Identification of novel enolase negative Segatella copri subspecies supports notion of Segatella copri speciation via alternative phosphoenolpyruvate synthesis pathways

अपने पेट को एक हलचल भरे, भीड़भाड़ वाले बाज़ार के रूप में कल्पना करें जहाँ विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया अपनी सेवाएँ बेचने और अपनी आपूर्ति खरीदने के लिए विक्रेता (वेंडर्स) के रूप में काम कर रहे हैं। सबसे लोकप्रिय विक्रेताओं में से एक सेगेटैला कोप्री (Segatella copri) नामक बैक्टीरिया है। यह पौधों के रेशों (जैसे आपके सलाद या साबुत अनाज में मौजूद चीज़ें) को ऊर्जा प्राप्त करने के लिए तोड़ने में माहिर होने के लिए प्रसिद्ध है।

लंबे समय तक, वैज्ञानिकों ने सोचा कि सभी S. copri बैक्टीरिया एक ही तरह से काम करते हैं। उनका मानना था कि वे सभी चीनी को ऊर्जा में बदलने के लिए एक विशिष्ट, मानक "असेंबली लाइन" का उपयोग करते हैं। इस असेंबली लाइन पर एक प्रमुख मशीन एक उपकरण थी जिसे एनोलेज (enolase) कहा जाता है। एनोलेज को एक कारखाने में मुख्य कन्वेयर बेल्ट की तरह समझें; इसके बिना, कारखाने के रुक जाने की संभावना थी।

गायब कन्वेयर बेल्ट का रहस्य
हाल ही में, शोधकर्ताओं ने इस बैक्टीरिया के 42 अलग-अलग संस्करणों का बारीकी से अध्ययन किया और उन्हें एक अजीब बात पता चली। पाँच विशिष्ट स्ट्रेन (जिन्हें JCM 13468, LKV-178-WT-2C, RHA03, RHA01, और RHA02 नाम दिया गया है) में "एनोलेज" नामक मुख्य कन्वेयर बेल्ट पूरी तरह से गायब थी। पुराने नियमों के अनुसार, इन बैक्टीरिया को जीवित रहने या ऊर्जा बनाने में सक्षम नहीं होना चाहिए था। फिर भी, वे फल-फूल रहे थे।

यह खोज बताती है कि ये केवल यादृच्छिक त्रुटियाँ (रैंडम ग्लिच) नहीं हैं; बल्कि ये S. copri का एक बिल्कुल नया "उपप्रजाति" (सबस्पीशीज़) हो सकते हैं जिन्होंने व्यवसाय करने का एक पूरी तरह से अलग तरीका विकसित किया है।

पड़ोस की प्रतिद्वंद्विता
पेपर एक पड़ोस के झगड़े के बारे में भी बताता है। शोधकर्ताओं ने देखा कि जब S. copri अच्छा कर रहा होता है, तो ब्लाउटिया (Blautia) नामक बैक्टीरिया का प्रकार खराब प्रदर्शन करता है, और इसके विपरीत भी।

कल्प laइए कि Blautia और S. copri बाज़ार में आने वाले अंतिम कुछ डिलीवरी ट्रकों (इलेक्ट्रॉन डोनर जैसे फॉर्मेट और फ्यूमरेट) के लिए लड़ने वाले दो पड़ोसी हैं। Blautia एक बहुत ही आक्रामक खरीदार है, जो सभी ट्रकों को झपट लेता है। हालाँकि, S. copri के पास एक विशेष लाभ है: इसे अपने द्वारा खाए जाने वाले प्लांट फाइबर से सीधे अपने ट्रक प्राप्त होते हैं। इसलिए, जब बहुत अधिक प्लांट फाइबर होता है, तो S. copri के पास पर्याप्त आपूर्ति होती है और वह Blautia को पछाड़कर आगे निकल सकता है।

गुप्त पिछला दरवाज़ा (सीक्रेट बैकडोर)
तो, वे पाँच "एनोलेज-मुक्त" बैक्टीरिया बिना अपने मुख्य कन्वेयर बेल्ट के कैसे जीवित रहते हैं? शोधकर्ताओं को उनके जेनेटिक ब्लूप्रिंट में इसका उत्तर मिला।

इन विशेष बैक्टीरिया ने अपनी ऊर्जा फैक्ट्री में गुप्त पिछले दरवाजे (सीक्रेट बैकडोर) बना लिए हैं। मानक एनोलेज मशीन पर निर्भर रहने के बजाय, वे वैकल्पिक मार्गों का उपयोग करते हैं जो उन्हीं डिलीवरी ट्रकों (फॉर्मेट, फेरेडॉक्सिन और फ्यूमरेट) से शुरू होते हैं जिनके लिए Blautia संघर्ष करता है।

इसे इस तरह समझें: यदि मुख्य राजमार्ग (एनोलेज) निर्माण कार्य के कारण बंद है, तो अधिकांश कारें फंस जाती हैं। लेकिन इन पाँच बैक्टीरिया ने ऊर्जा स्रोत से सीधे जुड़ने वाला एक निजी, भूमिगत सुरंग तंत्र बनाया है। क्योंकि उनके पास यह सुरंग है, उन्हें मुख्य राजमार्ग की आवश्यकता ही नहीं पड़ती।

बड़ा निष्कर्ष
पेपर यह निष्कर्ष निकालता है कि ये पाँच बैक्टीरिया S. copri प्रजाति के भीतर एक अलग परिवार होने की संभावना रखते हैं। उन्होंने केवल एक उपकरण नहीं खोया है; बल्कि उन्होंने ऊर्जा बनाने का एक पूरी तरह से नया तरीका विकसित किया है जिसने पुराने उपकरण को अनावश्यक बना दिया है। यह "बैकडोर" प्रणाली इतनी कुशल और उनके डीएनए में इतनी अच्छी तरह से संरक्षित है कि यह साबित करती है कि उनका एक अद्वितीय विकासवादी पथ है, जो उन्हें उस मानक मशीनरी के बिना भी पेट में फलने-फूलने की अनुमति देता है जिसका उपयोग बाकी सभी करते हैं।