बैक्टीरियोटा
बैक्टीरियोटा
संघ बैक्टीरियोटा (पर्यायवाची बैक्टीरियोडिटेस) ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया, बीजाणु-रहित (nonsporeforming), अवायवीय (anaerobic) या वायवीय (aerobic), और छड़ के आकार के बैक्टीरिया के तीन बड़े वर्गों से बना है, जो पर्यावरण में व्यापक रूप से वितरित हैं, जिसमें मिट्टी, तलछट और समुद्री जल, साथ ही जानवरों की आंतों और त्वचा पर शामिल हैं।
हालाँकि कुछ बैक्टीरियोइड्स (Bacteroides) प्रजातियाँ अवसरवादी रोगजनक हो सकती हैं, कई बैक्टीरियोटा सहजीवी प्रजातियाँ हैं जो जठरांत्र संबंधी मार्ग (gastrointestinal tract) के लिए अत्यधिक अनुकूलित हैं। बैक्टीरियोइड्स आंतों में अत्यधिक प्रचुर मात्रा में होते हैं, जो आंतों की सामग्री के 1011 कोशिका प्रति ग्राम तक पहुँच जाते हैं। वे चयापचय रूपांतरण करते हैं जो मेजबान के लिए आवश्यक हैं, जैसे कि प्रोटीन या जटिल शर्करा पॉलिमर का क्षरण। बैक्टीरियोटा शिशुओं में पहले से ही जठरांत्र संबंधी मार्ग को उपनिवेशित (colonize) कर लेते हैं, क्योंकि माँ के दूध में अपचनीय ओलिगोसेकेराइड Bacteroides और Bifidobacterium दोनों प्रजातियों के विकास का समर्थन करते हैं। बैक्टीरियोइड्स प्रजातियों को विशिष्ट इंटरैक्शन के माध्यम से मेजबान की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा चुनिंदा रूप से पहचाना जाता है।[1]
इतिहास
Bacteroides fragilis 1898 में अलग की गई पहली बैक्टीरियोइड्स प्रजाति थी, जिसे अन्य नैदानिक मामलों के बीच एपेंडिसाइटिस से जुड़े एक मानव रोगजनक के रूप में पहचाना गया था।[1] अब तक, वर्ग Bacteroidia की प्रजातियाँ सबसे अच्छी तरह से अध्ययन की गई हैं, जिसमें Bacteroides जीनस (मनुष्यों सहित गर्म रक्त वाले जानवरों के मल में एक प्रचुर जीव), और Porphyromonas, मानव मुख गुहा में रहने वाले जीवों का एक समूह शामिल है। वर्ग Bacteroidia को पहले Bacteroidetes कहा जाता था; चूंकि यह हाल तक संघ में एकमात्र वर्ग था, इसलिए नाम को बर्गी के मैनुअल ऑफ सिस्टेमैटिक बैक्टीरियोलॉजी के चौथे खंड में बदल दिया गया था।
लंबे समय तक, यह माना जाता था कि अधिकांश ग्राम-नेगेटिव जठरांत्र संबंधी मार्ग के बैक्टीरिया बैक्टीरियोइड्स जीनस से संबंधित थे, लेकिन हाल के वर्षों में बैक्टीरियोइड्स की कई प्रजातियों का पुनर्वर्गीकरण किया गया है। वर्तमान वर्गीकरण के आधार पर, अधिकांश जठरांत्र संबंधी बैक्टीरियोटा प्रजातियाँ Bacteroidaceae, Prevotellaceae, Rikenellaceae, और Porphyromonadaceae परिवारों से संबंधित हैं। [1] यह संघ कभी-कभी FCB समूह या सुपरफाइलम बनाने के लिए Chlorobiota, Fibrobacterota, Gemmatimonadota, Calditrichota, और समुद्री समूह A के साथ समूहीकृत किया जाता है। Cavalier-Smith द्वारा प्रस्तावित वैकल्पिक वर्गीकरण प्रणाली में, यह टैक्सोन इसके बजाय Sphingobacteria संघ में एक वर्ग है।
चिकित्सा और पारिस्थितिक भूमिका
जठरांत्र संबंधी माइक्रोबायोटा में बैक्टीरियोटा में बहुत व्यापक चयापचय क्षमता होती है और इन्हें जठरांत्र संबंधी माइक्रोफ्लोरा के सबसे स्थिर हिस्सों में से एक माना जाता है। कुछ मामलों में बैक्टीरियोटा की कम प्रचुरता मोटापे से जुड़ी होती है। इस बैक्टीरिया समूह में कुल मिलाकर इरिटेबल बोवेल सिंड्रोम (IBS) के रोगियों में प्रचुरता के परिवर्तन के लिए परस्पर विरोधी सबूत हैं, हालाँकि इसका जीनस Bacteroides संभवतः समृद्ध है,[2] लेकिन यह टाइप 1 और टाइप 2 मधुमेह के रोगजनन में शामिल हो सकता है। बैक्टीरियोइड्स प्रजातियाँ, Prevotella प्रजातियों के विपरीत, हाल ही में कम जीन समृद्धि वाले विषयों के मेटाजेनोम में समृद्ध पाई गई हैं जो एडिपोसिटी, इंसुलिन प्रतिरोध और डिस्लिपिडेमिया के साथ-साथ एक भड़काऊ फेनोटाइप से जुड़े थे। बैक्टीरियोटा प्रजातियाँ जो Flavobacteriales और Sphingobacteriales वर्गों से संबंधित हैं, विशिष्ट मिट्टी के बैक्टीरिया हैं और केवल कभी-कभी जठरांत्र संबंधी मार्ग में पाए जाते हैं, सिवाय Capnocytophaga प्रजातियों और Sphingobacterium प्रजातियों के जिन्हें मानव मुख गुहा में पाया जा सकता है।
बैक्टीरियोटा केवल आंत माइक्रोबायोटा तक सीमित नहीं हैं, वे पृथ्वी पर विभिन्न आवासों को उपनिवेशित करते हैं।[3] उदाहरण के लिए, बैक्टीरियोटा, "Pseudomonadota", "Bacillota", और "Actinomycetota" के साथ, राइजोस्फीयर में सबसे प्रचुर बैक्टीरिया समूहों में से भी हैं। उन्हें खेती वाले खेतों, ग्रीनहाउस मिट्टी और अप्रयुक्त क्षेत्रों सहित विभिन्न स्थानों से मिट्टी के नमूनों में पाया गया है। बैक्टीरियोटा मीठे पानी की झीलों, नदियों, और महासागरों में भी निवास करते हैं। उन्हें समुद्री वातावरण में, विशेष रूप से पेलैजिक महासागरों में, बैक्टीरियोप्लांकटन के एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में तेजी से पहचाना जा रहा है। हेलोफिलिक बैक्टीरियोटा जीनस Salinibacter हाइपरसेलाइन झीलों में नमक-संतृप्त ब्राइन जैसे हाइपरसेलाइन वातावरण में निवास करते हैं। Salinibacter हेलोफिलिक आर्किया जैसे Halobacterium और Haloquadratum के साथ कई गुण साझा करता है जो एक ही वातावरण में निवास करते हैं। फेनोटाइपिक रूप से, Salinibacter उल्लेखनीय रूप से Halobacterium के समान है और इसलिए लंबे समय तक अज्ञात रहा।
चयापचय
जठरांत्र संबंधी बैक्टीरियोटा प्रजातियाँ मुख्य अंतिम-उत्पादों के रूप में सक्सिनिक एसिड, एसिटिक एसिड, और कुछ मामलों में प्रोपियोनिक एसिड का उत्पादन करती हैं। Alistipes, Bacteroides, Parabacteroides, Prevotella, Paraprevotella, Alloprevotella, Barnesiella, और Tannerella जीनस से संबंधित प्रजातियाँ सैकरोलिटिक (saccharolytic) हैं, जबकि Odoribacter और Porphyromonas से संबंधित प्रजातियाँ मुख्य रूप से एसेकरोलिटिक (asaccharolytic) हैं। कुछ बैक्टीरियोइड्स प्रजातियाँ और Prevotella प्रजातियाँ जटिल पौधों के पॉलीसेकेराइड जैसे स्टार्च, सेलुलोज, जाइलान और पेक्टिन को नीचा दिखा सकती हैं (degrade)। बैक्टीरियोटा प्रजातियाँ कोशिका से जुड़ी प्रोटीज (proteases) की प्रोटीयोलाइटिक गतिविधि द्वारा प्रोटीन चयापचय में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। कुछ बैक्टीरियोइड्स प्रजातियों में नाइट्रोजन स्रोत के रूप में यूरिया का उपयोग करने की क्षमता होती है। बैक्टीरियोइड्स प्रजातियों के अन्य महत्वपूर्ण कार्यों में पित्त एसिड का डीकंजुगेशन और म्यूकस पर विकास शामिल है।[1] बैक्टीरियोटा जीनस (Flexibacter, Cytophaga, Sporocytophaga और संबंधित) के कई सदस्य फ्लेक्सिरुबिन समूह के पिगमेंट की उपस्थिति के कारण पीले-नारंगी से गुलाबी-लाल रंग के होते हैं। कुछ बैक्टीरियोटा उपभेदों में, फ्लेक्सिरुबिन कैरोटीनॉयड पिगमेंट के साथ मौजूद हो सकते हैं। कैरोटीनॉयड पिगमेंट आमतौर पर समूह के समुद्री और हेलोफिलिक सदस्यों में पाए जाते हैं, जबकि फ्लेक्सिरुबिन पिगमेंट नैदानिक, मीठे पानी या मिट्टी को उपनिवेशित करने वाले प्रतिनिधियों में अधिक बार होते हैं।
जीनोमिक्स
तुलनात्मक जीनोमिक विश्लेषण से 27 ऐसे प्रोटीनों की पहचान हुई है जो 'बैक्टीरियोटा' (Bacteroidota) संघ की अधिकांश प्रजातियों में मौजूद हैं। इनमें से एक प्रोटीन सभी अनुक्रमित (sequenced) 'बैक्टीरियोटा' प्रजातियों में पाया जाता है, जबकि दो अन्य प्रोटीन 'बैक्टीरियोइड्स' (Bacteroides) वंश की प्रजातियों को छोड़कर सभी अनुक्रमित प्रजातियों में पाए जाते हैं। इस वंश में इन दो प्रोटीनों की अनुपस्थिति का कारण संभवतः चयनात्मक जीन लोप (selective gene loss) है।[4] इसके अतिरिक्त, चार ऐसे प्रोटीनों की पहचान की गई है जो 'साइटोफेगा हचिंसोनी' (Cytophaga hutchinsonii) को छोड़कर सभी 'बैक्टीरियोटा' प्रजातियों में मौजूद हैं; यह भी संभवतः चयनात्मक जीन लोप के कारण है। आठ अन्य प्रोटीनों की पहचान की गई है जो 'सैलिनिबैक्टर रूबर' (Salinibacter ruber) को छोड़कर सभी अनुक्रमित 'बैक्टीरियोटा' जीनोम में मौजूद हैं। इन प्रोटीनों की अनुपस्थिति चयनात्मक जीन लोप के कारण हो सकती है, या फिर चूंकि 'एस. रूबर' (S. ruber) बहुत गहराई से शाखाबद्ध (branches very deeply) है, इसलिए इन प्रोटीनों के जीन 'एस. रूबर' के विचलन (divergence) के बाद विकसित हुए हो सकते हैं। एक 'संरक्षित हस्ताक्षर इंडेल' (conserved signature indel) की भी पहचान की गई है; ClpB चैपरोन (chaperone) में यह तीन-अमीनो-अम्ल का विलोपन (deletion) 'एस. रूबर' को छोड़कर 'बैक्टीरियोटा' संघ की सभी प्रजातियों में मौजूद है। यह विलोपन एक 'क्लोरोबायोटा' (Chlorobiota) प्रजाति और एक 'आर्किया' (Archaeum) प्रजाति में भी पाया जाता है, जो संभवतः 'क्षैतिज जीन स्थानांतरण' (horizontal gene transfer) के कारण है। ये 27 प्रोटीन और तीन-अमीनो-अम्ल का विलोपन 'बैक्टीरियोटा' के लिए आणविक मार्कर के रूप में कार्य करते हैं।
'बैक्टीरियोटा', 'क्लोरोबायोटा' और 'फाइब्रोबैक्टीरियोटा' संघों की संबद्धता
'बैक्टीरियोटा' और 'क्लोरोबायोटा' संघों की प्रजातियां फाइलोजेनेटिक वृक्षों में बहुत निकटता से शाखाबद्ध होती हैं, जो उनके घनिष्ठ संबंध को दर्शाती हैं। तुलनात्मक जीनोमिक विश्लेषण के माध्यम से, तीन ऐसे प्रोटीनों की पहचान की गई है जो वस्तुतः 'बैक्टीरियोटा' और 'क्लोरोबायोटा' संघों के सभी सदस्यों द्वारा विशिष्ट रूप से साझा किए जाते हैं।[4] इन तीन प्रोटीनों का साझा होना महत्वपूर्ण है क्योंकि इनके अलावा, 'बैक्टीरियोटा' या 'क्लोरोबायोटा' संघों का कोई भी प्रोटीन बैक्टीरिया के किसी अन्य समूह द्वारा साझा नहीं किया जाता है। कई 'संरक्षित हस्ताक्षर इंडेल' की भी पहचान की गई है जो इन संघों के सदस्यों द्वारा विशिष्ट रूप से साझा किए जाते हैं। इन आणविक हस्ताक्षरों की उपस्थिति उनके घनिष्ठ संबंध का समर्थन करती है। इसके अतिरिक्त, 'फाइब्रोबैक्टीरियोटा' (Fibrobacterota) संघ को विशेष रूप से इन दो संघों से संबंधित बताया गया है। इन तीन संघों से मिलकर बने एक क्लेड (clade) का कई अलग-अलग प्रोटीनों पर आधारित फाइलोजेनेटिक विश्लेषणों द्वारा दृढ़ता से समर्थन किया जाता है। ये संघ कई महत्वपूर्ण प्रोटीनों में 'संरक्षित हस्ताक्षर इंडेल' के आधार पर भी एक ही स्थिति में शाखाबद्ध होते हैं। अंत में और सबसे महत्वपूर्ण बात, दो 'संरक्षित हस्ताक्षर इंडेल' (RpoC प्रोटीन में और सेरीन हाइड्रोक्सीमिथाइलट्रांसफेरेज में) और एक हस्ताक्षर प्रोटीन PG00081 की पहचान की गई है जो इन तीन संघों की सभी प्रजातियों द्वारा विशिष्ट रूप से साझा किए जाते हैं। ये सभी परिणाम इस बात का पुख्ता प्रमाण प्रदान करते हैं कि इन तीन संघों की प्रजातियों ने अन्य सभी बैक्टीरिया से अलग एक सामान्य पूर्वज साझा किया था, और यह प्रस्तावित किया गया है कि इन सभी को एक एकल "FCB" सुपरफाइलम के हिस्से के रूप में मान्यता दी जानी चाहिए।
फाइलोजेनी
वर्तमान में स्वीकृत वर्गीकरण 'लिस्ट ऑफ प्रोकैरियोटिक नेम्स विद स्टैंडिंग इन नोमेनक्लेचर' (List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature) पर आधारित है।[5]
| संपूर्ण-जीनोम आधारित फाइलोजेनी[6] | 16S rRNA आधारित LTP_08_2023 | 120 एकल प्रति मार्कर प्रोटीन आधारित GTDB 10-RS226 |
|---|---|---|
|
1=2=1=2=2=2=Flavobacteriia |
1=2=2=2=2=2=2=2=2=2=Flavobacteriales |
1=2=2=2=Rhodothermales 1=1=2=2=2=2=Flavobacteriales |
इन्हें भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 (2014). "The first 1000 cultured species of the human gastrointestinal microbiota". FEMS Microbiology Reviews. 38 (5) 996–1047. doi:10.1111/1574-6976.12075.
- ↑ (2019). "Gut Microbiota in Patients With Irritable Bowel Syndrome-A Systematic Review". Gastroenterology. 157 (1) 97–108. doi:10.1053/j.gastro.2019.03.049.
- ↑ (2011). "Environmental and Gut Bacteroidetes: The Food Connection". Frontiers in Microbiology. 2 93. doi:10.3389/fmicb.2011.00093.
- ↑ 4.0 4.1 Cite error: Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedGupta - ↑ Cite error: Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedLPSN - ↑ (2019). "Analysis of 1,000 Type-Strain Genomes Improves Taxonomic Classification of Bacteroidetes". Front Microbiol. 10 2083. doi:10.3389/fmicb.2019.02083.
स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Bacteroidota” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Bacteroidota यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।
