Nitrosopumilus
{{ટેક્સોબોક્સ | ઇમેજ = ThaspiviridaeFig1rv2.png | ઇમેજ _ કેપ્શન = નાઇટ્રોસોપુમિલસ મેરિટિમસ, આંશિક રીતે નાઇટ્રોસોપુમિલસ સ્પિન્ડલ-આકારના વાયરસ 1 (થેસ્પિવિરિડે) ના વાયરિયન સાથે જોડાયેલ છે. | ડોમેન = આર્કીયા | ફાયલમ = નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા | ક્લાસિસ = નાઇટ્રોસોસ્ફેરિયા | ઓર્ડો = નાઇટ્રોસોપુમિલેસ | ફેમિલીયા = નાઇટ્રોસોપુમિલેસી | જીનસ = નાઇટ્રોસોપુમિલસ | જીનસ _ ઓથોરિટી = કિન એટ અલ. 2017 | પ્રકાર _ પ્રજાતિઓ = નાઇટ્રોસોપ્યુમિલસ મેરિટિમસ | પ્રકાર _ પ્રજાતિઓ _ સત્તા = કિન એટ અલ. 2017 | પેટાવિભાગ _ ક્રમાંક = પ્રજાતિ | પેટાવિભાગ = એન. એડ્રિયાટિકસ "સીએ. એન. એસ્ટુએરીયુમિસ "" સીએ. એન. કેટાલિનેન્સીસ "એન. કોબાલામિનિજીન્સ" "એન. સિમ્બાસ્ટેલા" "એન. ડેટ્રિટિફેરસ" "એન. હેક્સાડેલા" "સીએ. એન. કોરીન્સિસ "" સીએ. એન. લિમેનેટિકસ "એન. મેરિટિમસ" એન. ઓક્સીક્લિને "એન. પિરાનેન્સિસ" સીએ. એન. સેલેરિયસ "" સીએ. એન. સેડિમિનિસ "એન. યુરેફિલસ" એન. ઝોસ્ટેરા | સમાનાર્થી = "સીએ. નાઇટ્રોસોપ્યુમિલસ "કોનેકે એટ અલ. 2005 "સીએ. નાઇટ્રોસોમેરિનસ "અહલગ્રેન એટ અલ. 2017}] નાઇટ્રોસોપ્યુમિલસ મેરિટિમસ એ દરિયાઈ પાણીમાં રહેતો એક અત્યંત સામાન્ય આર્કિયોન છે. તે ગ્રુપ 1એ નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા (અગાઉ થૌમરચેયોટા) નો પ્રથમ સભ્ય છે જે શુદ્ધ સંવર્ધનમાં અલગ પડે છે. જીન સિક્વન્સ સૂચવે છે કે ગ્રુપ 1એ નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા ઓલિગોટ્રોફિક સપાટી સમુદ્ર સાથે સર્વવ્યાપક છે અને ગ્રહની આસપાસના મોટાભાગના બિન-દરિયાકાંઠાના દરિયાઈ પાણીમાં મળી શકે છે. તે 2 માઈક્રોમીટર વ્યાસ ધરાવતા સૌથી નાના સજીવોમાંનું એક છે. એન. મેરિટિમસ પ્રજાતિના કોષો મગફળી જેવા આકારના હોય છે અને તે વ્યક્તિગત અને છૂટક સમૂહ બંનેમાં મળી શકે છે. તેઓ એમોનિયાને નાઇટ્રાઇટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે અને એન. મેરિટિમસના સભ્યો એમોનિયાને તેનું જીવન ટકાવી રાખવા માટે 10 નેનોમોલર જેટલા નીચા સ્તરે ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે. પ્રજાતિ એન. મેરિટિમસમાં આર્કિયા ઓક્સિજન-ક્ષીણ વસવાટોમાં રહે છે. એમોનિયા ઓક્સિડેશન માટે જરૂરી ઓક્સિજન નવીન માર્ગ દ્વારા ઉત્પન્ન થઈ શકે છે જે ઓક્સિજન અને ડાઇનાઇટ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે. એન. મેરિટિમસ આમ એવા સજીવોમાં છે જે અંધારામાં ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે. આ જીવતંત્રને ડેવિડ સ્ટાલ (યુનિવર્સિટી ઓફ વોશિંગ્ટન) ની આગેવાની હેઠળના જૂથ દ્વારા સિએટલ એક્વેરિયમ ખાતે ઉષ્ણકટિબંધીય ટાંકીમાં કાંપમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું. જીવવિજ્ઞાન લિપિડ પટલ એન. મેરિટિમસની વસ્તી કદાચ સમુદ્રમાં ગ્લિસરોલ ડાયલકિલ ગ્લિસરોલ ટેટ્રેથર્સ (જી. ડી. જી. ટી.) નો મુખ્ય સ્રોત છે, એક સંયોજન જે તેમના મોનોલેયર લિપિડિક સેલ પટલને અખંડ ધ્રુવીય લિપિડ્સ (આઇ. પી. એલ.) તરીકે ક્રેનાર્કિયોલ સાથે બનાવે છે. આ પટલ માળખું પ્રોટોન પ્રેરક બળને મહત્તમ કરવાનું માનવામાં આવે છે. આ સજીવોના પટલમાં જોવા મળતા સંયોજનો, જેમ કે જી. ડી. જી. ટી., આઇ. પી. એલ. અને ક્રેનાર્કિયોલ, પાણીના સ્તંભમાં નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા જૂથ સાથે જોડાયેલા સજીવોની હાજરી માટે બાયોમાર્કર તરીકે ઉપયોગી થઈ શકે છે. આ આર્કિયા તાપમાન (જી. ડી. જી. ટી. ચક્રીયકરણ દ્વારા), વૃદ્ધિ, ચયાપચયની સ્થિતિ અને, જો ઓછા નાટકીય રીતે હોય તો પણ, પી. એચ. ના સંબંધમાં તેમના પટલની રચનામાં ફેરફાર કરે છે. કોષ વિભાજન યુરીઆર્કિયોટા, થર્મોપ્રોટોટા અને નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા એ આર્કિયાના ત્રણ મુખ્ય પ્રકારોમાંથી કેટલાક છે જે કોષ વિભાજનનો ઉપયોગ ડુપ્લિકેટ કરવા માટે કરે છે. યુરિયાર્કેયોટા અને બેક્ટેરિયા કોષ વિભાજનમાં એફટીએસઝેડ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, જ્યારે થર્મોપ્રોટોટા સીવીડી મશીનરીનો ઉપયોગ કરીને વિભાજન કરે છે. જો કે, એન. મેરિટિમસ જેવા નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા એફટીએસઝેડ અને સીડીવી એમ બંને પદ્ધતિઓ અપનાવે છે. તેમ છતાં, વધુ સંશોધનો પછી, એન. મેરિટિમસ કોષ વિભાજન દરમિયાન એફટીએસઝેડને બદલે મુખ્યત્વે સીવીડી પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરતા હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. આ કિસ્સામાં, એન. <આઇ. ડી. 1>, અન્નિકા સી., એરિક ઇ. એલન, મારિયા કિમ, સ્ટીવન ફેરીરા અને ક્રિસ્ટોફર એ. ફ્રાન્સિસ માટે કોષ વિભાજનમાં સી. વી. ડી. એ પ્રાથમિક પ્રણાલી છે. "કેન્ડિડેટસ નાઇટ્રોસોપ્યુમિલસ સલારિયા" BD31 નું જીનોમ સિક્વન્સ, સાન ફ્રાન્સિસ્કો ખાડી નદીમુખમાંથી એક એમોનિયા-ઓક્સિડાઇઝિંગ આર્કિયોન ". જર્નલ ઓફ બેક્ટેરિયોલોજી 194, નં. 8 (15 એપ્રિલ 2012): 2121-22. https://doi.org/10.1128/JB.00013-12. તેથી, 1.645Mb ના જીનોમની પ્રતિકૃતિ બનાવવા માટે, એન. મેરિટિમસ 15 થી 18 કલાક વિતાવે છે. શરીરવિજ્ઞાન જીનોમ એમોનિયા-ઓક્સિડાઇઝિંગ બેક્ટેરિયા (એઓબી) અકાર્બનિક કાર્બનનો ઉપયોગ કરીને કેમોલિથોઆટોટ્રોફિક વૃદ્ધિ માટે જાણીતા છે, એન. મેરિટિમસ, એમોનિયા-ઓક્સિડાઇઝિંગ આર્કિયા (એઓએ) વૃદ્ધિની સમાન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે એઓબી મુખ્ય ઉત્સેચક તરીકે-ફિક્સિંગ એન્ઝાઇમ રિબ્યુલોઝ બિસ્ફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ/ઓક્સિજનસેઝ (રુબિસ્કો) સાથે કેલ્વિન-બાસમ-બેન્સન ચક્રનો ઉપયોગ કરે છે; એન. મેરિટિમસ જનીનો અને ઉત્સેચકોના અભાવને કારણે વૈકલ્પિક માર્ગનો ઉપયોગ કરે છે. તેથી, 3-હાઇડ્રોક્સિપ્રોપિઓનેટ/4-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટનો એક પ્રકાર એન. મેરિટિમસ દ્વારા ઓટોટ્રોફિકલી વિકસાવવા માટે વપરાય છે, જે અકાર્બનિક કાર્બનને આત્મસાત કરવાની તેની ક્ષમતાને મંજૂરી આપે છે. કેલ્વિન ચક્રને બદલે 3-હાઇડ્રોક્સિપ્રોપિઓનેટ/4-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ માર્ગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, એન. મેરિટિમસ વૃદ્ધિ લાભ પ્રદાન કરી શકે છે કારણ કે પ્રક્રિયા વધુ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ છે. તેની મૌલિકતાને કારણે, એન. મેરિટિમસ કાર્બન અને નાઇટ્રોજન ચક્ર એમોનિયા ઓક્સિડાઇઝિંગમાં આવશ્યક ભૂમિકા ભજવે છે. એન. મેરિટિમસ જીનોમના અલગતા અને અનુક્રમણિકાએ નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા જૂથ સાથે જોડાયેલા સજીવોના શરીરવિજ્ઞાનની સમજને વિસ્તૃત કરવાની મંજૂરી આપી છે. એન. મેરિટિમસ એ એમોનિયા ઓક્સિડાઇઝિંગ મેટાબોલિઝમનો અભ્યાસ કરનાર પ્રથમ આર્કિયોન હતો. આ જીવતંત્ર દરિયાઈ વાતાવરણમાં સામાન્ય છે, ખાસ કરીને ફોટિક ઝોનના તળિયે જ્યાં એમોનિયમ અને આયર્નનું પ્રમાણ તેની વૃદ્ધિને ટેકો આપવા માટે પૂરતું છે. એન. મેરિટિમસની શરીરવિજ્ઞાન ચોક્કસ પાસાઓ હેઠળ અસ્પષ્ટ છે. તે નાઇટ્રાઇટની રચના સાથે એમોનિયાના ઓક્સિડેશન અને ઓક્સિજનના ઘટાડાથી તેના મહત્વપૂર્ણ કાર્યો માટે ઊર્જાની બચત કરે છે. તે કાર્બનનો સ્રોત છે. તે 3-હાઇડ્રોક્સિપ્રોપિનેટ/4-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ કાર્બન ચક્ર દ્વારા સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા સ્થિર અને આત્મસાત થાય છે. એન. મેરિટિમસ પાણીના સ્તંભ સાથે નાઇટ્રોજન ચક્રમાં મુખ્ય ભૂમિકામાં કામ કરીને નાઇટ્રિફિકેશનનું પ્રથમ પગલું કરે છે. આ ઓક્સિડાઇઝિંગ પ્રતિક્રિયા થોડી માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત કરે છે, તેથી આ સુક્ષ્મસજીવોની વૃદ્ધિ ધીમી હોય છે. એન. મેરિટિમસના જિનોમમાં એમોનિયા મોનોઓક્સિજનેઝ (એ. એમ. ઓ.) એન્ઝાઇમ માટે એન્કોડિંગ, એ. એમ. ઓ. એ. જનીનનો સમાવેશ થાય છે. આ પછીનું એમોનિયાના ઓક્સિડેશનને હાઇડ્રોક્સિલામાઇન (NH2OH) માં પરવાનગી આપે છે. તેના બદલે, જિનોમમાં હાઇડ્રોક્સિલામાઇન ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ (એચ. એ. ઓ.) માટે જનીન એન્કોડિંગનો અભાવ છે, જે મધ્યવર્તી (એન. એચ. 2ઓ. એચ.) ને નાઇટ્રાઇટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે જવાબદાર છે. હાઇડ્રોક્સિલામાઇન મેટાબોલાઇટ તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે, અને તે મેટાબોલિક પ્રતિક્રિયા દરમિયાન તરત જ ખાવામાં આવે છે. આ ચયાપચય માર્ગ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા અન્ય મધ્યવર્તી પદાર્થો છેઃ નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ (NO), નાઈટ્રસ ઓક્સાઇડ (N2O), નાઈટોક્સિલ (HNO). આ ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં ઝેરી હોય છે. હાઇડ્રોક્સિલામાઇનને નાઇટ્રાઇટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે જવાબદાર એન્ઝાઇમ હજુ સુધી જાણીતું નથી. એન. મેરિટિમસના ચયાપચય માર્ગ માટે બે પૂર્વધારણાઓ સૂચવવામાં આવી છે જેમાં બે પ્રકારના ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છેઃ તાંબુ આધારિત ઉત્સેચક (ક્યુ-એમઇ) અને નાઇટ્રાઇટ રિડક્ટેઝ ઉત્સેચક (એનઆઈઆરકે) અને તેની વિરુદ્ધઃ પ્રથમ એકમાં એમોનિયા એએમઓ દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ થાય છે જે હાઇડ્રોક્સિલામાઇન બનાવે છે; પછીનું, વત્તા નાઇટ્રિક ઓક્સાઇડનો અણુ, બદલામાં, તાંબુ આધારિત ઉત્સેચક (ક્યુ-એમઇ) દ્વારા નાઇટ્રાઇટના બે અણુઓ ઉત્પન્ન કરીને ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. આમાંથી એક નાઇટ્રાઇટ રિડક્ટેઝ (એન. આઈ. આર. કે.) દ્વારા ઘટાડીને એન. ઓ. કરવામાં આવે છે અને ક્યુ-એમ. ઈ. ઉત્સેચકમાં પાછું જાય છે. ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સલોકેશન પ્રોટોન મોટિવ ફોર્સ (પીએમએફ) ઉત્પન્ન કરે છે અને એટીપી સંશ્લેષણને મંજૂરી આપે છે. બીજામાં એમોનિયાને એ. એમ. ઓ. દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે જે હાઇડ્રોક્સિલામાઇન બનાવે છે અને પછી બે ઉત્સેચકો, નિરકે અને ક્યુ-એમઇ, હાઇડ્રોક્સિલામાઇનને નાઇટ્રિક ઓક્સાઇડમાં અને તેને નાઇટ્રાઇટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. યોગ્ય ભૂમિકાઓ અને જે ક્રમમાં આ ઉત્સેચકો કામ કરે છે તે સ્પષ્ટ કરવું પડશે. વધુમાં આ પ્રકારના ચયાપચય દ્વારા 'નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ' મુક્ત થાય છે. તે એક મહત્વપૂર્ણ ગ્રીનહાઉસ ગેસ છે જે સંભવતઃ મેટાબોલાઇટ્સના અજૈવિક ડિનાઇટ્રિફિકેશનના પરિણામે ઉત્પન્ન થાય છે. વર્ગીકરણ હાલમાં સ્વીકૃત વર્ગીકરણ સ્ટેન્ડિંગ ઇન નોમેનક્લેચર (એલ. પી. એસ. એન.) અને નેશનલ સેન્ટર ફોર બાયોટેકનોલોજી ઇન્ફર્મેશન (એન. સી. બી. આઈ.) ઇકોલોજી હેબિટેટ્સ લાક્ષણિકતા નાઇટ્રોસોસ્ફેરોટા વંશ, એન. મેરિટિમસ સાથે પ્રોકેરીયોટિક નામોની સૂચિ પર આધારિત છે, જે મુખ્યત્વે પેલેગિક ઝોનની અંદર ઓલિગોટ્રોફિક (પોષક તત્વોમાં નબળું વાતાવરણ) ખુલ્લા સમુદ્રમાં જોવા મળે છે. શરૂઆતમાં સિએટલમાં માછલીઘરમાં શોધાયેલ, આજે એન. મેરીટિમસ ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ઉત્તર પ્રશાંત અને દક્ષિણ એટલાન્ટિક મહાસાગર અથવા પ્રશાંત મહાસાગરમાં મેસોપેલેજિક ઝોન જેવા અસંખ્ય પર્યાવરણને વસાવી શકે છે. એન. મેરિટિમસ એ એક એરોબિક આર્કિયોન છે જે પોષક તત્ત્વોની અત્યંત ઓછી સાંદ્રતા સાથે પણ વધવા માટે સક્ષમ છે, જેમ કે ઘેરા-ઊંડા ખુલ્લા સમુદ્રમાં, જેમાં એન. મેરિટિમસ એક મહત્વપૂર્ણ અસર તરીકે છે. મહાસાગરનું નાઇટ્રિફિકેશન એન. મેરિટિમસ પ્રજાતિના સભ્યો એમોનિયાને ઓક્સિડાઇઝ કરીને નાઇટ્રાઇટ બનાવી શકે છે, જે નાઇટ્રોજન ચક્રનું પ્રથમ પગલું છે. એમોનિયા અને નાઇટ્રેટ એ બે પોષક તત્ત્વો છે જે નાઇટ્રોજનનો અકાર્બનિક ભંડાર બનાવે છે. નબળા વાતાવરણમાં વસતી (કાર્બનિક ઉર્જા સ્ત્રોતો અને સૂર્યપ્રકાશનો અભાવ), એમોનિયાનું ઓક્સિડેશન પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં ફાળો આપી શકે છે. હકીકતમાં, નાઈટ્રેટ ફાયટોપ્લાંકટનના પ્રાથમિક ઉત્પાદનના અડધા ભાગનું બળતણ કરે છે પરંતુ માત્ર ફાયટોપ્લાંકટનને જ નાઈટ્રેટની જરૂર નથી. ઉચ્ચ એમોનિયાનું આકર્ષણ એન. મેરિટિમસને મોટા ભાગે અન્ય દરિયાઈ ફોટોટ્રોફ્સ અને કેમોટ્રોફ્સ સાથે સ્પર્ધા કરવાની મંજૂરી આપે છે. એકમ બાયોમાસ દીઠ એમોનિયમ ટર્નઓવરના સંદર્ભમાં, એન. મેરિટિમસ ઓલિગોટ્રોફિક હેટરોટ્રોફ્સના ટર્નઓવર કરતાં લગભગ 5 ગણો વધારે હશે, અને મોટાભાગના ઓલિગોટ્રોફિક ડાયટોમ્સના જાણીતા ટર્નઓવર કરતાં લગભગ 30 ગણો વધારે હશે. એન. મેરિટિમસ દ્વારા આ બે અવલોકનો નાઇટ્રિફિકેશનની ગણતરી દરિયાઈ નાઇટ્રોજન ચક્રમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. કાર્બન અને ફોસ્ફરસની અસરો વૈકલ્પિક માર્ગ (3-હાઇડ્રોક્સિપ્રોપિઓનેટ/4-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ માર્ગ) દ્વારા અકાર્બનિક કાર્બનને ઠીક કરવાની તેની ક્ષમતા એન. મેરિટિમસને વૈશ્વિક કાર્બન બજેટના પ્રવાહમાં અસરકારક રીતે ભાગ લેવાની મંજૂરી આપે છે. એમોનિયા-ઓક્સિડાઇઝિંગ પાથવે, એન. મેરિટિમસ અને અન્ય દરિયાઈ થૌમાર્ચિયા સાથે જોડાઈને, આશરે, મહાસાગરોમાં ખનિજીકૃત કાર્બનિક કાર્બનમાંથી 4.5% નું પુનર્ચક્રણ કરે છે અને 4.3% હાનિકારક ફોસ્ફરસને નવા ફોસ્ફરસ પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ પણ જુઓ આર્કિયા જાતિના સંદર્ભોની સૂચિ વધુ વાંચન વૈજ્ઞાનિક સામયિકો. વૈજ્ઞાનિક પુસ્તકો વૈજ્ઞાનિક ડેટાબેઝ બાહ્ય કડીઓ આર્કિયા જાતિ કેન્ડિડેટસ ટેક્સ મરીન સુક્ષ્મસજીવો