Colanic acid
કોલાનિક એસિડ એ એન્ટરોબેક્ટેરિયેસી કુટુંબમાં બેક્ટેરિયા દ્વારા સંશ્લેષિત એક એક્સોપોલીસેકરાઇડ છે. તે કોષ દ્વારા રક્ષણાત્મક બેક્ટેરિયલ કેપ્સ્યૂલ બનાવવા માટે વિસર્જન થાય છે, અને તે બાયોફિલ્મ્સની રચનામાં મદદ કરે છે. માળખું કોલાનિક એસિડ હેક્સાસેકરાઇડ પુનરાવર્તિત એકમો સાથે પોલિઆનિઓનિક હેટેરોપોલીસેકરાઇડ્સથી બનેલું છે, જેમાં ગ્લુકોઝ, ફ્યુકોઝ, ગેલેક્ટોઝ અને ગ્લુકુરોનિક એસિડનો સમાવેશ થાય છે. તેમાં ઓ-એસિટિલ જૂથો અને આ ખાંડના અણુઓ સાથે જોડાયેલી પાયરુવેટ બાજુની સાંકળો પણ હોય છે. તે કોષોની આસપાસ રક્ષણાત્મક કેપ્સ્યૂલ બનાવે છે, મુખ્યત્વે એન્ટરોબેક્ટેરિયેસી. કોલાનિક એસિડનું ઊંચું પરમાણુ વજન અને શાખાઓનું માળખું તેની ઊંચી સ્નિગ્ધતામાં ફાળો આપે છે, જ્યારે તેની રચનામાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથો તેની એસિડિટીમાં પ્રાથમિક ફાળો આપે છે. જ્યારે ઉંદરમાં ઇન્ટ્રાપેરિટોનિયલ રીતે ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે ત્યારે તેને હળવું ઝેરી માનવામાં આવે છે, અને સસ્તન પ્રાણીઓ પર તેની અસરની સરખામણી એન્ડોટોક્સિનના ઓછા ડોઝની અસરો સાથે કરી શકાય છે, જે ઝાડા અને અસ્વસ્થતાનું કારણ બની શકે છે. ઇ. કોલી કોલોનીઓ કે જે કોલાનિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે તે કોલિસિનોજેનિક હોવાનું કહેવાય છે, અને જે નથી કરતા તેના કરતા મોટી, સરળ અને વધુ અપારદર્શક દેખાય છે. કોલાનિક એસિડ પોતે આકારહીન, સફેદ અને તંતુમય તરીકે જોવા મળે છે અને તે પાણીમાં દ્રાવ્ય તેમજ પાતળા મીઠાના દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય છે. કાર્ય કોલાનિક એસિડનું મુખ્ય કાર્ય તણાવપૂર્ણ પરિસ્થિતિઓમાં કોષની સપાટીની આસપાસ રક્ષણાત્મક પાતળા કેપ્સ્યૂલ બનાવવાનું છે જેથી તેના અસ્તિત્વની શક્યતાઓમાં વધારો થાય. તણાવપૂર્ણ વાતાવરણ શુષ્કતા, ઓક્સિડેટીવ તણાવ અને નીચા પીએચના સ્વરૂપમાં આવી શકે છે. સામાન્ય ઇ. કોલી બાયોફિલ્મ આર્કિટેક્ચરની રચના માટે ઇ. કોલીમાં કોલાનિક એસિડની અભિવ્યક્તિ જરૂરી હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. બાયોફિલ્મ્સમાં કોલાનિક એસિડ સંશ્લેષણનું નિયમન કરવામાં આવે છે, જ્યાં એસિટિલેશન તેની માળખાકીય રચના અને ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કરવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. ઇ. કોલીમાં, કોલાનિક એસિડ બાયોફિલ્મની રચનામાં આવશ્યક ભૂમિકા ભજવે છે. જો કે, તે બેક્ટેરિયાના સંલગ્નતામાં વધારો કરતું નથી, પરંતુ તેના બદલે બેક્ટેરિયા અને અંતર્ગત સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે ચોક્કસ બંધનની સ્થાપનાને અવરોધે છે. પર્યાવરણીય પરિબળો તાપમાન અને પીએચ કોલાનિક એસિડનું સંશ્લેષણ થવાનું શરૂ થાય છે અને 19 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર એકઠા થાય છે. જ્યારે ગ્લુકોઝ અને પ્રોલિનનો કાર્બન અને નાઇટ્રોજન સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ થાય છે ત્યારે પોષક તત્ત્વો કોલાનિક એસિડના ઉત્પાદનમાં ફેરફાર કરે છે અને મહત્તમ ઉત્પાદન થાય છે. ઇ. કોલી, એન્ટરોબેક્ટેરિયેસી પરિવારનો સભ્ય, સામાન્ય રીતે કોલાનિક એસિડના ઉત્પાદનની પરિસ્થિતિઓ અને અસરોનો અભ્યાસ કરવા માટે વપરાય છે. એક અભ્યાસ દર્શાવે છે કે ઇ. કોલી કે92 19 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી 42 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીના તાપમાને કોલાનિક એસિડ ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે, પરંતુ તે લગભગ 20 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર પ્રબળ છે. કોલાનિક એસિડ સામાન્ય રીતે એસિડિક વાતાવરણમાંથી બેક્ટેરિયાનું રક્ષણ કરવા માટે નીચા પીએચ પર ઉત્પન્ન થાય છે. E.coli ટકી શકે તેવું ન્યૂનતમ pH નક્કી કરવા માટે એક અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે કોલાનિક એસિડનું ઉત્પાદન 2 ના pH થી 8 ના pH સુધી હોઈ શકે છે; 5.5 ના pH પર થતી એસિડિટીના પ્રારંભિક પ્રતિભાવ સાથે. ઇ. કોલીમાં કોલાનિક એસિડનું ઉત્પાદન લિપોપોલિસેકરાઇડ માળખું અને ગ્લુકોઝની ઉપલબ્ધતા બંને પર આધારિત છે, કારણ કે મહત્વપૂર્ણ ન્યુક્લિયોટાઇડ-સુગર પ્રીકર્સર જરૂરી છે અને બંને દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવે છે. સક્રિયકરણ અને નિયમન સક્રિયકરણ ઓછામાં ઓછા બે સકારાત્મક પ્રોટીન નિયમનકારો, આર. સી. એસ. એ. અને આર. સી. એસ. બી., ઇ. કોલીમાં કેપ્સ્યૂલ (સી. પી. એસ.) જનીન અભિવ્યક્તિ માટે ઓપેરોનના અનુલેખનમાં સામેલ છે. કોલાનિક એસિડનું સક્રિયકરણ ઓસ્મોટિક આંચકા જેવા પર્યાવરણીય ઉત્તેજનાના પ્રારંભિક પ્રતિભાવને કારણે છે. આ ઉત્તેજના એમ. ડી. ઓ. ના જૈવસંશ્લેષણ સાથે જોડાયેલા એમ. ડી. ઓ. એચ. જનીનમાં પ્રસારિત થાય છે. પર્યાવરણમાં થતા ફેરફારોને કારણે અસ્થિર એમ. ડી. ઓ. સ્તર, આર. સી. એસ. સી. સેન્સરને સીધા અથવા આડકતરી રીતે આર. સી. એસ. બી. જનીનને સંકેત પ્રસારિત કરવા માટે પ્રેરિત કરે છે, જે સી. પી. એસ. અભિવ્યક્તિનું મુખ્ય સક્રિયક છે. આર. સી. એસ. એ. જનીન તેની પોતાની અભિવ્યક્તિને સક્રિય કરે છે. નિયમન સી. પી. એસ. કોલાનિક એસિડ ઓપેરોન કોલાનિક એસિડના જૈવસંશ્લેષણને નિયંત્રિત કરી શકે છે. તે એક મોટા ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ એકમથી બનેલું છે જેમાં સી. પી. એસ. ઓપેરોનની બહાર યુ. જી. ડી. જનીન હોય છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ એન્ટિટર્મિનેટર આર. એફ. એ. એચ. કહેવાતા સી. પી. એસ. ટ્રાન્સક્રિપ્શનને પ્રોત્સાહન આપે છે. તે સી. પી. એસ. ઓપેરોનની મધ્યસ્થી કરીને અને યુ. જી. ડી. અભિવ્યક્તિને પ્રોત્સાહન આપીને આમ કરે છે. કોલાનિક એસિડના ઉત્પાદન માટે સી. પી. એસ. કોલાનિક એસિડ ટ્રાન્સક્રિપ્શનને વધારવા માટે આર. એફ. એ. એચ. સક્ષમ છે કે કેમ તે ચકાસવા માટે એક અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. ઇ. કોલી કે92 જંગલી પ્રકાર અને આરએફએએચ મ્યુટન્ટ સ્ટ્રેઇન ઉગાડવામાં આવ્યા હતા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. એવું જોવા મળ્યું હતું કે આર. એફ. એ. એચ. ને દૂર કરવાથી બંનેમાં કોલાનિક એસિડના ઉત્પાદનમાં નાટ્યાત્મક ઘટાડો થયો હતો. સંદર્ભો એસ્ચેરીચીયા કોલી પોલિસેકરાઇડ્સ