Micromonas
માઇક્રોમોનાસ એ મામીલેસી કુટુંબમાં લીલા શેવાળની એક જાતિ છે. 2016 માં બીજી પ્રજાતિના લાક્ષણિકતા પહેલાં, માઇક્રોમોનાસ કોમોડા, માઇક્રોમોનાસ પુસિલાને જીનસની એકમાત્ર પ્રજાતિ માનવામાં આવતી હતી, જેના કારણે જીનસની અંદર એક જ પ્રજાતિ અંગે ચર્ચા કરવા માટે અપ્રમાણસર સંશોધન થયું હતું. તે કેટલાક દરિયાઈ ઇકોસિસ્ટમ્સમાં પ્રબળ પ્રકાશસંશ્લેષક પિકોયુકેરિયોટ હોવાનું સૂચવવામાં આવે છે. ઘણા દરિયાઈ શેવાળથી વિપરીત, તે ગરમ અને ઠંડા બંને પાણીમાં વ્યાપકપણે વહેંચાય છે. તે એક મજબૂત તરણવીર છે અને ફોટોટેક્સિક પ્રતિસાદ દર્શાવે છે. માઇક્રોમોનાસ પુસિલાને આકારવિજ્ઞાન અને વસવાટોમાં સમાનતા હોવા છતાં 3 થી 5 જુદા જુદા ક્લેડ્સમાં વહેંચવામાં આવે છે. ક્લેડ્સના જુદા જુદા ગુણોત્તર સમગ્ર દરિયાઇ ઇકોસિસ્ટમમાં એમ. પુસિલાની વસ્તીમાં ફાળો આપે છે, જે વિશિષ્ટ વ્યવસાય અને વાયરસ ચેપ પ્રત્યેની સંવેદનશીલતાના આધારે ક્લેડ્સની પૂર્વધારણા તરફ દોરી જાય છે. ડિસ્કવરી માઇક્રોમોનાસ પુસિલાને અભ્યાસ કરાયેલ પ્રથમ પિકોપ્લાંકટન માનવામાં આવે છે, જ્યારે 1950ના દાયકામાં આર. બુચર દ્વારા તેની શોધ કરવામાં આવી હતી અને તેનું નામ ક્રોમુલિના પુસિલ રાખવામાં આવ્યું હતું. પાછળથી, 1960ના દાયકામાં અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિકો, આઈરીન મેન્ટન અને મેરી પાર્ક દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ્સ એમ. પુસીલા પર વધુ વિગતો પૂરી પાડે છે. સેલ મોર્ફોલોજી અને માળખું માઇક્રોમોનાસ એ નાના એકકોશિક પિઅર-આકારના માઇક્રો-એલ્ગીનું જૂથ છે જેમાં કોષની દિવાલ નથી. વર્ગના અન્ય સભ્યોની જેમ, તેમની પાસે એક જ મિટોકોન્ડ્રિયન અને એક જ ક્લોરોપ્લાસ્ટ હોય છે, જે લગભગ અડધા કોષને આવરી લે છે. સ્કેલ-લેસ ફ્લેજેલમની હાજરીને કારણે તેઓ તરી શકે છે. આ જાતિ માટે ફ્લેજેલમનું એક્સોનેમલ માળખું અલગ છે કારણ કે પેરિફેરલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની કેન્દ્રિય જોડીની સમાપ્તિ સુધી વિસ્તરતું નથી, જે કેન્દ્રિય જોડીની ગતિની દૃશ્યમાન તપાસને મંજૂરી આપે છે. માઇક્રોમોનાસમાં, ફ્લાજેલમના અન્ય ઘટકોની ગતિ હોવા છતાં, કેન્દ્રિય જોડી સતત ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે. જ્યારે કોષનું કદ, આકાર અને કોષમાં ફ્લાજેલમ દાખલ કરવાનું સ્થાન તાણ અને આનુવંશિક ક્લેડ્સમાં સમાન હોય છે, ત્યારે સંબંધિત વાળ બિંદુની લંબાઈમાં તફાવત જીનસની અંદર ફ્લાજેલાની વિવિધ લંબાઈમાં પરિણમે છે. એન્ટિબાયોટિક એમ. પુસિલાના એક જ જાતનો ઉપયોગ કરીને એન્ટિબાયોટિકની સંવેદનશીલતા નક્કી કરવામાં આવી હતી, જેનો હેતુ અભ્યાસો અને પ્રયોગોમાં ઉપયોગમાં લેવા માટે અક્ષીય સંવર્ધનનું ઉત્પાદન કરવાનો હતો. ચોક્કસ એન્ટિબાયોટિકની સંભવિત અસરો નક્કી કરવા માટે એન્ટિબાયોટિક્સની શ્રેણી સાથે M.pusilla ના તાણનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રતિકારઃ બેન્ઝિલપેનિસિલિન, જેન્ટામિસિન, કેનામાઇસિન, નિયોમાઇસિન, સ્ટ્રેપ્ટોમાઇસિન સંવેદનશીલઃ ક્લોરામ્ફેનિકોલ, પોલીમાઇક્સિન બી. એમ. પુસીલા માટે, એન્ટિબાયોટિક પ્રત્યેની સંવેદનશીલતા સંભવિત રીતે તે ચોક્કસ એન્ટિબાયોટિકના જીવાણુનાશક સ્તરને આધિન હોય ત્યારે ઘાતક અસરને બદલે વૃદ્ધિની ક્ષતિ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. એન્ટિબાયોટિક્સના આ સમૂહ તરફ એમ. પુસિલાના અન્ય તાણની સંવેદનશીલતા સમાન હોવી જોઈએ. આનુવંશિક ઉત્ક્રાંતિ ઇતિહાસ માઇક્રોમોનાસ તે વંશમાંથી શરૂઆતમાં અલગ થઈ ગયા જે તમામ આધુનિક પાર્થિવ છોડ તરફ દોરી ગયા. વ્યક્તિગત પ્રજાતિઓમાં 18S રાઇબોસોમલ આર. એન. એ. જનીન ક્રમ ખૂબ સમાન હોય છે, જેની સરખામણી ઘણીવાર સૂક્ષ્મ વિશિષ્ટતા નક્કી કરવા માટે થાય છે, જો કે, તમામ માઇક્રોમોનાસ પ્રજાતિઓ વચ્ચે માત્ર 90 ટકા વિવિધ જનીનો વહેંચાયેલા હોય છે. ચોક્કસ જનીનોના ક્રમમાં માત્ર નાના ફેરફારોની સરખામણીમાં સંપૂર્ણ જનીનોની આ હાજરી અથવા ગેરહાજરી સૂચવે છે કે માઇક્રોમોનાસ સઘન આડી જનીન સ્થાનાંતરણનું પરિણામ છે. મૂળ માઇક્રોમોનાસ સંદર્ભ જીનોમ એક તાણ, આર. સી. સી. 299 માંથી બનાવવામાં આવ્યો હતો, જે સૌપ્રથમ 1998 માં ઇક્વેટોરિયલ પેસિફિક નમૂનામાંથી અલગ કરવામાં આવ્યો હતો. આ જાતિનું બે દાયકાથી સતત સંવર્ધન કરવામાં આવે છે અને તે રોસ્કોફ કલ્ચર કલેક્શનમાંથી ઉપલબ્ધ છે. 2005 માં, તાણની મોનોક્લોનલ સંસ્કૃતિને અલગ કરવામાં આવી હતી. એક્સેનિક સ્ટ્રેન સેન્ટર ફોર કલ્ચર ઓફ મરીન ફાયટોપ્લાંકટનમાંથી CCMP2709 નામ હેઠળ ઉપલબ્ધ છે. હાલમાં, સમશીતોષ્ણ દરિયાકાંઠાના પાણીમાંથી અલગ કરવામાં આવેલા એક અલગ ડાઘને અનુક્રમિત કરવામાં આવી રહ્યો છે. જીનોમ માળખું સમગ્ર માઇક્રોમોનાસ એસપી. જિનોમને સૌપ્રથમ 2014માં શોટગન ક્રમબદ્ધ કરવામાં આવ્યો હતો. માઇક્રોમોનાસ લગભગ 19 એમબી ધરાવે છે, જો કે આ પ્રજાતિઓ અને તાણ વચ્ચે સહેજ બદલાય છે. આ 17 રંગસૂત્રોથી બનેલું છે અને તેમાં 59 ટકા જી. સી. સામગ્રી છે. લગભગ 10000 પ્રોટીન અને 70 કાર્યાત્મક આર. એન. એ. માટે જીનોમ કોડ [ઓપન રીડિંગ ફ્રેમ્સ] પર આધારિત છે. સેલ્યુલર મિકેનિઝમ્સ સેલ વૃદ્ધિ અને વિભાજન માઇક્રોમોનાસ વિખંડન દ્વારા અલૈંગિક રીતે પ્રજનન કરે છે. એવું જોવામાં આવ્યું છે કે એમ. પુસીલા સમગ્ર દિવસ દરમિયાન ઓપ્ટિકલ લાક્ષણિકતાઓમાં પરિવર્તનશીલતા દર્શાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે કોષનું કદ અને પ્રકાશનું સ્કેટરિંગ. પ્રકાશ સાથેના સમયગાળા દરમિયાન આ માપમાં વધારો થાય છે, ત્યારબાદ પ્રકાશ વિનાના સમયગાળા દરમિયાન ઘટાડો થાય છે. આ તારણો સાથે સુસંગત છે કે પ્રોટીઓમિક રૂપરેખાઓ ડાયેલ ચક્રમાં બદલાય છે, જેમાં કોષ પ્રસાર સંબંધિત પ્રોટીનની અભિવ્યક્તિમાં વધારો થાય છે, જ્યારે કોષો વિભાજિત થવાનું શરૂ કરે છે અને નાના થાય છે ત્યારે અંધારામાં લિપિડ અને કોષ પટલનું પુનર્ગઠન થાય છે. જો કે, જનીનો અને પ્રોટીનનું અભિવ્યક્તિ સ્તર હજુ પણ સમાન ચયાપચય માર્ગમાં બદલાઈ શકે છે. એવું પણ સૂચવવામાં આવ્યું છે કે 3 'યુ. ટી. આર. નું માળખું નિયમનકારી પ્રણાલીમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. પ્રકાશ-લણણી પ્રણાલી માઇક્રોમોનાસ પ્રજાતિઓ હજુ પણ પ્રકાશસંશ્લેષક રંગદ્રવ્યોના સમાન સંગ્રહને મામેલોફિસી વર્ગના સભ્યો તરીકે વહેંચે છે, જેમાં સામાન્ય રંગદ્રવ્યો ક્લોરોફિલ એ અને ક્લોરોફિલ બી, તેમજ પ્રસિનોક્સેનથિન (ઝેન્થોફિલ કે) નો સમાવેશ થાય છે, જે γ-અંત જૂથ ધરાવતી રચના સાથે સોંપવામાં આવેલ પ્રથમ શેવાળ કેરોટીનોઇડ છે. એવું જાણવા મળ્યું છે કે તેના મોટાભાગના ઝેન્થોફિલ ઓક્સિડાઇઝ્ડ સ્થિતિમાં છે અને ડાયાટોમ્સ, ગોલ્ડન અને બ્રાઉન શેવાળ અને ડાયનોફ્લેજેલેટ્સ જેવા અન્ય મહત્વપૂર્ણ દરિયાઈ પ્લાન્કટોન સાથે સમાનતા દર્શાવે છે. વધુમાં, સી. એચ. એલ. સી. સી. એસ.-170 નામનું બીજું રંગદ્રવ્ય સમુદ્રના ઊંડા ભાગમાં રહેતા માઇક્રોમોનાસ અને ઓસ્ટ્રિયોકોકસના કેટલાક પ્રકારોમાં જોવા મળે છે, જે ઓછા પ્રકાશની તીવ્રતા હેઠળ રહેતા સજીવો માટે સંભવિત અનુકૂલન સૂચવી શકે છે. માઇક્રોમોનાસના પ્રકાશ-લણણી સંકુલ રંગદ્રવ્યની રચના અને પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં સ્થિરતાની દ્રષ્ટિએ અન્ય લીલા શેવાળથી અલગ પડે છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે આ પ્રોટીન પ્રકાશ લણણી માટે ત્રણ અલગ-અલગ રંગદ્રવ્યોનો ઉપયોગ કરે છે, અને તેઓ ઊંચા તાપમાન અને ડિટર્જન્ટની હાજરી સામે પ્રતિરોધક છે. પેપ્ટિડોગ્લાયકેન બાયોસિન્થેસિસ માઇક્રોમોનાસમાંથી ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ, જે એન્ડોસિમ્બાયોસિસ દ્વારા સાયનોબેક્ટેરિયામાંથી ઉદ્ભવ્યા હોવાનું સૂચવવામાં આવે છે, તેમાં આસપાસના પેપ્ટિડોગ્લાયકેન સ્તર નથી, તેમ છતાં પેપ્ટિડોગ્લાયકેન બાયોસિન્થેસિસ માર્ગ એમ. પુસિલામાં સંપૂર્ણ અને એમ. કોમોડામાં આંશિક હોવાનું જોવા મળે છે, જેમાં માત્ર કેટલાક સંબંધિત ઉત્સેચકોની હાજરી છે. જ્યારે માઇક્રોમોનાસ માટે આ માર્ગની ભૂમિકા હજુ પણ તપાસ હેઠળ છે, ત્યારે આ નિરીક્ષણ ગ્લોકોફાઇટ શેવાળ સાથે માઇક્રોમોનાસની વિવિધ પ્રજાતિઓ માટે એક વંશ દર્શાવે છે, જેમાં હજુ પણ તેમના ક્લોરોપ્લાસ્ટ પેપ્ટિડોગ્લાયકેનથી ઢંકાયેલા છે. ઇકોલોજીકલ મહત્વ માઇક્રોમોનાસ દરિયાઈ અને દરિયાકાંઠાના પ્રદેશોમાં પિકોપ્લાંકટોનિક બાયોમાસ અને ઉત્પાદકતાનો નોંધપાત્ર જથ્થો બનાવે છે. છેલ્લા દાયકામાં માઇક્રોમોનાસની વિપુલતામાં વધારો થયો છે. પુરાવા દર્શાવે છે કે સંખ્યામાં આ ઉછાળો આબોહવા પરિવર્તન દ્વારા પ્રેરિત થાય છે, જે આર્કટિકમાં વધુ તીવ્ર રીતે અનુભવાયો છે. પાછલા વર્ષોમાં એવું માનવામાં આવતું હતું કે લીલી શેવાળની પ્રજાતિઓ માત્ર પ્રકાશસંશ્લેષણાત્મક છે, માત્ર તે શોધવા માટે કે એવું ન હતું. માઇક્રોમોનાસ તેમજ પ્રસિનોફાઇટ્સે મિક્સોટ્રોફિક જીવનશૈલી અપનાવી છે અને આર્કટિકની અંદર પ્રોકેરીયોટિક વસ્તી પર ભારે અસર કરે છે. માઇક્રોમોનાસ દ્વારા પ્રોકેરીયોટ્સના મોટા વપરાશને કારણે, અભ્યાસો સૂચવે છે કે પ્રકાશસંશ્લેષક પિકોયુકેરીયોટ્સ ટૂંક સમયમાં આર્ક્ટિક પ્રણાલીઓની પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા અને બેક્ટેરિવરી પર પ્રભુત્વ મેળવશે. પ્રયોગશાળાના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે એક જ જીનસની અંદરની પ્રજાતિઓએ તેમની મિક્સોટ્રોફિક વ્યૂહરચનાઓને તેમના અલગ વાતાવરણમાં બદલી છે. આ વાતાવરણ પ્રકાશની તીવ્રતા, પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતા અને શિકારના કદ દ્વારા અલગ પડી શકે છે, જે બધાએ કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે ક્લેડ-વિશિષ્ટ ફેરફારો દર્શાવ્યા છે. વાયરલ ચેપ માઇક્રોબાયલ સમુદાયોની રચનાને નિયંત્રિત કરીને દરિયાઇ ઇકોસિસ્ટમના સંતુલનમાં મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ તેમની વર્તણૂકો તાપમાન, ચેપની રીત અને યજમાનની સ્થિતિ સહિત અનેક પરિબળોથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. માઇક્રોમોનાસ-ચેપગ્રસ્ત વાયરસની શોધ અને અભ્યાસની સંખ્યા વધી રહી છે. માઇક્રોમોનાસ પુસીલા વાયરસ હાલમાં એમ. પુસીલા વસ્તી સાથે સહઅસ્તિત્વ ધરાવતા 45 વાયરલ તાણની ઓળખ કરવામાં આવી છે. વાયરસની સંક્રામકતા યજમાન તાણ, પ્રકાશની ઉપલબ્ધતા અને વાયરસના શોષણ પર આધારિત છે. વાયરસ લિસિસને કારણે દૈનિક સરેરાશ મૃત્યુ એમ. પુસિલાની વસ્તીના લગભગ 2 થી 10 ટકા હોવાનો અંદાજ છે. માઇક્રોમોનાસ પુસીલા રીઓવાયરસ (એમ. પી. આર. વી.): રીઓવાયરસનું પ્રથમ અલગતા જે પ્રોટિસ્ટને ચેપ લગાડે છે. આ વાયરસ પરિવારના અન્ય સભ્યો કરતા મોટો હોવાનું જાણવા મળે છે. માઇક્રોમોનાસ પોલારિસ વાયરસ એ ધ્રુવીય સમુદ્રના પાણીમાંથી અલગ કરવામાં આવેલો પ્રથમ ફાયકોડનાવાયરસ છે. તે એમ. પોલારિસને ચેપ લગાડી શકે છે, જે માઇક્રોમોનાનો ધ્રુવીય ઇકોટાઇપ છે જે નીચા તાપમાનવાળા પાણીમાં અનુકૂળ થઈ ગયો છે. પુરાવા સૂચવે છે કે આબોહવા પરિવર્તનને કારણે તાપમાનમાં વધારો વાયરસ અને યજમાન બંનેની ક્લોનલ રચનાને બદલી શકે છે. મેટાબોલિક એન્જિનિયરિંગ વિશ્વમાં વધતી જતી વસ્તી સાથે, જંગલી માછલીઓ અને શેવાળની તેમના બહુઅસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ (પીયુએફએ) ના સ્ત્રોત માટે માંગમાં વધારો થયો છે, જે વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે તેમજ મનુષ્યમાં આરોગ્યની જાળવણી માટે જરૂરી છે. તાજેતરના સંશોધનો છોડ સાથે એમ. પુસિલામાં હાજર એન્ઝાઇમ એસાઇલ-કોએ Δ6-ડેસેચ્યુરેઝનો ઉપયોગ કરીને પીયુએફએના ઉત્પાદન માટે વૈકલ્પિક પદ્ધતિની તપાસ કરી રહ્યા છે. એસાઇલ-કોએ Δ6-ડિસેચ્યુરેઝનો એમ. પુસીલા સ્ટ્રેન જમીનના છોડમાં ઓમેગા-3 સબસ્ટ્રેટ્સ માટે મજબૂત બંધનકર્તા પસંદગીને કારણે બહુઅસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ સંશ્લેષણ માર્ગમાં અત્યંત અસરકારક છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ નાના શેવાળના જનીનો વિશ્વના મહાસાગરોમાં ક્લોરોફાઇટા જાતિ મામિલોફાઇસી દરિયાઈ સુક્ષ્મસજીવોમાં કાર્બનના સંચાલનમાં મોટી ભૂમિકા પર પ્રકાશ પાડે છે