बातूनी, जल्लाद, लाजर जैसा: बैक्टीरिया कैसे काम करता है, इस पर आश्चर्यजनक नए निष्कर्ष

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क्या होता है जब रोगाणु लटक जाते हैं? सदियों के बाद वे जीवन में वापस कैसे आते हैं? क्या हम उनसे बात कर सकते हैं, उन्हें बंद और चालू कर सकते हैं? बैक्टीरिया कैसे काम करते हैं, इस बारे में कुछ नई खोजें यहां दी गई हैं।

  (पिक्साबे) अधिमूल्य
(पिक्साबे)

लाजर प्रभाव

बैक्टीरिया पोषक तत्वों के बिना वर्षों, यहां तक ​​कि सदियों तक जीवित रह सकते हैं, लेकिन वे जीवन में वापस कैसे आते हैं यह एक सदियों पुराना रहस्य रहा है। अब, साइंस जर्नल में अप्रैल में प्रकाशित हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के शोध से पता चलता है कि सेलुलर सेंसर निष्क्रिय जीवाणु बीजाणुओं को ढाल देते हैं। वही कवच ​​पोषक तत्वों की उपस्थिति का पता लगा सकते हैं और जीविका उपलब्ध होने पर बीजाणु को जीवन में वापस आने में मदद कर सकते हैं।

एक बयान में, शोधकर्ता Gürol Süel बताते हैं कि यह “दिखाता है कि एक गहरी निष्क्रिय अवस्था में कोशिकाओं में सूचना को संसाधित करने की क्षमता होती है … कि बीजाणु अपनी संग्रहीत विद्युत रासायनिक संभावित ऊर्जा को अपने पर्यावरण के बारे में गणना करने के लिए चयापचय की आवश्यकता के बिना जारी कर सकते हैं। गतिविधि।”

नए निष्कर्ष वैज्ञानिकों को बैक्टीरिया के बीजाणुओं को जागने से रोकने के तरीके सीखने में मदद करके संक्रमण और भोजन की खराबता को रोकने के लिए उपन्यास रणनीतियों को सूचित कर सकते हैं।

भूखा और गुस्सा?

यूनिवर्सिटी ऑफ नॉर्थ कैरोलिना हेल्थ में माइक्रोबायोलॉजी और इम्यूनोलॉजी के सहायक प्रोफेसर एडम रोसेन्थल के नए शोध में पाया गया है कि कुछ बैक्टीरिया अच्छी तरह से नहीं खाने पर हानिकारक विषाक्त पदार्थों को छोड़ते हैं।

रोसेन्थल ने क्लोस्ट्रीडियम परफ्रिंजेंस का चयन किया – एक रॉड के आकार का जीवाणु जो मनुष्यों और अन्य कशेरुकियों, कीड़ों और मिट्टी के आंत्र पथ में पाया जा सकता है – और पाया कि विष पैदा करने वाली कोशिकाओं में महत्वपूर्ण पोषक तत्वों की कमी दिखाई देती है।

शोधकर्ताओं ने तब “खराब अभिनेता” कोशिकाओं को पोषण के लिए उजागर किया और देखा कि पूरे समुदाय में विष का स्तर गिर गया है, और “बुरे अभिनेताओं” की संख्या में गिरावट आई है। क्या बैक्टीरिया को “खाने” से मनुष्यों और जानवरों में कुछ प्रकार के संक्रमणों को रोका जा सकता है या उनका इलाज किया जा सकता है? अप्रैल में नेचर माइक्रोबायोलॉजी में प्रकाशित अपने अध्ययन में, रोसेन्थल सुझाव देते हैं कि यह हो सकता है।

वह अब एंटीबायोटिक सहिष्णुता (एंटीबायोटिक प्रतिरोध से एक कदम नीचे) से निपटने के कार्य के लिए अपने निष्कर्षों को लागू करने के लिए UNC के सहयोगियों के साथ साझेदारी करने की प्रक्रिया में है। इस तरह की सहनशीलता के परिणामस्वरूप कम प्रभावी उपचार हो सकता है, लेकिन सहनशीलता को नियंत्रित करने वाले तंत्र अभी तक अच्छी तरह से समझ में नहीं आए हैं।

रोगाणु से बात करना

मानव मस्तिष्क में न्यूरॉन्स की तरह, बैक्टीरिया संचार करने के लिए विद्युत संकेतों का उपयोग करते हैं। “बैक्टीरियल नैनोवायर्स” बैक्टीरिया को नेटवर्क बनाने और व्यवहार का समन्वय करने की अनुमति देते हैं। अब, शोधकर्ताओं ने इस विद्युत संकेतन को संभावित रूप से नियंत्रित करने का एक तरीका खोजा है। फरवरी में एडवांस्ड साइंस में प्रकाशित एक अध्ययन में, वारविक और पोलिटेकनिको डी मिलानो विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों ने “फोटोस्विच” का उपयोग करके बैक्टीरिया के बीच विद्युत संकेतों को बदलने में कामयाबी हासिल की – एक अणु जो बैक्टीरिया को बांधता है और प्रकाश के संपर्क में आने पर इसकी संरचना को बदल देता है। सिद्धांत रूप में, इसका उपयोग बैक्टीरिया के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है।

आगे के शोध इस खोज का उपयोग संक्रमणों से निपटने और शायद रोकने में मदद के लिए कर सकते हैं, रोगाणुरोधी प्रतिरोध से लड़ सकते हैं। रिपोर्ट में कहा गया है, “जीवाणु संकर बनाने के लिए इस दृष्टिकोण का भी उपयोग किया जा सकता है जो प्रकाश को समझ सकता है और उपयोगी कार्यों को निष्पादित कर सकता है, जैसे कि पहुंचने वाले शरीर के स्थानों में दवा वितरण।”

चालू/बंद स्विच

मुंह रहित, फेफड़े रहित जीवाणुओं के लिए, “साँस लेना” जटिल होता है। जियोबैक्टर, एक सामान्य भूजल-निवासी जीनस, जैविक कचरे को निगलता है और पतले, प्रवाहकीय तंतुओं के माध्यम से “साँस छोड़ता है”, इस प्रक्रिया में एक छोटा विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है।

2021 में वैज्ञानिकों ने इस “इंजन” को बंद और फिर से चालू करने का तरीका खोजा। जर्नल सेल में प्रकाशित एक अध्ययन में, आणविक बायोफिजिक्स और बायोकैमिस्ट्री के सहायक प्रोफेसर निखिल मालवंकर समेत येल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पाया कि प्रत्येक जीवाणु कोशिका के भीतर पिली नामक बाल जैसी संरचनाओं को हटाकर, वे बैक्टीरिया की क्षमता को बंद कर सकते हैं। विद्युत प्रवाह उत्पन्न करें। इसके विपरीत, कुछ रसायनों को जोड़कर, वे पिली के उत्पादन को उत्तेजित करने में सक्षम थे और इस प्रकार विद्युत प्रवाह। यह चालू / बंद स्विच, शोधकर्ताओं का कहना है, नई तकनीकों को प्रेरित कर सकता है, जैसे कि शक्तिशाली माइक्रोब-संचालित बैटरी जो माइक्रोबियल कोशिकाओं का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करती हैं।

वास्तव में समुद्र में जीवन को क्या शक्ति दे रहा है?

फरवरी में नेचर माइक्रोबायोलॉजी पत्रिका में प्रकाशित मोनाश विश्वविद्यालय, मेलबर्न के शोधकर्ताओं द्वारा किए गए एक अध्ययन से पता चलता है कि गहरे समुद्र में सिर्फ सूक्ष्म जीव ही नहीं हैं जो सूरज की रोशनी के बिना रह सकते हैं।

रिपोर्ट में कहा गया है कि उष्ण कटिबंध से लेकर ध्रुवों तक समुद्र के क्षेत्रों में अरबों रोगाणु जीवित रहने के लिए प्रकाश संश्लेषण के बजाय रसायन संश्लेषण (हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड का चयापचय) का उपयोग करने में सक्षम हैं।

माइक्रोबायोलॉजिस्ट राचेल लप्पन, जिन्होंने अध्ययन का नेतृत्व किया, कहते हैं, “हमने ऐसे जीन पाए जो दूर से संबंधित आठ प्रकार के रोगाणुओं में मौजूद हाइड्रोजन की खपत को सक्षम करते हैं, जिन्हें फ़ाइला के रूप में जाना जाता है, और हमने पाया कि यह जीवित रहने की रणनीति अधिक सामान्य हो जाती है।”

उन्हीं शोधकर्ताओं द्वारा पिछले अध्ययन में मिट्टी के जीवाणुओं पर ध्यान केंद्रित किया गया था और पाया गया था कि वहां भी, वातावरण से खींचे गए हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड पर एक विस्तृत श्रृंखला जीवित रह सकती है।

महासागरों में, “हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड ‘सभी क्षेत्रों में सूक्ष्म जीवों को हमने देखा, शहरी खाड़ियों से लेकर उष्णकटिबंधीय द्वीपों के आसपास के क्षेत्रों तक, सतह से सैकड़ों मीटर नीचे, और यहां तक ​​​​कि अंटार्कटिका की बर्फ की अलमारियों के नीचे,” प्रोफेसर क्रिस ग्रीनिंग कहते हैं। विश्वविद्यालय के बायोमेडिसिन डिस्कवरी संस्थान। “पहला जीवन शायद ऊर्जा स्रोत के रूप में, सूरज की रोशनी नहीं, हाइड्रोजन का उपयोग करके गहरे समुद्र के झरोखों में उभरा। यह अविश्वसनीय है कि 3.7 अरब साल बाद, महासागरों में इतने सारे सूक्ष्म जीव अभी भी इस उच्च-ऊर्जा गैस का उपयोग कर रहे हैं और हमने इसे अब तक पूरी तरह से अनदेखा कर दिया है।”

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