Anabaena circinalis
அனபேனா சர்கினாலிஸ் என்பது உலகெங்கிலும் உள்ள நன்னீர் சூழல்களுக்கு பொதுவான கிராம்-நெகட்டிவ், ஒளிச்சேர்க்கை சயனோபாக்டீரியாவின் ஒரு இனமாகும். ஏ. சர்கினாலிஸில் உள்ள விஞ்ஞான ஆர்வத்தின் பெரும்பகுதி அதன் பல தீங்கு விளைவிக்கும் சயனோடாக்சின்களின் உற்பத்திக்கு கடன்பட்டுள்ளது, இது எரிச்சலூட்டும் முதல் ஆபத்தானது வரை ஆற்றல் கொண்டது. வளர்ச்சிக்கு சாதகமான சூழ்நிலைகளில், ஏ. சர்கினாலிஸ் பெரிய பாசிகள் போன்ற பூக்களை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு பகுதியின் தாவரங்கள் மற்றும் விலங்கினங்களுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும். உருவவியல் அனபேனா சர்கினாலிஸ் ஒரு இழை உருவவியலை வெளிப்படுத்துகிறது, ஒவ்வொரு இழையும் பணி-குறிப்பிட்ட உயிரணுக்களின் சரத்தை வெளிப்படுத்துகிறது. செல் வேறுபாட்டின் தோற்றம் ஒரு பெரிய பரிணாம பாய்ச்சலாக இருந்தது; பூமியில் முதல் பல்லுயிர் உயிரினங்களில் ஒன்றாக சயனோபாக்டீரியாவைக் குறிக்கிறது. ஏ. சர்கினாலிஸ் இழைகளில், சுற்றுச்சூழல் கார்பன், நீர் மற்றும் சூரிய ஒளியிலிருந்து அதிக ஆற்றல் கொண்ட சர்க்கரைகளின் ஒளிச்சேர்க்கைக்கு பொறுப்பான தாவர உயிரணுக்கள் மிக அதிகமான கட்டமைப்புகளாகும். ஒளிச்சேர்க்கையிலிருந்து வரும் ஆற்றல், ஓரளவு, நைட்ரஜன் சேர்மங்களிலிருந்து செல்லுலார் பொருட்களின் உயிர்ச்சேர்க்கைக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. நைட்ரஜனை இணைக்கும் காலகட்டங்களில் (எ. கா. அம்மோனியா அல்லது நைட்ரேட்) கிடைக்கவில்லை, ஏ. சர்கினாலிஸ் ஹெடெரோசிஸ்ட்களை உருவாக்குகிறது, பெரிய, வட்டமான, நைட்ரஜன்-ஃபிக்ஸிங் செல்கள் ஒவ்வொரு பத்து முதல் இருபது செல்கள் அல்லது இழைகளில் காணப்படுகின்றன. ஹெட்ரோசிஸ்டுகள் சுற்றுச்சூழல் நைட்ரஜனை (N2) அம்மோனியா அல்லது நைட்ரேட் போன்ற சேர்மங்களாக மாற்றுகின்றன. நைட்ரஜனேஸ், ஒரு ஆக்ஸிஜன் உணர்திறன் நொதி, இந்த மாற்றத்திற்கு அவசியம். நைட்ரஜனேஸின் சரியான செயல்பாட்டிற்கு, ஹீட்டோரோசிஸ்ட்டின் ஊடுருவல் சூழல் காற்றில்லா நிலையில் இருக்க வேண்டும், இது ஹீட்டோரோசிஸ்ட் சுவரின் ஆக்ஸிஜன்-ஊடுருவ முடியாத கட்டமைப்பால் அடையப்படும் ஒரு பணியாகும். தாவர உயிரணுக்கள் ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக செயல்பட்டாலும், தாவர உயிரணுக்கள் மற்றும் ஹீட்டோரோசிஸ்ட்கள் இரண்டும் உயிரினத்தின் உயிர்வாழ்வுக்கு இன்றியமையாதவை; தாவர உயிரணுக்கள் உயிரினத்திற்கு ஆற்றல் நிறைந்த சர்க்கரைகளை வழங்குகின்றன, அதே நேரத்தில் ஹீட்டோரோசிஸ்ட்கள் அமினோ அமில உற்பத்தி மற்றும் செல்லுலார் உயிர்ச்சேர்க்கைக்கு நைட்ரஜனை சரிசெய்கின்றன. இழைகளுடன் சேர்ந்து வாயு வெற்றிடங்களும் காணப்படுகின்றன, அவை மேல்நோக்கி அல்லது கீழ்நோக்கி இயக்கத்தை வழங்க காற்றுடன் ஊதுகின்றன அல்லது திசைதிருப்புகின்றன. இந்த தழுவல் ஏ. சர்கினாலிஸை சாதகமான ஆழத்தில் வைக்கிறது, இது கிடைக்கக்கூடிய சூரிய ஒளி, நீர் வெப்பநிலை அல்லது O2 செறிவு ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. உகந்த சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளுடன், அனபேனா சர்கினாலிஸ் சரிபார்க்கப்படாமல் வளர்ந்து, பெரிய பூக்களை உருவாக்குகிறது, அவை நீரின் மேற்பரப்பில் பச்சை நிற சேறாகத் தோன்றும் (அத்தி. 2). கடுமையான நிலைமைகளில், ஏ. சர்கினலிஸ் அகினெட்டஸ் எனப்படும் வித்தி போன்ற செல்களை உருவாக்குகிறது. அகினெட்டுகள் குறைந்த வெப்பநிலை, வறட்சி மற்றும் இருளை எதிர்க்கின்றன. பெரும்பாலும், சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் முளைத்தல் மற்றும் மறு வளர்ச்சியை அனுமதிக்கும் வரை அகினெட்டுகள் வண்டலில் உறங்குகின்றன. அனபேனா சர்கினாலிஸின் வட அமெரிக்க மற்றும் ஐரோப்பிய விகாரங்கள் அனடாக்ஸினை உற்பத்தி செய்கின்றன, இது அடையாளம் காணப்பட்ட முதல் சயனோபாக்டீரியல் நியூரோடாக்சின்களில் ஒன்றாகும். 1950 களின் பிற்பகுதியில், அசுத்தமான குடிநீரால் பல கால்நடைகள் இறந்ததைத் தொடர்ந்து ஆராய்ச்சி தீவிரமாகத் தொடங்கியது. உட்கொண்டதிலிருந்து இறப்பு வரை ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய நேரத்தின் காரணமாக, நச்சு ஆபத்தான முறையில் வெரி ஃபாஸ்ட் டெத் ஃபேக்டர் (வி. எஃப். டி. எஃப்) என்று உருவாக்கப்பட்டது. அனடாக்ஸின்-ஏ ஒரு போஸ்ட்சினாப்டிக் நிகோடினிக் அகோனிஸ்ட்டாக செயல்படுகிறது, நரம்பு மண்டல சந்திப்புகளில் அசிடைல்கோலின் ஏற்பிகளுடன் பிணைக்கிறது. இருப்பினும், அசிடைல்கோலின் போலல்லாமல், அனடாக்ஸின்-ஏ கோலினெஸ்டெரேஸ் மூலம் சிதைக்கப்படுவதில்லை, இதன் விளைவாக தொடர்ச்சியான தசைச் சுருக்கம் ஏற்படுகிறது. இந்த இடையூறு ஒருங்கிணைப்பு இழப்பு, பக்கவாதம், தசை இழுப்பு, மூச்சுத் திணறல் மற்றும் மரணமாக இருக்கலாம். உயிரியல் நச்சுத்தன்மை ஒருபுறம் இருக்க, அனபேனா சர்கினாலிஸ் பூக்கள் வணிக மீன்பிடி பகுதிகள், நீர் சுத்திகரிப்பு வசதிகள் மற்றும் பொழுதுபோக்கு நீர்வழிகளை சீர்குலைக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. நச்சுத்தன்மை கண்காணிப்பின் அதிக செலவை இதனுடன் சேர்க்கவும், மேலும் அனபேனா சர்கினாலிஸ் ஒரு தீங்கு விளைவிக்கும் பொருளாதார தாக்கத்தையும் ஏற்படுத்தும் என்பது தெளிவாகிறது. ஆஸ்திரேலியாவின் சில நன்னீர் சூழல்களில், ஏ. சர்கினாலிஸ் பக்கவாதம் ஷெல்ஃபிஷ் நச்சுகளை (பி. எஸ். டி) உற்பத்தி செய்வதாக அறியப்படுகிறது, இது சில கடல் டைனோஃப்ளாஜெல்லெட்டுகளிலும் காணப்படும் ஒரு நியூரோடாக்சின் ஆகும். கடுமையான பி. எஸ். டி போதை பக்கவாதம் ஷெல்ஃபிஷ் விஷம் (பி. எஸ். பி) எனப்படும் ஆபத்தான நோயை ஏற்படுத்தும். பி. எஸ். டி. க்கள் சாக்ஸிடாக்சின்கள் எனப்படும் விஷங்களின் ஒரு வகுப்பில் உள்ளன, அவை இயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்படும் மிகவும் நச்சு பொருட்களில் ஒன்றாகும். சாக்ஸிடாக்ஸின் விஷம் சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் சேனல்களின் அடைப்புடன் தொடங்குகிறது, இது நரம்பியல் செயல்பாட்டு திறன்கள், தளர்வான பக்கவாதம், சுவாசக் கோளாறு மற்றும் இறுதியில் மரணத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. பைலோஜென்டி புவியியல் இருப்பிடத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், ஏ. சர்கினாலிஸ் மோனோஃபைலிடிக் ஆகும், இது சுமார் 1 முதல் 2 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஒரு சயனோபாக்டீரியல் மூதாதையரிடமிருந்து உருவானது. பி. எஸ். டி உற்பத்தி செய்யும் ஏ. சர்கினாலிஸ் உருவவியல் ரீதியாக பி. எஸ். டி அல்லாத விகாரங்களுடன் ஒத்திருப்பதால், இந்த மக்கள்தொகையை மேலும் பிரிக்க முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. வரலாற்று ரீதியாக, சயனோபாக்டீரியல் ரைபோசோமல் துணைக்குழுவின் மிகவும் பாதுகாக்கப்பட்ட பகுதியான 16S rRNA ஐ தனிமைப்படுத்தவும் பகுப்பாய்வு செய்யவும் பி. சி. ஆர் ப்ரைமர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், ஆர். பி. ஓ. சி 1 மரபணுக்களில் அடிப்படை மாறுபாடுகளை மையமாகக் கொண்ட புதிய மதிப்பீடுகள் இனம் மற்றும் இனங்கள் மட்டத்தில் மிகவும் துல்லியமாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த துல்லியம் ஏ. சர்கினாலிஸ் இனங்களிடையே பிஎஸ்டிகள் இருப்பது அல்லது இல்லாதது பற்றிய பெருகிய முறையில் துல்லியமான தீர்மானத்தை வழங்குகிறது. அனபேனா சர்கினாலிஸ் (மற்றும் ஒத்த இனங்கள்) உற்பத்தி செய்யும் நச்சுகள் பல்வேறு ஒத்தவற்றில் நிகழ்கின்றன, ஒவ்வொன்றும் நச்சுத்தன்மையில் வேறுபடுகின்றன. அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்ட பிஎஸ்டிகளை குறைந்த நச்சுத்தன்மை கொண்ட வடிவங்களாக இரசாயன மாற்றத்தில் உயிரியக்க மாற்ற சோதனைகள் உறுதியைக் காட்டியுள்ளன. இந்த செயல்முறை ஆபத்தான பூக்கள் சரிசெய்ய முடியாத சேதத்தை ஏற்படுத்துவதற்கு முன்பு நச்சுத்தன்மையை நீக்க ஒரு வழியை வழங்கக்கூடும். கூடுதலாக, சில வகையான பி. எஸ். டி. க்கள் பல்வேறு நாள்பட்ட மருத்துவ நிலைமைகளுக்கு நீண்டகால மயக்க மருந்துகளாக உறுதியைக் காட்டியுள்ளன. அமெரிக்க இராணுவம் 1950 களில் இருந்து சாக்ஸிடாக்சினை ஆராய்ச்சி செய்து, நச்சு முகவர் TZ என்று பெயரிட்டுள்ளது. 1960 ஆம் ஆண்டில், ரஷ்ய வான்வெளியில் இப்போது பிரபலமற்ற 'யு-2 சம்பவத்தை' இயக்கும் போது, சிஐஏ விமானி பிரான்சிஸ் கேரி பவர்ஸ் ஒரு சாக்ஸிடாக்சின் "தற்கொலை மாத்திரை" வைத்திருந்ததாக வதந்தி பரவியது, பின்னர் அவர் பிடிபட்டபோது பயன்படுத்தாததற்காக விமர்சிக்கப்பட்டார். இராணுவ ஆராய்ச்சியாளர்கள் பின்னர் சாக்ஸிடாக்சினின் ஏரோசல் சிதறல் சாரின் நரம்பு வாயு மற்றும் ரிசின் இரண்டையும் விட மிக அதிக நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டிருப்பதைக் கண்டறிந்துள்ளனர், இது போர்க்களத்தில் சாக்ஸிடாக்சின்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இருப்பினும், 1993 ஆம் ஆண்டின் இரசாயன ஆயுத மாநாடு (சி. டபிள்யூ. சி) சாக்ஸிடாக்ஸின்களை ஒரு அட்டவணை 1 பொருளாக வகைப்படுத்தியது, அதாவதுஃ சாக்ஸிடாக்ஸின்கள் ஒரு உயிரியல் ஆயுதமாக அல்லது மற்றொரு ஆயுதத்தின் முன்னோடியாகப் பயன்படுத்தப்படும் திறன் கொண்டவை. ஆயுதங்கள் தயாரிப்பதற்கு வெளியே சாக்ஸிடாக்ஸின்கள் எந்த நடைமுறை பயன்பாட்டையும் கொண்டிருக்கவில்லை. சி. டபிள்யூ. சி. யின் கூற்றுப்படி, சாக்ஸிடாக்சின் உட்பட அனைத்து இரசாயன ஆயுதங்களின் இருப்புகளும் 2010 ஆம் ஆண்டுக்குள் அழிக்கப்பட வேண்டும். குறிப்புகள் நோஸ்டோகேசி