গবেষকরা নতুন হাই-থ্রুপুট স্থিতিশীল আইসোটোপ প্রোবিং (HT-SIP) পাইপলাইন এবং মেটাজেনোমিক্স ব্যবহার করে একটি উপকারী উদ্ভিদ সিম্বিওন্ট, আরবাস্কুলার মাইকোরাইজাল ছত্রাক (এএমএফ) এর চারপাশে সক্রিয় মাইক্রোবায়োমের প্রথম চেহারা পেতে। ক্রেডিট: লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি
বন্য জীবাণুর পরিচয়কে তাদের শারীরবৃত্তীয় বৈশিষ্ট্য এবং পরিবেশগত ক্রিয়াকলাপের সাথে সংযুক্ত করা পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজিস্টদের জন্য একটি মূল লক্ষ্য। এই লক্ষ্যের জন্য যে কৌশলগুলি চেষ্টা করে তার মধ্যে, স্থিতিশীল আইসোটোপ প্রোবিং-এসআইপি-কে প্রাকৃতিক সেটিংসে সক্রিয় অণুজীব অধ্যয়নের জন্য সবচেয়ে কার্যকর বলে মনে করা হয়।
লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (LLNL) বিজ্ঞানীরা একটি নতুন কৌশল তৈরি করেছেন — উচ্চ-থ্রুপুট এসআইপি — যা স্থিতিশীল আইসোটোপ প্রোবিং প্রক্রিয়ার বেশ কয়েকটি ধাপকে স্বয়ংক্রিয় করে, ল্যাব কালচারিংয়ের প্রয়োজন ছাড়াই বাস্তবসম্মত পরিস্থিতিতে অণুজীবের জীবাণু কার্যকলাপের তদন্তের অনুমতি দেয়।
এসআইপি-তে, সক্রিয় জীবাণুগুলিকে তাদের জৈববস্তুতে স্থিতিশীল আইসোটোপগুলি অন্তর্ভুক্ত করার মাধ্যমে চিহ্নিত করা হয়। এটি মাইক্রোবায়াল ইকোলজির সবচেয়ে শক্তিশালী পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি কারণ এটি স্থানীয় পরিস্থিতিতে জটিল সম্প্রদায়গুলিতে সক্রিয় জীবাণু এবং তাদের শারীরবৃত্তীয় বৈশিষ্ট্যগুলি (সাবস্ট্রেট ব্যবহার, সেলুলার বায়োকেমিস্ট্রি, বিপাক, বৃদ্ধি, মৃত্যুহার) সনাক্ত করতে পারে।
সাধারণত, এসআইপি পদ্ধতিতে যথেষ্ট পরিশ্রমের প্রয়োজন হয় এবং শুধুমাত্র অল্প সংখ্যক নমুনার জন্য অনুমতি দেয়। কিন্তু নতুন এলএলএনএল কৌশলে ম্যানুয়াল এসআইপির তুলনায় এক-ষষ্ঠাংশের এক-ষষ্ঠাংশের প্রয়োজন এবং 16টি নমুনা একই সাথে প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়।
"আমাদের আধা-স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতি অপারেটরের সময় হ্রাস করে এবং SIP-এর সবচেয়ে শ্রম-নিবিড় পদক্ষেপগুলিকে লক্ষ্য করে প্রজননযোগ্যতা উন্নত করে," বলেছেন LLNL বিজ্ঞানী এরিন নুচিও, এবং মাইক্রোবায়োম জার্নালে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রের প্রধান লেখক। "আমরা এখন এক হাজারেরও বেশি নমুনা প্রক্রিয়া করার জন্য এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করেছি, যার মধ্যে কিছু খুব কম অধ্যয়ন করা মাটি মাইক্রোবাস থেকে রয়েছে।"
এই ধরনের একটি ক্ষুদ্রাবাস হল মাইকোরিজাই-এর টিস্যুগুলির চারপাশের মাটি - এক ধরনের ছত্রাক যা সমস্ত জমির উদ্ভিদের 72% এর সাথে সিম্বিওটিক সম্পর্ক তৈরি করে। উদ্ভিদ কার্বনের বিনিময়ে, ছত্রাক (আরবুসকুলার মাইকোরাইজাল ছত্রাক) তার হোস্টদের প্রয়োজনীয় সম্পদ যেমন নাইট্রোজেন, ফসফরাস এবং পানি সরবরাহ করে।
ধারণার এই প্রমাণ-অধ্যয়নে, লেখকরা মাটিতে মাইকোরাইজাল ছত্রাক দ্বারা উদ্দীপিত মিথস্ক্রিয়াগুলির "খাদ্য ওয়েব" দেখিয়েছেন।
"আমরা মনে করি কিভাবে উদ্ভিদ কার্বন বিস্তৃতভাবে মাটিতে বিতরণ করা হয় তার জন্য এটি একটি প্রধান পথ। গ্রহে জৈব কার্বন সক্রিয়ভাবে সাইকেল চালানোর সবচেয়ে বড় পুল মাটিতে রয়েছে,” বলেছেন সহ-সংশ্লিষ্ট লেখক জেনিফার পেট-রিজ, যিনি LLNL প্রকল্পের প্রধান এবং বিজ্ঞান বিভাগের শক্তির অফিসের প্রধান “মাইক্রোবস পারসিস্ট” সয়েল মাইক্রোবায়োম সায়েন্টিফিক ফোকাস এরিয়া . "আমরা একটি ক্ষুদ্র পরিমাণ ডিএনএ সিকোয়েন্স করেছি, সক্রিয় জীবগুলি নির্ধারণ করেছি এবং তারপর তাদের জিনোম এবং সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া পুনর্গঠন করেছি।"
অন্যান্য LLNL লেখকদের মধ্যে রয়েছে স্টিভেন ব্লেজউইচ, মারিসা লাফলার, অ্যাশলে ক্যাম্পবেল, জেফ্রি কিমব্রেল, জেসিকা ওলার্ড, রাচেল হেস্ট্রিনের পাশাপাশি লরেন্স বার্কলে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি, ডিওই জয়েন্ট জিনোম ইনস্টিটিউট এবং ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে-এর গবেষকরা।