ব্যাসিলাস

ব্যাসিলাস (লাতিন "bacillus" থেকে, অর্থ "ছোট্ট লাঠি, ছড়ি") হলো গ্রাম পজিটিভ, দণ্ডাকার ব্যাকটেরিয়ার একটি গণ, যা "ব্যাসিলোটা" পর্বের অন্তর্ভুক্ত এবং যার নামকরণ করা হয়েছে ২৬৬টি প্রজাতির। এই শব্দটি অন্যান্য একই আকৃতির ব্যাকটেরিয়ার আকৃতি (দণ্ড) বর্ণনা করতেও ব্যবহৃত হয়; এবং বহুবচন "ব্যাসিলি" হলো সেই শ্রেণীর নাম যার এই গণটি অন্তর্ভুক্ত। "ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলো হয় বাধ্যতামূলক অবাতজীবী (যা অক্সিজেনের উপর নির্ভরশীল) অথবা অনুকূল অবাতজীবী (যা অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে বেঁচে থাকতে পারে)। চাষকৃত "ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলো উৎসেচক ক্যাটালেজের জন্য ইতিবাচক পরীক্ষা করে যদি অক্সিজেন ব্যবহৃত হয় বা উপস্থিত থাকে।
"ব্যাসিলাস" নিজেদেরকে ডিম্বাকার এন্ডোস্পোরে রূপান্তরিত করতে পারে এবং বছরের পর বছর এই সুপ্ত অবস্থায় থাকতে পারে। মরক্কোর একটি প্রজাতির এন্ডোস্পোর ৪২০ °C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হওয়া থেকে বেঁচে থাকার কথা জানা গেছে। সাধারণত পুষ্টির অভাবের কারণে এন্ডোস্পোর গঠন ট্রিগার হয়: ব্যাকটেরিয়াটি তার কোষ প্রাচীরের মধ্যে বিভক্ত হয়, এবং এক পাশ তারপর অন্য পাশকে গ্রাস করে। এগুলি প্রকৃত স্পোর নয় (অর্থাৎ, সন্তান নয়)। প্রাথমিকভাবে এন্ডোস্পোর গঠন গণটিকে সংজ্ঞায়িত করেছিল, কিন্তু এমন সমস্ত প্রজাতি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত নয়, এবং অনেক প্রজাতিকে "ব্যাসিলোটার" অন্যান্য গণে স্থানান্তর করা হয়েছে। প্রতি কোষে শুধুমাত্র একটি এন্ডোস্পোর গঠিত হয়। স্পোরগুলি তাপ, ঠান্ডা, বিকিরণ, জলশূন্যতা এবং জীবাণুনাশকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী। "ব্যাসিলাস অ্যানথ্রাসিস" স্পোরুলেশনের জন্য অক্সিজেন প্রয়োজন; এই সীমাবদ্ধতার মহামারীবিদ্যা এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি রয়েছে। ইন ভিভোতে, "বি. অ্যানথ্রাসিস" একটি পলিপেপটাইড (পলিগ্লুটামিক অ্যাসিড) ক্যাপসুল উৎপন্ন করে যা ফ্যাগোসাইটোসিস থেকে এটিকে হত্যা করে। "ব্যাসিলাস" এবং "ক্লস্ট্রিডিয়াম" গণগুলি "ব্যাসিলাসি" পরিবার গঠন করে। প্রজাতিগুলি রূপগত এবং জৈব রাসায়নিক মানদণ্ড ব্যবহার করে শনাক্ত করা হয়। যেহেতু অনেক "ব্যাসিলাস" প্রজাতির স্পোর তাপ, বিকিরণ, জীবাণুনাশক এবং জলশূন্যতার বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, তাই এগুলি চিকিৎসা ও ফার্মাসিউটিক্যাল সামগ্রী থেকে নির্মূল করা কঠিন এবং দূষণের একটি ঘন ঘন কারণ। এগুলি শুধু তাপ, বিকিরণ ইত্যাদির বিরুদ্ধেই প্রতিরোধী নয়, বরং অ্যান্টিবায়োটিকের মতো রাসায়নিকের বিরুদ্ধেও প্রতিরোধী। এই প্রতিরোধ ক্ষমতা তাদেরকে বহু বছর ধরে বেঁচে থাকতে দেয় এবং বিশেষ করে নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে। "ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলো খাদ্য শিল্পে সমস্যাজনিক পচন সৃষ্টিকারী জীব হিসাবে সুপরিচিত।
প্রকৃতিতে সর্বব্যাপী "ব্যাসিলাস"-এ সহজীবী (কখনও কখনও এন্ডোফাইট হিসাবে উল্লেখ করা হয়) এবং স্বাধীন প্রজাতি অন্তর্ভুক্ত। দুটি প্রজাতি চিকিৎসাগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ: "ব্যাসিলাস অ্যানথ্রাসিস" অ্যানথ্রাক্স সৃষ্টি করে; এবং "ব্যাসিলাস সেরিয়াস" খাদ্যে বিষক্রিয়া ঘটায়।
অনেক "ব্যাসিলাস" প্রজাতি প্রচুর পরিমাণে উৎসেচক উৎপন্ন করতে পারে, যা বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত হয়, যেমন স্টার্চ হাইড্রোলাইসিসে ব্যবহৃত আলফা অ্যামাইলেজ এবং ডিটারজেন্টে ব্যবহৃত প্রোটিয়েজ সাবটিলিসিনের উৎপাদনে। "ব্যাসিলাস সাবটিলিস" ব্যাকটেরিয়াল গবেষণার জন্য একটি মূল্যবান মডেল। কিছু "ব্যাসিলাস" প্রজাতি লাইপোপেপটাইড সংশ্লেষণ এবং নিঃসরণ করতে পারে, বিশেষ করে সারফ্যাক্টিন এবং মাইকোসাবটিলিন। "ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলো সামুদ্রিক স্পঞ্জেও পাওয়া যায়। সামুদ্রিক স্পঞ্জের সাথে সম্পর্কিত "ব্যাসিলাস সাবটিলিস" (স্ট্রেইন WS1A এবং YBS29) বেশ কয়েকটি অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল পেপটাইড সংশ্লেষণ করতে পারে। এই "ব্যাসিলাস সাবটিলিস" স্ট্রেইনগুলি "ল্যাবেও রোহিতাতে" রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা বিকাশ করতে পারে।
"ব্যাসিলাসের" কোষ প্রাচীর হলো কোষের বাইরের একটি কাঠামো যা ব্যাকটেরিয়া এবং পরিবেশের মধ্যে দ্বিতীয় বাধা গঠন করে, এবং একই সময়ে দণ্ডাকার আকৃতি বজায় রাখে এবং কোষের টারগর দ্বারা উৎপন্ন চাপ সহ্য করে। কোষ প্রাচীর টেইকোয়িক এবং টেইকিউরোনিক অ্যাসিড দিয়ে তৈরি। "বি. সাবটিলিস" হলো প্রথম ব্যাকটেরিয়া যার জন্য কোষের আকৃতি নির্ধারণ এবং পেপটাইডোগ্লাইক্যান সংশ্লেষণে একটি অ্যাক্টিন-সদৃশ সাইটোস্কেলিটনের ভূমিকা চিহ্নিত করা হয়েছিল এবং যার জন্য পেপটাইডোগ্লাইক্যান-সংশ্লেষণকারী উৎসেচকগুলির সম্পূর্ণ সেট স্থানীয়করণ করা হয়েছিল। আকৃতি উৎপাদন এবং রক্ষণাবেক্ষণে সাইটোস্কেলিটনের ভূমিকা গুরুত্বপূর্ণ।
"ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলো দণ্ডাকার, এন্ডোস্পোর-গঠনকারী এরোবিক বা উপায়গতভাবে অবাতজীবী, গ্রাম-ধনাত্মক ব্যাকটেরিয়া; কিছু প্রজাতির কালচার বয়সের সাথে গ্রাম-ঋণাত্মক হতে পারে। গণের অনেক প্রজাতি শারীরবৃত্তীয় ক্ষমতার একটি বিস্তৃত পরিসর প্রদর্শন করে যা তাদের প্রতিটি প্রাকৃতিক পরিবেশে বাস করতে দেয়। প্রতি কোষে শুধুমাত্র একটি এন্ডোস্পোর গঠিত হয়। স্পোরগুলি তাপ, ঠান্ডা, বিকিরণ, জলশূন্যতা এবং জীবাণুনাশকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী।
"ব্যাসিলাস" গণটির নামকরণ করেছিলেন ক্রিশ্চিয়ান গটফ্রেড এহরেনবার্গ ১৮৩৫ সালে, দণ্ডাকার (ব্যাসিলাস) ব্যাকটেরিয়া ধারণ করার জন্য। তিনি সাত বছর আগে "ব্যাকটেরিয়াম" গণটির নামকরণ করেছিলেন। "ব্যাসিলাস"-কে পরে ফার্ডিনান্ড কন স্পোর-গঠনকারী, গ্রাম-ধনাত্মক, এরোবিক বা উপায়গতভাবে অবাতজীবী ব্যাকটেরিয়া হিসাবে বর্ণনা করার জন্য সংশোধন করেছিলেন। অণুজীববিজ্ঞানের প্রাথমিক ইতিহাসের সাথে যুক্ত অন্যান্য গণগুলির মতো, যেমন "সিউডোমোনাস" এবং "ভিব্রিও", "ব্যাসিলাসের" ২৬৬টি প্রজাতি সর্বব্যাপী। এই গণটির একটি খুব বড় রাইবোসোমাল 16S বৈচিত্র্য রয়েছে।
চাষের জন্য "ব্যাসিলাস" প্রজাতি বিচ্ছিন্ন করার জন্য প্রতিষ্ঠিত পদ্ধতিগুলো প্রাথমিকভাবে নমুনাকৃত মাটি পাতিত জলে নিলম্বন, গাছপালা কোষগুলিকে মেরে ফেলার জন্য তাপ শক (প্রধানত নমুনায় কার্যকর স্পোর রেখে) এবং কালচার করা কলোনিগুলির পরিচয় নিশ্চিত করার জন্য আরও পরীক্ষা সহ অ্যাগার প্লেটে কালচার জড়িত। উপরন্তু, "ব্যাসিলাস" ব্যাকটেরিয়ার জন্য সাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শনকারী কলোনিগুলি একটি পরিবেশগত নমুনার কালচার থেকে নির্বাচন করা যেতে পারে যা তাপ শক বা গরম বাতাসে শুকানোর পরে উল্লেখযোগ্যভাবে পাতলা করা হয়েছে যাতে সম্ভাব্য "ব্যাসিলাস" ব্যাকটেরিয়া পরীক্ষার জন্য নির্বাচন করা যায়।
কালচার করা কলোনিগুলি সাধারণত বড়, বিস্তৃত এবং অনিয়মিত আকৃতির হয়। মাইক্রোস্কোপের নীচে, "ব্যাসিলাস" কোষগুলি দণ্ড হিসাবে প্রদর্শিত হয় এবং কোষগুলির একটি উল্লেখযোগ্য অংশ সাধারণত এক প্রান্তে ডিম্বাকার এন্ডোস্পোর ধারণ করে, যা তাদের ফুলে উঠতে বাধ্য করে।
এস.আই. পল এট আল. (২০২১) বঙ্গোপসাগরের সেন্ট মার্টিন্স দ্বীপ অঞ্চলের সামুদ্রিক স্পঞ্জ থেকে একাধিক স্ট্রেইন "ব্যাসিলাস সাবটিলিস" (স্ট্রেইন WS1A, YBS29, KSP163A, OA122, ISP161A, OI6, WS11, KSP151E, এবং S8) বিচ্ছিন্ন এবং শনাক্ত করেছেন। তাদের অধ্যয়নের ভিত্তিতে, "ব্যাসিলাস" প্রজাতির কলোনি, রূপগত, শারীরবৃত্তীয় এবং জৈব রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি নীচের সারণীতে দেখানো হয়েছে।
দ্রষ্টব্য: + = ধনাত্মক, – = ঋণাত্মক, O= অক্সিডেটিভ, F= ফারমেন্টেটিভ
এটা দীর্ঘদিন ধরে জানা আছে যে (২০২০-পূর্ব) "ব্যাসিলাস"-এর সংজ্ঞা অত্যধিক অস্পষ্ট ছিল।
একটি ক্লেড, "ব্যাসিলাস অ্যানথ্রাসিস", "ব্যাসিলাস সেরিয়াস", "ব্যাসিলাস মাইকয়েডিস", "ব্যাসিলাস সুডোমাইকয়েডিস", "ব্যাসিলাস থুরিঞ্জিয়েন্সিস", এবং "ব্যাসিলাস ৱেইহেনস্টেফানেন্সিস" দ্বারা গঠিত, ২০১১ সালের শ্রেণীবিভাগের মান অনুসারে, একটি একক প্রজাতি হওয়া উচিত (৯৭% 16S পরিচয়ের মধ্যে), কিন্তু চিকিৎসা কারণগুলির জন্য, এগুলিকে পৃথক প্রজাতি হিসাবে বিবেচনা করা হয় (একটি সমস্যা যা চারটি "শিগেলা" প্রজাতি এবং "এশেরিকিয়া কোলাই"-র জন্যও বিদ্যমান)।
অন্যান্য গণে স্থানান্তরিত এবং অনাথ প্রজাতি:
"ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলো প্রকৃতিতে সর্বব্যাপী, যেমন মাটিতে। এগুলি চরম পরিবেশে ঘটতে পারে যেমন উচ্চ pH ("ব্যাসিলাস অ্যালকালোফিলাস"), উচ্চ তাপমাত্রা ("ব্যাসিলাস থার্মোফিলাস"), এবং উচ্চ লবণ ঘনত্ব ("ব্যাসিলাস হ্যালোডুরান্স")। এগুলি উদ্ভিদে এন্ডোফাইট হিসাবেও খুব সাধারণভাবে পাওয়া যায় যেখানে তারা তাদের ইমিউন সিস্টেমে, পুষ্টি শোষণে এবং নাইট্রোজেন স্থিরকরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। "ব্যাসিলাস থুরিঞ্জিয়েনসিস" একটি বিষ উৎপন্ন করে যা পোকামাকড়কে মেরে ফেলতে পারে এবং এইভাবে কীটনাশক হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। "বি. সিয়ামেনসিস"-এর অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল যৌগ রয়েছে যা উদ্ভিদ রোগজীবাণুকে বাধা দেয়, যেমন ছত্রাক "রাইজোকটোনিয়া সোলানি" এবং "বট্রাইটিস সিনেরিয়া", এবং তারা উদ্বায়ী নির্গমনের মাধ্যমে উদ্ভিদের বৃদ্ধি প্রচার করে। কিছু "ব্যাসিলাস" প্রজাতি স্বাভাবিকভাবেই প্রাকৃতিকভাবে যোগ্য ডিএনএ গ্রহণের জন্য রূপান্তরের মাধ্যমে।
অনেক "ব্যাসিলাস" প্রজাতি প্রচুর পরিমাণে উৎসেচক নিঃসরণ করতে সক্ষম। "ব্যাসিলাস অ্যামাইলোকুইফেসিয়েন্স" একটি প্রাকৃতিক অ্যান্টিবায়োটিক প্রোটিন বারনেজের (একটি রাইবোনিউক্লিয়েজ) উৎস, স্টার্চ হাইড্রোলাইসিসে ব্যবহৃত আলফা অ্যামাইলেজ, ডিটারজেন্টে ব্যবহৃত প্রোটিয়েজ সাবটিলিসিন, এবং ডিএনএ গবেষণায় ব্যবহৃত BamH1 প্রতিবন্ধক এনজাইম।
"ব্যাসিলাস থুরিঞ্জিয়েনসিস"-এর জিনোমের একটি অংশ ভূট্টায় এবং কটন ফসলে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে। ফলে উদ্ভিদগুলি কিছু পোকামাকড়ের জন্য প্রতিরোধী হয়ে ওঠে।
"ব্যাসিলাস সাবটিলিস" (নাত্টো) সয়া-ভিত্তিক ঐতিহ্যবাহী নাত্টো গাঁজন চলমান উৎপাদনে মূল অণুজীব অংশগ্রহণকারী, এবং কিছু "ব্যাসিলাস" প্রজাতি খাদ্য ও ওষুধ প্রশাসনের GRAS (সাধারণত নিরাপদ হিসাবে বিবেচিত) তালিকায় রয়েছে।
নির্বাচিত "ব্যাসিলাস" স্ট্রেইনগুলির বড় পরিমাণে (২০–২৫ গ্রাম/লিটার) বহির্কোষীয় উৎসেচক উৎপাদন এবং নিঃসরণ করার ক্ষমতা তাদের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শিল্প উৎসেচক উৎপাদকদের মধ্যে স্থান দিয়েছে। অ্যাসিড, নিরপেক্ষ এবং ক্ষারীয় pH পরিসরে গাঁজানোর জন্য বিভিন্ন প্রজাতির ক্ষমতা, গণে থার্মোফাইলগুলির উপস্থিতির সাথে মিলিত হয়ে, বিভিন্ন নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন মোকাবেলার জন্য কাঙ্ক্ষিত তাপমাত্রা, pH কার্যকলাপ এবং স্থায়িত্ব বৈশিষ্ট্য সহ নতুন বাণিজ্যিক উৎসেচক পণ্যগুলির একটি বৈচিত্র্যের বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছে। ক্লাসিক্যাল মিউটেশন এবং (বা) নির্বাচন কৌশল, উন্নত ক্লোনিং এবং প্রোটিন ইঞ্জিনিয়ারিং কৌশলগুলির সাথে একত্রে, এই পণ্যগুলি বিকাশের জন্য শোষণ করা হয়েছে।
"ব্যাসিলাস" হোস্টে বিদেশী রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিনের উচ্চ ফলন উৎপাদন এবং নিঃসরণের প্রচেষ্টা প্রাথমিকভাবে হোস্ট প্রোটিজ দ্বারা পণ্যগুলির অবক্ষয় দ্বারা বাধাগ্রস্ত বলে মনে হয়েছিল। সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি প্রকাশ করেছে যে গ্রাম-ধনাত্মক ব্যাকটেরিয়ার ঝিল্লি-কোষ প্রাচীর ইন্টারফেসে হেটেরোলোগাস প্রোটিনগুলির ধীর ভাঁজ তাদের প্রাচীর-সংযুক্ত প্রোটিজ দ্বারা আক্রমণের জন্য দুর্বল করে তোলে। উপরন্তু, "বি. সাবটিলিস"-এ থায়ল-ডিসালফাইড অক্সিডোরিডাক্টেসের উপস্থিতি ডিসালফাইড-বন্ড-ধারণকারী প্রোটিনের নিঃসরণে উপকারী হতে পারে। গ্রাম-ধনাত্মক ব্যাকটেরিয়ার জটিল প্রোটিন স্থানান্তর যন্ত্রপাতির আমাদের বোঝার থেকে এই ধরনের উন্নতি বর্তমান নিঃসরণ চ্যালেঞ্জগুলির সমাধান করতে এবং "ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলিকে হেটেরোলোগাস প্রোটিন উৎপাদনের জন্য বিশিষ্ট হোস্ট করে তুলতে সক্ষম হওয়া উচিত।
"ব্যাসিলাস" স্ট্রেইনগুলিকে নিউক্লিওটাইড, ভিটামিন রাইবোফ্লেভিন, স্বাদ এজেন্ট রাইবোজ এবং সম্পূরক পলি-গামা-গ্লুটামিক অ্যাসিডের শিল্প উৎপাদক হিসাবেও বিকাশ এবং ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে। "বি. সাবটিলিস" ১৬৮-এর জিনোম এবং কিছু সম্পর্কিত স্ট্রেইনের সাম্প্রতিক বৈশিষ্ট্যায়নের সাথে, "ব্যাসিলাস" প্রজাতিগুলি জিনোমিক এবং প্রোটিওমিক যুগের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে অনেক নতুন এবং উন্নত পণ্যের উৎপাদনের জন্য পছন্দসই হোস্ট হতে প্রস্তুত।
"ব্যাসিলাস সাবটিলিস" হল সবচেয়ে ভালো বোঝা প্রোক্যারিওটগুলির মধ্যে একটি, আণবিক এবং কোষীয় জীববিজ্ঞানের পরিপ্রেক্ষিতে। এর চমৎকার জিনগত আনুগত্য এবং অপেক্ষাকৃত বড় আকার একটি ব্যাকটেরিয়া সমস্ত সম্ভাব্য দিক থেকে তদন্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিশালী সরঞ্জাম সরবরাহ করেছে। সাম্প্রতিক উন্নতি ফ্লুরোসেন্ট মাইক্রোস্কোপি কৌশলগুলিতে একটি একক কোষ জীবের গতিশীল কাঠামোতে নতুন অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছে। "বি. সাবটিলিস"-এর গবেষণা ব্যাকটেরিয়াল আণবিক জীববিজ্ঞান এবং কোষবিজ্ঞানের অগ্রভাগে রয়েছে, এবং জীবটি ব্যাকটেরিয়াতে পার্থক্য, জিন/প্রোটিন নিয়ন্ত্রণ এবং কোষ চক্র ঘটনার জন্য একটি মডেল।