Type VII secretion system
પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓ એ બેક્ટેરિયલ સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓ છે જે સૌપ્રથમ ફાયલા એક્ટિનોમાઇસેટોટા અને બેસિલોટામાં જોવા મળે છે. બેક્ટેરિયા પર્યાવરણમાં પ્રોટીનના પરિવહન અથવા સ્ત્રાવ માટે આવી પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ કરે છે. બેક્ટેરિયલ જીનસ માયકોબેક્ટેરિયમ તેમના કોષ આવરણમાં પ્રોટીનને સ્ત્રાવ કરવા માટે પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓ (T7SS) નો ઉપયોગ કરે છે. શોધાયેલ પ્રથમ T7SS સિસ્ટમ ESX-1 સિસ્ટમ હતી. T7SS નો અભ્યાસ માયકોબેક્ટેરિયમ ટ્યુબરક્યુલોસિસમાં ESX-1 સિસ્ટમ સાથે સંકળાયેલા વાઈરુલેન્સ પરિબળ તરીકે કરવામાં આવ્યો છે. આ સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓ ઘણીવાર ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે. માયકોબેક્ટેરિયમમાં તેમના અભેદ્ય પટલને કારણે પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓ જરૂરી છે. પ્રકાર VII સ્ત્રાવ માટે આર. ડી. 1 લોકસ અથવા જીન ઇ. એસ. એક્સ.-1 પરિવહન દ્વારા લાઇટિક અસર પેદા કરી શકે છે. સ્ટ્રક્ચર ક્રાયોજેનિક ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ એ નક્કી કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો કે ચાર પ્રોટીનમાંથી બનેલા બે સમાન પેટા એકમોનું સંકુલ માયકોબેક્ટેરિયમ સ્મેગમેટીસમાં પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલીનું માળખું બનાવે છે. T7SS છ બાજુનું સંકુલ બનાવે છે જે લગભગ 165 પટલ જોડાણોને મંજૂરી આપે છે. આ દર્શાવે છે કે સ્ત્રાવ પ્રણાલી કેટલી જટિલ છે. પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલીનું એમ. ડી. એ. સંકુલ આંતરિક પટલમાં જડિત જોવા મળે છે. માયકોબેક્ટેરિયામાં T7SS માળખું પહોળાઈમાં 28.5 એનએમ અને ઊંચાઈમાં 20 એનએમ છે. આ સ્ત્રાવ પ્રણાલી નીચેના ઘટકોથી બનેલી છેઃ આંતરિક ઇ. સી. બી. 5, બાહ્ય ઇ. સી. બી. 5, ઇ. સી. સી. 5, આંતરિક ઇ. સી. ડી. 5, બાહ્ય ઇ. સી. ડી. 5, ઇ. સી. ઇ. 5 અને માય. સી. પી. 5. આ ઘટકો 2.32-MDa સંકુલ બનાવે છે. આ સંકુલ 165 ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન હેલિસીસ દ્વારા આંતરિક પટલ સાથે જોડાયેલું છે. પટલ ડાયમરના ટ્રીમરથી બનેલું છે. ડાયમર્સ માયસીપી 5, ઇસીબી 5, ઇસીસી 5, ઇસીઈ 5 ની એક નકલ અને ઇસીડી 5 ની બે નકલોથી બનેલા છે. માયસીપી5 માળખું જ સંકુલને સ્થિર કરે છે. માયસીપી5 સંકુલ વિના, ઇ. સી. બી. 5 નકલો સ્થિર ત્રિકોણાકાર માળખું બનાવી શકતી નથી. પટલમાં ECD5 એવા બેરલ બનાવે છે જે કાલ્પનિક રીતે લિપિડથી ભરેલા હોય છે. ECC એ T7SS નો એકમાત્ર ઘટક છે જે તમામ પ્રજાતિઓમાં હાજર છે જેમાં પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલી હોય છે. મિકેનિઝમ પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલીની મુખ્ય મશીનરી આંતરિક પટલમાં જોવા મળે છે. એકવાર આ મુખ્ય મશીનરી એસેમ્બલ થઈ જાય પછી પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલી ATP-ase નો ઉપયોગ કરીને આલ્ફા હેલિકલ પ્રોટીન અવશેષોની નિકાસ કરે છે. પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓ સ્ત્રાવ પ્રોટીનની ESX-1 પ્રણાલીમાંથી પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરે છે. T7SS અન્ય સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓની સરખામણીમાં અનન્ય પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રજાતિ વિતરણ સ્રાવ પ્રણાલીઓ સામાન્ય રીતે ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા અને માયકોબેક્ટેરિયમમાં જોવા મળે છે. ગ્રામ નેગેટિવ બેક્ટેરિયામાં T7SS તરીકે ઓળખાતી એક પ્રણાલી પણ છે. ગ્રામ નેગેટિવ બેક્ટેરિયામાં પ્રકાર VII 'જેવી' સ્ત્રાવ પ્રણાલી જોવા મળી છે. તેને ચેપરોન-અશર ફિમ્બ્રી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રણાલી ગ્રામ નેગેટિવ બેક્ટેરિયાને વસવાટ કરવામાં મદદ કરે છે, બાયોફિલ્મ્સ બનાવે છે અને તેનો ઉપયોગ કરતા બેક્ટેરિયામાં પેથોજેનિસિટીમાં વધારો કરે છે. આ પ્રણાલીઓ ત્યારે અવલોકનક્ષમ હોય છે જ્યારે ફિમ્બ્રિયલ અશર પ્રોટીન (જે ગ્રામ નેગેટિવ બેક્ટેરિયામાં પાયલસની રચના માટે અભિન્ન છે), ચેપરોન (પ્રોટીન) અને ફિમ્બ્રિયાના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ એક સાથે જોવા મળે છે. જોકે, પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલી સૌપ્રથમ ફર્મિક્યુટ્સ અને એક્ટિનોબેક્ટેરિયા, ખાસ કરીને માયકોબેક્ટેરિયમ ટ્યુબરક્યુલોસિસમાં જોવા મળી હતી. પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલી આંતરબેક્ટેરિયલ સ્પર્ધા, પોષક તત્ત્વોના સંપાદન અને ફર્મિક્યુટ્સ (જે બીજકણ બનાવતા બેક્ટેરિયા છે) માં વાઈરુલેન્સમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આ પ્રકારની સ્ત્રાવ પ્રણાલી સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ પ્રજાતિઓના વાઈરુલેન્સ અને સાયટોટોક્સિસિટીમાં પણ ભૂમિકા ભજવતી જોવા મળી છે. આ પ્રણાલી વિવિધ પ્રજાતિઓમાં કાર્ય કરવા માટે વિવિધ પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરે છે. આ પ્રણાલી પોતાની જાતને બદલી નાખે છે અને દરેક નવી પ્રજાતિઓમાં વિવિધ પ્રકારો ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રણાલીના પ્રકારોને એસ્સી-સી ટર્મિનસ અને અન્ય સંકળાયેલ પ્રભાવકોના આધારે ઓળખવામાં આવે છે. નીચેની પ્રજાતિઓમાં ફેરફારો જોવા મળ્યા છેઃ ગ્રુપ બી સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ અને સ્ટેફાયલોકૉકસ ઓરેયસમાં 4 પ્રકારો, અને લિસ્ટેરિયા મોનોસાયટોજીન્સમાં 7 પ્રકારો. આ પ્રકારની સ્ત્રાવ પ્રણાલી આવશ્યક કોષ કાર્યોના માર્ગો પણ પ્રદાન કરે છે જેની સાથે આગળ વધવું પડે છે. માયકોબેક્ટેરિયામાં કોષ પટલ હોય છે જે અભેદ્ય હોય છે, T7SS સબસ્ટ્રેટ્સને પસાર થવા દે છે, જે પ્રકાર VII સ્ત્રાવ પ્રણાલી (જેને ESX તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ને માયકોબેક્ટેરિયલ વૃદ્ધિ અને વાઈરુલેન્સ માટે જરૂરી બનાવે છે. વાઈરુલેન્સ T7SSમાં ભૂમિકા માયકોબેક્ટેરિયમના વાઈરુલેન્સમાં ભૂમિકા ભજવે છે. આર. ડી. 1 લોકસ તરીકે ઓળખાતા ટી7એસએસને એન્કોડ કરતા જનીનોમાં વિક્ષેપના પરિણામે સ્ત્રાવ ઉપકરણના કાર્યમાં ઘટાડો થાય છે. ઇ. એસ. એક્સ.-1 પરિવહન માટે જરૂરી જનીનો આર. ડી. 1 લોકસની બહાર પણ મળી આવ્યા છે. આનો અર્થ એ છે કે પ્રોટીન પરિવહન માટે બહુવિધ જનીનો જરૂરી છે અને આ જનીનોના વિક્ષેપના પરિણામે સ્ત્રાવ પ્રણાલીઓમાં કાર્યની ખોટ થાય છે. ઇ. એસ. એક્સ.-1 પ્રણાલી પોલિપેપ્ટાઇડ્સને સ્ત્રાવ કરે છે જે લાઇટિક અસરનું કારણ બને છે, જોકે ચોક્કસ પોલિપેપ્ટાઇડ જાણીતું નથી. વિસ્તૃત આર. ડી. 1 (એક્સ. ટી. આર. ડી. 1) વિસ્તાર માયકોબેક્ટેરિયામાં પટલ લાઇટિક પ્રવૃત્તિને વ્યક્ત કરે છે. હીમોલિસિસ પ્રવૃત્તિ માટે extRD1 જનીનો જરૂરી છે. ESX-1 પ્રણાલીમાં આનુવંશિક ફેરફારો સ્ત્રાવ પ્રવૃત્તિના નુકસાનમાં પરિણમે છે. ચેપના નમૂનાઓમાં આ વાઈરુલેન્સના નુકસાન તરફ દોરી જાય છે. સંદર્ભો સ્રાવ બેક્ટેરિયોલોજી