Fibrolytic bacterium
ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া অণুজীবের একটি গোষ্ঠী গঠন করে যা সেলুলোলাইটিক এবং হেমিসেলুলোলাইটিক এনজাইম সংশ্লেষ করার ক্ষমতার জন্য জটিল উদ্ভিদ পলিস্যাকারাইডগুলি প্রক্রিয়া করতে সক্ষম। পলিস্যাকারাইডগুলি উদ্ভিদের কোষীয় কোষের দেওয়ালে একটি কম্প্যাক্ট ফাইবার আকারে উপস্থিত থাকে যেখানে এগুলি মূলত সেলুলোজ এবং হেমিসেলুলোজ দ্বারা গঠিত। ফাইব্রোলাইটিক এনজাইম, যা সেলুলাস হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, উদ্ভিদ পলিস্যাকারাইডের β (1-> 4) বন্ধনকে হাইড্রোলাইজ করতে পারে। সেলুলেজ এবং হেমিসেলুলাজ (জাইলানেজ নামেও পরিচিত) এই উৎসেচকগুলির দুটি প্রধান প্রতিনিধি। জৈবিক বৈশিষ্ট্য ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া শক্তি এবং কার্বন ব্যাকবোন অর্জনের জন্য কার্বোহাইড্রেটগুলিকে ক্যাটাবোলাইজ করার প্রধান বিপাকীয় পথ হিসাবে গ্লাইকোলাইসিস এবং পেন্টোজ ফসফেট পথ ব্যবহার করে। তারা অ্যামোনিয়াকে নাইট্রোজেনের প্রধান এবং কার্যত একচেটিয়া উৎস হিসাবে ব্যবহার করে এবং তাদের বিকাশের জন্য বেশ কয়েকটি বি-ভিটামিন প্রয়োজন। তারা প্রায়শই তাদের কিছু পুষ্টি পাওয়ার জন্য অন্যান্য অণুজীবের উপর নির্ভর করে। যদিও তাদের বৃদ্ধির হার ধীর বলে মনে করা হয়, তবে যথেষ্ট পরিমাণে শর্ট-চেইন ফ্যাটি অ্যাসিডের (আইসোবুটাইরিক এবং আইসোভালেরিক) উপস্থিতিতে এটি বাড়ানো যেতে পারে। এই যৌগগুলি সাধারণত অন্যান্য অণুজীবের অ্যামিনো অ্যাসিড গাঁজন ক্রিয়াকলাপের একটি পণ্য হিসাবে উত্পন্ন হয়। তাদের আবাসস্থলের অবস্থার কারণে, বেশিরভাগ ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া অ্যানেরোবিক। সেলুলোলাইটিক সম্প্রদায় বেশিরভাগ ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়াকে ব্যাকটেরায়ডোটা বা ব্যাসিলোটা হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় এবং এতে বিভিন্ন অঙ্গসংস্থানগত এবং শারীরবৃত্তীয় বৈশিষ্ট্যযুক্ত বেশ কয়েকটি ব্যাকটেরিয়া প্রজাতি রয়েছে। এগুলি সাধারণত সাধারণ প্রজাতি যা বিভিন্ন পোকামাকড় এবং স্তন্যপায়ী প্রজাতির সাথে একটি সহজীবি সম্পর্ক রয়েছে, যা তাদের গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল উদ্ভিদের অন্যতম প্রধান উপাদান গঠন করে। প্রকৃতপক্ষে, তৃণভোজী প্রাণীদের মধ্যে রুমিনাল উপাদানের প্রতিটি মিলিলিটার বিভিন্ন প্রজাতি এবং প্রজাতির প্রায় 50 মিলিয়ন ব্যাকটেরিয়ায় পৌঁছতে পারে। । বিভিন্ন ক্ষেত্রে উদ্ভিদ তন্তুগুলির শিল্প প্রক্রিয়াকরণের গুরুত্বের পরিপ্রেক্ষিতে, বিভিন্ন প্রাণীর গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্টে ফাইব্রোলাইটিক সম্প্রদায়ের জিনোমিক বিশ্লেষণ জটিল পলিস্যাকারাইডগুলির (লিগনোসেলুলাইটিক জৈববস্তুপুঞ্জ সহ) রূপান্তরের জন্য নতুন জৈবপ্রযুক্তিগত সরঞ্জাম সরবরাহ করতে পারে। প্রয়োগগুলি এখন পর্যন্ত, বেশিরভাগ প্রয়োগগুলি এক বা একাধিক ধরনের সেলুলেসযুক্ত এনজাইম্যাটিক জলীয় দ্রবণ ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়। উনিশ শতকের শেষের দিকে ডেনমার্ক ও জাপানে শিল্প ব্যবহারের জন্য উৎসেচক উৎপাদনের সূত্রপাত হয়। এনজাইম হল একটি কোষীয় পণ্য যা প্রাণী এবং উদ্ভিজ্জ টিস্যু থেকে বা নির্বাচিত অণুজীবের জৈবিক ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে পাওয়া যায়। তারপর বিভিন্ন শিল্প প্রক্রিয়াতে এনজাইম ব্যবহার করা হয়। শিল্প প্রয়োগের জন্য উৎসেচক দ্রবণ উৎপাদনের জন্য প্রথমে সেগুলি প্রচুর পরিমাণে সংগ্রহ করা এবং তারপর সেগুলিকে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে শুদ্ধ করা প্রয়োজন; এটি উৎপাদন প্রক্রিয়াকে দীর্ঘ এবং ব্যয়বহুল করে তোলে। একটি সম্ভাব্য বিকল্প হ 'ল মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের সাথে কাজ করা, যা প্রক্রিয়াটিকে সংক্ষিপ্ত এবং সস্তা করে তোলে। যাইহোক, এনজাইম্যাটিক সমাধান প্রয়োগের তুলনায় ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের সাথে কাজ করার সময় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ অনেক বেশি কঠিন। সাধারণ প্রয়োগ 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে, ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত এনজাইমগুলি গবাদি পশুর খাবারে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল। লিগনোসেলুলোসিক উপাদানের আংশিক পরিপাকের জন্য এটি তাদের খাদ্য থেকে আরও শক্তি অর্জনের সুযোগ করে দেয়। এগুলি খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ শিল্পে, ফল ও শাকসব্জির রস পরিস্রাবণে, ভোজ্য তেল উত্তোলনে, বেকিং ইত্যাদিতে গুরুত্ব অর্জন করছে। উপরন্তু, এই ধরনের এনজাইমের ব্যবহার ধীরে ধীরে টেক্সটাইল এবং লন্ড্রি শিল্পে প্রসারিত হয়েছিল, যেখানে তারা কাপড়ের তীব্র নীলকে বিবর্ণ করতে এবং তাদের আরও বিবর্ণ চেহারা প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়। রাসায়নিক শিল্পে, এই এনজাইমগুলি নতুন ডিটারজেন্ট এবং ধোয়ার তরলগুলির বিকাশের অনুমতি দিয়েছে; কাগজ শিল্পে তারা ব্লিচিং প্রক্রিয়াগুলিতে খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, বিষাক্ততা হ্রাস করে এবং আরও অর্থনৈতিক হয়; এবং জৈবপ্রযুক্তিগত গবেষণায়, ফাইব্রোলাইটিক এনজাইম থেকে সেলুলোজ বাইন্ডিং ডোমেনের ব্যবহার রিকম্বিনেন্ট প্রোটিনের পরিশোধনকে অনুমতি দিয়েছে। জৈববস্তুপুঞ্জের অবক্ষয়ের মাধ্যমে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি উৎপাদনে ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে বলে আশা করা হচ্ছে। জৈবপ্রযুক্তির অন্যতম প্রধান উদ্দেশ্য হল জৈব জ্বালানি উৎপাদন, যার লক্ষ্য হল নির্গমন হ্রাস করা, কারণ উদ্ভিদ উপাদান থেকে প্রাপ্ত জৈব জ্বালানি বায়ুমণ্ডলীয় উৎপাদনে মোট অবদান রাখে না। সেলুলোলাইটিক উৎসের জৈব জ্বালানির জ্বলন চলাকালীন নির্গত গ্যাস উদ্ভিজ্জ বৃদ্ধিতে পুনরায় শোষিত হবে এবং এই কারণেই এর পরিবেশগত প্রভাব এতটা নেতিবাচক নয়। ফাইব্রোলাইটিক জিন এবং ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়ার আবিষ্কার সম্ভবত, সবচেয়ে বেশি অধ্যয়নরত ফাইব্রোলাইটিক সম্প্রদায় হল রুমিনেন্টদের মধ্যে একটি। যাইহোক, এমন অন্যান্য জীব রয়েছে যা পোকামাকড় থেকে শুরু করে মোলাস্ক পর্যন্ত উদ্ভিজ্জ তন্তুগুলিকে হ্রাস করতে সক্ষম, তারা সকলেই বিভিন্ন মাইক্রোবিয়াল সিম্বিয়ন্টের ক্রিয়াকলাপের জন্য এটি করতে পারে। উদ্ভিজ্জ তন্তু এবং সম্পর্কিত প্রয়োগগুলির শিল্প রূপান্তর প্রক্রিয়াগুলির উন্নতির জন্য নতুন এবং দক্ষ এনজাইম এবং বিশেষ ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়গুলি আবিষ্কার করা প্রয়োজন। এরপরে আমরা ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া থেকে জিন এবং জিনোম আবিষ্কারের প্রধান পদক্ষেপগুলি বর্ণনা করি। রুমিনেন্টদের গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল গহ্বর থেকে ফাইব্রোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া পাওয়ার জন্য যে প্রথম পদক্ষেপটি অনুসরণ করা যেতে পারে তা হল একটি গরুর রুমেনের ভিতরে লক্ষ্যযুক্ত সম্প্রদায়ের সংস্কৃতি যা একটি উচ্চ সেলুলোজ সামগ্রী (উদাহরণস্বরূপ, প্যানিকাম ভার্জ্যাটাম) সহ একটি ঘাসযুক্ত একটি নাইলন ব্যাগ প্রবর্তন করে। অস্ত্রোপচারের মাধ্যমে মেরুদণ্ডে একটি ছিদ্র করা হয় যাতে একটি ট্যাম্পনের মাধ্যমে বাইরে থেকে রুমেন পাওয়া যায় যা ফিস্টুলা বন্ধ হওয়া এড়ায়। নাইলন ব্যাগটি 72 ঘন্টার মধ্যে ইনকিউবেট করা হয়। ইনকিউবেশনের পরে উদ্ভিজ্জ তন্তুতে আটকে থাকা অণুজীবগুলিকে রুমিনাল তরলে ঝুলন্ত অণুজীব থেকে আলাদা করা গুরুত্বপূর্ণ। মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের নির্দিষ্টতার বিশ্লেষণ নমুনার উপর সম্প্রদায়ের নির্দিষ্টতা বিশ্লেষণ করতে, একটি রেফারেন্স নমুনার সাথে নমুনার ছোট সাবইউনিট রাইবোসোমাল আর. এন. এ-র ক্রমের বৈচিত্র্যের তুলনা করা যেতে পারে। নমুনার ডি. এন. এ নিষ্কাশন ও পরিশোধন করার পর, পিসিআর ইমালসন কৌশলটি ছোট রাইবোসোমাল সাবইউনিটের জিনগুলিকে প্রশস্ত করতে ব্যবহৃত হয়। তারপর প্রতিটি পরিবর্ধন পাইরোসেকুয়েন্সিং কৌশলের সাথে ক্রমবদ্ধ করা হয়। একবার আমাদের কাছে সিকোয়েন্সগুলি থাকলে তাদের তুলনা করতে হবে এবং সাদৃশ্যের মাত্রা অনুসারে গোষ্ঠীভুক্ত করতে হবে, ওটিইউএস (অপারেশনাল ট্যাক্সোনমিক ইউনিট) সংজ্ঞায়িত করতে-যা সিকোয়েন্সের গোষ্ঠী যা ফাইলোজেনেটিকভাবে কাছাকাছি জীবের অন্তর্গত। দুটি নমুনার ওটিইউএস-এর তুলনা করলে উভয় মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের পার্থক্য মূল্যায়ন করা যেতে পারে। মেটাজেনমিক সিকোয়েন্সিং লিগনোসেলুলাইটিক জিনের সিকোয়েন্স পাওয়ার জন্য একটি সঠিক মেটাজেনমিক বিশ্লেষণ করা হয়। নমুনার সম্পূর্ণ ডি. এন. এ-র ক্রম এবং সমাবেশ নমুনার মেটাজেনম দেয়। কার্বোহাইড্রেট সক্রিয় জিনের সনাক্তকরণ ফাইব্রোলাইটিক ক্রিয়াকলাপযুক্ত প্রোটিনের জন্য এনকোড করা জিনগুলির সনাক্তকরণ দুটি ধাপে করা হয়। প্রথমত, একটি বায়োইনফরম্যাটিক বিশ্লেষণ করা হয়। মেটাজেনমিক বিশ্লেষণে প্রাপ্ত ক্রমগুলি পরিচিত ফাইব্রোলাইটিক প্রোটিনের জিন ক্রমের সাথে তুলনা করা হয় (উদাহরণস্বরূপ তথ্য ভিত্তিক কার্বোহাইড্রেট অ্যাক্টিভ এনজাইম (সিএজেওয়াই)-এর ক্রমগুলি)। এই প্রথম ধাপে প্রার্থী জিনের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় এবং এগুলিই পরবর্তী ধাপে ব্যবহৃত হয়। দ্বিতীয় ধাপে, প্রোটিন অভিব্যক্তির জন্য একটি গ্রন্থাগার তৈরি করা হয়। এক্সপ্রেশন ভেক্টরগুলি E.coli-এ প্রবর্তিত হয় এবং এই ব্যাকটেরিয়াগুলির বৃদ্ধির পরে সুপারনেট্যান্ট বিভিন্ন স্তরের উপর জৈব রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপের জন্য পরীক্ষা করা হয়। ফাইব্রোলাইটিক অণুজীবের সনাক্তকরণ কোন অণুজীবগুলি চিহ্নিত করা হয়েছে এমন এনজাইমগুলির অন্তর্গত তা সনাক্ত করতে এবং মেটাজেনম সমাবেশ সঠিক ছিল কিনা তা পরীক্ষা করতে, ফ্লো সাইটোমেট্রি দ্বারা নমুনা থেকে বিভিন্ন প্রজাতির ব্যাকটেরিয়ার পৃথকীকরণ করা যেতে পারে। ফ্লোরোক্রোম লেবেলযুক্ত নির্দিষ্ট অ্যান্টিবডিগুলির ব্যবহার নমুনার বিভিন্ন ধরনের কোষকে আলাদা করা সম্ভব করে তোলে যা বিভিন্ন ফাইলোজেনেটিক গোষ্ঠীর অন্তর্গত। এই কৌশলটিকে বলা হয় ফ্লুরোসেন্স অ্যাক্টিভেটেড সেল সার্টিং (এফ. এ. সি. এস)। একবার বিভিন্ন প্রজাতির ব্যাকটেরিয়া পৃথক হয়ে গেলে, তাদের জিনোমগুলি সিকোয়েন্স করা হয় এবং মেটাজেনমিক বিশ্লেষণের বৈধতা করা যেতে পারে। বাহ্যিক লিঙ্ক www.sciencemag.org তথ্যসূত্র দ্য ইন্ডাস্ট্রিয়াল এনজাইমোলজিস্টঃ লেস গ্লিকোসিল হিড্রোলেস, প্রোটিজেস আই লাইপাস টি. পোনস নোয়োলা, ও. পেরেজ আভালোস। সেলুলাস ওয়াই জিলানাসাস এন লা industria.a ডিপার্টমেন্ট অফ বায়োটেকনোলজিয়া ওয়াই বায়োইনজেনিয়ারিয়া ডেল সিনভেস্ট্যাভ আর. এল. বাল্ডউইন, এম. জে. অ্যালিসন। রুমান মেটাবলিজম। জার্নাল অফ অ্যানিম্যাল সায়েন্স 1983। 57:461-477 একটি ডাইজেস্টিয়ান রুমিনাল Rev.Fac-এর পরিচয়। অ্যাগ্রন। লুজ। ভলিউম 15 নভেম্বর 1 মুন্ডো গানাদেরো। মাদ্রিদ-এর এস. এ.-তে ইউমেডিয়ার সঙ্গে পুরুষদের সম্পর্ক ছিল। সি/ক্লাউডিও কোয়েল্লো, 16। 28001 ম্যাড্রিড "অন্ত্রের ব্যাকটেরিয়া দ্বারা পলিস্যাকারাইড ব্যবহারঃ জিনোমিক বিশ্লেষণ থেকে নতুন অন্তর্দৃষ্টির সম্ভাবনা" হ্যারি জে। ফ্লিন্ট, এডওয়ার্ড এ. বায়ার, মার্কো টি. রিনকন, রাফায়েল লেমেড এবং ব্রায়ান এ। সাদা। 2008 সালের ব্যাকটেরিয়ার প্রকৃতিকে পুনরুজ্জীবিত করুন