Methanotroph
میتھانوٹروفس (بعض اوقات میتھانوفائلز بھی کہا جاتا ہے) پروکیریوٹس ہوتے ہیں جو میتھین کو کاربن اور کیمیائی توانائی کے ذریعہ کے طور پر میٹابولائز کرتے ہیں۔ وہ بیکٹیریا یا آرکیا ہیں، ایروبک یا اینیروبک طور پر بڑھ سکتے ہیں، اور زندہ رہنے کے لیے سنگل کاربن مرکبات کی ضرورت ہوتی ہے۔ میتھانوٹروفس خاص طور پر ایسے ماحول میں یا اس کے قریب عام ہیں جہاں میتھین پیدا ہوتا ہے، حالانکہ کچھ میتھانوٹروفس ماحولیاتی میتھین کو آکسائڈائز کر سکتے ہیں۔ ان کے رہائش گاہوں میں دلدلی زمین، مٹی، دلدل، چاول کے کھیت، لینڈ فلز، آبی نظام (جھیلیں، سمندر، نہریں) اور بہت کچھ شامل ہیں۔ وہ گلوبل وارمنگ کا مطالعہ کرنے والے محققین کے لیے خصوصی دلچسپی رکھتے ہیں، کیونکہ وہ ماحول میں خارج ہونے والی میتھین کی مقدار کو کم کرکے عالمی میتھین بجٹ میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ میتھانوٹروفی میتھیلوٹروفی کا ایک خاص معاملہ ہے، جس میں واحد کاربن مرکبات کا استعمال کیا جاتا ہے جو کاربن ڈائی آکسائیڈ سے زیادہ کم ہوتے ہیں۔ کچھ میتھیلوٹروفس، تاہم، ملٹی کاربن مرکبات کا بھی استعمال کر سکتے ہیں۔ یہ انہیں میتھانوٹروفس سے الگ کرتا ہے، جو عام طور پر تیز رفتار میتھین اور میتھانول آکسیڈائزر ہوتے ہیں۔ آج تک الگ تھلگ کیے گئے واحد فیکلٹیٹو میتھانوٹروفس میتھیلوسیلا سلویسٹرس، میتھیلوکیپسا اورییا اور کئی میتھیلو سسٹس تناؤ کے جینس کے ممبر ہیں۔ عملی لحاظ سے، میتھانوٹروفس کو میتھین آکسائڈائزنگ بیکٹیریا کہا جاتا ہے۔ تاہم، میتھین آکسائڈائزنگ بیکٹیریا دوسرے حیاتیات کو گھیرے ہوئے ہیں جنہیں واحد میتھانوٹروفس نہیں سمجھا جاتا ہے۔ اس وجہ سے، میتھین-آکسیڈائزنگ بیکٹیریا کو ذیلی گروپوں میں الگ کیا گیا ہے: میتھین-سمیلیٹنگ بیکٹیریا (ایم اے بی) گروپ، میتھانوٹروفس، اور آٹوٹروفک امونیا-آکسیڈائزنگ بیکٹیریا (اے اے او بی)، جو میتھین کو کو آکسائڈائز کرتے ہیں۔ درجہ بندی میتھانوٹروفس بیکٹیریا یا آرکیا ہو سکتے ہیں۔ کون سی میتھانوٹروف انواع موجود ہے اس کا تعین بنیادی طور پر الیکٹران قبول کرنے والوں کی دستیابی سے ہوتا ہے۔ میتھین آکسیڈائزنگ بیکٹیریا (ایم او بی) کی کئی اقسام معلوم ہیں۔ فارملڈیہائیڈ فکسشن اور جھلی کی ساخت کے طریقہ کار میں فرق ان بیکٹیریل میتھانوٹروفس کو کئی گروپوں میں تقسیم کرتا ہے۔ میتھانوٹروفک آرکیا میں کئی ذیلی گروہ ہیں۔ ایروبک ایروبک حالات کے تحت، میتھانوٹروفس آکسیجن اور میتھین کو یکجا کر کے فارملڈیہائیڈ بناتے ہیں، جسے پھر سیرائن راستے یا ربولوز مونو فاسفیٹ (آر یو ایم پی) راستے کے ذریعے نامیاتی مرکبات میں شامل کیا جاتا ہے، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ، جو خارج ہوتا ہے۔ ٹائپ I اور ٹائپ X میتھانوٹروفس گاماپروٹوبیکٹیریا کا حصہ ہیں اور وہ کاربن کو جذب کرنے کے لیے آر یو ایم پی راستے کا استعمال کرتے ہیں۔ ٹائپ II میتھانوٹروفس الفاپروٹوبیکٹیریا کا حصہ ہیں اور کاربن کے انضمام کے سیرائن راستے کا استعمال کرتے ہیں۔ ان میں خاص طور پر اندرونی جھلیوں کا ایک نظام بھی ہوتا ہے جس کے اندر میتھین آکسیکرن ہوتا ہے۔ گاماپروٹوبیکٹیریا میں موجود میتھانوٹروفس کو میتھیلوکوکیسی خاندان سے جانا جاتا ہے۔ الفاپروٹوبیکٹیریا سے میتھانوٹروفس خاندانوں میتھائلو سسٹاسی اور بیجینکیسی میں پائے جاتے ہیں۔ ایروبک میتھانوٹروفس کو میتھیلاسیڈیفلیسی (فائیلم ویرروکومیکرو بائیوٹا) سے بھی جانا جاتا ہے۔ گاماپروٹوبیکٹیریا اور الفاپروٹوبیکٹیریا کے برعکس، فیلم ویرروکومیکرو بائیوٹا میں میتھانوٹروفس مکسٹروفس ہیں۔ 2021 میں فائیلم جیمیٹیموناڈوٹا سے ایک بیکٹیریل بن جسے "کینڈیڈیٹس میتھیلوٹروپکم کنگئی" کہا جاتا ہے جس میں ایروبک میتھانوٹروفی دکھائی دیتی ہے اس طرح یہ تجویز کیا گیا کہ میتھانوٹروفی چار بیکٹیریل فائیلا میں موجود ہے۔ بعض صورتوں میں، ایروبک میتھین آکسیکرن اینوکسک ماحول میں ہو سکتا ہے۔ "کینڈیڈیٹس میتھیلومیرابیلیس آکسیفیرا" کا تعلق فائیلم این سی 10 بیکٹیریا سے ہے، اور یہ "انٹرا ایروبک" راستے کے ذریعے نائٹرائٹ کی کمی کو متحرک کر سکتا ہے، جس میں اندرونی طور پر پیدا ہونے والی آکسیجن کو میتھین کو آکسائڈائز کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ صاف پانی کی جھیلوں میں، میتھانوٹروفس اینوکسک پانی کے کالم میں رہ سکتے ہیں، لیکن فوٹو سنتھیٹک حیاتیات سے آکسیجن حاصل کرتے ہیں، جسے وہ پھر براہ راست میتھین کو آکسائڈائز کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ کوئی ایروبک میتھانوٹروفک آرکیا معلوم نہیں ہے۔ اینیروبک اینوکسک حالات کے تحت، میتھانوٹروفس میتھین آکسیڈیشن کے لیے مختلف الیکٹران قبولیت کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ انوکسک رہائش گاہوں جیسے سمندری یا جھیل کے تلچھٹ، آکسیجن کے کم سے کم علاقوں، انوکسک پانی کے کالموں، چاول کے کھیتوں اور مٹی میں ہو سکتا ہے۔ کچھ مخصوص میتھانوٹروفس نائٹریٹ، نائٹریٹ، آئرن، سلفیٹ، یا مینگنیز آئنوں کو کم کر سکتے ہیں اور اسے سنٹروفک پارٹنر کے بغیر میتھین آکسیکرن میں جوڑ سکتے ہیں۔ سمندری ماحول میں تحقیقات سے پتہ چلا ہے کہ میتھین کو آرکیا کو آکسائڈائز کرنے والے میتھین اور سلفیٹ کو کم کرنے والے بیکٹیریا کے کنسورشیا کے ذریعے اینیروبک طور پر آکسائڈائز کیا جا سکتا ہے۔ میتھین (اے او ایم) کی اس قسم کی اینیروبک آکسیکرن بنیادی طور پر اینوکسک سمندری تلچھٹ میں ہوتی ہے۔ عین مطابق طریقہ کار اب بھی بحث کا موضوع ہے لیکن سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر قبول شدہ نظریہ یہ ہے کہ آرکیا کاربن ڈائی آکسائیڈ اور ایک اور نامعلوم انٹرمیڈیٹ پیدا کرنے کے لیے الٹا میتھانوجینیسیس کے راستے کا استعمال کرتا ہے، جسے پھر سلفیٹ کو کم کرنے والے بیکٹیریا کے ذریعے توانائی حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ انیروبک میتھانوٹروفس کا تعلق معروف ایروبک میتھانوٹروفس سے نہیں ہے۔ انیروبک میتھانوٹروفس کے قریب ترین کلچر شدہ رشتہ دار میتھانوسرسینالس کے ترتیب میں میتھانوجینز ہیں۔ خصوصی انواع میتھیلوکوکس کیپسولٹس قدرتی گیس سے جانوروں کی خوراک تیار کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ 2010 میں فایلم این سی 10 سے ایک نئے جراثیم کینڈیڈیٹس میتھیلومیرابیلیس آکسیفیرا کی نشاندہی کی گئی تھی جو سنٹروفک پارٹنر کی ضرورت کے بغیر میتھین کے اینیروبک آکسیڈیشن کو نائٹرائٹ میں کمی کے ساتھ جوڑ سکتا ہے۔ ایٹویگ اور دیگر کے مطالعات کی بنیاد پر، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ایم آکسیفیرا نائٹرک آکسائڈ کے اخراج سے نائٹروجن اور آکسیجن گیس میں اندرونی طور پر پیدا ہونے والی آکسیجن کا استعمال کرکے میتھین کو اینیروبک طور پر آکسائڈائز کرتا ہے۔ درجہ بندی پچھلی 5 دہائیوں کے دوران بہت سی میتھانوٹروفک ثقافتوں کو الگ تھلگ اور باضابطہ طور پر نمایاں کیا گیا ہے، جس کا آغاز وائٹنبری (وائٹنبری اور دیگر، 1970) کے کلاسیکی مطالعہ سے ہوا ہے۔ فی الحال، کاشت شدہ ایروبک میتھانوٹروفک گاماپروٹوبیکٹیریا کی 18 نسلیں اور الفاپروٹوبیکٹیریا کی 5 نسلیں معلوم ہیں، جن کی نمائندگی تقریبا. 60 مختلف انواع۔ میتھین آکسیکرن میتھانوٹروفس پہلے آکسیجن ایٹم کو H2O2 میں کم کرنا شروع کر کے اور میتھین مونو آکسیجنیسز (ایم ایم اوز) کا استعمال کرتے ہوئے میتھین کو CH3OH میں تبدیل کر کے میتھین کو آکسیڈائز کرتے ہیں۔ مزید برآں، دو قسم کے ایم ایم اوز کو میتھانوٹروفس سے الگ کیا گیا ہے: گھلنشیل میتھین مونو آکسیجنیز (ایس ایم ایم او) اور پارٹیکیولیٹ میتھین مونو آکسیجنیز (پی ایم ایم او)۔ پی ایم ایم او پر مشتمل خلیوں نے ایس ایم ایم او پر مشتمل خلیوں کے مقابلے میں زیادہ نشوونما کی صلاحیتوں اور میتھین کے لیے زیادہ وابستگی کا مظاہرہ کیا ہے۔ یہ شبہ ہے کہ تانبے کے آئن پی ایم ایم او ریگولیشن اور انزائم اتپریرک دونوں میں کلیدی کردار ادا کر سکتے ہیں، اس طرح پی ایم ایم او خلیوں کو ایس ایم ایم او پیدا کرنے والے خلیوں کے مقابلے میں تانبے سے بھرپور ماحول تک محدود کر دیتے ہیں۔ بورگ (مائکروبیولوجی) حوالہ جات بھی دیکھیں بیرونی روابط میتھین کی اینیروبک آکسیکرن-کھانے والا بگ گرین ہاؤس گیس کو کاٹنے کا وعدہ کرتا ہے۔ میڈیا ریلیز، جی این ایس سائنس، نیوزی لینڈ سیوڈوموناڈوٹا