Thermotoga maritima
ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾ ಎಂಬುದು ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೊಫಿಲಿಕ್, ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಜೀವಿಯಾಗಿದ್ದು, ಥರ್ಮೋಟೋಗೇಲ್ಸ್ ವರ್ಗದ ಸದಸ್ಯವಾಗಿದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿ) ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಥಾಯರ್ ಮಿತಿಗಿಂತ (> 4 mol H2/mol ಗ್ಲುಕೋಸ್) ಹೆಚ್ಚು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಏಕೈಕ ಹುದುಗುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಆಗಿದೆ. ಇದು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಕಾರ್ಬೋಹೈಡ್ರೇಟ್ಗಳನ್ನು ಹುದುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವನ್ನು (H2) ಉತ್ಪಾದಿಸಲು [FeFe]-ಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇತಿಹಾಸ ಇಟಲಿಯ ವಲ್ಕಾನೊ ಬಳಿಯ ಸಮುದ್ರದ ಭೂಶಾಖದ ಪ್ರದೇಶದ ಕೆಸರಿನಲ್ಲಿ ಮೊದಲು ಪತ್ತೆಯಾದ ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾ ಬಿಸಿನೀರಿನ ಬುಗ್ಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಜಲಶಾಖದ ದ್ವಾರಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು ಜೀವಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಪರಿಸರವಾಗಿದೆ, ಆದರೂ ಇದು ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾ ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುವ ಏಕೈಕ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಆಗಿದೆ; ಈ ವಿಪರೀತ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುವ ಇತರ ಜೀವಿಗಳು ಆರ್ಕಿಯಾ ಡೊಮೇನ್ನ ಸದಸ್ಯರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೊಫಿಲಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು, ಅದರ ಆಳವಾದ ವಂಶಾವಳಿಯೊಂದಿಗೆ, ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಾಚೀನ ಜೀವಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾದ ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾ ಒಂದು ನಾನ್-ಸ್ಪೋರ್ಯುಲೇಟಿಂಗ್, ರಾಡ್ ಆಕಾರದ, ಗ್ರಾಮ್-ನೆಗೆಟಿವ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಆಗಿದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನೋಡಿದಾಗ, ಅದನ್ನು ಟೋಗಾವನ್ನು ಹೋಲುವ ಕೋಶದಂತಹ ಲಕೋಟೆಯಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವಂತೆ ಕಾಣಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದರ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ "ಟೋಗಾ" ಇದೆ. ಚಯಾಪಚಯವು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಹುದುಗುವ ಕೀಮೋರ್ಗನೋಟ್ರೋಫಿಕ್ ಜೀವಿಯಾಗಿ, ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಸಕ್ಕರೆ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹುದುಗುವಿಕೆಯ ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (ಸಿಒ2) ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (ಎಚ್2) ಅನಿಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಮತ್ತು ಕ್ಸೈಲಾನ್ ಅನ್ನು ಚಯಾಪಚಯಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಎಚ್ 2 ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಈ ಜಾತಿಯ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಉಸಿರಾಟವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಫೆ (III) ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಫ್ಲೇವೊಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣ-ಸಲ್ಫರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಜೀವಕೋಶದ ಉಸಿರಾಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಾಹಕಗಳೆಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಲ್ಫರ್ನೊಂದಿಗೆ ಅಂತಿಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುವಾಗ, ಯಾವುದೇ ಎಟಿಪಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹುದುಗುವ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪ್ರತಿಬಂಧಕ H2 ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಸಂಪನ್ಮೂಲಪೂರ್ಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಜೀವನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಹಲವಾರು ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಚಯಾಪಚಯಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಯು (ಜೈವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್) ವಿಶ್ವದ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಮುಂದಿನ 20 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ವಿವಿಧ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ತೂಕಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಶಕ್ತಿಯ ವಾಹಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಎಂಬುದು ಹುದುಗುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಇದು ಉಷ್ಣಬಲದ ಮಿತಿಯನ್ನು (4 mol H2/mol ಗ್ಲುಕೋಸ್) ತಲುಪುವ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇತರ ಹುದುಗುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಂತೆಯೇ, ಈ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇಳುವರಿಯು 4 mol H2/ಗ್ಲುಕೋಸ್ (ಥಾಯೂರ್ ಮಿತಿ) ಅನ್ನು ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಅಂತರ್ಗತ ಸ್ವಭಾವವು H2 ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲು ತನ್ನ ಸ್ವಂತ ಜೀವಕೋಶ ವಿಭಜನೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಹುದುಗುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ವಾಣಿಜ್ಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ಎಚ್2 ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನ ಆಧಾರಿತ ಎಚ್2 ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸುವ ಉನ್ನತ ಎಚ್2 ಉತ್ಪಾದನಾ ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಈ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿನ ಚಯಾಪಚಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ತಳಿಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಅದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಥಾಯರ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿಸಿತು. ಟಿಎಂಎ 200 ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ತಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಇದು, ಹುದುಗುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿ ಇದುವರೆಗೆ ವರದಿಯಾದ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಇಳುವರಿಯಾದ 5,77 ಎಮ್ಓಎಲ್ ಎಚ್2/ಎಮ್ಓಎಲ್ ಗ್ಲುಕೋಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು. ಈ ಪ್ರಭೇದದಲ್ಲಿ, ಪೆಂಟೋಸ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಮಾರ್ಗ (ಪಿಪಿಪಿ) ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯ ಪುನರ್ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ರಿಡಕ್ಟಂಟ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನದ ರಚನೆಯಿಂದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗಿರುವ ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಇತರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಿಗೂ ಇದೇ ರೀತಿಯ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಚಟುವಟಿಕೆ ಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ಗಳು ಮೆಟಾಲೊಎಂಜೈಮ್ಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವು ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸುತ್ತವೆಃ H2′2H + + 2e−. ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾ (TmHydS) ದ ಒಂದು ಗುಂಪು C [FeFe]-ಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಮಿತವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಗುಂಪು A ಮೂಲಮಾದರಿ ಮತ್ತು ದ್ವಿಭಾಜಿತ [FeFe]-ಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಿಣ್ವದ ಪ್ರತಿರೋಧಕವಾದ CO ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಟಿಎಮ್ಹೈಡ್ಸ್ ಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಡೊಮೇನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಸಕ್ರಿಯ ಸೈಟ್ ಪಾಕೆಟ್ನಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಅಮೈನೊ ಆಸಿಡ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪರ್-ಆರ್ಂಟ್-ಸಿಮ್ (ಪಿಎಎಸ್) ಡೊಮೇನ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯೂ ಸೇರಿದೆ. ಜೀನೋಮಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಜೀನೋಮ್ 1877 ರ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಿಗೆ ಒಂದೇ ವೃತ್ತಾಕಾರದ 1.8 ಮೆಗಾಬೇಸ್ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಅದರ ಜೀನೋಮ್ನೊಳಗೆ ಇದು ಹಲವಾರು ಶಾಖ ಮತ್ತು ಶೀತ ಆಘಾತ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವು ಚಯಾಪಚಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಇದು ತನ್ನ ಜೀನೋಮ್ನ 24 ಪ್ರತಿಶತವನ್ನು ಆರ್ಕಿಯಾದ ಸದಸ್ಯರೊಂದಿಗೆ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ; ಇದು ಯಾವುದೇ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಶೇಕಡಾವಾರು ಅತಿಕ್ರಮಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಹೋಲಿಕೆಯು ಆರ್ಕಿಯಾ ಮತ್ತು ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಪೂರ್ವಜರ ನಡುವಿನ ಸಮತಲ ವಂಶವಾಹಿ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಹ ವಿಪರೀತ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಏಕೆ ಬದುಕಬಲ್ಲದು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಜೀನೋಮ್ ಅನ್ನು ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಅನುಕ್ರಮಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಎಂಎಸ್ಬಿ8 ಜೀನೋಮೋವರ್ ಡಿಎಸ್ಎಂ3109ನ ಜೀನೋಮ್ ಅನುಕ್ರಮವು ಹಿಂದಿನ ಅನುಕ್ರಮ ಜೀನೋಮ್ ಸುಮಾರು 8-ಕೆಬಿ ಅಳಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ವಿಕಸನಗೊಂಡ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಿತು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಅದರ ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ನಕಲು ಜೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನೇರ ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳು ಜೀನ್ಗಳ ಅಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಇಂಟ್ರಾ-ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಹೋಮೋಲೋಗಸ್ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ವಿಕಸನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 10-ಕೆಬಿ ಜೀನ್ ಅಳಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗಿನ ತಳಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಜೆನೆಟಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಸಕ್ಕರೆಗಳನ್ನು ಹುದುಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ H2 (4 mol H2/mol ಗ್ಲುಕೋಸ್) ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ಕಳೆದ 30 ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಇ. ಕೋಲಿಯಲ್ಲಿನ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿವೆ ಅಥವಾ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಜೀನ್ ನಾಕ್ಔಟ್ ರೂಪಾಂತರವು ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತಿವೆ. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾದ ಶಾಖ-ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಗುರುತಿನ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾಕ್ಕೆ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು ಒಂದು ಸವಾಲಿನ ಕೆಲಸವಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದಲ್ಲಿ ಪಿರಿಮಿಡಿನ್ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಅತ್ಯಂತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಹೊಸದಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು 5-ಫ್ಲೋರೋರೋಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ (5-ಎಫ್. ಓ. ಎ) ಎಂಬ ಪಿರಿಮಿಡಿನ್ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಔಷಧದ ಮೇಲೆ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾವನ್ನು ಬೆಳೆಸಿದ ನಂತರ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾದ ಪೈರ್ಇ-ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಪೈರ್ಇ-ಮ್ಯುಟೆಂಟ್ ಯುರೇಸಿಲ್ಗೆ ಆಕ್ಸೋಟ್ರೋಫಿಕ್ ಮ್ಯಟೆಂಟ್ ಆಗಿದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ದೂರದ ಸಂಬಂಧಿತ ಕುಲದ ಪೈರ್ಇ, ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಪೈರ್ಇ-ಮ್ಯುಟೆಂಟ್ನ ಯುರಾಸಿಲ್ ಆಕ್ಸೋಟ್ರೋಫಿಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಿತು ಮತ್ತು ಇದು ಸೂಕ್ತವಾದ ಗುರುತು ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ, ಈ ಗುರುತಿನ ಬಳಕೆಯು ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಅರಾಬಿನೋಸ್ (ಅರಾಎ) ರೂಪಾಂತರದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು. ಈ ರೂಪಾಂತರವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಪೆಂಟೋಸ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಮಾರ್ಗದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸಿತು. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಜೀನೋಮ್ ನೇರ ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅದು ಪ್ಯಾರಾಲಾಗ್ಗಳಾಗಿ ಬೆಳೆದಿದೆ. ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಈ ಪ್ಯಾರಾಲಾಗ್ಗಳ ನಿಜವಾದ ಕಾರ್ಯವು ತಿಳಿದಿಲ್ಲ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಬಹು-ನಕಲು (ಮೂರು ಪ್ರತಿಗಳು) ಶೈಲಿಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಮಾಲ್ಟೋಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಪೋರ್ಟರ್ನ ಎಟಿಪೇಸ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ (ಮಾಲ್ಕೆ) ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಬಹಳ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ಪುಟೇಟಿವ್ ಎಟಿಪೇಸ್ ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಸಬ್ಯೂನಿಟ್ (ಮಾಲ್ಕೆ) ಮತ್ತು ಫಿನೋಟೈಪ್ನ ಜೀನ್ ಅಡೆತಡೆಗಳು ಮೂರು ಪ್ರತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮಾತ್ರ ಮಾಲ್ಟೋಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಪೋರ್ಟರ್ನ ಎಟಿಪೇಸ್ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾ ಅನೇಕ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಹಲವಾರು ಪ್ಯಾರಾಲಾಗ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ನಿಜವಾದ ಕಾರ್ಯವು ಈಗ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾದಲ್ಲಿ ಹೊಸದಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಆನುವಂಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೊಫಿಲಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ಆತಿಥೇಯವಾಗಿ ಟಿ. ಮಾರಿಟಿಮಾವನ್ನು ಮಾಡುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಮಾದರಿ ಜೀವಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ಯಾವುದೇ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಿಲ್ಲದೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಎವಲ್ಯೂಷನ್ ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾ ಹಲವಾರು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಹೋಮೋಲಾಗ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆಂತರಿಕಗೊಳಿಸುವ ಅಂತರ್ಗತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಡಿಎನ್ಎ ನಡುವೆ ಆನುವಂಶಿಕ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಆರ್ಎನ್ಎಯ ಸಣ್ಣ ಉಪ-ಘಟಕದ ಫೈಲೋಜೆನೆಟಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಆಳವಾದ ವಂಶಾವಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಅದರ ಲಿಪಿಡ್ಗಳು ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾದ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾ ಜೀನೋಮ್ ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾದ ಅನುಕ್ರಮ ಜೀನೋಮ್ ಬ್ಯಾಕ್ಡೈವ್ನಲ್ಲಿರುವ ಥರ್ಮೋಟೋಗಾ ಮಾರಿಟಿಮಾದ ರೀತಿಯ ತಳಿ-ಹೈಡ್ರೋಥರ್ಮಲ್ ದ್ವಾರಗಳ ಮೇಲೆ ವಾಸಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಲ್ ಡೈವರ್ಸಿಟಿ ಮೆಟಾಡೇಟಾಬೇಸ್ ಥರ್ಮೋಟೋಗೋಟ ಜೀವಿಗಳು 1986ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.