वैज्ञानिक 'मांस खाने वाले' बैक्टीरिया के विकास के समय की खोज करते हैं

प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में इस सप्ताह प्रकाशित एक नए अध्ययन में पाया गया है कि एक हानिरहित संक्रामक जीव से हानिरहित जीव में जाने के लिए तथाकथित "मांसाहारी बैक्टीरिया" के लिए समय 35 वर्ष था। शोध के अनुसार, विकास की इस अवधि के दौरान, अभी भी चार उत्परिवर्तन थे।

इन निष्कर्षों को पहले से ही जीवाणु जीनोम पर प्रकाशित सबसे बड़े शोध का हिस्सा माना जा रहा है, जो इस तनाव पर अधिक ध्यान केंद्रित करता है जो भयानक होता है और जिससे कई लोगों की मृत्यु हो सकती है।

उनके नाम के बावजूद, "मांस खाने वाले" बैक्टीरिया - स्ट्रेप्टोकोकी - वास्तव में मानव मांस का उपभोग नहीं करते हैं। वे क्या करते हैं प्रोटीन बनाते हैं जो त्वचा, वसा, रक्त वाहिकाओं और मांसपेशियों के अणुओं को एक प्रक्रिया में तोड़ते हैं जो मांस को जल्दी से परिगलन का कारण बनता है, जिससे नेक्रोटाइज़िंग फासिसाइटिस नामक एक गंभीर संक्रमण को जन्म दिया है।

इस बीमारी का इलाज करना बेहद मुश्किल है और यद्यपि कुछ मजबूत एंटीबायोटिक्स कुछ मामलों को हल कर सकते हैं, संक्रमित लोगों में त्वचा के ग्राफ्ट और विच्छेदन काफी आम हैं। इससे भी बदतर, फैस्साइटिस 70% मामलों में मृत्यु का कारण बनता है अगर अनुपचारित छोड़ दिया जाए।

अध्ययन प्रक्रिया

छवि स्रोत: शटरस्टॉक

यह पता लगाने के लिए कि बैक्टीरिया कैसे विकसित हुआ, शोधकर्ताओं ने 3, 615 से अधिक स्ट्रेप्टोकोकल जनसंख्या-आधारित उपभेदों के जीनोम का विश्लेषण किया। इन जीवों में से अधिकांश मनुष्यों को बीमार नहीं बनाते हैं, लेकिन कुछ में संक्रामक नेत्रश्लेष्मलाशोथ, मेनिन्जाइटिस और निमोनिया हो सकता है।

हालांकि, अनुसंधान में सबसे कुख्यात तनाव संभवतः समूह ए स्ट्रेप्टोकोकस था, जो नेक्रोटाइज़िंग रोग के संदूषण की ओर जाता है। ह्यूस्टन मेथोडिस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट के एक संक्रामक रोग विशेषज्ञ और अध्ययन के सह-लेखक जेम्स मूसर ने कहा, "हमें इस रोगज़नक़ हत्यारे का क्या हुआ, यह स्पष्ट करने के लिए डेटा की इस परिमाण की आवश्यकता थी।"

एक बार शोधकर्ताओं ने सभी जीनोमिक ऐतिहासिक डेटा एकत्र किए, उन्होंने इसे आणविक घड़ी के निर्माण में लगा दिया। नतीजतन, जीवाणु जीनोम में प्रत्येक परिवर्तन ने वैज्ञानिकों को यह पता लगाने के लिए करीब लाया कि कौन से उत्परिवर्तन ने रोगज़नक़ को खतरनाक बनने की अनुमति दी।

"विकासवादी डेटा के साथ काम करके, हम यह निर्धारित करने में सक्षम थे कि चार मौलिक आनुवंशिक परिवर्तन हुए हैं, " मूसर ने कहा।

म्यूटेशन

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एक एकल पूर्वज कोशिका रेखा के दो अलग-अलग प्रकार के विषाणुओं से संक्रमित होने के बाद पहले दो उत्परिवर्तन दिखाई दिए। शोधकर्ता जेम्स मूसर ने कहा, "बैक्टीरिया में वायरल संक्रमण भी हो सकता है और इन विषाणुओं में नए टॉक्सिंस को संक्रमित करके जीन संक्रमित होते हैं, जो बैक्टीरिया तब अपने डीएनए में एकीकृत करने में सक्षम थे।"

तीसरे उत्परिवर्तन में एक एकल न्यूक्लियोटाइड पारी शामिल थी - न्यूक्लियोटाइड्स डीएनए और आरएनए के सबयूनिट हैं - जिन्होंने बैक्टीरिया को पहले से मौजूद एक बेहतर विष का उत्पादन करने की अनुमति दी थी। "यह सिर्फ 1960 या 1970 के आसपास हुए विष में एक अमीनो एसिड परिवर्तन था, " मूसर ने कहा।

अंत में, अंतिम उत्परिवर्तन घटना 1983 के आसपास हुई एक अन्य जीवाणु के साथ जीन स्थानांतरण थी। शोधकर्ता के अनुसार, इसने बैक्टीरिया को दो विषाक्त पदार्थों को एनकोड करने की क्षमता प्रदान की जो कोशिकाओं को पहले की तुलना में बहुत अधिक मात्रा में मारते हैं। ।

"शरीर जिस प्रक्रिया से गुजरता है वह पूरी तरह से पता लगाती है कि कैसे अधिक विषाक्त पदार्थों को बनाने के लिए या उन्हें बढ़ती मात्रा में कैसे बनाया जाए। मांस खाने वाले बैक्टीरिया वास्तव में 90 से अधिक विभिन्न प्रकार के विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करते हैं, लेकिन यह चार उत्परिवर्तन का संयोजन है इसे विशेष रूप से विनाशकारी बनाते हैं, ”मूसर ने कहा।

भविष्य में खतरनाक खबर?

शोधकर्ताओं के अनुसार, अध्ययन के परिणामों के बारे में सबसे अधिक आश्चर्य की बात यह है कि सभी चार उत्परिवर्तन एक एकल पूर्वज कोशिका रेखा में हुए और कोई भी इस तरह से नहीं बदला। "समय के साथ, एक कोशिका थी जो क्रमिक रूप से इन विभिन्न पूरक टुकड़ों का अधिग्रहण करती थी ताकि अंत में, जब चौथी उत्परिवर्तन हो, तो इसने जहर स्ट्रेप्टोकोकी पैदा किया, " अध्ययन के नेता ने कहा।

अब टीम मांसाहारी जीवाणु की उत्पत्ति का और अध्ययन करना चाहती है और जांच करती है कि यह दुनिया भर में इतनी तेजी से क्यों फैल रहा है। हालाँकि, अब जो भी खोजा गया है वह काफी ज्ञानवर्धक है।

“ये वैज्ञानिक विस्तृत उत्परिवर्तन अनुसूची के साथ जो निर्माण करने में सक्षम थे, वह काफी उल्लेखनीय है। यह एक रोगजनक जीव है जो किसी ऐसी चीज से विकसित हुआ है जो रोगजनक नहीं था, और फिर कुछ बेहद संक्रामक में बदल गया। और अब हम जानते हैं कि यह कैसे हुआ, ”डेविड मोरेंस ने कहा, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के एक महामारीविद, जिन्होंने अध्ययन में भाग नहीं लिया।

आयोवा माइक्रोबायोलॉजिस्ट के एक विश्वविद्यालय, पैट्रिक श्लीवर्ट, जिन्होंने 1987 में मांसाहारी बैक्टीरिया का वर्णन करने के लिए पहला लेख लिखा था, मोरेंस से सहमत हैं। उन्होंने द वर्ज को बताया कि 1987 से 35 साल बाद यानी 2022 तक मांसाहारी बैक्टीरिया का एक नया तना उभरने की संभावना है।

पैट्रिक श्लीवर्ट ने कहा, "लेकिन मैं यह नहीं कह सकता कि यह कैसा होगा या यह कहां से शुरू होगा, केवल यही होगा।" उन्होंने कहा कि वैज्ञानिकों को इन जीवाणुओं को फैलने से रोकने के लिए एक तरीका अपनाना होगा।