हाइड्रोजिनोसोम



हाइड्रोजिनोसोम एक मेम्ब्रेन से घिरा ऑर्गेनेल होता है जो कुछ अवायवीय सिलिअट्स,फ्लैगेलेट्स और कवक में पाया जाता है। हाइड्रोजेनोसोम अत्यधिक परिवर्तनशील ऑर्गेनेल होता हैं जो संभवतः एनारोबिक स्थितियों में आणविक हाइड्रोजन और एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का उत्पादन करने के लिए प्रोटो माइटोकांड्रिया से विकसित हुए होते हैं।

हाइड्रोजेनोसोम की खोज 1973 में डी. जी. लिंडमार्क और एम. मुलर द्वारा की गई थी। क्योंकि हाइड्रोजेनोसोम अवायवीय या ऑक्सीजन-स्ट्रेस्ड वाले वातावरण में रहने वाले जीवों के लिए विकासवादी वंशावली महत्व रखते हैं, कई शोध संस्थानों ने तब से अपने निष्कर्षों का प्रलेखन किया है कि ऑर्गेनेल विभिन्न स्रोतों में कैसे भिन्न होता है।

इतिहास
रॉकफेलर विश्वविद्यालय में लिंडमार्क और मुलर द्वारा 1970 के समय की प्रारम्भ में हाइड्रोजेनोसोम को अलग किया गया, त्रुटिहीन किया गया, जैव रासायनिक रूप से चित्रित किया गया और नाम दिया गया था। हाइड्रोजनोसोम्स पर इस मौलिक अध्ययन के अतिरिक्त, उन्होंने सर्व प्रथम यूकेरियोट्स में पाइरूवेट: फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीडो-रिडक्टेस और हाइड्रोजनेज़ की उपस्थिति को भी प्रदर्शित किया। पश्चात् में कई अवायवीय प्रोटोजोआ परजीवियों (उदा: ट्राइकोमोनास वेजिनेलिस, ट्राइट्रिकोमोनास भ्रूण, जिआर्डिया लैम्ब्लिया (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 थे।

हाइड्रोजनोसोमल और बायोकेमिकल साइटोलॉजी अध्ययनों से प्राप्त जानकारी का उपयोग करके इन शोधकर्ताओं ने मेट्रोनिडाज़ोल (फ्लैगिल) की क्रिया की विधि को निर्धारित किया। आज, मेट्रोनिडाजोल (फ्लैगिल) को अवायवीय संक्रमण के उपचार के लिए एक मानक रोगाणुरोधी कीमोथेरेपी के रूप में मान्यता प्राप्त है।

उनकी अन्वेषण के पश्चात् 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 ऑर्गेनेल होता हैं जिनके बारे में प्राक्कलन लगाया गया है कि वे पाइरूवेट का उपयोग करके अवायवीय एटीपी संश्लेषण के लिए एक अलग क्रियाविधि प्रदान करने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया से विकसित हुए हैं। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप आणविक हाइड्रोजन का उत्पादन होता है, जिससे ऑर्गेनेल को इसका नाम प्राप्त होता है।

हाइड्रोजेनोसोम 0.5-2 माइक्रोमीटर तक होते हैं और एक दोहरी मेम्ब्रेन से बंधे होते हैं। वे अधिकांशतः डम्ब-बेल के आकार के होते हैं और स्टैक्ड हाइड्रोजनोसोम के बड़े परिसरों में पाए जाते हैं। ये स्टैक्स 4 या 5 (जिन्हें अवयस्क कॉम्प्लेक्स कहा जाता है) से लेकर 20 या अधिक हाइड्रोजनोसोम तक होते हैं।

अधिकतर स्थितियों में, हाइड्रोजनोसोम माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम होते हैं, क्योंकि अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम को नाभिक में स्थानांतरित कर दिया गया था; इस कारण से, सभी हाइड्रोजनोसोमल प्रोटीन को ऑर्गेनेल में आयात किया जाता है। यद्यपि, 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 उपयुक्त 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 मात्र दूर से संबंधित होती हैं, को अभिसरण विकास का परिणाम माना जाता है, और यह एक सवाल उठाता है कि क्या माइटोकॉन्ड्रिया, हाइड्रोजनोसोम और मिटोसोम (एक अन्य प्रकार का पतित माइटोकॉन्ड्रिया) के मध्य स्पष्ट अंतर है।

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


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

अवायवीय वातावरण में उपयुक्त 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 अन्वेषण की भी सूचना दी है। लोरिसीफेरा की तीन बहुकोशिकीय प्रजातियाँ - स्पिनोलोरिकस नोव. एसपी., रुगिलोरिकस नोव. एसपी. और प्लिसिलोरिकस. नोव एसपी. - भूमध्यसागरीय तलछटों (सेडीमेंट) में गहरे पाए गए हैं, और अपने अवायवीय चयापचय चक्र में हाइड्रोजनोसोम का उपयोग करते हैं।

एटीपी संश्लेषण
ट्राइकोमोनैड्स (हाइड्रोजनोसोम युक्त सूक्ष्मजीवों में सबसे अधिक अध्ययन किया गया) के हाइड्रोजनोसोम पाइरूवेट: फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीडो-रिडक्टेस, हाइड्रोजनेज़, एसीटेट: सक्सिनेट सीओए ट्रांसफरेज और सक्सिनेट थायोकिनेज की संयुक्त क्रियाओं द्वारा आणविक हाइड्रोजन, एसीटेट, कार्बन डाइऑक्साइड और एटीपी का उत्पादन करते हैं। सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़, मैलेट डिहाइड्रोजनेज(डीकार्बोक्सिलेटिंग), फेर्रेडॉक्सिन, एडिनाइलेट काइनेज और एनएडीएच:फेर्रेडॉक्सिन ऑक्सीडो-रिडक्टेस भी हाइड्रोजनोसोम में स्थानीयकृत होते हैं।

यह भी देखें

 * माइटोकॉन्ड्रिया
 * माइटोसोम
 * प्लास्टाइड