😘 🕟 🦁 विकासवाद की विचित्रता: ऑक्सीजन के बिना रहने वाले जीव की खोज 🧕🏻 ☕️ 🐍

हमारे ग्रह का वनस्पति और जीव अविश्वसनीय रूप से विभिन्न प्रकार के जीवों में समृद्ध है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी अनूठी विशेषताएं हैं। फिर भी, अनंत अंतरों के बावजूद, सभी के लिए हमेशा कुछ सामान्य विकासवादी नियम होते हैं। ऐसा ही एक नियम ऑक्सीजन की आवश्यकता है। बेशक, समय के साथ मशरूम, अमीबा या सिलिअट्स ने सांस लेने की क्षमता खो दी है, लेकिन ये केवल अपवाद हैं जो नियम की पुष्टि करते हैं। यह पहले माना जाता था कि एरोबिक श्वसन जानवरों की सभी प्रजातियों में निहित है, लेकिन यह पूरी तरह से सच नहीं है। तेल अवीव विश्वविद्यालय (इज़राइल) के वैज्ञानिकों ने एक अद्भुत खोज की - परजीवी हेन्ग्य्या सालमिनिकोलायह सामन के मांसपेशी ऊतक में रहता है, जिसे ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। नई प्रजातियों के अध्ययन के दौरान क्या जानकारी प्राप्त हुई और इसके जीन की जानकारी में क्या अंतर पाए गए? इसके बारे में हम वैज्ञानिकों की रिपोर्ट से सीखते हैं। जाओ।

अध्ययन का आधार

किसी भी जीवित जीव की कोई भी विशेषता उसके पर्यावरण और उन परिस्थितियों से जुड़ी हो सकती है जिसमें उसका विकास हुआ था। एरोबिक श्वसन कई यूकेरियोटिक प्रजातियों का प्रतिच्छेदन बिंदु है, हालांकि कई एककोशिकीय रेखाएं हैं जो हाइपोक्सिक वातावरण में अपने निवास स्थान के कारण इस क्षमता को खो चुके हैं।

यदि हम कोशिकाओं के संदर्भ में एरोबिक जीवों के जीवों पर विचार करते हैं, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण माइटोकॉन्ड्रिया है। 1 माइक्रोन के क्रम के व्यास के साथ यह दो-सदस्यीय गोलाकार या दीर्घवृत्तीय ऑर्गेनेल एक प्रकार का बिजली संयंत्र है, जो कार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण को बाहर निकालता है। इसके परिणामस्वरूप, ऊर्जा उत्पन्न होती है, जो तब विद्युत क्षमता, थर्मोजेनेसिस और एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी, जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए एक ऊर्जा स्रोत) के संश्लेषण को उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाती है।

यदि आवास में कोई ऑक्सीजन नहीं है, और शरीर विकसित हो गया है, तो इसके बिना ऐसा करना है, तो माइटोकॉन्ड्रिया आंशिक रूप से या पूरी तरह से अपने जीनोम को खो देता है, माइटोकॉन्ड्रिया जैसे जीवों (एमआरओ, माइटोकॉन्ड्रिया-संबंधित जीव ) में बदल जाता है ।

शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया कि जानवरों में इन एमआरओ की उपस्थिति का मुद्दा वैज्ञानिक समुदाय में लंबे समय से विवादित है। कुछ ने इसे असंभव माना, जबकि अन्य इसके विपरीत के बारे में आश्वस्त थे, लेकिन उनके सिद्धांतों के भौतिक प्रमाण नहीं थे। हालांकि, हेनेगुया सैलमिनिकोला के उद्घाटन के साथ , बहस इतनी भयंकर नहीं होगी।

छवि नंबर 1: 78 प्रजातियों के लिए 9490 एमिनो एसिड पदों से सुपरमाइक्रिक्स से व्युत्पन्न यूकेरियोट्स के फाइटोलैनेटिक संबंध। प्रजातियां जो एरोबिक श्वसन खो चुकी हैं, बोल्ड और तारांकन के साथ चिह्नित हैं।

एमआरओ और पारंपरिक माइटोकॉन्ड्रिया के बीच मुख्य अंतरों में से एक है * पहले में क्रस्टिस की कमी है , जो हाइड्रोजन * और मिटोसोम्स * द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है ।

क्रिस्टा * - माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली की सिलवटें।

हाइड्रोजिनोम्स * - कुछ एककोशिकीय अवायवीय (ऑक्सीजन का उपयोग नहीं करने वाले) जीवों का एक बंद झिल्ली जीव, जैसे कि सिलियेट्स, ट्राइकोमोनाड्स और कवक।

मिटोसोम्स * - कुछ एककोशिकीय अवायवीय (ऑक्सीजन का उपयोग न करने वाले) जीवों के अंग। सबसे अधिक संभावना है, माइटोसोम्स Fe - S (लौह-सल्फर) समूहों के संश्लेषण में शामिल हैं, हालांकि, इन जीवों के डेटा अभी भी दुर्लभ हैं।

अध्ययन में हम आज की जांच कर रहे हैं, का प्रदर्शन किया वैज्ञानिकों myxosoic परजीवी (कि निडारिया ) विकास के दौरान अपने माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम और एरोबिक चयापचय मार्ग दोनों खो दिया है, उन्हें अवायवीय एमआरओ के एक नए प्रकार से प्रतिस्थापित करना।

इस अध्ययन में मुख्य प्रायोगिक विषयों के प्रतिनिधि थे Myxozoa (myxozoic), धीरे-धीरे प्रकार (के परजीवी अकशेरूकीय के एक वर्ग निडारिया )। Myxozoa माइटोकॉन्ड्रिया में बहुत अलग जीनोम संरचनाएं होती हैं, जिसमें बड़े बहु-भाग रिंग माइटोकॉन्ड्रियल गुणसूत्र और असामान्य रूप से उच्च विकास दर होती है। विश्लेषण के लिए दो निकट से संबंधित प्रजातियों का चयन किया गया था - हेन्नेगुया सल्मिनिसिकोला और माईक्सोबोलस स्क्वामालिसजो दोनों सामन में परजीवी होते हैं।

शोध का परिणाम

वास्तविक विश्लेषण से पहले, दोनों प्रजातियों के प्रतिलेख और जीनोम एकत्र किए गए थे। यूकेरियोटिक विविधता का प्रतिनिधित्व करने वाले टैक्सा में एक परमाणु राइबोसोमल प्रोटीन को एन्कोडिंग करने वाले 78 जीनों पर आधारित फ़ाइलोजेनेटिक विश्लेषण ने पुष्टि की है कि जिन जीवों को अनुक्रमित किया गया है वे निकट से संबंधित myxozoa हैं।

जीनोम की असेंबली गुणवत्ता के मूल्यांकन से पता चला कि एच। सल्मिनिकोला में उच्च कवरेज के साथ एक अधिक पूर्ण विधानसभा है और एम स्क्वैमेलिस (तालिका संख्या 1) की तुलना में अधिक पूर्वानुमानित प्रोटीन अनुक्रम हैं ।

तालिका संख्या 1: अध्ययन किए गए और प्रतिनिधि प्रजातियों के जीनोम की विधानसभा की गुणवत्ता का आकलन।

जीनोमिक राइबोसोमल प्रोटीन के 75/78 जीनों की पहचान करने वाले जीनोम में लक्षित खोजों से पता चलता है कि दोनों प्रजातियों के लिए पूर्णता> 90% है। हालांकि, बुनियादी यूकेरियोटिक जीन मानचित्रण (CEGMA) विधि का उपयोग करके जीनोम पूर्णता का अनुमान एच। सैलमिनिकोला के लिए मुख्य यूकेरियोटिक जीन का केवल 53.6% और एम। स्क्वैमालिस के लिए 37.5% है ।

वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि यह विकास की उच्च दर थी जिसने कई सामान्य यूकेरियोटिक जीनों का पता लगाने की क्षमता को कम कर दिया था।

माइटोकॉन्ड्रियल (इसके बाद एमटी ) जीनोम के विश्लेषण ने विचाराधीन दो प्रजातियों के बीच हड़ताली अंतर दिखाया। एम। स्क्वैमालिस के लिए परिपत्र एमटी जीनोम को सफलतापूर्वक बहाल किया गया था, एक गुणसूत्र से मिलकर, जो कि फाइटोलैनेटिक विश्लेषण के अनुसार मिक्सोजोअल था। अन्य myxozoic प्रजातियों के रूप में, tRNAs एम। स्क्वैमेलिस के एमटी जीनोम में अनुपस्थित थे , और उनके विकास की दर काफी अधिक थी। एच। सैलमिनिकोला के

साथ स्थिति इसके विपरीत है, क्योंकि एम स्क्वैमेलिस की तुलना में इस विधानसभा की उच्च गुणवत्ता के बावजूद, एमटी अनुक्रम की पहचान करना संभव नहीं था । इसके अलावा, मायक्सोज़ोइक माइटोकॉन्ड्रिया में डीएनए की मौजूदगी / अनुपस्थिति को निर्धारित करने के लिए, वैज्ञानिकों ने डीएपीआई (फ्लोरोसेंट डाई 4 ', 6-डायमिडीनो-2- फेनिलइंडोले) का उपयोग करते हुए एम। स्क्वैमेलिस और एच । सैल्मिनिकोला के जीवित बहुकोशिकीय विकास चरणों को दाग दिया ।

चित्र 2: H. salminicola में माइटोकॉन्ड्रिया की अनुपस्थिति को दर्शाने वाले सूक्ष्म चित्र। एम। स्क्वैमालिस

कोशिकाओं ने नाभिक और माइटोकॉन्ड्रिया ( 2 ए ) दोनों की विशेषता यूकेरियोटिक धुंधला दिखाया , जबकि एच। सल्मिनिसिकोला ने केवल परमाणु धुंधला ( 2 बी ) दिखाया । सूक्ष्म परिणामों की पुष्टि की कि एमटी जीनोम है लापता में एच salminicola । हालांकि, cristae के साथ माइटोकॉन्ड्रियल जैसे दो-झिल्ली अंग एच। सल्मिनिसिकोला ( 2C ) और यहां तक कि एम। स्क्वैमलिस में भी पाए गए थे ।

। तदनुसार, दोनों प्रजातियों के जीनोम में, विशेष रूप से DNAJC11 और MTX1 में, क्राइस्ट के संगठन में शामिल जीन भी पाए गए हैं।

इन आंकड़ों की समग्रता इस बात की पुष्टि करती है कि जांच की गई प्रजातियां एमआरओ को माइटोकॉन्ड्रिया जीनोम के बिना प्रस्तुत करती हैं, लेकिन क्राइस्ट हैं।

शोधकर्ताओं ने याद किया कि जानवरों में, अधिकांश प्रोटिओम * माइटोकॉन्ड्रिया नाभिक में कूटबद्ध होते हैं।

प्रोटीन * - प्रोटीन का एक सेट जो एक विशिष्ट समय पर एक जीनोम, कोशिका, ऊतक या जीव द्वारा व्यक्त किया जाता है।

इसे ध्यान में रखते हुए , एच। सलमिनिकोला में 51 जीनों की पहचान की गई और माइटोकॉन्ड्रिया के प्रमुख चयापचय मार्गों (एमिनो एसिड, कार्बोहाइड्रेट या न्यूक्लियोटाइड्स के चयापचय) में शामिल एम। स्क्वैमालिस में 57 जीनों की पहचान की गई ।

चित्र 3: ठेठ एरोबिक माइटोकॉन्ड्रिया ( ए ) और एच। सैलमिनिकोला एमआरओ ( बी ) में मौजूद पथों के बीच तुलना ।

इससे पता चलता है कि एच। सल्मिनिसोला एमआरओ अभी भी एम। स्क्वैमेलिस के माइटोकॉन्ड्रिया के समान विभिन्न चयापचय कार्य करता है ।

इसके विपरीत, एम। जीनोम की प्रतिकृति और अनुवाद में शामिल लगभग सभी परमाणु-एनकोडेड प्रोटीन एच। सैलमिनिकोला के जीनोम में अनुपस्थित थे ।। डेटाबेस के इस तरह के परमाणु एन्कोडेड जीन की 118 का उपयोग ड्रोसोफिला (फल मक्खी), 41 58 मुताबिक़ जीन से निर्धारित करने में सक्षम एमटी में एम squamalis , लेकिन इन जीनों की केवल छह में पाया गया है एच salminicola ।

यह ध्यान देने योग्य है कि प्रजाति एच। सल्मिनिसिकोला में एमटी जीन का गामा -1 डीएनए पोलीमरेज़ एक स्यूडोजेन है क्योंकि इसमें तीन बिंदु म्यूटेशन होते हैं जो समय से पहले स्टॉप कोडन * बनाते हैं ।

स्टॉप कोडन * - अनुवांशिक कोड की एक इकाई जो ट्रांसलेशन (पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण) को रोकती है।

इसके अलावा, यह जीन एच। सैलमिनिकोला में व्यक्त नहीं किया जाता है और एच। सैलिमिनिकोला ट्रांसक्रिपटोम असेंबली में मौजूद नहीं होता है, जबकि होमोलोगस कॉन्सिग * की पहचान अन्य सभी मायक्सोजोइक ट्रांसक्रिप्ॉमॉम * में की गई थी ।

कोंटिग * कई श्रृंखला-जुड़े डीएनए अनुभागों का एक समूह है।

इस पोलीमरेज़ की छद्मजनित प्रतिलिपि की उपस्थिति कई पूर्व में व्यक्त सिद्धांतों और टिप्पणियों का प्रमाण है। सबसे पहले, यह इस सिद्धांत की पुष्टि करता है कि एच। सल्मिनिकोला ने अपने एमटी डीएनए को खो दिया क्योंकि इसकी प्रतिकृति के लिए एक तंत्र नहीं है। दूसरे, यह साबित करता है कि इस प्रजाति में प्रोटीन होमोलॉग्स की अनुपस्थिति छद्मजनन का परिणाम है, न कि एक विधानसभा त्रुटि।

स्वाभाविक रूप से, माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम के नुकसान का शरीर के श्वसन प्रारूप पर सीधा प्रभाव पड़ता है, क्योंकि पशु माइटोकॉन्ड्रिया इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण श्रृंखला के महत्वपूर्ण प्रोटीन को कूटबद्ध करता है। यह जांचने के लिए कि एमटी जीनोम नुकसान का मतलब एच। सैलमिनिकोला में एरोबिक श्वसन का नुकसान है, वैज्ञानिकों ने ज्ञात ड्रोसोफिला परमाणु जीन के होमोलॉग की खोज शुरू की, जो आमतौर पर एमटी इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला परिसरों से proteins100 प्रोटीन को सांकेतिक शब्दों में बदलना ।

एक खोज ने एच। सल्मिनिसिकोला में इनमें से केवल सात प्रोटीनों का पता लगाया , जबकि दूसरा माईक्सोज़ोइक 18-25 के बारे में था। विशेष रूप से, सभी जीन कॉम्प्लेक्स (I, III, और IV) जो अन्य Myxozoic प्रजातियों में पाए गए थे, वे एच। सल्मिनिसिकोला ( 3B ) में अनुपस्थित हैं या स्यूडोजेन के रूप में प्रस्तुत किए गए हैं।

चूंकि जटिल IV O ₂ अणुओं के साथ बातचीत करता है , इसका मतलब यह हो सकता है कि एच। सैलमिनिकोला मानक सेलुलर एरोबिक श्वसन में असमर्थ हो सकता है।

कॉम्प्लेक्स I, III और IV के अलावा, जो प्रोटॉन के माइटोकॉन्ड्रियल इंटरमैंब्रनर स्पेस में जाने के लिए जिम्मेदार हैं, एच। सल्मिनिसिकोला में एटीपी संश्लेषण के लिए जिम्मेदार कोई भी जटिल वी नहीं पाया गया।

अध्ययन की बारीकियों के साथ एक अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं अनुशंसा करता हूं कि आप वैज्ञानिकों की रिपोर्ट और इसके लिए अतिरिक्त सामग्रियों पर ध्यान दें।

उपसंहार

इस अध्ययन में, पहला डेटा सक्षम प्राणी के आनुवंशिक लक्षणों के बारे में एकत्र किया गया था, जाहिर है, एरोबिक श्वसन की आवश्यकता के बिना रह रहा है। पहले जिसे जानवरों की दुनिया का एक अभिन्न अंग माना जाता था, उसके कुछ प्रतिनिधियों के लिए इतना महत्वपूर्ण नहीं था।

इस खोज के लेखक ध्यान देते हैं कि आमतौर पर विकास सरल से जटिल तक होता है, लेकिन एच। सैलमिनिकोला के मामले में विपरीत स्थिति देखी जाती है। ऑक्सीजन रहित वातावरण में जीवन ने इस जीव को एरोबिक श्वसन के लिए जिम्मेदार अधिक अनावश्यक जीन खोने के लिए मजबूर किया, जिसने इसे एक सरल जीव बना दिया।

बेशक, यह बिल्कुल स्पष्ट नहीं है कि एच। सल्मिनिसिकोला के प्रजातियों के परजीवी जीव का विकास कैसे हुआ ।वास्तव में परिस्थितियों ने उन्हें अपने माइटोकॉन्ड्रिया को खोने के लिए मजबूर किया और वास्तव में ऑक्सीजन का परित्याग किया और क्यों वास्तव में इस तरह के परिवर्तन हुए। वैज्ञानिक अपने भविष्य के शोध में इन मुद्दों पर विचार करने का इरादा रखते हैं।

जैसा कि यह हो सकता है, यह खोज वास्तव में अद्वितीय है, क्योंकि यह एक बार फिर से पुष्टि करता है कि प्रकृति में अभी भी हमें आश्चर्यचकित करने के लिए कुछ है। आम तौर पर स्वीकृत कानून और मानदंड जिन्हें पहले अस्थिर माना जाता था, कुछ दुर्लभ मामलों में उल्लंघन किए जाते हैं। एक ओर, यह आश्चर्यजनक है, दूसरी ओर, यह काफी अपेक्षित है। आखिरकार, आप विकास से और क्या उम्मीद कर सकते हैं, जो एक अराजक प्राथमिक शोरबा से इस तरह के एक जटिल और सुंदर वनस्पतियों और जीवों का निर्माण होता है जो हमें हर दिन घेरते हैं।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद, जिज्ञासु बने रहें और हर किसी के लिए एक शानदार सप्ताहांत हो, दोस्तों! :)

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