Halorespiration
অর্গানোহ্যালাইড রেসপিরেশান (ওএইচআর) (পূর্বে হ্যালোরিস্পিরেশন বা ডিহ্যালোরিস্পিরেশন নামে পরিচিত) হল অ্যানেরোবিক রেসপিরেশানে টার্মিনাল ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে হ্যালোজেনেটেড যৌগগুলির ব্যবহার। অর্গানোহ্যালাইড শ্বসন মাইক্রোবিয়াল বায়োডিগ্রেডেশনে একটি ভূমিকা পালন করতে পারে। সবচেয়ে সাধারণ স্তরগুলি হল ক্লোরিনযুক্ত অ্যালিফ্যাটিক্স (পিসিই, টিসিই, ক্লোরোফর্ম) এবং ক্লোরিনযুক্ত ফেনোল। অর্গানোহ্যালাইড-শ্বাসযন্ত্রকারী ব্যাকটেরিয়া অত্যন্ত বৈচিত্র্যময়। এই বৈশিষ্ট্যটি কিছু ক্যাম্পিলোব্যাকটেরোটা, থার্মোডাসল্ফোব্যাকটেরিওটা, ক্লোরোফ্লেক্সোটা (সবুজ ননসালফার ব্যাকটেরিয়া), লো জি + সি গ্রাম পজিটিভ ক্লস্ট্রিডিয়া এবং আল্ট্রামাইক্রোব্যাকটেরিয়ায় পাওয়া যায়। অর্গানোহ্যালাইড শ্বাস-প্রশ্বাসের প্রক্রিয়া অর্গানোহ্যালাইড শ্বাস-প্রশ্বাসের প্রক্রিয়া, হ্রাসকারী ডিহ্যালোজেনেশন ব্যবহার করে শক্তি উৎপাদন করে যা শ্বাস-প্রশ্বাসের অণুজীব দ্বারা তার বৃদ্ধি এবং বিপাক চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। হ্যালোজেনেটেড জৈব যৌগগুলি প্রান্তিক ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যার ফলে তাদের ডিহ্যালোজেনেশন হয়। হ্রাসকারী ডিহ্যালোজেনেশন হল সেই প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে এটি ঘটে। এটি হ্যালোজেন প্রতিস্থাপকগুলি অপসারণ করে হ্যালোজেনেটেড যৌগগুলির হ্রাসের সাথে জড়িত, একই সাথে যৌগে ইলেকট্রন যুক্ত করে। হাইড্রোজেনোলাইসিস এবং ভিসিনাল রিডাকশন এই পদ্ধতির দুটি পরিচিত প্রক্রিয়া যা চিহ্নিত করা হয়েছে। উভয় প্রক্রিয়ায়, অপসারিত হ্যালোজেন প্রতিস্থাপকগুলি অ্যানায়ন হিসাবে মুক্ত হয়। হ্রাসকারী ডিহ্যালোজেনেশন হ্রাসকারী ডিহ্যালোজেনেস দ্বারা অনুঘটকিত হয়, যা ঝিল্লি-সম্পর্কিত এনজাইম। শুধুমাত্র ঝিল্লি-সম্পর্কিত নয়, কিছু ক্ষেত্রে প্রোটিন কমপ্লেক্সের অংশ হিসাবে সাইটোপ্লাজমিক হাইড্রোজেনেসগুলিও অর্গানোহ্যালাইড শ্বাস-প্রশ্বাস প্রক্রিয়ায় ভূমিকা পালন করবে বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। এই এনজাইমগুলির বেশিরভাগই আয়রন-সালফার (ফে-এস) ক্লাস্টার এবং তাদের সক্রিয় স্থানে একটি করিনয়েড কোফ্যাক্টর ধারণ করে। যদিও সঠিক প্রক্রিয়াটি অজানা, গবেষণা থেকে জানা যায় যে এনজাইমের এই দুটি উপাদান হ্রাসের সাথে জড়িত থাকতে পারে। সাবস্ট্রেট ব্যবহৃত এবং পরিবেশগত তাৎপর্য অর্গানোহ্যালাইড শ্বাসে প্রান্তিক ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে ব্যবহৃত সাধারণ সাবস্ট্রেটগুলি হল অর্গানোক্লোরাইড কীটনাশক, অ্যারিল হ্যালাইড এবং অ্যালকাইল দ্রাবক। এর মধ্যে অনেকগুলি স্থায়ী এবং বিষাক্ত দূষণকারী যা কেবল আংশিক বা সম্পূর্ণরূপে অর্গানোহ্যালাইড শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে অ্যানেরোবিকভাবে অবনমিত হতে পারে। ট্রাইক্লোরোইথিলিন (টি. সি. ই) এবং টেট্রাক্লোরোইথিলিন (পি. সি. ই) এই ধরনের দূষকের দুটি উদাহরণ এবং তাদের অবক্ষয় গবেষণার কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে। পিসিই হল একটি অ্যালকাইল দ্রাবক যা আগে শুকনো পরিষ্কার, ক্ষয়কারী যন্ত্রপাতি এবং অন্যান্য প্রয়োগে ব্যবহৃত হত। এটি ভূগর্ভস্থ জলের একটি সাধারণ দূষক হিসাবে রয়ে গেছে। যে ব্যাকটেরিয়াগুলি পিসিই-কে সম্পূর্ণরূপে ইথিন নামে একটি অ-বিষাক্ত রাসায়নিক পদার্থে অবনমিত করতে সক্ষম, সেগুলি পৃথক করা হয়েছে। এগুলি ডেহালোকোকয়েডস গণের অন্তর্গত এবং তাদের ইলেক্ট্রন দাতা হিসাবে এইচ2 ব্যবহার করতে দেখা গেছে। অতীতে পিসিই এবং টিসিই-এর ইন সিটু বায়োরেমেডিএশনে অর্গানোহ্যালাইড শ্বাস-প্রশ্বাসের প্রক্রিয়া প্রয়োগ করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, দূষিত স্থানে ইলেক্ট্রন দাতা এবং ডিহেলোরেসপিরিং ব্যাকটেরিয়া প্রবর্তনের মাধ্যমে দূষিত ভূগর্ভস্থ জলের চিকিত্সার জন্য বর্ধিত হ্রাসকারী ডিক্লোরিনেশন ব্যবহার করা হয়েছে, যা ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি এবং অর্গানোহ্যালাইড শ্বাস-প্রশ্বাসকে উদ্দীপিত করে এমন পরিস্থিতি তৈরি করে। বর্ধিত হ্রাসকারী ডিক্লোরিনেশনে, দূষণকারীরা ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে কাজ করে এবং শেষ পর্যন্ত প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজে ইথিন উত্পাদন করতে সম্পূর্ণরূপে হ্রাস পায়। জৈব চিকিৎসায় ব্যবহার ব্যাকটেরিয়াল অর্গানোহ্যালাইড শ্বাস-প্রশ্বাসের একটি পরিবেশগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ দিক হল টেট্রাক্লোরোইথেন (পিসিই) এবং ট্রাইক্লোরোইথেনের (টিসিই) হ্রাস; উচ্চ স্নায়ুতন্ত্র এবং হেপাটোটক্সিসিটি সহ নৃতাত্ত্বিক দূষণকারী। পরিবেশ দূষণকারী হিসাবে তাদের উপস্থিতি 1920-1970 সাল থেকে ধাতব-ক্ষয়কারী এজেন্ট হিসাবে তাদের সাধারণ শিল্প ব্যবহার থেকে উদ্ভূত হয়েছিল। এই জেনোবায়োটিক যৌগগুলি ভূগর্ভস্থ ভূগর্ভস্থ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের তলদেশে ঘন অ-জলীয় পর্যায় তরল (ডিএনএপিএল) নামে আংশিকভাবে অদ্রবণীয় স্তর তৈরি করে, যা ধীর, জলাধারের মতো পদ্ধতিতে দ্রবণীয় হয়, যা টিসিই এবং পিসিই-কে সবচেয়ে সাধারণ ভূগর্ভস্থ দূষণকারীদের মধ্যে পরিণত করে। ভূগর্ভস্থ জল থেকে টি. সি. ই এবং পি. সি. ই অপসারণের জন্য একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত কৌশল হল বর্ধিত রিডাক্টিভ ডিক্লোরিনেশন (ই. আর. ডি)-এর মাধ্যমে জৈব চিকিত্সার ব্যবহার। ই. আর. ডি-তে ডিহেলোরেস্পায়ারিং ব্যাকটেরিয়ার ইন-সিটু ইনজেকশন জড়িত থাকে, ইলেক্ট্রন দাতা হিসাবে কাজ করা গাঁজনযোগ্য জৈব স্তরগুলির মধ্যে, যখন দুটি দূষণকারী, টিসিই এবং পিসিই, ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে কাজ করে। এটি পিসিই এবং টিসিই-এর ক্রমানুসারে ক্ষতিকারক সিস-ডাইক্লোরোইথেন (ডিসিই) এবং ভিনাইল ক্লোরাইড (ভিসি)-এ ডিক্লোরিনেশনকে সহজতর করে, যা তখন সম্পূর্ণ ডিক্লোরিনেশনকে নির্দোষ ইথেনে রূপান্তরিত করার জন্য ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে উপযুক্ত। বিভিন্ন গণের ব্যাকটেরিয়ার বিস্তৃত বিন্যাসে পিসিই এবং টিসিই-কে আংশিকভাবে সিস-ডিসিই এবং ভিসিতে ক্লোরিনমুক্ত করার ক্ষমতা রয়েছে। এর একটি উদাহরণ হল ম্যাগনেটস্পিরিলাম ব্যাকটেরিয়া, স্ট্রেন এমএস-1, যা বায়বীয় পরিস্থিতিতে পিসিই-কে সিস-ডিসিই-তে পরিণত করতে পারে। যাইহোক, এই ডটার সাবস্ট্রেটগুলির মূল যৌগের তুলনায় বিষাক্ততার মাত্রা বেশি। এইভাবে, পিসিই এবং টিসিই-দূষিত ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের জৈব চিকিত্সার জন্য নিরুপদ্রব ইথেনে সিস-ডিসিই এবং ভিসির কার্যকর ডিক্লোরিনেশন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমানে, ডেহালোকোকয়েডস গণের ব্যাকটেরিয়া হল একমাত্র পরিচিত জীব যা পিসিই-কে ইথিন-এ সম্পূর্ণরূপে ক্লোরিনমুক্ত করতে পারে। এটি তাদের নির্দিষ্ট ট্রান্সমেম্ব্রেন রিডাক্টিভ ডিহ্যালোজেনেসের (আর. ডি. এস) কারণে হয় যা সেলুলার শক্তির জন্য জেনোবায়োটিক দূষণকারীদের উপর ক্লোরিন পরমাণুগুলিকে বিপাক করে। বিশেষত, ডেহালোকোকয়েডস ভিএস এবং বিএভি1-কে পৃথক করে ভিনিল ক্লোরাইড আরডেসগুলিকে এনকোড করে, যা ভিসিকে ক্ষতিকারক ইথেনে বিপাক করে, যা তাদের পিসিই এবং টিসিই-এর জৈব মধ্যস্থতায় ব্যবহৃত ইআরডি সিস্টেমে প্রয়োজনীয় প্রজাতি তৈরি করে। আরও দেখুন রিডাক্টিভ ডিক্লোরিনেশন ক্লোরোফ্লেক্সোটা ডেহালোকোকয়েডস ডেহালোব্যাক্টর রেফারেন্স আরও পড়া বৈদ্যুতিন রসায়ন শ্বাস-প্রশ্বাস