सूक्ष्मजीवी फ़ाइलोजेनी और तीन डोमेन

संरक्षित आणविक अनुक्रमों की तुलना ने जीवन के वृक्ष को तीन डोमेन में पुनर्गठित किया और सूक्ष्मजीवों को इसकी नींव में रखा, जिससे आर्किया बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स दोनों से एक अलग वंशावली के रूप में सामने आया।

Definition

सूक्ष्मजीवी फ़ाइलोजेनी आणविक डेटा से सूक्ष्मजीवों के बीच विकासात्मक संबंधों का पुनर्निर्माण है, और तीन-डोमेन प्रणाली कोशिकीय जीवन का बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरिया में परिणामी वर्गीकरण है।

Scope

यह विषय राइबोसोमल आरएनए और अन्य संरक्षित अणुओं के आणविक क्रोनोमीटर के रूप में उपयोग को; फ़ाइलोजेनेटिक वृक्षों के निर्माण और व्याख्या को; तीन डोमेन, बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरिया की पहचान को; और सूक्ष्मजीवी विविधता को वर्गीकृत करने तथा गहरे विकासात्मक संबंधों का अनुमान लगाने के लिए इस ढांचे के निहितार्थों को शामिल करता है।

Core questions

• आणविक अनुक्रम विकासात्मक संबंधों को कैसे प्रकट कर सकते हैं?
• राइबोसोमल आरएनए को आणविक क्रोनोमीटर के रूप में क्यों उपयोग किया जाता है?
• कौन से प्रमाण दो के बजाय तीन डोमेन का समर्थन करते हैं?
• फ़ाइलोजेनी सूक्ष्मजीवी वर्गीकरण को कैसे सूचित करती है?

Key concepts

• आणविक क्रोनोमीटर
• राइबोसोमल आरएनए फ़ाइलोजेनी
• फ़ाइलोजेनेटिक वृक्ष
• बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरिया
• जीवन का सार्वभौमिक वृक्ष

Key theories

तीन-डोमेन परिकल्पना

वोज़ और फॉक्स द्वारा राइबोसोमल आरएनए अनुक्रम तुलनाओं से पता चला कि आर्किया बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स से अलग एक डोमेन बनाता है, जिससे कोशिकीय जीवन की तीन प्राथमिक वंशावली स्थापित हुईं।

Mechanisms

चूंकि राइबोसोमल आरएनए को एन्कोड करने वाले जीन जैसे जीन सभी कोशिकीय जीवन में मौजूद होते हैं, धीरे-धीरे बदलते हैं, और कार्यात्मक रूप से स्थिर होते हैं, उनके अनुक्रमों में अंतर वंशावली के विचलन के बाद से के समय को दर्शाते हैं। इन अनुक्रमों को संरेखित करना और अंतर के पैटर्न का विश्लेषण करना फ़ाइलोजेनेटिक वृक्षों का निर्माण करता है, जिसने आर्किया को बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स दोनों से अलग एक शाखा पर रखा और सार्वभौमिक तीन-डोमेन वृक्ष का निर्माण किया।

Clinical relevance

आणविक फ़ाइलोजेनेटिक ढांचा आधुनिक सूक्ष्मजीवी वर्गीकरण और पहचान का आधार है, जिससे सूक्ष्मजीवों को केवल अनुक्रम डेटा से विकासात्मक संदर्भ में रखा जा सकता है, और पर्यावरणीय अनुक्रमण द्वारा प्रकट विविधता की व्याख्या के लिए आधार प्रदान करता है।

History

1977 में कार्ल वोज़ और जॉर्ज फॉक्स ने बताया कि राइबोसोमल आरएनए अनुक्रमों की तुलना ने एक समूह को, जिसे उन्होंने आर्कियाबैक्टीरिया कहा था, अन्य बैक्टीरिया से अलग किया, जिससे तीन-डोमेन प्रणाली का उदय हुआ जिसने सरल प्रोकैरियोट-यूकैरियोट द्वंद्व को प्रतिस्थापित किया।

Key figures

• Carl Woese
• George Fox

Seminal works

• woese1977
• madigan2018

Frequently asked questions

सूक्ष्मजीवी विकास का अध्ययन करने के लिए राइबोसोमल आरएनए का उपयोग क्यों किया जाता है?

राइबोसोमल आरएनए जीन सभी कोशिकीय जीवों में मौजूद होते हैं, वही आवश्यक कार्य करते हैं, और समय के साथ धीरे-धीरे बदलते हैं। ये गुण उनके अनुक्रमों को विकासात्मक इतिहास के विश्वसनीय रिकॉर्ड बनाते हैं जिनकी तुलना बहुत दूर की वंशावली में की जा सकती है।