Acidithiobacillus
એસિડિથિઓબેસિલસ એ "સ્યુડોમોનાડોટા" વંશમાં એસિડિથિઓબેસિલિયાની એક જાતિ છે. આ જાતિમાં સલ્ફર અને/અથવા આયર્ન ઓક્સિડેશન માટે સક્ષમ એસિડોફિલિક સુક્ષ્મસજીવોની દસ પ્રજાતિઓનો સમાવેશ થાય છેઃ એસિડિથિઓબેસિલસ આલ્બર્ટેંસિસ, એસિડિથિઓબેસિલસ કાલ્ડસ, એસિડિથિઓબેસિલસ ક્યુપ્રિથર્મિકસ, એસિડિથિઓબેસિલસ ફેરિયનસ, એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રિડ્યુરન્સ, એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રિફિલસ, એસિડિથિઓબેસિલસ ફેરિવોરન્સ, એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ, એસિડિથિઓબેસિલસ સલ્ફુરિફિલસ અને એસિડિથિઓબેસિલસ થિયોઓક્સિડન્સ. એ. ફેરોક્સિડન્સ એ જીનસનું સૌથી વધુ વ્યાપક અભ્યાસ છે, પરંતુ એ. કાલ્ડસ અને એ. થિયોઓક્સિડન્સ પણ સંશોધનમાં નોંધપાત્ર છે. તમામ "સ્યુડોમોનાડોટા" ની જેમ, એસિડિથિઓબેસિલસ એસપીપી. ગ્રામ-નેગેટિવ અને બિન-બીજકણ રચાય છે. તેઓ એસિડ માઇન ડ્રેનેજના નિર્માણમાં પણ નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવે છે; ખાણકામ ઉદ્યોગમાં એક મોટો વૈશ્વિક પર્યાવરણીય પડકાર. એસિડિથિઓબેસિલસની કેટલીક પ્રજાતિઓનો ઉપયોગ બાયોલીચિંગ અને બાયોમાઇનિંગમાં થાય છે. એસિડિક વાતાવરણમાં આ બેક્ટેરિયાના અસ્તિત્વને ટેકો આપતા જનીનોનો એક ભાગ આડી જનીન સ્થાનાંતરણ દ્વારા મેળવવામાં આવ્યો હોવાનું માનવામાં આવે છે. જીનસ એસિડિથિઓબેસિલસ એસિડિથિઓબેસિલસ એ કેમોલિથોઆટોટ્રોફ્સ છે જે એસિડોફિલિક, મેસોફિલિક અથવા મેસોથર્મોફિલિક તરીકે થઇ શકે છે. એસિડિથિઓબેસિલસ કેલ્ડસ પણ મિક્સોટ્રોફિક રીતે વૃદ્ધિ કરી શકે છે. હાલમાં, આ જાતિમાં દસ પ્રજાતિઓનો સમાવેશ થાય છે જે સલ્ફર સંયોજનોને ઓક્સિડાઇઝ કરીને ઊર્જા મેળવવા માટે સક્ષમ છે, જેમાં અમુક પ્રજાતિઓ લોહ અને લોહ બંનેનો ઉપયોગ કરે છે. કેટલીક પ્રજાતિઓ પર્યાવરણમાંથી હાઇડ્રોજન અને નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરવા માટે પણ વિકસિત થઈ છે. તેઓ કેલ્વિન-બેન્સન-બાશમ ચક્રના ટ્રાન્સએલ્ડોલેઝ પ્રકારનો ઉપયોગ કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાંથી કાર્બનને આત્મસાત કરે છે. આ જાતિમાં ગતિશીલ, સળિયાના આકારના કોષોનો સમાવેશ થાય છે, જે ઓછા પી. એચ. વાતાવરણમાંથી અલગ કરી શકાય છે, જેમાં અન્યથા તટસ્થ ખનિજ અનાજ પર નીચા પી. એચ. સૂક્ષ્મ વાતાવરણનો સમાવેશ થાય છે. ફિલોજેની એસિડાઇથિઓબેસિલેલ્સ ક્રમ (એટલે કે. થર્મિથિઓબેસિલસ) અગાઉ ગામાપ્રોટોબેક્ટેરિયાના સભ્યો હતા, તેમની સ્થિતિ અંગે નોંધપાત્ર ચર્ચા સાથે અને તેઓ બીટાપ્રોટોબેક્ટેરિયામાં પણ આવી શકે છે, પરંતુ પરિસ્થિતિનું સમાધાન સંપૂર્ણ-જીનોમ સંરેખણ અભ્યાસો દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું અને બંને જાતિઓને નવા વર્ગ એસિડિથિઓબેસિલિયામાં ફરીથી વર્ગીકૃત કરવામાં આવી છે. આ જાતિના કેટલાક સભ્યોને 2000માં પુનઃવર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા તે પહેલાં થિયોબેસિલસ એસપીપી તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા હતા. એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ (બેઝોનિયમ થિયોબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ) ને પાયરાઇટ થાપણો જેવા આયર્ન-સલ્ફર ખનિજોમાંથી અલગ કરી શકાય છે, ઓટોટ્રોફિક વૃદ્ધિને ટેકો આપવા અને ફેરિક આયર્ન અને સલ્ફ્યુરિક એસિડનું ઉત્પાદન કરવા માટે ઊર્જા સ્ત્રોતો તરીકે આયર્ન અને સલ્ફરનું ઓક્સિડાઇઝિંગ કરી શકાય છે. એસિડિથિઓબેસિલસ થિયોઓક્સિડેન્સ (બેઝોનિયમ થિયોબેસિલસ થિયોઓક્સિડેન્સ, થિયોબેસિલસ કોન્ક્રિટિવોરસ) સલ્ફરનું ઓક્સિડાઇઝેશન કરે છે અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે; સૌપ્રથમ જમીનમાંથી અલગ પડે છે, તે પણ જોવા મળ્યું છે કે ગટર ગેસમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડને સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં બદલીને કોંક્રિટ ગટર પાઇપના બાયોજેનિક સલ્ફાઇડ કાટનું કારણ બને છે. એસિડોથિઓબેસિલસની અંદરની બાયોલીચિંગ પ્રજાતિઓનો ઉપયોગ બાયોહાઇડ્રોમેટાલર્જી ઉદ્યોગમાં બાયોલીચિંગ અને બાયોમાઇનિંગ તરીકે ઓળખાતી પદ્ધતિઓમાં થાય છે, જેમાં ધાતુઓ તેમના અયસ્કમાંથી બેક્ટેરિયલ ઓક્સિડેશન દ્વારા કાઢવામાં આવે છે. બાયોમાઇનિંગ સોના, પ્લેટિનમ, પોલોનિયમ, રેડોન, રેડિયમ, યુરેનિયમ, નેપ્ચ્યુનિયમ, એમેરિકિયમ, નિકલ, મેંગેનીઝ, બ્રોમિન, પારો અને તેમના આઇસોટોપ મેળવવા માટે બેક્ટેરિયા સાથે અયસ્ક તરીકે કિરણોત્સર્ગી કચરાનો ઉપયોગ કરે છે. 1950માં કોલમર, ટેમ્પલ અને હિંકલ દ્વારા તેની શોધ થઈ ત્યારથી સલ્ફાઇડ અયસ્કોના લીચિંગમાં એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ બાયોહાઇડ્રોમેટાલર્જીના ક્ષેત્રમાં આર્થિક રીતે નોંધપાત્ર બેક્ટેરિયમ તરીકે ઉભરી આવ્યું છે. એ. ફેર્રોક્સિડન્સની શોધ "બાયોહાઇડ્રોમેટાલર્જી" ના વિકાસ તરફ દોરી ગઈ, જે ખનિજો અથવા ઘન કચરો અને એસિડ ખાણના નિકાલમાંથી ધાતુઓના માઇક્રોબાયલ મધ્યસ્થ નિષ્કર્ષણના તમામ પાસાઓ સાથે કામ કરે છે. એ. લો-ગ્રેડ સલ્ફાઇડ અયસ્કમાંથી ધાતુઓના વિસર્જન માટે ફેર્રોઓક્સિડન્સ એક શક્તિશાળી લીચિંગ ઓર્ગેનિઝમ તરીકે સાબિત થયું છે. તાજેતરમાં, ખનિજ સાંદ્રતાના ઉપચાર પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે, તેમજ બેચ અથવા સતત-પ્રવાહ રિએક્ટરોનો ઉપયોગ કરીને જટિલ સલ્ફાઇડ અયસ્ક પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે. એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ સામાન્ય રીતે એસિડ ખાણના ડ્રેનેજ અને ખાણની પૂંછડીઓમાં જોવા મળે છે. લોહ આયર્નનું ઓક્સિડેશન અને સલ્ફર ઓક્સીયાનોન્સ, મેટલ સલ્ફાઇડ્સ અને પ્રાથમિક સલ્ફરમાં ઘટાડો સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ફેરિક સલ્ફેટના ઉત્પાદનમાં પરિણમે છે, આ બદલામાં ધાતુઓ અને અન્ય સંયોજનોના દ્રાવ્યકરણનું કારણ બને છે. પરિણામે, એ. ફેર્રોક્સિડન્સ બાયોરિમેડિએશન પ્રક્રિયાઓ માટે રસપ્રદ હોઈ શકે છે. એસિડાઇથિઓબેસિલસ પણ સામાન્ય રીતે કાટ દર્શાવતા વિસ્તારોમાં ગટરોની આંતરિક સપાટીઓ પર વિપુલ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે; આનુવંશિક ક્રમ સામાન્ય પ્રજાતિઓ તરીકે એસિડાઇથિઓબેસિલસ થિયોઓક્સિડન્સને ઓળખે છે, જો કે તે ક્યારેક આવા સ્થળોએથી ગેરહાજર હોય છે. મોર્ફોલોજી એસિડિથિઓબેસિલસ એસપીપી. તે એક કોષ તરીકે અથવા ક્યારેક જોડી અથવા સાંકળોમાં થાય છે, જે વૃદ્ધિની સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે. અત્યંત ગતિશીલ પ્રજાતિઓ તેમજ બિન-ગતિશીલ પ્રજાતિઓનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. ગતિશીલ જાતોમાં એ. આલ્બર્ટેંસિસના અપવાદ સાથે એક જ ફ્લેજેલમ હોય છે, જેમાં ધ્રુવીય ફ્લેજેલા અને ગ્લાયકોકેલિક્સનો એક ભાગ હોય છે. નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણ પણ આ જાતિમાં કેટલીક પ્રજાતિઓ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવતું એક મહત્વપૂર્ણ પર્યાવરણીય કાર્ય છે, જેમ કે ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે પરમાણુ હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરીને વૃદ્ધિ થાય છે-દરેક પ્રજાતિમાં કોઈ પણ ગુણધર્મ જોવા મળતો નથી. ફેરિક આયર્નનો ઉપયોગ કેટલીક પ્રજાતિઓ દ્વારા અંતિમ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે થઈ શકે છે. ઇવોલ્યુશન એસિડિથિઓબેસિલસ એસપીપી. તેઓ ગરમ ઝરણા, એસિડ માઇન ડ્રેનેજ (ત્યજી દેવાયેલા ખાણ ડ્રેનેજ) અથવા માઇન ટેલિંગ્સ, એસિડિક માટી અને સલ્ફિડિક ગુફાઓ જેવા વિવિધ વાતાવરણમાં વસવાટ કરવા માટે જાણીતા છે. પાર્થિવ ગરમ ઝરણા હાલમાં એક મહત્વપૂર્ણ સંશોધન કેન્દ્ર છે કારણ કે તેઓ જાતિ માટે જાણીતી મર્યાદિત પરિસ્થિતિઓ પ્રદાન કરી શકે છે, પરંતુ માઇક્રોબાયલ સમુદાયોને હોસ્ટ કરે છે જેમાં એસિડિથિઓબેસિલસ ક્યારેક હાજર હોય છે. આ બેક્ટેરિયા માટે મહત્તમ પી. એચ. શરતો પ્રજાતિઓ અનુસાર અલગ અલગ હોય છે, પરંતુ કેટલીક પ્રજાતિઓના સ્તરે પી. એચ. શરતોમાં 8.94 જેટલી ઊંચી અને 97.6 ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલું ઊંચું તાપમાન જોવા મળ્યું છે. એસિડિથિઓબેસિલસની તમામ પ્રજાતિઓ પીએચ અને તાપમાનની સ્થિતિમાં 0.5 થી 6 અને 5 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી 52 ડિગ્રી સેલ્સિયસની વચ્ચે વૃદ્ધિ કરી શકે છે. તેઓ ભારે ધાતુઓ પ્રત્યે અત્યંત સહિષ્ણુ છે અને એવા વાતાવરણમાં વિકાસ કરી શકે છે જ્યાં આ ધાતુઓની ઉચ્ચ સાંદ્રતા હાજર હોય. ઊર્જા મેળવવા માટે, તેઓ સલ્ફર ઓક્સિડેશનને મોલેક્યુલર ઓક્સિજનમાં જોડી બનાવવા માટે વિકસિત થયા છે પરંતુ ઇલેક્ટ્રોન દાતાઓ અથવા સ્વીકારનારાઓ તરીકે તેમની આસપાસના અન્ય સંસાધનોનો પણ ઉપયોગ કરી શકે છે. તેઓ આડા જનીન સ્થાનાંતરણ દ્વારા આ વાતાવરણમાં રહેવા માટે અનુકૂળ થયા છે, પરંતુ જેના દ્વારા તેઓ નીચા પીએચ વાતાવરણમાં ટકી શકે છે તે આધાર સંભવતઃ ઊભી જનીન સ્થાનાંતરણ દ્વારા વિકસિત થયો છે. તે સંભવિત છે કે એસિડિથિઓબેસિલસમાં એસિડ પ્રતિકારના પાયાના જનીનો સૌપ્રથમ ન્યુટ્રોફાઇલમાંથી વારસામાં મળ્યા હતા, સંભવતઃ થર્મોફિલિક, અને તેમના સમગ્ર ઉત્ક્રાંતિ ઇતિહાસ દરમિયાન વધુ એસિડ પ્રતિકાર જનીનો પડોશી એસિડોફિલ્સમાંથી મેળવવામાં આવ્યા હતા. જ્યારે સલ્ફર ઓક્સિડેશનનું લક્ષણ જીનસમાં સર્વવ્યાપક છે, ત્યારે આયર્ન ઓક્સિડેશન એ. ફેર્રોક્સિડન્સ, એ. ફેરીડ્યુરન્સ, એ. ફેરીફિલસ, એ. ફેરીવોરન્સ અને એ. ફેરિયનસ માટે વિશિષ્ટ છે. આધુનિક દિવસના એસિડિથિઓબેસિલસ એસપીપીમાં સંક્રમણ. તે લાખો વર્ષોથી થયું છે જેમાં જનીન લાભ અને જનીનની ખોટની ઘટનાઓ સામેલ છે. કેટલાક પુરાવા 800 મિલિયન વર્ષો પહેલા એ. કાલ્ડસ જેવા જ સમયની આસપાસ દેખાતા એસિડિથિઓબેસિલસના સૌથી તાજેતરના સામાન્ય પૂર્વજ તરફ નિર્દેશ કરે છે. એસિડિથિઓબેસિલસ એ નોંધપાત્ર રીતે વૈવિધ્યસભર જાતિ છે, પ્રજાતિઓએ એસિડિટી, તાપમાન અને પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતા જેવી વિવિધ મર્યાદાઓ હેઠળ વિવિધ વાતાવરણમાં ટકી રહેવા માટે અનુકૂલન કર્યું છે. ઉદાહરણ તરીકે, એ. કાલ્ડસ, જે જીનસનું એકમાત્ર જાણીતું થર્મોએસિડોફાઇલ છે, તે 52 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી આત્યંતિક તાપમાનમાં ટકી રહેવા માટે નિપુણ છે, જ્યારે એ. ફેર્રોક્સિડન્સ પીએચ <1 સાથે અત્યંત એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં ટકી શકે છે. એસિડિથિઓબેસિલિયા વર્ગના ચયાપચયની લાક્ષણિકતાઓમાં ઉત્સેચકોની હાજરીનો સમાવેશ થાય છે જે સલ્ફર ચયાપચયમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, તાત્વિક સલ્ફર, થિયોસલ્ફેટ અને ટેટ્રાથિયોનેટના ઉપયોગમાં મદદ કરે છે. આયર્ન ઓક્સિડેશન માટે સક્ષમ પ્રજાતિઓ પણ જનીનો ધરાવે છે જે નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન અને હાઇડ્રોજન ઉપયોગ માટે કોડેડ છે. જીનોમિક રચનામાં વિવિધતા આ જ પ્રજાતિઓને એરોબિક અને એનારોબિક બંને વાતાવરણમાં વસવાટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. તલ્વીવારા ખાણ થિયોબેસિલસ થર્મિથિઓબેસિલસ એસિડોફાઇલ્સ ઇન એસિડ માઇન ડ્રેનેજ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ એટીસીસી 23270 જીનોમ પેજ થિયોબેસિલસ એસપી પણ જુઓ. બેકડાઇવ ખાતે એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સનો પ્રકાર-બેક્ટેરિયલ ડાયવર્સિટી મેટાડેટેબેઝ એસિડિથિઓબેસિલિયા બેક્ટેરિયા જાતિ