Hamus (archaea)
આર્કિયલ હેમી, જીવનના ત્રણ ક્ષેત્રોમાંથી એક, પ્રોકેરીયોટ્સનું અત્યંત વૈવિધ્યસભર જૂથ છે જેમાં સંખ્યાબંધ એક્સ્ટ્રેમોફાઇલ્સનો સમાવેશ થાય છે. આમાંથી એક એક્સ્ટ્રેમોફાઇલે હેમસ તરીકે ઓળખાતા અત્યંત જટિલ નવા ઉપાંગને જન્મ આપ્યો છે. સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલા પ્રોકેરીયોટિક ઉપાંગો પિલી અને ફિમ્બ્રીથી વિપરીત, હેમી જેવા પ્રાચીન ઉપાંગો વિશે હજુ ઘણું શોધવાનું બાકી છે. ઉપાંગો કોષો માટે બહુવિધ કાર્યો કરે છે અને ઘણીવાર જોડાણ, આડી સંયુગ્મન અને હિલચાલમાં સામેલ હોય છે. અનન્ય ઉપાંગની શોધ તે જ સમયે કરવામાં આવી હતી જ્યારે તેમને ઉત્પન્ન કરતા આર્કિયાના અનન્ય સમુદાયની શોધ થઈ હતી. હમીની રચનામાં સંશોધન સૂચવે છે કે તેમનું મુખ્ય કાર્ય જોડાણ અને બાયોફિલ્મની રચનામાં સહાય કરે છે. આ તેમના સમાન રીતે મૂકવામાં આવેલા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટાવાળા કાંટ આ ઉપાંગો ગરમી અને એસિડ પ્રતિરોધક છે, જે આત્યંતિક વાતાવરણમાં જીવવાની કોષની ક્ષમતામાં મદદ કરે છે. 1977માં જ્યારે કાર્લ વોઝ અને જ્યોર્જ ફોક્સે પ્રોસિડિંગ્સ ઓફ ધ નેશનલ એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસમાં તેમના તારણો પ્રકાશિત કર્યા ત્યારે આર્કિયાની શોધ થઈ હતી, જેમાં જણાવ્યું હતું કે આ સજીવો બેક્ટેરિયા સાથે દૂરથી સંબંધિત છે. આનાથી જીવવિજ્ઞાનમાં આજે જાણીતા જીવનના ત્રણ ક્ષેત્રોમાં ક્રાંતિ આવી; બેક્ટેરિયા, યુકેરિયા અને આર્કિયા. વિવિધ ચયાપચય માટે અનન્ય એવા બાયોજેનિક આઇસોટોપ્સના ગુણોત્તરની તપાસ કરીને, વૈજ્ઞાનિકોએ આર્કિયાને 2500 મિલિયન વર્ષ જેટલું જૂનું ગણાવ્યું છે. આ સમયે વાતાવરણમાં ઓક્સિજન એક ટ્રેસ તત્વ હોવાને કારણે, આર્કિયા એનારોબ્સ મિથેનોટ્રોફી બેક્ટેરિયલ એરોબિક મિથેનોટ્રોફીથી પહેલાનું હોવાનું માનવામાં આવે છે. ફિલોજેનેટિક વૃક્ષોનો અભ્યાસ કરતી વખતે, બેક્ટેરિયા છેલ્લા સાર્વત્રિક સામાન્ય પૂર્વજ અથવા એલયુસીએમાંથી વિકસિત થાય છે, જ્યારે આર્કિયા અને યુકેરિયાને બહેન વંશ ગણવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ છેલ્લા સામાન્ય પૂર્વજને શેર કરે છે જે એલયુસીએ કરતાં વધુ તાજેતરના છે. હેમી કાર્ય આર્કિયા, અન્ય સુક્ષ્મસજીવોની જેમ, ગતિશીલતા, કોષ સંલગ્નતા અને ડીએનએ ટ્રાન્સફર જેવા મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સરળ બનાવવા માટે વિવિધ બાહ્યકોષીય ઉપાંગો ધરાવે છે. ફિમ્બ્રી અને પિલીથી વિપરીત, જેની રચના અને કાર્ય (ઓ) બેક્ટેરિયાની પ્રજાતિઓમાં સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે, હેમી આર્કિયા માટે અનન્ય ફિલામેન્ટસ સેલ એપેન્ડેજના પ્રમાણમાં નવા વર્ગના છે. આર્કિયલ કોષોમાં 100 જેટલા હેમી હોઈ શકે છે, જે મોટાભાગે 120 કેડીએ પેટા એકમોથી બનેલા હોય છે. દરેક હેમસ (હેમી બહુવચન), દૂરના છેડે ઘણા હૂક જેવા અંદાજો સાથે આકારમાં હેલિકલ હોય છે, જે પર્યાવરણની અંદરની સપાટીઓ સાથે જોડાણમાં અથવા બાયોફિલ્મ્સની રચનામાં મદદ કરવા માટે પૂર્વધારણા કરવામાં આવે છે. હેમી ધરાવતા હેમી ઉત્પાદકો આર્કિયલ કોષો માત્ર 10 ડિગ્રી સેલ્સિયસની આસપાસ પ્રમાણમાં ઠંડા જળચર વાતાવરણમાં જ વૃદ્ધિ પામે છે, જે ચોક્કસ કાર્યનું સૂચક હોઈ શકે છે જે હજુ સુધી વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું નથી. આ નિરીક્ષણ માટે એક સંભવિત સમજૂતી એ હોઈ શકે છે કે આર્કીઅલ કોષો, એસ. એમ. 1 યુરીઆર્કિયોન, જે હેમી ધરાવે છે તે થિયોથ્રિક્સ સાથે સંબંધ ધરાવે છે, જે સલ્ફર-ઓક્સિડાઇઝિંગ બેક્ટેરિયમનો એક પ્રકાર છે જે સામાન્ય રીતે સમાન પરિસ્થિતિઓમાં જોવા મળે છે. હેમસ ધરાવતા આર્કિયલ કોષો કેટલીકવાર થિયોથ્રિક્સ અથવા આઇએમબી 1 ε-પ્રોટિઓબેક્ટેરિયમ સાથે મેક્રોસ્કોપિક રીતે દૃશ્યમાન સમુદાયો બનાવે છે, જેને સ્ટ્રિંગ-ઓફ-પર્લ્સ કહેવાય છે. થિયોથ્રિક્સ અને આઇએમબી 1 ε-પ્રોટિઓબેક્ટેરિયમ ફિલામેન્ટસ બેક્ટેરિયા છે જે મોતીના બાહ્ય કવચ તેમજ આ મોતીઓને એક સાથે જોડતા તારની રચના કરે છે. મોતીની અંદર, એવું લાગે છે કે આર્કિયા એસ. એમ. 1 યુરીઆર્કિયોન કોરનો મોટો ભાગ બનાવે છે. સંશોધન દર્શાવે છે કે એસ. એમ. 1 યુરીઆર્કિયોન બાયોફિલ્મની રચનામાં મદદ કરવા માટે હેમસનો ઉપયોગ કરે છે. મોતી સમુદાયોની રચના પોષક તત્ત્વોના વિનિમય માટે પરસ્પર નિર્ભરતા સૂચવે છે, જો કે આ અનન્ય સંબંધની સંપૂર્ણતા હજુ સુધી સ્થાપિત થઈ નથી. બીજી હમી ઉત્પાદક બાયોફિલ્મની શોધ કરવામાં આવી હતી જે દોરીના મોતીની રચનાથી અલગ હતી. આ બાયોફિલ્મમાં લગભગ સંપૂર્ણ રીતે એસ. એમ. 1 આર્કિયાનો સમાવેશ થાય છે, જે તેને આ પ્રકૃતિની મળી આવેલી પ્રથમ બાયોફિલ્મ બનાવે છે કારણ કે આર્કિયાની લગભગ શુદ્ધ રચના ધરાવતી અન્ય કોઈ બાયોફિલ્મ મળી નથી. આ બાયોફિલ્મ અત્યંત સંગઠિત માળખું ધરાવે છે જેમાં કોષો વચ્ચેનું અંતર અપવાદરૂપે સુસંગત છે. વૈજ્ઞાનિકો અનુમાન કરે છે કે હેમી માત્ર બાયોફિલ્મની રચનામાં જોવા મળતા મજબૂત જોડાણો માટે જ નહીં પણ આ અત્યંત જટિલ અને ચોક્કસ માળખા માટે પણ જવાબદાર છે. તે શક્ય છે કે હેમી ધરાવતા અન્ય પ્રાચીન કોષો હજુ સુધી શોધાયા નથી અથવા સંવર્ધિત થયા નથી. હેમી વિશેષ ક્ષમતાઓ આર્કિયલ એપેન્ડેજ વિવિધ હેતુઓ પૂરા પાડે છે અને આર્કિયલ કોષોને બહુવિધ અનન્ય અને આવશ્યક ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે. સેલ્યુલર જોડાણમાં હમી મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. આ ઉપાંગો કોષોને એકબીજા સાથે, તેમજ તેમની આસપાસના વાતાવરણને વળગી રહેવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે એક કોષના હેમી તંતુઓ પડોશી કોષના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે હેમી કોષો વચ્ચે જાળ જેવું માળખું ગૂંચવવામાં અને ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ હોય છે. આ બાયોફિલ્મની રચના અને જાળવણીમાં મદદ કરે છે. હામીનો ઉપયોગ બાયોફિલ્મ્સમાં કોષો દ્વારા અથવા વ્યક્તિગત રીતે બાહ્ય પર્યાવરણીય સપાટીઓને વળગી રહેવા માટે પણ થાય છે. તેઓ અકાર્બનિક પ્રકૃતિ સહિત વિવિધ રાસાયણિક રચનાઓ ધરાવતા પદાર્થો સાથે જોડાયેલા હોવાનું સાબિત થયું છે. હેમી ઇ. પી. એસ. ના મુખ્ય પ્રોટીન ઘટકના ભાગ રૂપે કોષના ઇ. પી. એસ. માં યોગદાન આપવા માટે પણ સક્ષમ છે. આ હમીનું એક રસપ્રદ પાસું એ છે કે તેમનું 120 કેડીએ પ્રોટીન તેમને તાપમાનની વ્યાપક શ્રેણીમાં સ્થિર રહેવાની મંજૂરી આપે છે. એક સંશોધન પ્રયોગમાં હેમી 70 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર સ્થિર હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું અને હાલમાં જાણીતા એકમાત્ર હેમી ઉત્પન્ન કરતા કોષો 10 ડિગ્રી સેલ્સિયસમાં રહે છે. આ હેમી પણ 0.5-11.5 ની નોંધપાત્ર pH શ્રેણી પર સ્થિર હોવાનું નોંધવામાં આવ્યું હતું. આર્કિયાને એક્સ્ટ્રેમોફાઇલ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને આત્યંતિક વાતાવરણમાં રહેવા માટે રહે છે, પરંતુ પીએચ અને તાપમાન બંનેની વિશાળ શ્રેણી પર સ્થિર રહેવાની આ ક્ષમતા હેમીને ખૂબ જ અનન્ય રચનાઓ બનાવે છે. તેવી જ રીતે, આ એવી શક્યતાને પ્રોત્સાહન આપે છે કે પ્રાચીન હમી 10 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાન શ્રેણીની બહાર અને વિવિધ પીએચ શ્રેણીઓમાં અન્ય શોધાયેલ બાયોફિલ્મ્સમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. સંદર્ભો પ્રોકેરીયોટ્સ