনও এই নির্দিষ্ট জনসংখ্যার বৈচিত্র্যকে পরিপূর্ণ করতে পারি নি। 50, 000-এর বেশি জিনের সংগ্রহকে 3,900টি গ্রুপে (তথাকথিত পরিবার, অর্থাৎ। ফেজ প্রোটিন পরিবার) তাদের ভাগ করা অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম অনুযায়ী। এই পরিবারগুলির বেশিরভাগের (~75%) মাইকোব্যাকটেরিওফেজের বাইরে হোমোলোগ নেই এবং এগুলির কার্যকারিতা অজানা। মাইকোব্যাকটেরিওফেজ জাইলসের সঙ্গে জেনেটিক গবেষণায় দেখা গেছে যে 45 শতাংশ জিন লাইটিক বৃদ্ধির জন্য অপ্রয়োজনীয়। 2023 সালের মে মাস পর্যন্ত, ফেজেসডিবি ওয়েবসাইট 12579টি রিপোর্ট করা মাইকোব্যাকটেরিওফেজ তালিকাভুক্ত করেছে, যার মধ্যে 2257টি ক্রমবদ্ধ করা হয়েছে। ক্রমবদ্ধ ফেজগুলির প্রায় এক-তৃতীয়াংশ ক্লাস্টার "এ"-তে পড়ে, যার মধ্যে এল5 রয়েছে। শ্রেণীবিন্যাস ফেজডিবি দ্বারা ক্লাস্টারিং ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্য রেখে, মাইকোব্যাকটেরিওফেজগুলি আই. সি. টি. ভি-র ভাইরাস শ্রেণীবিন্যাস গাছের অনেক জায়গায় বিভক্ত। কিছু উদাহরণ হলঃ ফেজ এল5 এবং এর আত্মীয়দের ফ্রমানভাইরাস হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। মাইকোব্যাকটেরিয়াম ভাইরাস এল5 দেখুন। জোয়েজে এবং টিএম4-কে টিমকোয়াট্রোভাইরাস (টিএম4-এর নামে নামকরণ করা হয়েছে) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। ফেজ "কর্নডগ"-কে কর্নডগভাইরাস হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। হোস্ট রেঞ্জ হোস্ট রেঞ্জ বিশ্লেষণ দেখায় যে এম স্মেগমাটিস থেকে সমস্ত মাইকোব্যাকটেরিওফেজ অন্যান্য স্ট্রেনকে সংক্রামিত করে না এবং শুধুমাত্র ক্লাস্টার কে এবং ক্লাস্টার এ-এর নির্দিষ্ট সাবক্লাস্টারগুলিতে ফেজগুলি দক্ষতার সাথে এম যক্ষ্মাকে সংক্রামিত করে (চিত্র 1)। যাইহোক, মিউট্যান্টগুলি কিছু ফেজ থেকে সহজেই বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে যা এই অন্যান্য স্ট্রেনগুলিকে সংক্রামিত করার জন্য তাদের হোস্ট পরিসীমা প্রসারিত করে। যাইহোক, পোষক পরিসরের আণবিক ভিত্তি নির্দিষ্ট জিনের আচরণ এবং উপস্থিতির উপর নির্ভর করে। এটি জিন পরিবার এবং পছন্দের পোষকের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্কের সম্ভাবনা বাড়ায়। মাইকোব্যাকটেরিওফেজ সংক্রমণের ক্ষেত্রগুলি সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় না কারণ এতে রিসেপ্টর প্রাপ্যতা, সীমাবদ্ধতা-পরিবর্তন, গর্ভপাত সংক্রমণ এবং আরও অনেক কিছু সহ বিভিন্ন প্রক্রিয়া জড়িত। এই প্রক্রিয়াগুলি ক্লাস্টার্ড রেগুলেটরি ইন্টারস্পেসড শর্ট প্যালিনড্রোমিক রিপিটস (সি. আর. আই. এস. পি. আর) এবং রূপান্তরমূলক যন্ত্রের মতো বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে মধ্যস্থতা করা যেতে পারে। ফেজগুলি বিবর্তিত, স্বতঃস্ফূর্ত রূপান্তর এবং বৈচিত্র্যের মাধ্যমে এই সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করে। জিনোম স্থাপত্য 1993 সালে প্রথম ক্রমযুক্ত মাইকোব্যাকটেরিওফেজ জিনোম ছিল মাইকোব্যাকটেরিওফেজ এল5। পরবর্তী বছরগুলিতে শত শত অতিরিক্ত জিনোম সিকোয়েন্স করা হয়েছে। মাইকোব্যাকটেরিওফেজগুলিতে অত্যন্ত মোজাইক জিনোম থাকে। তাদের জিনোম সিকোয়েন্স ফেজ এবং ফেজ এবং তাদের মাইকোব্যাকটেরিয়াল হোস্ট উভয়ের মধ্যে ব্যাপক অনুভূমিক জেনেটিক স্থানান্তরের প্রমাণ দেখায়। এই ক্রমগুলির তুলনা প্রকৃতিতে এই ধরনের জিনগত বিনিময় কত ঘন ঘন ঘটতে পারে তা ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করেছে, পাশাপাশি কীভাবে ফেজগুলি ব্যাকটেরিয়ার প্যাথোজেনিসিটিতে অবদান রাখতে পারে। 60টি মাইকোব্যাকটেরিওফেজের একটি নির্বাচন পৃথক করা হয়েছিল এবং 2009 সালে তাদের জিনোমগুলি সিকোয়েন্স করা হয়েছিল। ফেজগুলির মধ্যে সাদৃশ্য নির্ধারণ এবং তাদের জিনগত বৈচিত্র্য অন্বেষণ করার প্রচেষ্টায় এই জিনোম সিকোয়েন্সগুলিকে বিভিন্ন পদ্ধতিতে গুচ্ছগুলিতে গোষ্ঠীভুক্ত করা হয়েছিল। অর্ধেকেরও বেশি ফেজ প্রজাতি মূলত পেনসিলভেনিয়ার পিটসবার্গে বা তার কাছাকাছি পাওয়া গিয়েছিল, যদিও অন্যগুলি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের অন্যান্য স্থান, ভারত এবং জাপানে পাওয়া গেছে। বিভিন্ন বৈশ্বিক উৎস থেকে মাইকোব্যাকটেরিওফেজ প্রজাতির জিনোমে কোনও স্বতন্ত্র পার্থক্য পাওয়া যায়নি। মাইকোব্যাকটেরিওফেজ জিনোমে জিনোমের অন্যান্য উপাদানের তুলনায় দ্রুত জিনগত প্রবাহের মধ্য দিয়ে যাওয়া জিনের একটি উপসেট পাওয়া গেছে। এই "দ্রুত প্রবাহ" জিনগুলি প্রায়শই মাইকোব্যাকটেরিওফেজের মধ্যে বিনিময় হয় এবং গড় মাইকোব্যাকটেরিওফেজের জিনের তুলনায় ক্রমানুসারে 50 শতাংশ ছোট হয়। ঐতিহাসিকভাবে, মাইকোব্যাকটেরিওফেজ "টাইপ" করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছে (অর্থাৎ। "নির্ণয় করুন") মাইকোব্যাকটেরিয়া, কারণ প্রতিটি ফেজ শুধুমাত্র একটি বা কয়েকটি ব্যাকটেরিয়া স্ট্রেনকে সংক্রামিত করে। 1980-এর দশকে ফেজগুলি তাদের হোস্টকে জিনগতভাবে পরিচালনা করার সরঞ্জাম হিসাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল। উদাহরণস্বরূপ, ফেজ টি. এম. 4 শাটল ফাসমিড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল যা এসচেরিকিয়া কোলাইতে বড় মহাজাগতিক হিসাবে এবং মাইকোব্যাকটেরিয়ায় ফেজ হিসাবে প্রতিলিপি তৈরি করে। শাটল ফাসমিডগুলি ই. কোলাইতে পরিচালিত হতে পারে এবং মাইকোব্যাকটেরিয়ায় বিদেশী ডিএনএ দক্ষতার সাথে প্রবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। মাইকোব্যাকটেরিয়াল হোস্ট সহ ফেজগুলি মানুষের মধ্যে মাইকোব্যাকটেরিয়াল সংক্রমণ বোঝার এবং লড়াই করার জন্য বিশেষভাবে কার্যকর হতে পারে। অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধের জন্য এম. টিউবারকিউলোসিসের স্ট্রেনগুলি পরীক্ষা করার জন্য একটি রিপোর্টার জিন বহনকারী মাইকোব্যাকটেরিওফেজ ব্যবহার করার জন্য একটি ব্যবস্থা তৈরি করা হয়েছে। ভবিষ্যতে, মাইকোব্যাকটেরিওফেজ ফেজ থেরাপির মাধ্যমে সংক্রমণের চিকিৎসার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। 2019 সালে জানা গেছে যে তিনটি মাইকোব্যাকটেরিওফেজ সিস্টিক ফাইব্রোসিস এবং প্রসারিত এম. অ্যাবসাসাস সাবস্প সহ একটি 15 বছর বয়সী মেয়েকে প্রতিদিন দুবার শিরায় দেওয়া হয়েছিল। ফুসফুস প্রতিস্থাপনের পরে ঘটে যাওয়া ম্যাসিলিএন্স সংক্রমণ। চিকিৎসা থেকে রোগীর স্পষ্ট সুবিধা ছিল এবং অ্যান্টিবায়োটিকের সঙ্গে সংযুক্ত ফেজ চিকিৎসা বেশ কয়েক বছর ধরে বাড়ানো হয়েছিল। 2022 সালে জানা যায় যে, দুটি মাইকোব্যাকটেরিওফেজ প্রতিদিন দু 'বার একটি যুবককে শিরায় দেওয়া হয়েছিল যার চিকিৎসা ছিল-রিফ্র্যাক্টরি এম. অ্যাবসিয়াস সাবস্প। অ্যাবসাসাস পালমোনারি সংক্রমণ এবং গুরুতর সিস্টিক ফাইব্রোসিস ফুসফুসের রোগ। প্রায় 100 দিনের সম্মিলিত ফেজ এবং অ্যান্টিবায়োটিক চিকিৎসার পরে এম. অ্যাবসিসাসের শ্বাসনালীর কালচারগুলি নেতিবাচক হয়ে ওঠে এবং বিভিন্ন ধরনের বায়োমার্কার থেরাপিউটিক প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করে। 379 দিনের চিকিত্সার পরে ব্যক্তিটি একটি দ্বিপক্ষীয় ফুসফুস প্রতিস্থাপন পেয়েছিলেন এবং বিস্ফোরিত ফুসফুসের টিস্যু থেকে কালচারগুলি ব্যাকটেরিয়া নির্মূলের বিষয়টি নিশ্চিত করেছে। তথ্যসূত্র বাইরের লিঙ্ক মাইকোব্যাকটেরিওফেজ ডাটাবেস