Pyrobaculum
ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ ಎಂಬುದು ಥರ್ಮೋಪ್ರೋಟೀಸಿಯದ ಒಂದು ಕುಲವಾಗಿದೆ. ವಿವರಣೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಅದರ ಲ್ಯಾಟಿನ್ ಹೆಸರು ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ ("ಫೈರ್ ಸ್ಟಿಕ್") ಸೂಚಿಸುವಂತೆ, ಆರ್ಕಿಯಾನ್ ರಾಡ್ ಆಕಾರದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವಿರುವ ಸ್ಥಳಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿದೆ. ಇದು ಗ್ರಾಮ್-ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಉಪಘಟಕಗಳ ಎಸ್-ಪದರದಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿವೆ. ಪಿ. ಏರೋಫಿಲಮ್ ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೊಫಿಲಿಕ್ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಹುಮುಖವಾದ ಜೀವಿಯಾಗಿದೆ. ಇತರ ಹೈಪರ್ಥರ್ಮೊಫೈಲ್ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಬದುಕಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎರೋಬಿಕ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಅಮೆರಿಕ ಸಂಯುಕ್ತ ಸಂಸ್ಥಾನದ ಯೆಲ್ಲೊಸ್ಟೋನ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಉದ್ಯಾನವನದಲ್ಲಿ (ವೈ. ಎನ್. ಪಿ.) ಕಂಡುಬರುವ ಧಾತುರೂಪದ ಗಂಧಕದ ಸೆಡಿಮೆಂಟ್ನಿಂದ (ಜೋಸೆಫ್ಸ್ ಕೋಟ್ ಹಾಟ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ [ಜೆ. ಸಿ. ಎಚ್. ಎಸ್.], 80°ಸಿ, ಪಿ. ಎಚ್. 6.1,135 ಎಮ್. ಯು. ಎ. ಎಸ್.) ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ ಯೆಲ್ಲೊಸ್ಟೊನೆನ್ಸಿಸ್ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಪಿ. 30ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಕೀಮೋರ್ಗಾನೋಹೆಟೆರೊಟ್ರೋಫ್ ಆಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾಗಿ ಧಾತುರೂಪದ ಗಂಧಕ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಆರ್ಸೆನೇಟ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಧಾತುರೂಪದ ಗಂಧಕ ಮತ್ತು ಆರ್ಸೆನೇಟ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಥಿಯೊಆರ್ಸೆನೇಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಈ ಜೀವಿಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೀನೋಮ್ ಅನ್ನು ಅನುಕ್ರಮಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ (1.99 ಎಂಬಿ, 58 ಪ್ರತಿಶತ ಜಿ + ಸಿ ಅಂಶ), ಇದು ಕಾರ್ಬೋಹೈಡ್ರೇಟ್ಗಳು, ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಲಿಪಿಡ್ಗಳ ಅವನತಿಗೆ ಹಲವಾರು ಚಯಾಪಚಯ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಲ್ಫರ್ ಮತ್ತು ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿರುವ ಬಹು ಡೈಮೀಥೈಲ್ ಸಲ್ಫಾಕ್ಸೈಡ್-ಮಾಲಿಬ್ಡೋಪ್ಟೆರಿನ್ (ಡಿಎಂಎಸ್ಒ-ಎಂಪಿಟಿ) ಆಕ್ಸಿಡೊರೆಡಕ್ಟೇಸ್ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಕೋಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ಗಳ ಡಿ ನೊವೊ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಿ. ಯೆಲ್ಲೊಸ್ಟೊನೆನ್ಸಿಸ್ನ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಜೆಸಿಎಚ್ಎಸ್ನಿಂದ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಮೆಟಾಜೆನೋಮ್ ಅನುಕ್ರಮವು ಈ ಜೀವಿಯು ಸಿತು ಜನಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ (~95% ಸರಾಸರಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ ಅನುಕ್ರಮ ಗುರುತು) ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಪಿ. ಯೆಲ್ಲೊಸ್ಟೊನೆನ್ಸಿಸ್ನ ಶಾರೀರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ವೈಎನ್ಪಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಜೀನೋಮ್ ರಚನೆ ಪಿ. ಏರೋಫಿಲಮ್ ಅನುಕ್ರಮಗೊಂಡ ಮೊದಲ ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ ಪ್ರಭೇದವಾಗಿದೆ. ಇದರ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಜೀನೋಮ್ ಅನುಕ್ರಮವು 2,222,430 ಬಿಪಿ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 2605 ಪ್ರೋಟೀನ್-ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಅನುಕ್ರಮಗಳನ್ನು (ಸಿಡಿಎಸ್) ಹೊಂದಿದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯವು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಆರ್ಕಿಯಾನ್ ನೈಟ್ರೇಟ್ ಅನ್ನು ಡಿನಿಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ ಮಾರ್ಗದ ಮೂಲಕ ಆಣ್ವಿಕ ಸಾರಜನಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭೇದಗಳು ಗಂಧಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕೆಮೊಲಿಥೋಆಟೋಟ್ರೋಫಿಕ್ ಆಗಿ ಅಥವಾ ಗಂಧಕದ ಉಸಿರಾಟದ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಹುದುಗುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಆರ್ಗನೋಟ್ರೋಫಿಕ್ ಆಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸುಮಾರು ಆಯತಾಕಾರದ ತುದಿಗಳೊಂದಿಗೆ ರಾಡ್-ಆಕಾರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 1.5-8 * 0.5-0.6 μm ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ ಪೆರಿಟ್ರಿಚಸ್ ಅಥವಾ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಪಾಲಿಟ್ರಿಚಸ್ ಫ್ಲಾಜೆಲೇಷನ್ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಚಲನಶೀಲವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ ವಸಾಹತುಗಳು ದುಂಡಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೂದು ಬಣ್ಣದಿಂದ ಹಸಿರು ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಭೇದಗಳು ದೈಹಿಕವಾಗಿ ಏರೋಬಿಕ್ ಅಥವಾ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತವಾಗಿವೆ. ಯೀಸ್ಟ್ ಸಾರ, ಪೆಪ್ಟೋನ್, ಮಾಂಸದ ಸಾರದಲ್ಲಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಗ್ಯಾಲಕ್ಟೋಸ್, ಗ್ಲುಕೋಸ್, ಮಾಲ್ಟೋಸ್, ಸ್ಟಾರ್ಚ್ ಗ್ಲೈಕೊಜೆನ್, ಎಥೆನಾಲ್, ಮೆಥನಾಲ್, ಫಾರ್ಮೈಡ್, ಫಾರ್ಮೇಟ್, ಮ್ಯಾಲೇಟ್, ಪ್ರೊಪಿಯೊನೇಟ್, ಲ್ಯಾಕ್ಟೇಟ್, ಅಸಿಟೇಟ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಸಮಿನೊ ಆಮ್ಲಗಳ ಮೇಲೆ ಅಲ್ಲ. ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ ಅನುಕ್ರಮಗೊಳಿಸಲಾದ ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲನೆಯದಾದ ಪಿ. ಏರೋಫಿಲಮ್ (ರಾಡ್-ಆಕಾರದ, 3-8 * 0.6 ಮೈಕ್ರಾನ್), ಆರ್ಕಿಯಾನ್ಗೆ ಅಪರೂಪದ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಏರೋಬಿಕ್ ಉಸಿರಾಟದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಏರೋಫಿಲಮ್ = "ಗಾಳಿ-ಪ್ರೀತಿಯ"). ನೈಟ್ರೇಟ್ ಇಲ್ಲದಿರುವಾಗ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಆರ್ಕಿಯಾನ್ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಇದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ದುಂಡಾದ ಮತ್ತು ಬೂದುಬಣ್ಣದ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದ ವಸಾಹತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಾವಯವ (ಯೀಸ್ಟ್ ಸಾರ, ಮಾಂಸದ ಸಾರ, ಟ್ರಿಪ್ಟೋನ್ ಮತ್ತು ಪೆಪ್ಟೋನ್ನಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಾವಯವಗಳೊಂದಿಗೆ ತಲಾಧಾರಗಳಾಗಿ ಗರಿಷ್ಠ ಜೀವಕೋಶದ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ) ಮತ್ತು ಏರೋಬಿಕ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಉಸಿರಾಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಜೈವಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳೆರಡನ್ನೂ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಧಾತುರೂಪದ ಗಂಧಕದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಪಿ. ಏರೋಫಿಲಮ್ 75 ಮತ್ತು 104 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ನಡುವೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 100 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಹಂತದ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ ಕ್ಯಾಲಿಡಿಫಾಂಟಿಸ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಆರ್ಕಿಯಲ್ ಬಂಡ್ಲಿಂಗ್ ಪಿಲಿ (ಎ. ಬಿ. ಪಿ) ಮೂಲಕ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆ ವಹಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾದ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಬಂಡಲ್ಗಳಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಕಟ್ಟುಗಳ ದ್ವಿಧ್ರುವೀಯ ಸ್ವರೂಪವು ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಂದ ತಂತುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಘಟಕ ಪ್ರೋಟೀನ್, ಎ. ಬಿ. ಪಿ. ಎ, ಅನುಕ್ರಮ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಮಟ್ಟ ಎರಡರಲ್ಲೂ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಟಿ. ಎ. ಎಸ್. ಎ. ಗೆ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೈವಿಕ ಚಲನಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಬಾಹ್ಯಕೋಶೀಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ನ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಬಯೋಫಿಲ್ಮ್ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪರಿಸರ ವಿಜ್ಞಾನ ಈ ದಿನಾಂಕದವರೆಗೆ, ಪೈರೋಬಾಕ್ಯುಲಮ್ನ ತಳಿಗಳನ್ನು ತಟಸ್ಥದಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ಕ್ಷಾರೀಯ ಕುದಿಯುವ ಘನರೂಪದ ನೀರು ಮತ್ತು ಆಳವಿಲ್ಲದ ಸಮುದ್ರದ ಜಲೋಷ್ಣೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳವರೆಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇಟಲಿಯ ಇಸ್ಚಿಯಾದ ಮರೋಂಟಿ ಬೀಚ್ನಲ್ಲಿರುವ ಕುದಿಯುವ ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ರಂಧ್ರದಿಂದ ಪಿ. ಏರೋಫಿಲಮ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಪಿ. ಏರೋಫಿಲಮ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾಗಿ ನೈಟ್ರೇಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಫೈಲೋಜೆನಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಂಗೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ವರ್ಗೀಕರಣವು ಸ್ಟ್ಯಾಂಡಿಂಗ್ ಇನ್ ನೋಮೆನ್ಕ್ಲೇಚರ್ (ಎಲ್ಪಿಎಸ್ಎನ್) ಮತ್ತು ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಬಯೋಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಇನ್ಫಾರ್ಮೇಶನ್ (ಎನ್ಸಿಬಿಐ) ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರೊಕಾರ್ಯೋಟಿಕ್ ಹೆಸರುಗಳ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.