स्यूडोमोनास: विशेषताओं, आकृति विज्ञान, जीवन चक्र - जीवविज्ञान - 2025

स्यूडोमोनास परिवार में स्यूडोमोनास बैक्टीरिया का एक जीनस है। इन सूक्ष्मजीवों का पहला वर्णन 1894 में जर्मन माइकोलॉजिस्ट वाल्टर मिगुला द्वारा किया गया था।

इन बैक्टीरिया को एरोबिक और ग्राम नकारात्मक होने की विशेषता है। वे सीधे रॉड के आकार के होते हैं या एक निश्चित वक्रता होती है। वे मोनोट्रिक फ्लैगेल्ला (एक फ्लैगेलम) या मल्टीट्रिकस (कई फ्लैगेल्ला) की उपस्थिति के कारण मोबाइल हैं। फ्लैगेलम ध्रुवीय स्थिति में होता है।

जीवाणु स्यूडोमोनास एरुगिनोसा की छवि। लेखक: जेनिस हैनी कैर कंटेंट प्रोवाइडर (एस): सीडीसी / जेनिस हैनी कार विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से।

जीनस में अधिकांश प्रजातियां ऑक्सीडेज हैं और सकारात्मक को उत्प्रेरित करती हैं। समूह को पहचानने के लिए ब्याज की एक और विशेषता डीएनए में जीसी की सामग्री है जो 58 - 72% तक होती है।

स्यूडोमोनस प्रतिरोध संरचनाएं विकसित नहीं करता है, जैसे बीजाणु। वे दीवार या इसके विस्तार और साइटोप्लाज्म (प्रोस्टेका) के आसपास एक कैप्सूल पेश नहीं करते हैं, जो अन्य जीवाणु समूहों में होते हैं।

स्यूडोमोनस के अध्ययन को मुख्य रूप से अर्जेंटीना के माइक्रोबायोलॉजिस्ट नॉर्बरो पैलेरोनी से संपर्क किया गया है। इस शोधकर्ता ने जीन को rRNA होमोलॉजी के आधार पर पांच समूहों में अलग करने का प्रस्ताव दिया।

वर्तमान में तेरह विभिन्न समूहों में विभाजित लगभग 180 प्रजातियों को मान्यता दी गई है। इन समूहों में से कुछ फ्लोरोसेंट पिगमेंट के उत्पादन से पहचाने जाते हैं जिन्हें पाइओर्डिन के रूप में जाना जाता है।

सामान्य विशेषताएँ

वितरण

विविध वातावरण में बढ़ने की अपनी महान क्षमता के कारण, जीनस में एक सर्वव्यापी पारिस्थितिक और भौगोलिक वितरण है। वे स्थलीय और जलीय वातावरण में पाए गए हैं। वे रसायनयुक्त हैं और आसानी से पोषक तत्व अगर संस्कृति मीडिया पर उगाए जाते हैं।

तापमान

इसकी आदर्श तापमान सीमा 25-30 ° C है। हालांकि, प्रजातियों को शून्य से नीचे के तापमान और 50 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के अन्य में पाया गया है।

रोग

प्रजातियों में से जो जीनस बनाते हैं, उनमें से कुछ ऐसे हैं जो जानवरों और मनुष्यों में बीमारियों का कारण बनते हैं। इसी तरह, कई प्रजातियां पौधे के रोगजनकों हैं जो तथाकथित नरम सड़ांध पैदा करते हैं।

अनुप्रयोग

अन्य प्रजातियां बहुत उपयोगी हो सकती हैं, क्योंकि यह साबित हो गया है कि वे पौधे के विकास को उत्तेजित करते हैं और उर्वरकों के रूप में लागू किया जा सकता है। वे xenobiotic यौगिकों को भी ख़राब कर सकते हैं (जो जीवित जीवों की रचना का हिस्सा नहीं हैं)।

कुछ xenobiotics जो नीचा दिखा सकते हैं, सुगन्धित हाइड्रोकार्बन, क्लोरेट और नाइट्रेट बाहर खड़े हैं। ये गुण कुछ प्रजातियों को बायोरेमेडिएशन कार्यक्रमों में बहुत उपयोगी बनाते हैं।

धुंधला और श्वसन

स्यूडोमोनास प्रजातियां ग्राम नकारात्मक हैं। वे मुख्य रूप से एरोबिक हैं, इसलिए ऑक्सीजन श्वसन में इलेक्ट्रॉनों के लिए अंतिम रिसेप्टर है।

कुछ प्रजातियां एनारोबिक परिस्थितियों में वैकल्पिक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में नाइट्रेट्स का उपयोग कर सकती हैं। इस मामले में, बैक्टीरिया आणविक नाइट्रोजन को नाइट्रेट्स को कम करते हैं।

आईडी

सभी स्यूडोमोनस प्रजातियां सकारात्मक रूप से उत्प्रेरित होती हैं। यह वह एंजाइम है जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड को ऑक्सीजन और पानी में तोड़ देता है। अधिकांश एरोबिक बैक्टीरिया इस एंजाइम का उत्पादन करते हैं।

समूह के भीतर सकारात्मक और नकारात्मक ऑक्सीडेज प्रजातियां हैं। ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया की पहचान में इस एंजाइम की उपस्थिति को उपयोगी माना जाता है।

अधिकांश प्रजातियां एक आरक्षित पदार्थ के रूप में एक ग्लूकोज पॉलीसेकेराइड जमा करती हैं। हालांकि, कुछ समूहों में पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटिरेट (पीएचबी) हो सकता है, जो कार्बन आत्मसात का एक बहुलक उत्पाद है।

पिग्मेंट्स

स्यूडोमोनस की विभिन्न प्रजातियां वर्णक का उत्पादन करती हैं जिन्हें करोनौवैज्ञानिक महत्व माना जाता है।

इनमें विभिन्न प्रकार की पत्रिकाएँ हैं। इस प्रकार का सबसे आम नीला वर्णक पायोसीन है। यह वर्णक माना जाता है कि सिस्टिक फाइब्रोसिस के रोगियों के फेफड़ों को उपनिवेश बनाने के लिए पी। एरुगिनोसा की क्षमता बढ़ाने में योगदान देता है।

अन्य फेनियाज़ हरे या नारंगी वर्णक दे सकते हैं, जो जीनस की कुछ प्रजातियों की पहचान में बहुत उपयोगी हैं।

स्यूडोमोनस के कुछ समूहों का एक और विशिष्ट वर्णक पाइओवरिन है। ये पीले हरे रंग देते हैं और तथाकथित फ्लोरोसेंट Pseudomonas के विशिष्ट हैं।

पाइओवरिन महान शारीरिक महत्व का है क्योंकि यह एक साइडरोफोर के रूप में कार्य करता है। इसका मतलब है कि यह अनुपलब्ध लोहे को फंसा सकता है और इसे रासायनिक रूपों में भंग कर सकता है जो बैक्टीरिया उपयोग कर सकते हैं।

Phylogeny और taxonomy

स्यूडोमोनस का वर्णन सबसे पहले 1894 में वाल्टर मिगुला ने किया था। नाम की व्युत्पत्ति का अर्थ है झूठी एकता। वर्तमान में इस समूह में 180 प्रजातियों को मान्यता दी गई है।

जीन स्यूडोमोनियल ऑर्डर के स्यूडोमोनैके परिवार में स्थित है। प्रकार की प्रजाति पी। एरुगिनोसा है, जो समूह में सबसे प्रसिद्ध में से एक है।

जीनस का वर्णन करने के लिए सिद्धांत में उपयोग की जाने वाली विशेषताएँ बहुत सामान्य थीं और बैक्टीरिया के अन्य समूहों द्वारा साझा की जा सकती थीं।

बाद में, लिंग की परिभाषा के लिए अधिक सटीक पात्रों का उपयोग किया जाने लगा। इनमें शामिल हैं: डीएनए में जीसी सामग्री, रंजकता और अन्य लोगों के बीच आरक्षित पदार्थ का प्रकार।

20 वीं शताब्दी के 70 के दशक में, समूह के विशेषज्ञ नॉर्बर्टो पैलेरोनी ने अन्य शोधकर्ताओं के साथ मिलकर राइबोसोमल आरएनए का एक अध्ययन किया। उन्होंने निर्धारित किया कि स्यूडोमोनस को rRNA होमोलॉजी के आधार पर पांच अलग-अलग समूहों में विभाजित किया जा सकता है।

अधिक सटीक आणविक तकनीकों का उपयोग करके, यह निर्धारित किया गया था कि पैलेरोनी द्वारा स्थापित समूह II-V प्रोटीन-जीवाणु के अन्य समूहों के अनुरूप हैं। वर्तमान में केवल समूह I जिसे Psedomonas senso सख्तो के अनुरूप माना जाता है।

इस समूह की अधिकांश प्रजातियाँ पाइओवरिन उत्पन्न करती हैं। जिस तरह से यह वर्णक बायोसिंथाइज़्ड है और स्रावित होता है वह प्रजातियों को एक दूसरे से अलग करने में मदद कर सकता है।

में समूह

मल्टीकोकस अनुक्रम विश्लेषण के आधार पर यह प्रस्तावित किया गया है कि स्यूडोमोनस को पांच समूहों में अलग किया जाएगा:

पी। फ्लोरेसेंस ग्रुप: यह बहुत ही विविध है और प्रजातियां सैप्रोफाइटिक हैं, जो मिट्टी, पानी और पौधों की सतहों में मौजूद हैं। कई प्रजातियां पौधे की वृद्धि को बढ़ावा देती हैं।

पी। सिरिंज समूह: यह मुख्य रूप से उन प्रजातियों से बना है जो फाइटोपैथोजेनिक हैं। पचास से अधिक पैथोवर (रोगजनकता की बदलती डिग्री के साथ बैक्टीरिया के उपभेदों) को मान्यता दी जाती है।

पी। पुतिदा समूह: इस समूह की प्रजातियाँ मिट्टी में, विभिन्न पौधों के प्रकंद और पानी में पाई जाती हैं। उनमें पदार्थों को तोड़ने की उच्च क्षमता होती है।

पी स्टुट्ज़री समूह: ये जीवाणु पोषक चक्र में बहुत महत्व रखते हैं और उच्च आनुवंशिक विविधता रखते हैं।

ग्रुप पी एरुगिनोसा: इस समूह में ऐसी प्रजातियां हैं जो मानव रोगजनकों सहित विभिन्न आवासों पर कब्जा करती हैं।

हालांकि, एक अधिक हाल के आणविक अध्ययन में यह प्रस्तावित है कि जीनस को तेरह समूहों में विभाजित किया जाता है, जिसमें दो से साठ से अधिक प्रजातियां होती हैं।

सबसे बड़ा समूह पी का है। फ्लोरेसेंस, जिसमें बायोरेमेडिएशन कार्यक्रमों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रजातियां शामिल हैं। इस समूह में रुचि की एक और प्रजाति पी। मंडेली है, जो अंटार्कटिका में बढ़ता है और एंटीबायोटिक दवाओं के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी दिखाया गया है।

आकृति विज्ञान

बेसिली सीधे थोड़ा घुमावदार हैं, 0.5 - 1 माइक्रोन चौड़ा x 1.5 -5 माइक्रोन लंबा। वे कम नाइट्रोजन संस्कृति मीडिया में पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटिरेट ग्रैन्यूल को बनाने और संचय करने में सक्षम नहीं हैं। यह उन्हें अन्य एरोबिक बैक्टीरिया से अलग करता है।

सेल लिफाफा साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, सेल की दीवार और बाहरी झिल्ली से बना होता है जो बाद को कवर करता है।

सेल की दीवार ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया की विशिष्ट है, पतली और पेप्टिडोग्लाइकन से बनी है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका लिफाफे के अन्य घटकों से साइटोप्लाज्म को अलग करती है। यह एक लिपिड बाईलेयर द्वारा बनाई गई है।

बाहरी झिल्ली लिपिडोप्सैकेराइड नामक लिपिड से बनी होती है जिसमें हाइड्रोकार्बन श्रृंखला होती है। यह झिल्ली एंटीबायोटिक दवाओं जैसे अणुओं के पारित होने के खिलाफ एक बाधा है जो कोशिका को नुकसान पहुंचा सकती है। दूसरी ओर, यह बैक्टीरिया को कार्य करने के लिए आवश्यक पोषक तत्वों के पारित होने की अनुमति देता है।

बाहरी झिल्ली की क्षमता कुछ पदार्थों को पारित करने के लिए और दूसरों को नहीं करने के लिए, पोर्स की उपस्थिति से दी जाती है। वे झिल्ली के संरचनात्मक प्रोटीन हैं।

कशाभिका

जीनस में फ्लैगेल्ला आमतौर पर एक ध्रुवीय स्थिति में स्थित होते हैं, हालांकि कुछ मामलों में यह उप-ध्रुवीय हो सकता है। पी। स्टुटेज़री और अन्य प्रजातियों के कुछ उपभेदों में पार्श्व फ्लैगेला मनाया जाता है।

फ्लैगेल्ला की संख्या में टैक्सोनोमिक महत्व है। एक फ्लैगेलम (एकरस) या कई (बहुविकल्पी) हो सकते हैं। एक ही प्रजाति में फ्लैगेला की संख्या भिन्न हो सकती है।

कुछ प्रजातियों में, फिमब्रिए की उपस्थिति (प्रोटीन एपेंडिक्स जो कि एक पतली और एक फ्लैगेलम से कम होती है) की उपस्थिति देखी गई है, जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के विकास के अनुरूप है।

पी। एरुगिनोसा में फाइम्ब्राय लगभग 6 एनएम चौड़ा होता है, वापस लेने योग्य होता है, और विभिन्न बैक्टीरियोफेज (बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस) के लिए रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करता है। फ़िम्ब्रिआ अपने मेजबान के उपकला कोशिकाओं को जीवाणु के आसंजन में योगदान कर सकता है।

जीवन चक्र

स्यूडोमोनस प्रजाति, सभी बैक्टीरिया की तरह, द्विआधारी विखंडन, एक प्रकार का अलैंगिक प्रजनन द्वारा प्रजनन करते हैं।

बाइनरी विखंडन के पहले चरण में, जीवाणु एक डीएनए दोहराव प्रक्रिया में प्रवेश करता है। इनमें एक एकल गोलाकार गुणसूत्र होता है जिसे प्रतिकृति एंजाइमों की गतिविधि द्वारा कॉपी किया जाना शुरू होता है।

प्रतिरूपित गुणसूत्र कोशिका के सिरों की ओर जाते हैं, बाद में एक सेप्टम उत्पन्न होता है और एक नई कोशिका भित्ति दो बेटी कोशिकाओं का निर्माण करती है।

स्यूडोमोनस प्रजातियों में आनुवंशिक पुनर्संयोजन के विभिन्न तंत्र देखे गए हैं। यह अलैंगिक प्रजनन जीवों में आनुवंशिक परिवर्तनशीलता की घटना की गारंटी देता है।

इन तंत्रों में परिवर्तन है (बहिर्जात डीएनए टुकड़े बैक्टीरिया में प्रवेश कर सकते हैं)। अन्य हैं पारगमन (एक वायरस द्वारा बैक्टीरिया के बीच डीएनए का आदान-प्रदान) और संयुग्मन (एक दाता जीवाणु से डीएनए को प्राप्तकर्ता में स्थानांतरित करना)।

प्लास्मिड

प्लास्मिड्स छोटे गोलाकार डीएनए अणु होते हैं जो बैक्टीरिया में होते हैं। ये गुणसूत्र से अलग होते हैं और स्वतंत्र रूप से दोहराते और संचारित होते हैं।

स्यूडोमोनास में, प्लास्मिड विभिन्न एजेंटों के प्रजनन और प्रतिरोध के कारकों के रूप में विभिन्न कार्यों को पूरा करते हैं। इसके अलावा, कुछ असामान्य कार्बन स्रोतों को नीचा दिखाने की क्षमता प्रदान करते हैं।

प्लास्मिड्स विभिन्न एंटीबायोटिक दवाओं जैसे कि जेंटामाइसिन, स्ट्रेप्टोमाइसिन और टेट्रासाइक्लिन को प्रतिरोध प्रदान कर सकते हैं। दूसरी ओर, कुछ विभिन्न रासायनिक और भौतिक एजेंटों जैसे कि पराबैंगनी विकिरण के प्रतिरोधी हैं।

वे विभिन्न बैक्टीरियोफेज की कार्रवाई को रोकने में भी मदद कर सकते हैं। इसी तरह, वे बैक्टीरियोसिन के खिलाफ प्रतिरोध देते हैं (बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित विष समान लोगों के विकास को बाधित करने के लिए)।

वास

स्यूडोमोनस प्रजाति विभिन्न वातावरणों में विकसित हो सकती है। वे स्थलीय और जलीय दोनों पारिस्थितिक तंत्रों में पाए गए हैं।

जीनस के विकास के लिए आदर्श तापमान 28 डिग्री सेल्सियस है, लेकिन पी। साइकोफिला जैसी प्रजातियां -1 डिग्री सेल्सियस से 45 डिग्री के बीच में विकसित हो सकती हैं। सीपी थर्मोटोलरन 55 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर विकसित करने में सक्षम है।

जीनस की कोई भी प्रजाति 4.5 से कम पीएच को सहन नहीं करती है। वे नाइट्रोजन स्रोत के रूप में नाइट्रेट अमोनियम आयन युक्त मीडिया में विकसित कर सकते हैं। उन्हें कार्बन और ऊर्जा के स्रोत के रूप में केवल एक साधारण कार्बनिक यौगिक की आवश्यकता होती है।

अंटार्कटिका में स्यूडोमोनास की कम से कम नौ प्रजातियां उगती हुई पाई गई हैं। जबकि प्रजाति पी। सिरिंज पानी के चक्र के साथ जुड़ा हुआ है, वर्षा जल, बर्फ और बादलों में मौजूद है।

रोग

स्यूडोमोनस प्रजाति पौधों और जानवरों और मनुष्यों दोनों में विभिन्न बीमारियों का कारण बन सकती है।

जानवरों और मनुष्यों में रोग

जीनस की प्रजातियों को आमतौर पर कम पौरूष माना जाता है, क्योंकि वे सैप्रोफाइटिक होते हैं। ये अवसरवादी हैं और संक्रमण के कम प्रतिरोध वाले रोगियों में बीमारी का कारण बनते हैं। वे आम तौर पर मूत्र पथ, श्वसन पथ, घाव और रक्त में मौजूद होते हैं।

मनुष्यों को सबसे अधिक प्रभावित करने वाली प्रजाति पी। एरुगिनोसा है। यह एक अवसरवादी प्रजाति है जो प्रतिरक्षाविज्ञानी रोगियों पर हमला करता है, जो गंभीर रूप से जल चुके हैं या कीमोथेरेपी से गुजर रहे हैं।

पी। एरुगिनोसा मुख्य रूप से श्वसन पथ पर हमला करता है। ब्रोन्किइक्टेसिस (ब्रोंची का फैलाव) वाले रोगियों में यह अधिक मात्रा में बलगम उत्पन्न करता है और घातक हो सकता है।

पी। एंटोमोफिला को ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर (फल मक्खी) के रोगज़नक़ के रूप में पाया गया है। यह अंतर्ग्रहण द्वारा फैलता है और कीट की आंत की उपकला कोशिकाओं पर हमला करता है, जिससे मृत्यु हो सकती है।

पी। प्लीकोग्लोसिडिडा को औय मछली (प्लीकोग्लोसस अल्टिवेलिस) के रोगज़नक़ के रूप में पाया गया है। जीवाणु मछली में रक्तस्रावी जलोदर (पेरिटोनियल गुहा में द्रव का संचय) का कारण बनते हैं।

पौधों के रोग

स्यूडोमोनास की फाइटोपथोजेनिक प्रजातियां बीमारियों की एक महान विविधता का कारण हैं। ये तनों, पत्तियों और फलों पर नेक्रोटिक घाव या धब्बे उत्पन्न कर सकते हैं। वे गैसों, पुटपन और संवहनी संक्रमण का कारण भी बन सकते हैं।

P. syringae समूह मुख्य रूप से पर्ण स्तर पर हमला करता है। उदाहरण के लिए, प्याज में वे बल्ब की पत्तियों और सड़ांध पर धब्बे पैदा कर सकते हैं।

जैतून के पेड़ (ओलिया यूरोपिया) में प्रजाति पी। सेवस्तानोई जैतून के पेड़ के तपेदिक का प्रेरक एजेंट है, जो ट्यूमर के गठन की विशेषता है। ये ट्यूमर मुख्य रूप से तने, अंकुर और कभी-कभी पत्तियों, फलों और जड़ों पर बनते हैं। वे मलिनकिरण का कारण बनते हैं, पौधे के आकार में कमी और बाद में इसकी मृत्यु।

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