विस्तृत संरचना - आर्केआ

आर्किया जीवाणु और यूकेरियोट्स से जीवन का एक अलग डोमेन बनाते हैं। यद्यपि मात्रात्मक रूप से वे मानव आंत माइक्रोबायोम का एक छोटा सा अंश (आमतौर पर <1-2%) दर्शाते हैं, वे चयापचय नियामक के रूप में एक महत्वपूर्ण पारिस्थितिक भूमिका निभाते हैं। उनका मुख्य कार्य मीथेनोजेनेसिस है: वे मीथेन का उत्पादन करने के लिए जीवाणु किण्वन के अपशिष्ट उत्पादों का उपभोग करते हैं, आंत पारगमन की गति और कैलोरी निष्कर्षण को सीधे प्रभावित करते हैं।

सूक्ष्म आकार के कारण अक्सर बैक्टीरिया समझने वाली आर्कीया, एक अद्वितीय जैव रसायन और अत्यधिक प्रतिरोधी कोशिका झिल्ली वाली होती है, जो उन्हें प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने की अनुमति देती है। मानव आंत में, पूर्ण रूप से प्रमुख प्रजाति मेथेनोब्रेविबैक्टर स्मिथाई है।

पारिस्थितिकी तंत्र में उनकी भूमिका हाइड्रोजन कचरा बीनने वाले की है। जब बैक्टीरिया फाइबर को किण्वित करते हैं, तो वे गैसीय हाइड्रोजन छोड़ते हैं। यदि यह हाइड्रोजन जमा हो जाता है, तो किण्वन रुक जाता है (जैसे धुएं से घुटा हुआ इंजन)। आर्कीया उस हाइड्रोजन को पकड़ लेती है और मीथेन बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के साथ जोड़ देती है। सिन्ट्रॉफी नामक यह क्रिया, बैक्टीरिया को कुशलतापूर्वक काम करते रहने देती है, जिससे भोजन का पूर्ण पाचन अनुकूलित होता है।

आर्किया की उपस्थिति और प्रचुरता पाचन शरीर क्रिया विज्ञान और चयापचय में प्रत्यक्ष निहितार्थों के साथ एक नैदानिक ​​चिह्न है:

• आंतों की गति और कब्ज: मीथेन एक निष्क्रिय गैस नहीं है [cite: 117, 118]; यह एक गैसीय न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में कार्य करती है जो आंत की पेरिस्टाल्टिक गतिशीलता को कम करती है। आर्किया (M. smithii) के ऊंचे स्तर पुरानी कब्ज और मेथेनोजेनिक एसआईबीओ (आईएमओ - आंतों का मेथेनोजन ओवरग्रोथ) फेनोटाइप से दृढ़ता से जुड़े हुए हैं।
• शरीर का वजन और ऊर्जा निष्कर्षण: अतिरिक्त हाइड्रोजन को हटाकर, आर्किया जीवाणु किण्वन को थर्मोडायनामिक रूप से अधिक अनुकूल बनाते हैं। इससे छोटी-श्रृंखला फैटी एसिड का अधिक उत्पादन होता है जिसे शरीर अवशोषित करता है। विरोधाभासी रूप से, आर्किया की अधिकता को आहार से **ऊर्जा की अधिक कटाई** और मोटापे के बढ़ते जोखिम से जोड़ा गया है।
• हृदय स्वास्थ्य: हाल के शोध में कुछ मौखिक और आंतों के आर्किया और कोलेस्ट्रॉल चयापचय के बीच एक संबंध का सुझाव दिया गया है, हालांकि एथेरोस्क्लेरोटिक जोखिम कारक (टीएमएओ के माध्यम से) के रूप में उनकी भूमिका विशिष्ट बैक्टीरिया की तुलना में कम प्रमुख है।

पारंपरिक तरीकों (जैसे संवर्धन या मानक 16S बैक्टीरिया-लक्षित पीसीआर) द्वारा आर्किया का पता लगाना अक्सर उनकी कोशिका भित्ति और आनुवंशिक मार्करों (आर्किया बनाम बैक्टीरिया 16S rRNA) में मूलभूत अंतर के कारण गलत नकारात्मक परिणाम देता है। शॉटगन मेटाजेनोमिक्स इस विश्लेषण के लिए गोल्ड स्टैंडर्ड है, क्योंकि यह प्रवर्धन पूर्वाग्रह के बिना कुल डीएनए को अनुक्रमित करता है।

हमारा जैव सूचना विज्ञान विश्लेषण अस्थायी पर्यावरणीय आर्किया से उन्हें अलग करते हुए, विशेष रूप से मेथेनोब्रेविबैक्टर स्मिथ्ई और मेथेनोब्रेविबैक्टर स्टाड्टमने की पहचान करने की अनुमति देता है।