जॉर्जिया, संयुक्त राज्य अमेरिका, 15 मई, 2026 /EINPresswire.com / -- कैडमियम
(Cd) एक अत्यंत विषैली भारी धातु है जो वैश्विक पर्यावरण के लिए खतरा पैदा करती है। Cd के संपर्क में आने पर, मिट्टी में पाया जाने वाला जीवाणु स्टेनोथ्रोपोमोनास एसपी. H225 एक अनूठी जीवन रक्षा रणनीति अपनाता है—क्षतिग्रस्त कोशिका भित्ति परतों को हटाकर नई परतों का पुनर्निर्माण करता है। ये अलग हुई परतें बाह्यकोशिकीय Cd जाल के रूप में कार्य करती हैं, जिससे कोशिका में विषैली धातु का प्रवेश कम हो जाता है। साथ ही, पेप्टाइडोग्लाइकन (PG) संरचना के पुनर्निर्माण के लिए जिम्मेदार जीन सक्रिय हो जाते हैं, विशेष रूप से उच्च Cd तनाव की स्थिति में। अध्ययन से यह भी पता चलता है कि mtgA जीन को हटाने से Cd के संपर्क में आने पर कोशिका भित्ति का पुनर्निर्माण और वृद्धि काफी बढ़ जाती है, जो उपचार के लिए धातु-सहिष्णु जीवाणुओं के जैव-इंजीनियरिंग का एक आशाजनक मार्ग प्रशस्त करता है।
औद्योगिक उत्सर्जन और कृषि अपवाह से उत्पन्न कैडमियम (Cd) प्रदूषण, इसकी विषाक्तता, स्थायित्व और खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करने की क्षमता के कारण विश्वव्यापी स्तर पर एक गंभीर चिंता का विषय बन गया है। Cd की थोड़ी सी मात्रा के संपर्क में आने से भी गुर्दे की विफलता, ऑस्टियोपोरोसिस और कैंसर जैसी गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं। हालांकि प्रदूषण निवारण के प्रयास जारी हैं, लेकिन इनमें से कई प्रयास महंगे और दीर्घकालिक रूप से अप्रभावी साबित होते हैं। कुछ जीवाणु अपनी सतहों पर धातुओं को बांधकर या उन्हें कम हानिकारक रूपों में परिवर्तित करके एक प्राकृतिक विकल्प प्रदान करते हैं। हालांकि, इस बारे में बहुत कम जानकारी है कि जीवाणु भारी धातु के तनाव से बचने के लिए अपनी संरचनाओं को कैसे बदलते हैं। इन चुनौतियों के कारण, सूक्ष्मजीवों में Cd सहनशीलता को आधार प्रदान करने वाले कोशिकीय तंत्रों की जांच करना अत्यंत आवश्यक है।
सितंबर 2025 में पेडोस्फीयर में प्रकाशित एक नए अध्ययन में, झेजियांग विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों और अंतरराष्ट्रीय सहयोगियों ने कैडमियम विषाक्तता के खिलाफ एक शक्तिशाली जीवाणु रक्षा रणनीति का खुलासा किया है। टीम ने पाया कि स्टेनोथ्रोपोमोनास एसपी. एच225 कैडमियम से भरी कोशिका भित्ति के टुकड़ों को अलग करता है और एमटीजीए जीन से जुड़ी एक प्रक्रिया के माध्यम से नई सुरक्षात्मक परतें बनाता है। उन्नत इमेजिंग और आनुवंशिक उपकरणों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने इस परत-विस्तार-पुनर्जनन चक्र का मानचित्रण किया, जिससे विषाक्त वातावरण में सूक्ष्मजीवों के जीवित रहने के लिए एक महत्वपूर्ण तंत्र की पहचान हुई।
सूक्ष्मदर्शी, स्पेक्ट्रोस्कोपी और ट्रांसक्रिप्टोमिक विश्लेषण के संयोजन के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने पाया कि कैडमियम (Cd) की बढ़ती सांद्रता के तहत, स्टेनोट्रोफोमोनास एसपी. H225 अपनी पेप्टिडोग्लाइकन (PG) से भरपूर कोशिका भित्ति के कुछ हिस्सों को धीरे-धीरे अलग करता है। ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और मौलिक मानचित्रण ने पुष्टि की कि ये अलग हुए खंड Cd से भरपूर थे, जो बाह्यकोशिकीय विषहरण अवरोधक के रूप में कार्य करते थे। साथ ही, स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण ने संरचनात्मक एमाइड सामग्री में उल्लेखनीय कमी दिखाई, जबकि ELISA ने अलग हुए PG में लगातार वृद्धि का पता लगाया - नियंत्रण में 148 ng/mL से 200 mg/L Cd पर 240 ng/mL तक।
साथ ही, जीवाणु पीजी जैवसंश्लेषण से जुड़े जीनों को सक्रिय करता है। विशेष रूप से, murB, uppS और mrcA जैसे जीनों ने Cd तनाव के तहत महत्वपूर्ण वृद्धि प्रदर्शित की, जो कोशिका भित्ति के सक्रिय पुनर्निर्माण का संकेत देती है। इनमें से, mtgA, जो एक ट्रांसग्लाइकोसिलेज़ को एनकोड करता है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण था। जब mtgA को निष्क्रिय किया गया, तो संशोधित स्ट्रेन ने Cd तनाव के तहत कोशिका भित्ति की क्षति में कमी और बेहतर वृद्धि दिखाई, जो कि वाइल्ड-टाइप और pbpC-कमी वाले दोनों स्ट्रेन से बेहतर थी। इससे पता चलता है कि mtgA पुनर्जनन के साथ-साथ अपघटन को संतुलित करने में केंद्रीय भूमिका निभाता है, जिससे अत्यधिक क्षति के बिना संरचनात्मक पुनर्प्राप्ति संभव हो पाती है।
अध्ययन के प्रमुख लेखक डॉ. जियानमिंग जू ने कहा, हमारे शोध से एक आकर्षक और गतिशील जीवाणु रक्षा प्रणाली का पता चलता है। कैडमियम से संतृप्त कोशिका भित्तियों को हटाकर और तुरंत पुनर्जनन शुरू करके, स्टेनोट्रोफोमोनास एसपी. एच225 आत्म-सुरक्षा का एक परिष्कृत रूप प्रदर्शित करता है। एमटीजीए को एक प्रमुख आनुवंशिक स्विच के रूप में पहचानना, कैडमियम-दूषित वातावरण में जीवित रहने और यहां तक कि पनपने में सक्षम सूक्ष्मजीव उपभेदों को डिजाइन करने के लिए नई संभावनाएं खोलता है।
यह अध्ययन एक ठोस मॉडल प्रस्तुत करता है कि कैसे जीवाणु समन्वित परत-विखंडन और नवीनीकरण के माध्यम से भारी धातुओं से अपना बचाव कर सकते हैं। mtgA जैसे जीनों को लक्षित करना प्रदूषित मिट्टी में सूक्ष्मजीवों की प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने का एक नया जैव-इंजीनियरिंग मार्ग प्रदान करता है। इस प्रकार के आनुवंशिक रूप से अनुकूलित उपभेदों को औद्योगिक अपशिष्ट स्थलों, कृषि भूमि या खनन-प्रभावित क्षेत्रों में जैव-उपचार के लिए उपयोग किया जा सकता है। कैडमियम के अलावा, यह तंत्र अन्य धातुओं पर भी लागू हो सकता है, जिससे इसकी पर्यावरणीय प्रासंगिकता का विस्तार होता है। प्रकृति के विषनाशकों का उपयोग करके, हम दूषित पारिस्थितिक तंत्रों को साफ करने के लिए टिकाऊ और कम लागत वाली रणनीतियों की दिशा में एक कदम और आगे बढ़ सकते हैं।
