Mycobacteriophage
एक माइकोबैक्टीरियोफेज बैक्टीरियोफेज के एक समूह का सदस्य है जिसे मेजबान जीवाणु प्रजातियों के रूप में माइकोबैक्टीरिया के रूप में जाना जाता है। जबकि मूल रूप से जीवाणु प्रजातियों माइकोबैक्टीरियम स्मेगमैटिस और माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस से अलग किया गया है, जो तपेदिक का कारक एजेंट है, तब से 4,200 से अधिक माइकोबैक्टीरियोफेज को विभिन्न पर्यावरणीय और नैदानिक स्रोतों से अलग किया गया है। 2, 042 को पूरी तरह से अनुक्रमित किया गया है। माइकोबैक्टीरियोफेज ने वायरल लाइसोजेनी और कई फेज प्रकारों की अलग-अलग आकृति विज्ञान और आनुवंशिक व्यवस्था विशेषता के उदाहरण के रूप में काम किया है। अब तक पाए गए सभी माइकोबैक्टीरियोफेजों में डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए जीनोम हैं और उन्हें उनकी संरचना और उपस्थिति के आधार पर सिफोविरिडे या मायोविरिडे में वर्गीकृत किया गया है। 1947 में माइकोबैक्टीरियम स्मेग्मैटिस को संक्रमित करने वाला एक बैक्टीरियोफेज माइकोबैक्टीरियोफेज का पहला प्रलेखित उदाहरण था। यह मूल रूप से नम खाद में बढ़ने वाले बैक्टीरिया के संवर्धन में पाया गया था। एम. तपेदिक को संक्रमित करने वाले पहले बैक्टीरियोफेज की खोज 1954 में की गई थी। विविधता हजारों माइकोबैक्टीरियोफेज को एकल मेजबान उपभेद, माइकोबैक्टीरियम स्मेगमैटिस एमसी2155 का उपयोग करके अलग किया गया है, जिनमें से 1400 से अधिक को पूरी तरह से अनुक्रमित किया गया है। ये ज्यादातर पर्यावरणीय नमूनों से हैं, लेकिन माइकोबैक्टीरियोफेज को तपेदिक रोगियों के मल के नमूनों से भी अलग किया गया है, हालांकि इन्हें अभी तक अनुक्रमित नहीं किया गया है। लगभग 30 अलग-अलग प्रकारों की पहचान की गई है (जिन्हें समूह कहा जाता है, या यदि उनके कोई रिश्तेदार नहीं हैं तो सिंगलेटॉन) जो कम न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम समानता साझा करते हैं। कई समूहों में पर्याप्त विविधता है कि जीनोम उपसमूहों में विभाजन की गारंटी देते हैं (चित्र 1)। कुल मिलाकर ग्वानीन और साइटोसिन सामग्री (जी. सी.%) में भी काफी सीमा है, जो औसतन 64 प्रतिशत (एम. स्मेगमैटिस 67.3% है) के साथ 50.3% से 70 प्रतिशत तक है। इस प्रकार, फेज जी. सी.% आवश्यक रूप से अपने मेजबान से मेल नहीं खाता है, और इसके परिणामस्वरूप कोडन उपयोग प्रोफाइल का बेमेल होना हानिकारक नहीं लगता है। क्योंकि मौजूदा संग्रह के साथ व्यापक डी. एन. ए. समानता की कमी वाले नए माइकोबैक्टीरियोफेज की अभी भी खोज की जा रही है, और चूंकि कम से कम सात एकल हैं जिनके लिए किसी भी रिश्तेदार को अलग नहीं किया गया है, इसलिए हमें स्पष्ट रूप से इस विशेष आबादी की विविधता को पूरा करना है। 50, 000 से अधिक जीनों के संग्रह को 3,900 समूहों (तथाकथित परिवार) में वर्गीकृत किया जा सकता है। फेज प्रोटीन परिवार) उनके साझा अमीनो एसिड अनुक्रमों के अनुसार। इनमें से अधिकांश परिवारों (~75%) में माइकोबैक्टीरियोफेज के बाहर होमोलॉग नहीं होते हैं और ये अज्ञात कार्य के होते हैं। माइकोबैक्टीरियोफेज जाइल्स के साथ आनुवंशिक अध्ययनों से पता चलता है कि 45 प्रतिशत जीन लाइटिक विकास के लिए गैर-आवश्यक हैं। मई 2023 तक, फेजेसडीबी वेबसाइट 12579 रिपोर्ट किए गए माइकोबैक्टीरियोफेज को सूचीबद्ध करती है, जिनमें से 2257 को अनुक्रमित किया गया है। अनुक्रमित फेज का लगभग एक तिहाई समूह "ए" में आता है, जिसमें एल5 होता है। वर्गीकरण फेजडीबी द्वारा क्लस्टरिंग परिणामों के अनुरूप, माइकोबैक्टीरियोफेज आई. सी. टी. वी. के वायरस वर्गीकरण वृक्ष पर कई स्थानों में विभाजित हैं। कुछ उदाहरण हैंः फेज एल5 और इसके रिश्तेदारों को फ्रोमैनवायरस के रूप में वर्गीकृत किया गया है। माइकोबैक्टीरियम वायरस एल5 देखें। ज़ोएजे और टीएम4 को टिमक्वाट्रोवायरस (टीएम4 के नाम पर) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। फेज "कॉर्नडॉग" को कॉर्नडोगवायरस के रूप में वर्गीकृत किया गया है। होस्ट रेंज होस्ट रेंज विश्लेषण से पता चलता है कि एम. स्मेग्मैटिस के सभी माइकोबैक्टीरियोफेज अन्य उपभेदों को संक्रमित नहीं करते हैं और केवल क्लस्टर के और क्लस्टर ए के कुछ उप-समूहों में फेज कुशलता से एम. तपेदिक को संक्रमित करते हैं (चित्र 1)। हालांकि, उत्परिवर्तकों को कुछ फेज से आसानी से अलग किया जा सकता है जो इन अन्य उपभेदों को संक्रमित करने के लिए अपनी मेजबान सीमा का विस्तार करते हैं। हालांकि, मेजबान सीमा का आणविक आधार विशिष्ट जीन के व्यवहार और उपस्थिति पर निर्भर करता है। यह जीन परिवारों और पसंदीदा मेजबान के बीच एक सहसंबंध की संभावना को बढ़ाता है। माइकोबैक्टीरियोफेज संक्रमण के क्षेत्रों को पूरी तरह से नहीं समझा जाता है क्योंकि इसमें रिसेप्टर की उपलब्धता, प्रतिबंध-संशोधन, गर्भपात संक्रमण और बहुत कुछ सहित विभिन्न तंत्र शामिल हैं। इन तंत्रों को कई प्रक्रियाओं के माध्यम से मध्यस्थता की जा सकती है जैसे कि क्लस्टर रेगुलेटरी इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिन्ड्रोमिक रिपीट्स (सी. आर. आई. एस. पी. आर.) और ट्रांसलेशनल उपकरण को संशोधित किया जा रहा है। फेज विकसित, सहज उत्परिवर्तन और विविधीकरण द्वारा इन बाधाओं को दूर करते हैं। जीनोम वास्तुकला पहला अनुक्रमित माइकोबैक्टीरियोफेज जीनोम 1993 में माइकोबैक्टीरियोफेज एल5 का था। बाद के वर्षों में सैकड़ों अतिरिक्त जीनोम अनुक्रमित किए गए हैं। माइकोबैक्टीरियोफेज में अत्यधिक मोज़ेक जीनोम होते हैं। उनके जीनोम अनुक्रम फेज और फेज और उनके माइकोबैक्टीरियल मेजबानों के बीच व्यापक क्षैतिज आनुवंशिक हस्तांतरण के प्रमाण दिखाते हैं। इन अनुक्रमों की तुलना ने यह समझाने में मदद की है कि प्रकृति में इस प्रकार के आनुवंशिक आदान-प्रदान कितनी बार हो सकते हैं, साथ ही साथ कैसे फेज जीवाणु रोगजनकता में योगदान कर सकते हैं। 60 माइकोबैक्टीरियोफेज के एक चयन को अलग किया गया था और 2009 में उनके जीनोम का अनुक्रम किया गया था। फेजों के बीच समानताओं को निर्धारित करने और उनकी आनुवंशिक विविधता का पता लगाने के प्रयास में इन जीनोम अनुक्रमों को कई तरीकों से समूहों में वर्गीकृत किया गया था। आधे से अधिक फेज प्रजातियाँ मूल रूप से पिट्सबर्ग, पेंसिल्वेनिया में या उसके पास पाई गई थीं, हालाँकि अन्य संयुक्त राज्य अमेरिका के अन्य स्थानों, भारत और जापान में पाई गई थीं। विभिन्न वैश्विक उत्पत्ति से माइकोबैक्टीरियोफेज प्रजातियों के जीनोम में कोई अलग अंतर नहीं पाया गया। माइकोबैक्टीरियोफेज जीनोम में जीनोम के अन्य तत्वों की तुलना में अधिक तेजी से आनुवंशिक प्रवाह से गुजरने वाले जीन का एक उपसमुच्चय पाया गया है। ये "रैपिड फ्लक्स" जीन माइकोबैक्टीरियोफेज के बीच अधिक बार आदान-प्रदान किए जाते हैं और औसत माइकोबैक्टीरियोफेज जीन की तुलना में अनुक्रम में 50 प्रतिशत छोटे होते हैं। अनुप्रयोग ऐतिहासिक रूप से, माइकोबैक्टीरियोफेज का उपयोग "टाइप" करने के लिए किया गया है (अर्थात। "निदान") माइकोबैक्टीरिया, क्योंकि प्रत्येक फेज केवल एक या कुछ जीवाणु उपभेदों को संक्रमित करता है। 1980 के दशक में फेज को अपने मेजबानों को आनुवंशिक रूप से हेरफेर करने के लिए उपकरण के रूप में खोजा गया था। उदाहरण के लिए, फेज टी. एम. 4 का उपयोग शटल फासमिड के निर्माण के लिए किया गया था जो एस्चेरिचिया कोलाई में बड़े ब्रह्मांड के रूप में और माइकोबैक्टीरिया में फेज के रूप में प्रतिकृति बनाते हैं। शटल फासमिड को ई. कोलाई में हेरफेर किया जा सकता है और इसका उपयोग माइकोबैक्टीरिया में विदेशी डीएनए को कुशलता से पेश करने के लिए किया जाता है। माइकोबैक्टीरियल होस्ट वाले फेज मनुष्यों में माइकोबैक्टीरियल संक्रमण को समझने और उनसे लड़ने के लिए विशेष रूप से उपयोगी हो सकते हैं। एंटीबायोटिक प्रतिरोध के लिए एम. ट्यूबरकुलोसिस के उपभेदों की जांच करने के लिए एक रिपोर्टर जीन ले जाने वाले माइकोबैक्टीरियोफेज का उपयोग करने के लिए एक प्रणाली विकसित की गई है। भविष्य में, मायकोबैक्टीरियोफेज का उपयोग फेज थेरेपी द्वारा संक्रमण के इलाज के लिए किया जा सकता है। 2019 में यह बताया गया था कि सिस्टिक फाइब्रोसिस और प्रसारित एम. एब्ससेस सबस्प से पीड़ित एक 15 वर्षीय लड़की को प्रतिदिन दो बार तीन माइकोबैक्टीरियोफेज अंतःशिरा में दिए गए थे। फेफड़े के प्रत्यारोपण के बाद होने वाला व्यापक संक्रमण। रोगी को उपचार से स्पष्ट लाभ हुआ, और एंटीबायोटिक दवाओं के साथ संयुक्त फेज उपचार को कई वर्षों तक बढ़ाया गया। 2022 में यह बताया गया कि दो माइकोबैक्टीरियोफेज को उपचार-अपवर्तक एम. फोड़े उप-रोग वाले एक युवक को प्रतिदिन दो बार अंतःशिरा में दिया गया था। फोड़ा फुफ्फुसीय संक्रमण और गंभीर सिस्टिक फाइब्रोसिस फेफड़ों की बीमारी। लगभग 100 दिनों के संयुक्त फेज और एंटीबायोटिक उपचार के बाद एम. फोड़े के लिए वायुमार्ग संवर्धन नकारात्मक हो गया, और विभिन्न प्रकार के बायोमार्कर ने चिकित्सीय प्रतिक्रिया की पुष्टि की। 379 दिनों के उपचार के बाद व्यक्ति को एक द्वैपाक्षिक फेफड़ा प्रत्यारोपण प्राप्त हुआ, और फैले हुए फेफड़े के ऊतकों से संवर्धन ने बैक्टीरिया के उन्मूलन की पुष्टि की। संदर्भ बाहरी लिंक माइकोबैक्टीरियोफेज डेटाबेस