हाइड्रोजिनोसोम

फ़ाइल:हाइड्रोजेनोसोमल एक्टिविटी.वेब|थंब|594x594पीएक्स|स्पिरोन्यूक्लियस साल्मोनिसिडा में गतिविधि|स्पिरोन्यूक्लियस सैल्मोनिसिडा हाइड्रोजनोसोम: पाइरूवेट (पीवाईआर) कार्बन डाईऑक्साइड  (सीओ) में बदल जाता है2) और एसीटेट आणविक हाइड्रोजन (एच) का उत्पादन करते समय2) और एडेनोसिन डाइफॉस्फेट को एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट में परिवर्तित करना

हाइड्रोजनोसोम एक झिल्ली से घिरा अंग है जो कुछ अवायवीय जीव सरोम, ध्वजवाहक  और  कुकुरमुत्ता  में पाया जाता है। हाइड्रोजेनोसोम अत्यधिक परिवर्तनशील अंग हैं जो संभवतः एनारोबिक स्थितियों में आणविक हाइड्रोजन और एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का उत्पादन करने के लिए प्रोटो माइटोकांड्रिया  से विकसित हुए हैं। हाइड्रोजेनोसोम की खोज 1973 में डी. जी. लिंडमार्क और एम. मुलर द्वारा की गई थी। क्योंकि हाइड्रोजेनोसोम अवायवीय या ऑक्सीजन-तनाव वाले वातावरण में रहने वाले जीवों के लिए विकासवादी वंशावली महत्व रखते हैं, कई शोध संस्थानों ने तब से अपने निष्कर्षों का दस्तावेजीकरण किया है कि ऑर्गेनेल विभिन्न स्रोतों में कैसे भिन्न होता है।

इतिहास
रॉकफेलर विश्वविद्यालय में लिंडमार्क और मुलर द्वारा 1970 के दशक की शुरुआत में हाइड्रोजेनोसोम को अलग किया गया, शुद्ध किया गया, जैव रासायनिक रूप से चित्रित किया गया और नाम दिया गया। हाइड्रोजनोसोम्स पर इस मौलिक अध्ययन के अलावा, उन्होंने पहली बार यूकेरियोट्स में पाइरूवेट: फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीडोरडक्टेज़ | पाइरूवेट: फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीडो-रिडक्टेस और हाइड्रोजनेज़ की उपस्थिति का भी प्रदर्शन किया। बाद में कई अवायवीय प्रोटोजोआ परजीवियों (उदा: trichomonas vaginalis, ट्राइट्रिकोमोनास भ्रूण, पेट मे पाया जाने वाला एक प्रकार का जीवाणु, और एटामोइबा एसपी) के जैव रासायनिक कोशिका विज्ञान और उपकोशिकीय संगठन पर आगे के अध्ययन किए गए।

हाइड्रोजनोसोमल और बायोकेमिकल साइटोलॉजी अध्ययनों से प्राप्त जानकारी का उपयोग करके इन शोधकर्ताओं ने मेट्रोनिडाज़ोल (फ्लैगिल) की क्रिया का तरीका निर्धारित किया। आज, metronidazole  को अवायवीय संक्रमण के उपचार के लिए एक मानक रोगाणुरोधी कीमोथेरेपी के रूप में मान्यता प्राप्त है। उनकी खोज के बाद से, हाइड्रोजनोसोम विभिन्न प्रकार के अवायवीय एककोशिकीय सिलिअट्स, फ्लैगेलेट्स और कवक में पाए गए हैं। इनमें से सबसे उल्लेखनीय परजीवी ट्राइकोमोनास वेजिनेलिस है।

विवरण
हाइड्रोजेनोसोम ऐसे अंग हैं जिनके बारे में अनुमान लगाया गया है कि वे पाइरूवेट का उपयोग करके अवायवीय एटीपी संश्लेषण के लिए एक अलग तंत्र प्रदान करने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया से विकसित हुए हैं। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप आणविक हाइड्रोजन का उत्पादन होता है, जिससे ऑर्गेनेल को इसका नाम मिलता है।

हाइड्रोजेनोसोम 0.5-2 माइक्रोमीटर तक होते हैं और एक दोहरी झिल्ली से बंधे होते हैं। वे अक्सर गूंगे-घंटी के आकार के होते हैं और स्टैक्ड हाइड्रोजनोसोम के बड़े परिसरों में पाए जाते हैं। ये ढेर 4 या 5 (जिन्हें किशोर कॉम्प्लेक्स कहा जाता है) से लेकर 20 या अधिक हाइड्रोजनोसोम तक होते हैं।

ज्यादातर मामलों में, हाइड्रोजनोसोम माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम होते हैं, क्योंकि अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम को नाभिक में स्थानांतरित कर दिया गया था; इस वजह से, सभी हाइड्रोजनोसोमल प्रोटीन को ऑर्गेनेल में आयात किया जाता है। हालाँकि, कॉकरोच सिलिअट निक्टोथेरस ओवलिस और स्ट्रैमेनोपाइल ब्लास्टोसिस्टिस में एक हाइड्रोजनोसोमल जीनोम का पता लगाया गया है। इस तथ्य के कारण कि कई जीव अपने अवायवीय वातावरण में फिट होने के लिए विकसित हुए हैं, कई जीवों ने स्वतंत्र रूप से समान कार्यों के साथ हाइड्रोजनोसोम या संरचनाएं विकसित की हैं। निक्टोथेरस और ब्लास्टोसिस्टिस के बीच समानता, जो केवल दूर से संबंधित हैं, को अभिसरण विकास का परिणाम माना जाता है, और यह सवाल उठाता है कि क्या माइटोकॉन्ड्रिया, हाइड्रोजनोसोम और मिटोसोम (एक अन्य प्रकार का पतित माइटोकॉन्ड्रिया) के बीच स्पष्ट अंतर है।

स्रोत जीव
हाइड्रोजनोसोम युक्त जीवों की एक गैर-विस्तृत सूची में शामिल हैं:


 * पैराबासालिड फ्लैगेलेट्स (जैसे ट्राइकोमोनास वेजिनेलिस, ट्राइट्रिकोमोनास भ्रूण, हिस्टोमोनस मेलेग्रिडिस)
 * प्रीएक्सोस्टाइलिड फ्लैगेलेट्स (जैसे ट्राइमैस्टिक्स पाइरीफोर्मिस)
 * हेटेरोलोबोसियन अमीबोफ्लैगलेट्स (उदाहरण के लिए Psalteriomonas lanterna)
 * एनारोबिक सिलिअट्स (उदाहरण के लिए निक्टोथेरस ओवलिस, मेटोपस पैलेफोर्मिस, त्रिमयिमा संकुचित, कैनोमोर्फा यूनिसेरियलिस, डेसीट्रिचा जुगाली करने वाले)
 * अवायवीय चिट्रिडिओमाइसिटी कवक (उदाहरण के लिए नियोकैलीमैस्टिक्स एसपीपी., पिरोमाइसेस एसपीपी.)

अवायवीय वातावरण में फिट होने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया से हाइड्रोजनोसोम के सैद्धांतिक रूप से अभिसरण विकास के लिए स्रोत जीवों की विशाल विविधता को मान्यता दी जा सकती है।

2010 में, वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजनोसोम जैसे ऑर्गेनेल वाले पहले ज्ञात अवायवीय इन्हें यूमेटाजोआ  की खोज की भी सूचना दी है। लोरिसिफ़ेरा की तीन बहुकोशिकीय प्रजातियाँ - स्पिनोलोरिकस नोव। एसपी., लोरिसीफेरा#रुगिलोरिकस|रुगिलोरिकस नोव। एसपी. और लोरीसीफेरा#प्लिसिलोरिकस|प्लिसिलोरिकस नोव। एसपी. - भूमध्यसागरीय तलछटों में गहरे पाए गए हैं, और अपने अवायवीय चयापचय चक्र में हाइड्रोजनोसोम का उपयोग करते हैं।

एटीपी संश्लेषण
ट्राइकोमोनैड्स के हाइड्रोजनोसोम (हाइड्रोजनोसोम युक्त सूक्ष्मजीवों में सबसे अधिक अध्ययन किया गया) पाइरूवेट सिंथेज़ | पाइरूवेट: फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीडो-रिडक्टेस, हाइड्रोजनेज़, एसीटेट सीओए-ट्रांसफरेज़ | एसीटेट की संयुक्त क्रियाओं द्वारा आणविक हाइड्रोजन, एसीटेट, कार्बन डाइऑक्साइड और एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का उत्पादन करते हैं: सक्सिनेट सीओए ट्रांसफ़रेज़ और सक्सिनिल कोएंजाइम ए सिंथेटेज़। सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़, मैलेट डिहाइड्रोजनेज (डीकार्बोक्सिलेटिंग), फेर्रेडॉक्सिन, एडिनाइलेट काइनेज और फेरेडॉक्सिन-एनएडी+ रिडक्टेस | एनएडीएच: फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीडो-रिडक्टेस भी हाइड्रोजनोसोम में स्थानीयकृत हैं।

यह भी देखें

 * माइटोकॉन्ड्रिया
 * माइटोसोम
 * प्लास्टाइड