Anabaena circinalis
એનાબેના સર્કિનાલિસ એ ગ્રામ-નેગેટિવ, પ્રકાશસંશ્લેષક સાયનોબેક્ટેરિયાની એક પ્રજાતિ છે જે સમગ્ર વિશ્વમાં તાજા પાણીના વાતાવરણમાં સામાન્ય છે. એ. સર્કિનાલિસમાં મોટાભાગનો વૈજ્ઞાનિક રસ તેના કેટલાક સંભવિત હાનિકારક સાયનોટોક્સિનના ઉત્પાદનને આભારી છે, જેમાં બળતરાથી માંડીને ઘાતક સુધીની શક્તિ છે. વૃદ્ધિ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં, એ. સર્કિનાલિસ મોટા શેવાળ જેવા મોર બનાવે છે, જે સંભવિત રીતે વિસ્તારની વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિને નુકસાન પહોંચાડે છે. મોર્ફોલોજી એનાબેના સર્કિનાલિસ ફિલામેન્ટસ મોર્ફોલોજી દર્શાવે છે, દરેક ફિલામેન્ટ કાર્ય-વિશિષ્ટ કોષોની એક સ્ટ્રિંગ છે. કોષના તફાવતનો દેખાવ એક મહાન ઉત્ક્રાંતિ લીપ હતો; સાયનોબેક્ટેરિયાને પૃથ્વી પરના પ્રથમ બહુકોશિક સજીવોમાંના એક તરીકે ચિહ્નિત કરે છે. એ. સર્કિનાલિસ ફિલામેન્ટ પર, સૌથી વધુ સંખ્યાબંધ રચનાઓ વનસ્પતિ કોષો છે, જે પર્યાવરણીય કાર્બન, પાણી અને સૂર્યપ્રકાશમાંથી ઉચ્ચ-ઊર્જા શર્કરાના પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે. પ્રકાશસંશ્લેષણમાંથી ઉર્જાનો ઉપયોગ, અંશતઃ, નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોમાંથી સેલ્યુલર સામગ્રીના જૈવસંશ્લેષણ માટે થાય છે. એવા સમયગાળા દરમિયાન જ્યારે સંયુક્ત નાઇટ્રોજન (દા. ત. એમોનિયા અથવા નાઇટ્રેટ) ઉપલબ્ધ નથી, એ. સર્કિનાલિસ હેટેરોસિસ્ટ્સ બનાવે છે, મોટા, ગોળાકાર, નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ કોષો દર દસથી વીસ કોષો અથવા ફિલામેન્ટ પર જોવા મળે છે. હેટેરોસિસ્ટ્સ પર્યાવરણીય નાઇટ્રોજન (N2) ને એમોનિયા અથવા નાઇટ્રેટ જેવા સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે કાર્ય કરે છે. નાઇટ્રોજેનેઝ, એક ઓક્સિજન-સંવેદનશીલ ઉત્સેચક, આ રૂપાંતરણ માટે જરૂરી છે. નાઇટ્રોજનની યોગ્ય કામગીરી માટે, હેટેરોસિસ્ટનું અંતઃકોશિક વાતાવરણ એનારોબિક હોવું જોઈએ, જે કાર્ય હેટેરોસિસ્ટ દિવાલની ઓક્સિજન-અભેદ્ય રચના દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે કામ કરતા હોવા છતાં, વનસ્પતિ કોષો અને હેટેરોસિસ્ટ્સ બંને જીવતંત્રના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી છે; વનસ્પતિ કોષો જીવતંત્રને ઊર્જા સમૃદ્ધ શર્કરા પ્રદાન કરે છે, જ્યારે હેટેરોસિસ્ટ્સ એમિનો એસિડ ઉત્પાદન અને સેલ્યુલર બાયોસિન્થેસિસ માટે નાઇટ્રોજનને સ્થિર કરે છે. તંતુઓ સાથે ગેસ વેક્યુલ્સ પણ જોવા મળે છે, વિશિષ્ટ ખંડ જે ઉપરની તરફ અથવા નીચેની તરફની હિલચાલ પૂરી પાડવા માટે હવા સાથે ફૂલે છે અથવા વિક્ષેપિત થાય છે. આ અનુકૂલન એ. સર્કિનાલિસને અનુકૂળ ઊંડાઈ પર સ્થાન આપે છે, જે ઉપલબ્ધ સૂર્યપ્રકાશ, પાણીનું તાપમાન અથવા O2 સાંદ્રતા દ્વારા નક્કી થાય છે. શ્રેષ્ઠ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ સાથે, એનાબેના સર્કિનાલિસ અનિયંત્રિત રીતે વૃદ્ધિ પામે છે, મોટા મોર બનાવે છે જે પાણીની સપાટી (અંજીર) પર લીલી કાદવ તરીકે દેખાય છે. 2). કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં, એ. સર્કિનાલિસ બીજકણ જેવા કોષો બનાવે છે જેને અકિનેટિસ કહેવાય છે. અકિનેટ નીચા તાપમાન, શુષ્કતા અને અંધારા સામે પ્રતિરોધક છે. ઘણીવાર, જ્યાં સુધી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ અંકુરણ અને ફરીથી વૃદ્ધિને મંજૂરી ન આપે ત્યાં સુધી અકિનેટ કાંપમાં હાઇબરનેટ થશે. એનાબેના સર્કિનાલિસના ઉત્તર અમેરિકન અને યુરોપિયન તાણના ન્યુરોટોક્સિન એનાટોક્સિન-એ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ઓળખાયેલ પ્રથમ સાયનોબેક્ટેરિયલ ન્યુરોટોક્સિનમાંથી એક છે. 1950 ના દાયકાના અંતમાં, દૂષિત પીવાના પાણીને કારણે ઘણા પશુઓના મૃત્યુ પછી સંશોધન ઉત્સાહપૂર્વક શરૂ થયું. ઇન્જેશનથી મૃત્યુ સુધીના પ્રમાણમાં ટૂંકા સમયને કારણે, ઝેરને અશુભ રીતે વેરી ફાસ્ટ ડેથ ફેક્ટર (વીએફડીએફ) નામ આપવામાં આવ્યું હતું. એનાટોક્સિન-એ પોસ્ટસિનેપ્ટિક નિકોટિનિક એગોનિસ્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે ચેતાસ્નાયુ જંકશન પર એસિટિલકોલાઇન રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે. જો કે, એસિટિલકોલાઇનથી વિપરીત, એનાટોક્સિન-એ કોલિનેસ્ટેરેઝ દ્વારા અધોગતિ પામતું નથી, પરિણામે સતત સ્નાયુ સંકોચન થાય છે. આ વિક્ષેપ સંકલનની ખોટ, લકવો, સ્નાયુઓમાં ખેંચાણ, શ્વાસની તકલીફ અને સંભવતઃ મૃત્યુ તરીકે રજૂ થાય છે. જૈવિક વિષાક્તતા ઉપરાંત, એનાબેના સર્કિનાલિસ મોરમાં વ્યાપારી માછીમારીના વિસ્તારો, જળ-ઉપચાર સુવિધાઓ અને મનોરંજક જળમાર્ગોને વિક્ષેપિત કરવાની ક્ષમતા છે. આમાં ઝેરી નિરીક્ષણની ઊંચી કિંમત ઉમેરો, અને તે સ્પષ્ટ છે કે એનાબેના સર્કિનાલિસની હાનિકારક આર્થિક અસર પણ થઈ શકે છે. ઓસ્ટ્રેલિયાના કેટલાક તાજા પાણીના વાતાવરણમાં, એ. સર્કિનાલિસ લકવાગ્રસ્ત શેલફિશ ઝેર (પી. એસ. ટી.) ઉત્પન્ન કરવા માટે જાણીતું છે, જે કેટલાક દરિયાઈ ડાયનોફ્લેજેલેટ્સમાં પણ જોવા મળતું ન્યુરોટોક્સિન છે. ગંભીર પી. એસ. ટી. નશો લકવાગ્રસ્ત શેલફિશ ઝેર (પી. એસ. પી.) તરીકે ઓળખાતી સંભવિત જીવલેણ બીમારીમાં પરિણમી શકે છે. પી. એસ. ટી. સેક્સિટોક્સિન તરીકે ઓળખાતા ઝેરના વર્ગમાં છે, જે કુદરતી રીતે ઉત્પન્ન થતા સૌથી ઝેરી પદાર્થોમાંના એક છે. સેક્સિટોક્સિન ઝેર સોડિયમ અને પોટેશિયમ ચેનલોના અવરોધ સાથે શરૂ થાય છે, જે ઝડપથી ન્યુરલ એક્શન પોટેન્શિયલમાં ઘટાડો, શિથિલ લકવો, શ્વસન ધરપકડ અને છેવટે મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. ફિલોજેની ભૌગોલિક સ્થાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના, એ. સર્કિનાલિસ મોનોફિલેટિક છે, જે આશરે 1 થી 2 અબજ વર્ષો પહેલા સાયનોબેક્ટેરિયલ પૂર્વજમાંથી વિકસિત થયું છે. કારણ કે પી. એસ. ટી.-ઉત્પાદક એ. સર્કિનાલિસ મોર્ફોલોજિકલ રીતે નોન-પી. એસ. ટી. સ્ટ્રેઇન્સ જેવું જ છે, આ વસ્તીને વધુ પેટા વિભાજિત કરવાના પ્રયાસો કરવામાં આવી રહ્યા છે. ઐતિહાસિક રીતે, પી. સી. આર. પ્રાઇમરનો ઉપયોગ 16એસ આર. આર. એન. એ. ને અલગ કરવા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવે છે, જે સાયનોબેક્ટેરિયલ રિબોસોમલ સબયૂનિટનો અત્યંત સંરક્ષિત વિસ્તાર છે. જો કે, આર. પી. ઓ. સી. 1 જનીનોમાં પાયાની વિવિધતાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા નવા પરીક્ષણો જાતિ અને પ્રજાતિ બંને સ્તરે વધુ ચોક્કસ સાબિત થયા છે. આ ચોકસાઇ એ. સર્કિનાલિસ પ્રજાતિઓમાં પી. એસ. ટી. ની હાજરી અથવા ગેરહાજરીનું વધુને વધુ સચોટ નિર્ધારણ પ્રદાન કરે છે. એપ્લિકેશન્સ એનાબેના સર્કિનાલિસ (અને સમાન પ્રજાતિઓ) દ્વારા ઉત્પાદિત ઝેર ઘણા જુદા જુદા એનાલોગમાં જોવા મળે છે, દરેક ઝેરીમાં બદલાય છે. બાયોટ્રાન્સફોર્મેશન પ્રયોગોએ અત્યંત ઝેરી પી. એસ. ટી. ના ઓછા ઝેરી સ્વરૂપોમાં રાસાયણિક રૂપાંતરણમાં વચન દર્શાવ્યું છે. આ પ્રક્રિયા જોખમી મોરને ભરપાઈ ન કરી શકાય તેવું નુકસાન પહોંચાડે તે પહેલાં તેને બિનઝેરીકરણ કરવાની રીત પ્રદાન કરી શકે છે. વધુમાં, પી. એસ. ટી. ના કેટલાક સ્વરૂપોએ વિવિધ લાંબી તબીબી પરિસ્થિતિઓ માટે લાંબા સમય સુધી ચાલતા એનેસ્થેટિક્સ તરીકે વચન આપ્યું છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ મિલિટરીએ 1950ના દાયકાથી સેક્સિટોક્સિન પર સંશોધન કર્યું છે, જેમાં ટોક્સિન એજન્ટનું નામ ટીઝેડ રાખ્યું છે. 1960 માં, રશિયન હવાઈ ક્ષેત્ર પર હવે કુખ્યાત 'યુ-2 ઘટના' નું સંચાલન કરતી વખતે, સીઆઇએ પાયલોટ ફ્રાન્સિસ ગેરી પાવર્સ પાસે સેક્સિટોક્સિન "આત્મઘાતી ગોળી" હોવાની અફવા હતી, જેને પાછળથી તેની ધરપકડ પર ઉપયોગ ન કરવા બદલ તેની ટીકા કરવામાં આવી હતી. ત્યારથી લશ્કરી સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે સેક્સિટોક્સિનના એરોસોલ પ્રસરણમાં સરીન નર્વ ગેસ અને રિસિન બંને કરતાં ઘણી વધારે ઝેરી હોય છે, જે યુદ્ધભૂમિ પર સેક્સિટોક્સિનનો ઉપયોગ કરવાની સંભાવના તરફ દોરી જાય છે. જો કે, 1993 ના કેમિકલ વેપન્સ કન્વેન્શન (સીડબ્લ્યુસી) એ સેક્સિટોક્સિનને શેડ્યૂલ 1 પદાર્થ તરીકે વર્ગીકૃત કર્યું, જેનો અર્થ છેઃ સેક્સિટોક્સિનમાં જૈવિક હથિયાર તરીકે અથવા અન્ય શસ્ત્રના પુરોગામી તરીકે ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા છે. શસ્ત્રોના ઉત્પાદનની બહાર સેક્સિટોક્સિનનો કોઈ વ્યવહારુ ઉપયોગ નથી. સીડબલ્યુસી અનુસાર, વર્ષ 2010 સુધીમાં સેક્સિટોક્સિન સહિત તમામ રાસાયણિક શસ્ત્રોના ભંડારનો નાશ કરવાનો હતો. સંદર્ભો નોસ્ટોકેસી