साइनोबियोनट: Difference between revisions

'''साइनोबियोन्ट्स''' [[ साइनोबैक्टीरीया |साइनोबैक्टीरीया]] हैं जो स्थलीय या जलीय पौधों जैसे [[जीवों]] की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ सहजीवन में रहते हैं;<ref>{{Cite journal|last1=Gehringer|first1=Michelle M.|last2=Pengelly|first2=Jasper J. L.|last3=Cuddy|first3=William S.|last4=Fieker|first4=Claus|last5=Forster|first5=Paul I.|last6=Neilan|first6=Brett A.|date=2010-06-01|title=Host selection of symbiotic cyanobacteria in 31 species of the Australian cycad genus: Macrozamia (Zamiaceae)|journal=Molecular Plant-Microbe Interactions |volume=23|issue=6|pages=811–822|doi=10.1094/MPMI-23-6-0811|issn=0894-0282|pmid=20459320|doi-access=free}}</ref> साथ ही,[[शैवाल]] और कवक प्रजातियां वे होस्ट  के बाह्य या अंतः[[कोशिकी]]य संरचनाओं के अन्दर  निवास कर सकते हैं।<ref name=":5">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=gGHSBQAAQBAJ&q=cyanobiont+function&pg=PA262|title=Stress Biology of Cyanobacteria: Molecular Mechanisms to Cellular Responses|last1=Srivastava|first1=Ashish Kumar|last2=Rai|first2=Amar Nath|last3=Neilan|first3=Brett A.|date=2013-03-01|publisher=CRC Press|isbn=9781466575196|language=en}}</ref> और सायनोबैक्टीरियम के लिए सहजीवी संबंध सफलतापूर्वक बनाने के लिए, यह होस्ट  के साथ संकेतों का आदान-प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए, अतः होस्ट  द्वारा स्थापित रक्षा को दूर करना है, और [[हार्मोनिया]] गठन, केमोटैक्सिस, [[विषमपुटी|हेटेरोसिस्ट]] गठन के साथ-साथ निवास करने के लिए पर्याप्त लचीलापन होना चाहिए। इस प्रकार से होस्ट  ऊतक जो चरम स्थितियों को प्रस्तुत  कर सकता है, जैसे कम [[ऑक्सीजन]] स्तर, और / या [[अम्लीय]] श्लेष्मा से संबंधित हैं।<ref name=":5" /> किन्तु अधिक प्रसिद्ध पौधे से जुड़े सायनोबियोन जीनस [[नोस्टॉक]] से संबंधित हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Papaefthimiou|first1=Dimitra|last2=Hrouzek|first2=Pavel|last3=Mugnai|first3=Maria Angela|last4=Lukesova|first4=Alena|last5=Turicchia|first5=Silvia|last6=Rasmussen|first6=Ulla|last7=Ventura|first7=Stefano|date=2008-03-01|title=नोस्टोकेशियन साइनोबैक्टीरिया में सहजीवी व्यवहार के विकास और वितरण के विभेदक पैटर्न|journal=International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology|volume=58|issue=Pt 3|pages=553–564|doi=10.1099/ijs.0.65312-0|issn=1466-5026|pmid=18319454|doi-access=free}}</ref> और विभिन्न कार्यों वाले अनेक  कक्षाओ में अंतर करने की क्षमता के साथ, जीनस नोस्टॉक के सदस्यों में पर्यावरणीय परिस्थितियों की विस्तृत श्रृंखला को समायोजित करने के लिए रूपात्मक प्लास्टिसिटी, लचीलापन और अनुकूलन क्षमता होती है, जो की अन्य जीवों के साथ सहजीवी संबंध बनाने की उच्च क्षमता में योगदान करती है।<ref name=":3">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=xgMahO1BXrQC&q=cyanobiont+cyanobacteria+symbiont&pg=PA2063|title=The Cyanobacteria: Molecular Biology, Genomics, and Evolution|last=Herrero|first=Antonia|date=2017-03-08|publisher=Horizon Scientific Press|isbn=9781904455158|language=en}}</ref> कवक और समुद्री जीवों से जुड़े अनेक  सायनोबियंट्स भी जेनेरा [[रिचेलिया]], [[कैलोथ्रिक्स]], [[सिनेकोसिस्टिस]], [[अपनोकैप्सा|अपानोकैप्सा]] और [[अल्पज्ञात स्थान|एनाबेना]] के साथ-साथ [[थरथरानवाला|ऑसिलेटोरिया]] स्पोंजेलिया प्रजाति से संबंधित हैं।<ref name=":3" /> चूंकि सायनोबैक्टीरिया और [[समुद्री (महासागर)]] जीवों के मध्य  अनेक  प्रलेखित सहजीवन हैं, इनमें से अनेक  सहजीवनों की प्रकृति के बारे में अधिक कम सूचना प्राप्त है।<ref name=":4">{{Cite book|title=सिम्बायोसिस में साइनोबैक्टीरिया - स्प्रिंगर|doi=10.1007/0-306-48005-0|year=2002|isbn=978-1-4020-0777-4|last1=Rai|first1=A.N|last2=Bergman|first2=B.|last3=Rasmussen|first3=Ulla|s2cid=5074495}}</ref> इसलिए प्रारंभिक [[सूक्ष्म]] अवलोकनों से अधिक नवीन सहजीवी संबंधों की खोज की संभावना स्पष्ट है।<ref name=":4" />

इस प्रकार से होस्ट  संक्रमण के पश्चात सफल सहजीवन बनाए रखने के लिए, सायनोबैक्टीरिया को अपने जीवन चक्रों को अपने होस्ट के साथ मिश्रण की आवश्यकता  होती है।<ref name=":0">{{Cite book|url=https://www.springer.com/gp/book/9780792347354|title=The Ecology of Cyanobacteria - Their Diversity in Time and Space {{!}} B.A. Whitton {{!}} Springer|language=en|isbn=9780792347354|publisher=Springer|year=2002|doi=10.1007/0-306-46855-7|s2cid=839086|editor1-last=Whitton|editor1-first=Brian A|editor2-first=Malcolm|editor2-last=Potts}}</ref> दूसरे शब्दों में, समान समय पर विभाजित करने के लिए साइनोबैक्टीरियल कक्ष विभाजन को उनके होस्ट  से मेल खाने वाली दर पर किया जाना चाहिए।और  स्वतंत्र रहने वाले जीवों के रूप में, सायनोबैक्टीरिया सामान्यतः  यूकेरियोटिक कक्षाओ की तुलना में अधिक बार विभाजित होते हैं, किन्तु सहजीवन के रूप में, सायनोबियंट्स विभाजन के समय को धीमा कर देते हैं जिससे  वे अपने होस्ट  को अभिभूत न कर सके।<ref name=":0" /> यह अज्ञात है कि साइनोबियोन कैसे अपनी विकास दर को समायोजित करने में सक्षम हैं, किन्तु यह होस्ट  द्वारा पोषक तत्वों की सीमा का परिणाम नहीं है। इसके अतिरिक्त , कक्ष विभाजन में देरी करने के लिए सायनोबियोन अपने स्वयं के पोषक तत्वों को सीमित करने के लिए दिखाई देते हैं, जबकि अतिरिक्त पोषक तत्वों को तीव्र करने के लिए होस्ट  की ओर मोड़ दिया जाता है।<ref name=":0" />

अतः जैसे-जैसे होस्ट  बढ़ना और पुनरुत्पादन करना प्रवाहित रखता है, और सायनोबिओन्ट नवीन कक्षाओ में संक्रमित और दोहराना प्रवाहित रखता है। इसे [[लंबवत संचरित संक्रमण]] के रूप में जाना जाता है, जहां होस्ट की नवीन बेटी कक्षाओ अपने सहजीवी संबंध को बनाए रखने के लिए  साइनोबियोन्ट्स द्वारा शीघ्रता से संक्रमित हो जाती है। यह सामान्यतः  तब देखा जाता है जब होस्ट  अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं।<ref name=":1">{{Cite journal|last1=Otálora|first1=Mónica A. G.|last2=Salvador|first2=Clara|last3=Martínez|first3=Isabel|last4=Aragón|first4=Gregorio|date=2013-01-01|title=Does the Reproductive Strategy Affect the Transmission and Genetic Diversity of Bionts in Cyanolichens? A Case Study Using Two Closely Related Species|jstor=23361686|journal=Microbial Ecology|volume=65|issue=2|pages=517–530|doi=10.1007/s00248-012-0136-5|pmid=23184157|s2cid=15841778}}</ref> और जल फ़र्न [[अजोला]] में, साइनोबैक्टीरिया पृष्ठीय पत्तियों के अन्दर गुहाओं को उपनिवेशित करते हैं।<ref name=":0" /> जैसे-जैसे नवीन पत्तियाँ बनती हैं और बढ़ना प्रारंभ  होती हैं, तब नवीन पत्ती की गुहिकाएँ जो की विकसित होती हैं, नवीन आने वाले साइनोबैक्टीरिया द्वारा शीघ्रता से उपनिवेश हो जाती हैं।<ref name=":0" />

इस प्रकार से संक्रमण और [[एंडोसिम्बियंट|एंडोसिम्बायोटिक]] संबंध की स्थापना के पश्चात, नवीन  साइनोबियोन्ट्स अब स्वतंत्र रहने वाले और स्वायत्त नहीं रहेंगे, किन्तु अपने होस्ट के साथ मिलकर अपनी शारीरिक गतिविधियों को समर्पित करना प्रारंभ  कर देंगे।<ref name=":2">{{Cite journal|last1=Ran|first1=Liang|last2=Larsson|first2=John|last3=Vigil-Stenman|first3=Theoden|last4=Nylander|first4=Johan A. A.|last5=Ininbergs|first5=Karolina|last6=Zheng|first6=Wei-Wen|last7=Lapidus|first7=Alla|last8=Lowry|first8=Stephen|last9=Haselkorn|first9=Robert|date=2010-07-08|title=एक नाइट्रोजन-फिक्सिंग वर्टिकली ट्रांसमिटेड एंडोसिम्बायोटिक मल्टीसेलुलर सायनोबैक्टीरियम में जीनोम क्षरण|journal=PLOS ONE|volume=5|issue=7|pages=e11486|doi=10.1371/journal.pone.0011486|issn=1932-6203|pmc=2900214|pmid=20628610|doi-access=free}}</ref> समय और विकास के साथ, साइनोबायंट अपने जीनोम के कुछ हिस्सों को जीनोम आकार या जीनोम कमी के रूप में जाने वाली प्रक्रिया में खोना प्रारंभ  कर देते है। जैसे ही साइनोबैक्टीरिया और होस्ट  के मध्य  संबंध विकसित होता है, तब सायनोबायंट जीनोम  विशेष रूप से [[स्यूडोजीन]] के रूप में गिरावट के संकेत विकसित करता है।<ref name=":2" /> चूंकि कमी के समय से निकल रहे जीनोम में सामान्यतः पूर्ण  जीनोम में छितरे हुए स्यूडोजेन और ट्रांसपोजेबल तत्वों का उच्च भाग होता है।<ref name=":2" /> इसके अतिरिक्त, सहजीवन में सम्मिलित  सायनोबैक्टीरिया इन उत्परिवर्तन को विशिष्ट जीनों में एकत्रित  करना प्रारंभ  कर देता है, विशेष रूप से [[डीएनए की मरम्मत|डीएनए में सुधार]], [[ग्लाइकोलाइसिस]] और पोषक तत्वों के उत्थान में सम्मिलित होते है।<ref name=":2" /> अतः  जीन सेट उन जीवों के लिए महत्वपूर्ण हैं जो स्वतंत्र रूप से रहते हैं, चूंकि अपने होस्ट के साथ सिम्बियोसिस में रहने वाले  साइनोबियोन्ट्स के रूप में, इन जीनों की अखंडता को बनाए रखने के लिए कोई विकासवादी आवश्यकता नहीं हो सकती है। जैसा कि साइनोबायंट का प्रमुख कार्य अपने होस्ट  को निश्चित नाइट्रोजन प्रदान करना है, और नाइट्रोजन स्थिरीकरण या [[सेलुलर भेदभाव|कक्ष विभेदन]] में सम्मिलित  जीन अपेक्षाकृत अछूते रहने के लिए देखे जाते हैं।<ref name=":2" /> यह सुझाव दे सकता है कि सहजीवी संबंधों में सम्मिलित  सायनोबैक्टीरिया अपने कार्यों को सर्वोत्तम रूप से करने के लिए अपनी आनुवंशिक सूचना को चुनिंदा रूप से प्रवाहित कर सकते हैं क्योंकि समय के साथ सायनोबायंट-होस्ट  संबंध विकसित होते रहते हैं।<ref name=":2" />

सामान्यतः ऑलिगोट्रोफिक वातावरण में पाए जाते हैं, जेनेरा [[हेमियाउलस]] और [[राइजोसोलिनोफाइसीडे|राइजोसोलेनिया]] के अन्दर  डायटम प्रजातियों [[रिचलिया इंट्रासेल्युलरिस]] में फिलामेंटस साइनोबैक्टीरिया के साथ सहजीवी संघ बनाते हैं। किन्तु राइजोसोलेनिया की 12 प्रजातियों तक [[एंडोफाइट]] के रूप में, आर इंट्रासेल्युलरिस अपने होस्ट  को अंतिम रूप से स्थित हेट्रोसिस्ट के माध्यम से निश्चित नाइट्रोजन प्रदान करता है।<ref name=":12">{{Cite book|title=Marine Pelagic Cyanobacteria: Trichodesmium and other Diazotrophs|last=Villareal|first=Tracy A.|date=1992-01-01|publisher=Springer Netherlands|isbn=9789048141265|editor-last=Carpenter|editor-first=E. J.|series=NATO ASI Series|pages=163–175|language=en|doi=10.1007/978-94-015-7977-3_10|editor-last2=Capone|editor-first2=D. G.|editor-last3=Rueter|editor-first3=J. G.|chapter = Marine Nitrogen-Fixing Diatom-Cyanobacteria Symbioses}}</ref> मध्य-प्रशांत चक्र के नाइट्रोजन-सीमित जल के अन्दर  रिचेला-राइजोसोलेनिया सहजीवन प्रचुर मात्रा में पाया गया है।<ref name=":22">{{Cite journal|last=Venrick|first=E. L.|year=1974|title=नॉर्थ पैसिफिक सेंट्रल गायर में रिचेलिया इंट्रासेल्युलरिस श्मिट का वितरण और महत्व|journal=Limnology and Oceanography|volume=19 |issue=3|pages=437–445|doi=10.4319/lo.1974.19.3.0437|doi-access=free}}</ref> और अनेक  क्षेत्र अध्ययनों ने [[महासागर चक्र]] के अन्दर  फाइटोप्लांकटन खिलने की घटना को रिचेला-राइजोसोलेनिया सिम्बायोसिस से नाइट्रोजन स्थिरीकरण में वृद्धि से जोड़ा है।<ref name=":12" /><ref name=":22" /> इस प्रकार से गर्म ओलिगोट्रॉफ़िक जल  में प्रमुख जीव,