تعارف
بیکٹیریا رات کے کھانے کی پارٹیاں نہیں دیتے یا لطیفے نہیں سناتے، لیکن وہ اپنے طریقے سے سماجی ہوتے ہیں۔ جب خوراک کی موجودگی انہیں بڑھنے، دوبارہ پیدا کرنے اور ترقی کرنے کا موقع فراہم کرتی ہے، تو وہ تیزی سے، یہاں تک کہ بے تابی سے، کمیونٹیز بنائیں گے۔ ایک بندرگاہ کے شہر کی طرح جو آبی گزرگاہ کے ساتھ ابھرتا ہے، بیکٹیریا اور دیگر جرثوموں کی ایک متنوع کمیونٹی ترقی کے لیے اچھی صورتحال کو تسلیم کرے گی اور خود کو تیار کرے گی۔
ہر بیکٹیریا کے شہر کی ایک اصل کہانی ہوتی ہے۔ مہینوں تک شراب کا خمیر، سسٹک فائبروسس کے مریض کے پھیپھڑوں میں ایک بائیو فلم اور گندھک سے بھرپور گرم چشمہ یہ سب بانی خلیوں کے ایک سیٹ سے شروع ہوئے جو بات چیت کرنے والی پرجاتیوں کا ایک مضبوط نیٹ ورک بنانے کے لیے آگے بڑھے۔ یہ کمیونٹیز بائیو کیمیکل افعال انجام دے سکتی ہیں جو کوئی ایک نوع اپنے طور پر نہیں کر سکتی۔ اس کا کورم لگتا ہے۔ لیٹوکوکس اور اسٹرپٹوکوکس دینے کے لیے مل کر کام کرنے والے تناؤ چادر پنیر اس کی ساخت اور تانگ. گٹ مائکرو بائیوٹا کے مختلف امتزاج بڑھانا یا دو ٹوک ایک گولی کی تاثیر.
تاہم، اس بات کی وضاحت کرنے کے لیے کوئی واضح اصول موجود نہیں ہیں کہ بیکٹیریل کمیونٹی کس طرح جمع ہوتی ہے یا کچھ مخصوص نسلیں کیوں پروان چڑھتی ہیں۔ زیادہ تر ماہر حیاتیات، جب حیاتیات کی ایک کمیونٹی کو بیان کرنے کا سامنا کرتے ہیں، تو موجود انواع کے فہرست کو کیٹلاگ کرتے ہیں۔ لیکن بیکٹیریا کی انواع کی تعداد اتنی وسیع ہے، ان کی زندگی اتنی مختصر ہے اور کسی بھی دو پرجاتیوں کے درمیان فرق اتنا کم ہے کہ پرجاتیوں کے نام ضروری طور پر مفید معلومات فراہم نہیں کرتے۔
یہی وجہ ہے کہ طبیعیات دانوں کا ایک گروپ مائیکرو بایولوجسٹ بن گیا ہے، بڑے پیمانے پر جینوم کی ترتیب کی تکنیکوں کو استعمال کرنے کی کوشش کر رہا ہے تاکہ کسی ایسے عالمگیر اصول کو ننگا کیا جا سکے جو بیکٹیریل کمیونٹیز پر حکومت کر سکتے ہیں - جرثوموں کے لیے ایک بڑا ڈیٹا اپروچ۔ پرجاتیوں کو نام سے پکارنے کے بجائے، وہ اس بات پر توجہ مرکوز کر رہے ہیں کہ حیاتیات کیا کرتے ہیں، اس مقصد کو تسلیم کرنے کے لیے کہ ایک مخصوص کمیونٹی میں کون سے کردار ضروری ہیں۔
"یہاں بے کار پن ہے - جیسے، دو انواع ایک ہی کام انجام دے سکتی ہیں - اور اگر آپ ماحول کو تبدیل کرتے ہیں تو ایک ہی نوع مختلف افعال انجام دے سکتی ہے،" کہا۔ اوٹو کورڈیرو، میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی میں مائکرو بایولوجسٹ۔ "درجہ بندی فنکشن کی طرح معلوماتی نہیں ہے۔"
پچھلے سال کورڈیرو کی لیب میں، مائکرو بایولوجسٹ کی قیادت میں تحقیق ہوئی۔ میٹی گرالکا مائکروبیل افعال کے ایک سیٹ کی نشاندہی کی جو پرجاتیوں کی معلومات کے بغیر پیش گوئی کی جاسکتی ہے۔ بحر اوقیانوس سے جمع کیے گئے 186 مختلف بیکٹیریل تناؤ کے میٹابولزم کو نمایاں کرنے کے بعد، اس نے پایا کہ وہ صرف جینوم کی بنیاد پر دیے گئے جرثومے کی بنیادی خوراک کی ترجیحات کی پیش گوئی کر سکتا ہے۔
تعارف
یہ پیٹرن محققین کو کھانے کے ایک یا دوسرے ذریعہ کو توڑنے میں ملوث جین کی ترتیب کو نظرانداز کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ گرالکا کی ٹیم نے دریافت کیا کہ وہ صرف جینوم کی سالماتی ساخت کی پیمائش کرکے ترجیحی خوراک کی پیش گوئی کرسکتے ہیں۔ نتائج میں شائع کیا گیا تھا فطری مائکروبالوجی.
جب یہ میدان اپنے ابتدائی دور میں ہے، مائکروبیل ماحولیات کے ماہرین قدرتی طور پر پائے جانے والے مائکروبیل کمیونٹیز کا فوری جائزہ لینے اور بیان کرنے کے طریقے تلاش کر رہے ہیں، چاہے وہ جنگلی ماحول میں ہو یا ہسپتال میں۔ مائکروبیل اسمبلی کا نظریہ تیار کرکے، وہ امید کرتے ہیں کہ وہ بڑے پیمانے پر پوشیدہ اور تیزی سے بدلتے ہوئے خوردبینی ماحولیات کو ہمارے چاروں طرف کھلتے ہوئے دیکھنا سیکھ سکتے ہیں۔
نظریہ کے بغیر ایک فیلڈ
مائکرو بایولوجی صدیوں سے سائنس دانوں کی یہ دیکھنے کی صلاحیت کی حد تک محدود تھی کہ ان کے سامنے کیا ہے۔ یہاں تک کہ 2000 کی دہائی کے اوائل میں، اگر ایک مائکرو بایولوجسٹ نے بیکٹیریل کمیونٹی کو پیٹری ڈش پر پھینکا، تو اس کے اندر موجود متنوع انواع، ذیلی انواع اور تناؤ کی شناخت کرنا ایک یادگار کام تھا۔ بہت سارے جاندار آپس میں گھل مل گئے تھے، وقت کے ساتھ ساتھ بہہ رہے تھے اور خوراک کے دستیاب ذرائع منتقل ہو گئے تھے اور انواع زندہ اور مر گئیں۔ سائنس دان شکل، رنگ، مورفولوجی اور غذائیت کی ضروریات کے لحاظ سے ایک وقت میں انفرادی کالونیوں کی شناخت کے علاوہ بہت کچھ کر سکتے ہیں۔
حالیہ برسوں تک، اس نے یہ وضاحت کرنے کے لیے بہت کم وضاحتی نظریہ چھوڑا کہ مائکرو بایوم کیسے جمع ہوتے ہیں اور تجرباتی نتائج کی ترجمانی کے لیے کوئی مضبوط محور نہیں۔ 2007 میں، مائکرو بایولوجسٹ کے ایک گروپ نے لکھا نوعیت کا جائزہ مائکروبالوجی کہ نظریہ کی یہ عدم موجودگی اعداد و شمار کی کمی اور خوردبینی دنیا پر ماحولیاتی نظریہ کو لاگو کرنے میں فیلڈ گیر عدم اہلیت سے پیدا ہوئی ہے۔ انہوں نے دلیل دی کہ تھیوری کے بغیر، سائنسی میدان کی کوئی ساخت، کوئی شکل اور کوئی پیشین گوئی کی طاقت نہیں ہے۔ ایک مائکروبیل ایکولوجسٹ کمیونٹی کے بارے میں کوئی بھی مشاہدہ کر سکتا ہے۔ نظریہ اس کی اہمیت کی وضاحت کے بغیر، کچھ بھی سچ ہوسکتا ہے۔
"کبھی کبھی ہم شکایت کرتے ہیں کہ مائکروبیل ماحولیات میں چیزیں حیران کن نہیں ہیں،" کہا الوارو سانچیز پلیس ہولڈر کی تصویرہسپانوی نیشنل ریسرچ کونسل اور یونیورسٹی آف سلامانکا کے مشترکہ انسٹی ٹیوٹ آف فنکشنل بائیولوجی اینڈ جینومکس میں مائکروبیل ایکولوجسٹ۔ "ہمارے پاس مضبوط پریرز نہیں ہیں۔ ہمارے پاس پیشین گوئی کرنے والا نظریہ نہیں ہے، اور اس لیے کچھ بھی حیران کن نہیں ہے۔
تاہم، نئے جینیاتی آلات نے مائکروبیل کمیونٹیز کو بیان کرنے کے نئے طریقے پیدا کیے ہیں۔ سینجر کی ترتیب، جو کئی دہائیوں سے جین کی ترتیب کا تیز ترین طریقہ تھا، صرف ایک ایک کرکے جرثوموں کی شناخت کرنے کے قابل تھا۔ پھر، 2000 کی دہائی کے وسط میں، ہائی تھرو پٹ سیکوینسنگ ٹیکنالوجی دستیاب ہوئی، اور 2010 کی دہائی میں یہ معقول حد تک سستی ہو گئی۔ مائکرو بایولوجسٹ نمونے میں موجود ڈی این اے کے ذریعہ پرجاتیوں کی شناخت کرسکتے ہیں۔
مائکروبیل ماحولیات کے ماہرین اس کے ساتھ جنگلی ہوگئے۔ "لوگ ہر چیز سے جہنم کو ترتیب دے رہے تھے،" کہا گلین ڈی سوزا، سوئس فیڈرل انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی زیورخ میں مائکروبیل ایکولوجسٹ۔ "میدان میں یہ بیان کرنے کا غلبہ تھا کہ وہاں کون تھا - یہ بگ اس ماحول میں تھا؛ یہ بگ اسی ماحول میں تھا۔"
تعارف
اچانک، اعداد و شمار کے ایک ڈھیر سے اب تک نامعلوم مائکروبیل تنوع کا انکشاف ہوا۔ 2009 میں، 1,000 سے کم بیکٹیریل جینوم مکمل طور پر ترتیب دیے گئے تھے۔ 2014 تک، وہاں تھے 30,000 سے زیادہ. اس کے بعد سے یہ اعداد و شمار غبارے میں ہیں: 2023 کے آخر میں 567,228 مکمل بیکٹیریل جینوم تھے، آسانی سے براؤز کرنے کے قابل اور کراس ریفرنس کے لیے دستیاب ہے۔ آج کل دستیاب جینومک ڈیٹا کا تقریباً 80 فیصد بیکٹیریا کا ہے۔
"لوگوں کو ابھی اندازہ نہیں تھا کہ وہاں کتنی انواع ہوں گی،" گرالکا نے کہا، جو اب ایمسٹرڈیم کی VU یونیورسٹی میں اپنی لیب چلاتی ہیں۔ "آپ انہیں خوردبین کے نیچے اچھی طرح سے الگ نہیں بتا سکتے۔"
تاہم، کسی کمیونٹی میں بیکٹیریا کی انفرادی انواع کی شناخت سائنسدانوں کو صرف اتنا بتا سکتی ہے۔ ان کے نام ضروری طور پر اس بارے میں زیادہ نہیں بتاتے کہ ہر ایک بگ کیا حصہ ڈال رہا ہے یا کمیونٹی کس طرح ایک ساتھ فٹ بیٹھتی ہے۔
"یہ کمیونٹیز اعلیٰ جہتی ہیں،" نے کہا جیکوپو گریلی, ایک نظریاتی مائکروبیل ایکولوجسٹ اور سابق طبیعیات دان عبدالسلام انٹرنیشنل سینٹر فار تھیوریٹیکل فزکس، اٹلی میں۔ "اگر ہم [انہیں] سمجھنے کی کوشش کرتے ہیں، تو ہمیں اس حقیقت سے نمٹنا ہوگا کہ ان کمیونٹیز میں بہت سی، بہت سی آبادییں، بہت سی مختلف انواع ہیں — جو بھی 'پرجاتیوں' کا مطلب ہے —۔ ان تمام پرجاتیوں کی اپنی تمام خصوصیات ہیں، اور کسی نہ کسی طرح وہ ایک ساتھ موجود ہیں۔"
2018 میں، ایک سائنس کاغذ سانچیز اور ان کی ٹیم نے مائکرو بایولوجسٹ کو اپنی سوچ کو آسان بنانے کی اجازت دی۔ ان کی پیش رفت کی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ اگر آپ ایک قدم پیچھے ہٹتے ہیں اور انتہائی مخصوص تفصیلات، جیسے کہ بالکل پرجاتیوں کے نام، پگھل جاتے ہیں، تو آپ بیکٹیریل کمیونٹی کی منطق کو بہتر طور پر سمجھ سکتے ہیں، جیسے کہ آپ دور سے کوئی تجریدی پینٹنگ دیکھ رہے ہوں۔
Grilli کی طرح، سانچیز مائکروبیل ماحولیات کی طرف رجوع کرنے سے پہلے ایک ماہر طبیعیات تھے۔ سانچیز نے کہا، "میں نے ماحولیات اور مائکروبیل کمیونٹیز پر کام شروع کرنے کا فیصلہ کیا کیونکہ میں نے دیکھا کہ مقداری سطح پر، یہ ایک ایسا علاقہ تھا جس کا ارتقاء کی طرح مطالعہ نہیں کیا گیا تھا۔"
مطالعہ کے لیے، اس کی لیب نے نیو ہیون، کنیکٹی کٹ کے ارد گرد مردہ پتوں اور مٹی سے جنگلی بیکٹیریا اگائے۔ انہوں نے پایا کہ ماحولیاتی حالات کے ایک ہی سیٹ کے پیش نظر - ایک جیسے کاربن کے ذرائع، درجہ حرارت، تیزابیت اور اسی طرح - کوئی بھی مائکروبیل کمیونٹی تقریباً ایک ہی فنکشنل کمپوزیشن پر پہنچے گی، چاہے اس کا آغاز کیسے ہو۔ اس کے تجربات میں، ہر آبادی کے ساتھ، ایک ہی طاق نمودار ہوئے اور بار بار بھرے گئے، حالانکہ ضروری نہیں کہ بیکٹیریا کی ایک ہی نسل سے ہو۔
تحقیق نے تبدیل کیا کہ مائکرو بایولوجسٹ کمیونٹی کو کس طرح دیکھتے ہیں۔ ڈی سوزا نے کہا کہ جب سانچیز نے ایک ہی ماحول سے نمونے لیے گئے کمیونٹیز کا موازنہ کیا تو بیکٹیریا کے نام ہمیشہ مختلف ہوتے تھے۔ "لیکن اگر آپ فعال جین کے مواد کو دیکھیں، جیسے کون کیا کرتا ہے؟ یہ حیرت انگیز طور پر اسی طرح ہے، "انہوں نے کہا. "تو اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا کہ آپ کون ہیں؛ آپ کیا کرتے ہیں اس سے فرق پڑتا ہے۔"
جینوم کی پیشن گوئی کی طاقت
2018 میں، گرالکا MIT میں Cordero کی لیب میں پوسٹ ڈاک کے طور پر کام کرنے کے لیے ابھی بوسٹن آیا تھا۔ اس نے ایک بایو فزیکسٹ کے طور پر آغاز کیا، خلیات کی جسمانی خصوصیات کا انفرادی طور پر اور مجموعی طور پر مطالعہ کیا۔ اس نے کورڈیرو کے تحقیقی پروگرام میں شامل ہونے کا فیصلہ کیا تھا کیونکہ دونوں محققین کے خیالات ایک جیسے تھے: مائکروبیل کمیونٹیز کے بارے میں ایک مقداری، پرندوں کی آنکھوں کی سمجھ پیدا کرنے کے لیے۔
کورڈیرو کے پاس بحر اوقیانوس کے جرثوموں سے بھرا ایک فریزر تھا، جسے اس کی لیبارٹری نے ایک دلچسپ دریافت کرنے کے لیے استعمال کیا تھا کہ کھانے کے ذرائع کے گرد مائکروبیل کمیونٹیز کیسے بنتی ہیں، جس میں شائع ہوا موجودہ حیاتیات 2019 میں۔ انہوں نے chitin کی گیندوں کو گرا دیا تھا - ایک ایسا پولیمر جو چینی کے انووں کو دہراتا ہے جو کیڑوں کے خول بناتا ہے - سمندری نمونوں سے اگائے جانے والے بیکٹیریا کی ثقافتوں میں۔ جب سائنس دانوں نے گیندوں کو باہر نکالا تو انہوں نے دیکھا کہ کون سی کمیونٹیز بنی ہیں۔ چٹن کھانے والے جرثومے پیش گوئی کے مطابق چٹن سے چمٹے ہوئے تھے - لیکن ایسے بیکٹیریا بھی تھے جو چٹن نہیں کھاتے تھے۔ ایسا لگتا تھا کہ وہ بیکٹیریا چٹن کھانے والوں کی طرف سے ڈالی گئی ضمنی مصنوعات کھاتے ہیں۔ چٹن کھانے والوں اور ضمنی مصنوعات کھانے والوں نے ایک برادری بنا لی تھی۔
تعارف
اس نے گرالکا کو حیران کردیا۔ ایسا لگتا تھا کہ کمیونٹی کی قسم کا اندازہ صرف اس کے کھانے کے ذرائع سے لگایا جا سکتا ہے: خوراک کے اصل ذرائع سے، اور پھر نئے ذرائع سے جب ابتدائی بیکٹیریا نے اسے توڑ دیا۔ اس نے سوچا کہ کیا وہ مائکروبیل کمیونٹی کی تبدیلیوں کی پیشین گوئی کر سکتا ہے اگر وہ اس کے ابتدائی حالات کو کنٹرول کرتا ہے۔
پھر، جب اس نے کورڈیرو کی لیب میں شمولیت اختیار کی تو، "الوارو [سانچیز] کی لیب سے ایک کاغذ نکلا جس نے بہت بڑا چھڑکاؤ کیا،" گرالکا نے کہا - 2018 کا کام یہ ظاہر کرتا ہے کہ قابل پیشن گوئی مائکروبیل طاق نمودار ہوتے ہیں جو بہت سی مختلف انواع سے بھری جا سکتی ہیں۔ . انواع سے زیادہ کام کرنے والا خیال اس کے لیے معنی خیز تھا۔ "مٹی میں آپ کو بعض اوقات ہزاروں مختلف بیکٹیریا ملتے ہیں۔ پھر یہ بہت جلد سوالات کو کھولتا ہے، "انہوں نے کہا۔ "ہزاروں انواع کیسے ہیں؟ یقیناً ہزاروں مختلف مقامات نہیں ہیں۔
کورڈیرو اور سانچیز کی ان دو بصیرتوں کو یکجا کرتے ہوئے، گرالکا نے سوچا کہ کیا وہ نہ صرف ایک مائکروبیل کمیونٹی کی اس کے ابتدائی خوراک کے ماخذ سے پیش گوئی کر سکتا ہے، بلکہ بیکٹیریا کے جینوم سے طاقوں کا بھی اندازہ لگا سکتا ہے۔
گرالکا نے کورڈیرو کے فریزر کا نمونہ لیا۔ سب سے پہلے، اسے بیکٹیریا کی خصوصیات کی ضرورت تھی جس کی بنیاد پر وہ کون سے کھانے کو ترجیح دیتے ہیں۔ اعلی تھرو پٹ ٹولز کا استعمال کرتے ہوئے، اس نے ثقافتوں میں 186 مختلف بیکٹیریا کی نسلیں پیدا کیں جن کی تکمیل 135 مختلف خوراک کے ذرائع سے ہوئی۔ سب نے بتایا، گرالکا نے 25,000 سے زیادہ بیکٹیریا کے نمونوں کی شرح نمو کی پیمائش کی۔
بیکٹیریا کی 186 انواع میں اتنی ہی تنوع ہے جتنی 186 مختلف انسانوں میں ہے، اور انسانوں کی طرح، ہر ایک کے اپنے پیٹرن اور عادات ہیں۔ گرالکا کے کچھ بیکٹیریا شکر پر تیزی سے بڑھتے ہیں، اور دیگر تیزاب پر تیزی سے بڑھتے ہیں، بشمول نامیاتی تیزاب جیسے سائٹرک ایسڈ کے ساتھ ساتھ امینو ایسڈ، جو پروٹین کے بنیادی بلاکس ہیں۔ اس اعداد و شمار کا استعمال کرتے ہوئے، گرالکا نے اپنی ترجیحات کی بنیاد پر اس پرجاتیوں کو رکھا جسے اس نے شوگر ایسڈ کا محور کہا۔
پھر اس نے تمام 186 پرجاتیوں کے ڈی این اے کو ترتیب دیا تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ ان کا ارتقائی طور پر کیا تعلق تھا۔ گرالکا کو یہ دیکھ کر حیرت ہوئی کہ ایک ہی فائیلوجنیٹک خاندانوں کے اندر قریبی تعلق رکھنے والی نسلیں اکثر مختلف میٹابولک ترجیحات رکھتی ہیں۔ مثال کے طور پر، اس کے اندر موجود چھڑی کے سائز کے بیکٹیریا Alteromonadales کی ترتیب تیزاب کھانے والے کولویلیاچینی کھانے والے پیراگلیسیکولا اور کم چننے والا سیڈوالٹیروموناسجس نے دونوں کو کھا لیا۔ اس نے اس وسیع تر خیال کی تائید کی کہ پرجاتیوں کے نام ایک دی گئی مائکروبیل کمیونٹی میں بیکٹیریا کے کام کے بارے میں زیادہ معلومات فراہم نہیں کرتے ہیں۔
پھر گرلکا کے تجزیے نے کیڑے کے ڈی این اے میں گہرائی تک کھدائی کی۔ جینوم کو میٹابولک فنکشن سے جوڑنے کے لیے، اس نے ایسے جینز کی تلاش کی جو شکر کو ہضم کرنے اور میٹابولائز کرنے میں ملوث ہیں، اور ایسڈز کے لیے بھی ایسا ہی کیا۔ اس نے پایا کہ شوگر یا تیزاب کھانے والے جینوں کی تعداد کی پیش گوئی کی گئی ہے جہاں ہر ایک جرثومہ شوگر ایسڈ سپیکٹرم پر گرا ہے: ایک یا دوسرے عمل کے لیے جتنے زیادہ جین ہوتے ہیں، اس کے محور کے اس سرے پر اترنے کا امکان زیادہ ہوتا ہے۔ . نتائج نے تجویز کیا کہ مائکرو بایولوجسٹ کچھ جینوں کے سلسلے کو تلاش کرکے کسی کمیونٹی کے میٹابولزم کو تقریباً قائم کرسکتے ہیں۔
تعارف
پھر اس نے کچھ اور حیران کن پایا۔ اصل جین کی ترتیب کو نظر انداز کرتے ہوئے، اس نے براہ راست ایک تناؤ کے ڈی این اے کے مالیکیولر ٹوٹنے کو دیکھا۔ ڈی این اے کے ڈبل ہیلکس میں، مخالف کناروں میں چار قسم کے اڈوں کو جوڑا جاتا ہے، جس میں گوانائن (G) سائٹوسین (C) اور تھامین (T) ایڈنائن (A) سے منسلک ہوتا ہے۔ غیر متوقع طور پر، تیزاب کھانے والوں کے جینوم میں اوسطاً 55% GC مواد ہوتا ہے، جب کہ چینی کھانے والوں کے GC مواد میں اوسطاً 40% ہوتا ہے۔ اس بات کی تصدیق کرنے کے لیے کہ یہ ارتباط اس کی مخصوص مائکروبیل کمیونٹی کا کوئی نرالا نہیں تھا، گرالکا نے زندگی کے بیکٹیریل درخت سے ہزاروں حوالہ جات کے ایک بڑے ڈیٹا سیٹ کا تجزیہ کیا۔ پیٹرن برقرار: تیزاب کے ماہرین میں عام طور پر شوگر کے ماہرین کے مقابلے میں GC کا مواد زیادہ ہوتا ہے۔
یہ اصول ناقابل تصور حد تک آسان لگتا تھا۔ بیکٹیریم کے ڈی این اے کی کیمسٹری نے کمیونٹی میں اس کے مقام کی پیش گوئی کی۔ گرالکا اس بات کی شناخت کر سکتا ہے کہ آیا کوئی نسل بنیادی طور پر اپنے جینوم کے مواد کی بنیاد پر شکر یا تیزاب کھاتی ہے، بغیر اس کے جین کا بالکل جائزہ لیے۔ اعداد و شمار اور جینومکس نے سادہ ترتیب پایا جہاں درجہ بندی کو کوئی نظر نہیں آیا۔
مائکروبیل مستقبل کی پیشن گوئی
یہ کام مائکروبیل کمیونٹیز کے بارے میں عملی پیشین گوئیاں کرنے کی ایک نئی سائنس کی بنیاد رکھتا ہے۔ کہتے ہیں کہ ایک پائپ لائن لیک ہوتی ہے اور ایک جنگل میں خام تیل پھیلتی ہے۔ ایک مائکرو بایولوجسٹ یا ماحولیاتی سائنسدان یہ جاننا چاہیں گے کہ اس تیل کو کھانے کے لیے کون سے بیکٹیریا پاپ اپ ہوں گے۔ ایک ڈاکٹر یہ جاننا چاہتا ہے کہ بیماری کے دوران مریض کے گٹ مائکرو بایوم میں کس طرح تبدیلی آسکتی ہے، اور ممکنہ طور پر اس پیشین گوئی کو مخصوص اینٹی بائیوٹکس یا دیگر ادویات تجویز کرنے کے لیے استعمال کر سکتا ہے۔
بہت سے سوالات کے جوابات دیئے جاسکتے ہیں اور مسائل حل ہوسکتے ہیں اگر محققین مائکروبیل کمیونٹی کے افعال کا فوری اندازہ لگاسکیں۔ سانچیز نے کہا، "میری لیب میں، ہم اسے کوچ کا مخمصہ کہتے ہیں۔ "آپ کے پاس کھلاڑیوں کا ایک گروپ ہے، اور آپ یہ جاننا چاہتے ہیں کہ اگر آپ اپنا سکور زیادہ سے زیادہ کرنا چاہتے ہیں تو آپ کو عدالت میں کس کو پیش کرنا چاہیے۔ میرے پاس 100 تناؤ کی فہرست ہے۔ میں انہیں بائیوریکٹر میں رکھنا چاہتا ہوں، اور میں زیادہ سے زیادہ ایتھنول بنانا چاہتا ہوں۔ تو مجھے کون سا تناؤ ڈالنا چاہئے؟"
مائکروبیل ماحولیات کے ماہرین جن اصولوں کا پردہ فاش کررہے ہیں وہ ابھی تک اس سوال کا جواب نہیں دے سکتے۔ گرالکا نے کہا کہ تاہم، مائکروبیل میٹابولزم کا فوری جائزہ - یا بیکٹیریل کمیونٹیز اور ان کے جینز کا کام کرنے والا نظریہ - کسی دن ماحولیاتی عمل کی دنیا کا مطالعہ اور انتظام کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
مائکروبیل کمیونٹیز زمین پر ہر ماحولیاتی سائیکل میں کلیدی کھلاڑی ہیں۔ جب کوئی درخت جنگل میں گرتا ہے تو پھپھوندی اور بیکٹیریا کی ایک لٹانی اسے کھانے اور گلنے کے لیے جمع ہو جاتی ہے، جس سے درخت کے اجزاء عالمی غذائیت کے چکر میں واپس آ جاتے ہیں۔ گرالکا، سانچیز، کورڈیرو اور دیگر مائکروبیل ماحولیاتی ماہرین کے متعارف کرائے گئے تصورات کے ساتھ، اس نئی کمیونٹی کے طاقوں کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ لکڑی زیادہ تر سیلولوز اور ہیمی سیلولوز پر مشتمل ہوتی ہے، جو گلوکوز پولیمر ہیں۔ لہٰذا، ایک کام کرنے والی کمیونٹی جو کہ وڈ لینڈ سڑن میں حصہ لینے کے لیے تیار ہے، شوگر کھانے والے بیکٹیریا کی میزبانی کرے گی، شوگر کو ہضم کرنے والے جینز میں وافر ہوگی، اور جی سی مالیکیولز کے کم تناسب پر مشتمل جینومز ہوں گی۔ گرالکا نے مشورہ دیا کہ تیزاب کھانے والوں میں اچانک اور پراسرار اضافہ کسی غلط چیز کی علامت ہو سکتا ہے۔
شوگر ایسڈ کا محور صرف ایک قسم کا کمیونٹی طاق ہے جسے یہ مائکروبیل ماحولیات کے ماہرین شناخت کرنا چاہتے ہیں۔ کورڈیرو نے جنگل کے ماحولیاتی نظام کو اپنے حتمی مقصد کی مثال کے طور پر پیش کیا۔ ماہرین ماحولیات نے بہت سے عمومی خصائص اور افعال کی وضاحت کی ہے جو جنگلات کے درمیان مشترک ہیں اور ان میں مختلف ہیں، جو موازنہ اور پیشین گوئی کو قابل بناتے ہیں۔
"تنے کے مقابلے پتوں پر کتنا بایوماس ہے؟ کورڈیرو نے کہا کہ یہ پتہ چلتا ہے کہ بڑے پتے والے پودے اشنکٹبندیی ماحول میں زیادہ سانس لیتے ہیں۔ "جڑیں کتنی گہری ہیں؟ یہ آپ کو بتاتا ہے کہ وہ ماحول سے کتنے غذائی اجزاء لے سکتے ہیں۔ وہ کتنی تیزی سے بڑھیں گے؟ وہ کتنے لمبے ہیں؟ وہ روشنی کے مقابلہ میں کتنے اچھے ہیں؟" ان میں سے چند متغیرات کو جاننا بھی ہمیں جنگل کی حرکیات کے بارے میں بہت کچھ بتا سکتا ہے۔
Cordero نہیں جانتا کہ مائکروجنزموں اور ان کی کمیونٹیز کے لیے کیا مشابہت کی خصوصیات ہو سکتی ہیں۔ بہت سے بیکٹیریا کے طاق یقیناً ان کے میٹابولزم اور ضمنی پروڈکٹس سے متعلق ہیں، لیکن غور کرنے کے لیے اور بھی زاویے ہیں۔ انہوں نے کہا، "اگر ہمارے پاس یہ جاننے کے طریقے ہوتے کہ یہ متغیرات کیا ہیں … اور انہیں منظم طریقے سے پہچاننے کے طریقے، تو یہ حیرت انگیز ہو گا،" انہوں نے کہا۔
ایک لحاظ سے، یہ سائنسدان ماحولیاتی طور پر پہلی بار مائکروبیل کمیونٹیز کا نقشہ بنا رہے ہیں۔ ان کا کام ایک نیا نظریہ پیش کرتا ہے کہ مائکروبیل کمیونٹی اصل میں کیا ہے - یہ ظاہر کرتا ہے کہ جرثومے کیا ہیں اس کی بہترین تعریف کی گئی ہے کہ وہ کیا کرتے ہیں۔
ایڈیٹر کا نوٹ: کورڈیرو مائکروبیل ایکو سسٹم کے اصولوں پر سائمنز تعاون کی قیادت کرتا ہے، یہ ایک تحقیقی پروگرام ہے جس کی مدد سائمنز فاؤنڈیشن کرتی ہے، جو اس کے لیے فنڈز بھی فراہم کرتا ہے۔ ادارتی طور پر آزاد میگزین. سائمنز فاؤنڈیشن کے فنڈنگ کے فیصلوں کا ہماری کوریج پر کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://www.quantamagazine.org/the-quest-for-simple-rules-to-build-a-microbial-community-20240117/
- : ہے
- : ہے
- : نہیں
- :کہاں
- ][p
- $UP
- 000
- 08
- 1
- 100
- 2014
- 2016
- 2018
- 2019
- 2023
- 25
- 30
- a
- کی صلاحیت
- قابلیت
- ہمارے بارے میں
- خلاصہ
- بہت زیادہ
- اکاؤنٹ
- کے پار
- اصل
- اصل میں
- سستی
- کے بعد
- مجموعات
- مقصد
- تمام
- کی اجازت دیتا ہے
- اکیلے
- ساتھ
- بھی
- ہمیشہ
- حیرت انگیز
- کے درمیان
- ایمسٹرڈیم
- an
- تجزیہ
- تجزیہ کیا
- اور
- ایک اور
- جواب
- اینٹی بایوٹک
- کوئی بھی
- کچھ
- علاوہ
- ظاہر
- شائع ہوا
- کا اطلاق کریں
- نقطہ نظر
- آرک
- کیا
- رقبہ
- دلیل
- ارد گرد
- پہنچے
- AS
- اسمبلی
- تشخیص کریں
- تشخیص
- At
- دستیاب
- اوسط
- دور
- محور
- واپس
- بیکٹیریا
- کی بنیاد پر
- بنیادی
- BE
- بن گیا
- کیونکہ
- رہا
- اس سے پہلے
- BEST
- بہتر
- کے درمیان
- بگ
- حیاتیات
- بایڈماس
- بلاکس
- بوسٹن
- دونوں
- پابند
- خرابی
- توڑ
- پیش رفت
- وسیع
- توڑ دیا
- بگ کی اطلاع دیں
- تعمیر
- عمارت
- گچرچھا
- لیکن
- by
- بائی پاس
- فون
- کہا جاتا ہے
- بلا
- آیا
- کر سکتے ہیں
- کاربن
- کیٹلوگ
- خلیات
- سینٹر
- صدیوں
- کچھ
- تبدیل
- تبدیل کر دیا گیا
- تبدیلیاں
- خصوصیات
- کیمسٹری
- شہر
- قریب سے
- تعاون
- رنگ
- کے مجموعے
- کمیونٹی
- کمیونٹی
- مقابلے میں
- موازنہ
- مقابلہ کرنا
- مکمل
- مکمل طور پر
- اجزاء
- پر مشتمل
- ساخت
- تصورات
- حالات
- کی توثیق
- کنیکٹیکٹ
- غور کریں
- پر مشتمل ہے
- مواد
- تعاون کرنا
- کنٹرول
- باہمی تعلق۔
- سکتا ہے
- کونسل
- کورس
- کورٹ
- کوریج
- بنائی
- خام تیل
- خام تیل
- سائیکل
- سائیکل
- اعداد و شمار
- ڈیٹا سیٹ
- مردہ
- نمٹنے کے
- دہائیوں
- فیصلہ کیا
- فیصلے
- گہری
- گہرے
- کی وضاحت
- وضاحت
- منحصر ہے
- بیان
- بیان
- تفصیلات
- ترقی
- ترقی
- DID
- مر گیا
- مختلف
- اختلافات
- مختلف
- ڈنر
- براہ راست
- دریافت
- دریافت
- بیماری
- پکوان
- فاصلے
- متنوع
- تنوع
- ڈی این اے
- do
- ڈاکٹر
- کرتا
- نہیں کرتا
- غلبہ
- نہیں
- دوگنا
- نیچے
- گرا دیا
- حرکیات
- ہر ایک
- خوشی سے
- ابتدائی
- زمین
- کھانے
- ماحولیاتی
- ماحول
- ماحولیاتی نظام۔
- تاثیر
- کو فعال کرنا
- آخر
- ماحولیات
- ماحولیاتی
- ماحول
- ضروری
- قائم کرو
- تخمینہ
- بھی
- ہر کوئی
- سب کچھ
- ارتقاء
- تیار
- جانچ کر رہا ہے
- مثال کے طور پر
- تجرباتی
- تجربات
- وضاحت
- حد تک
- سامنا
- حقیقت یہ ہے
- آبشار
- خاندانوں
- فاسٹ
- سب سے تیزی سے
- وفاقی
- چند
- کم
- میدان
- اعداد و شمار
- بھرے
- مل
- نتائج
- پہلا
- پہلی بار
- بہہ رہا ہے
- توجہ مرکوز
- کھانا
- کھانے کی اشیاء
- کے لئے
- جنگل
- فارم
- تشکیل
- ملا
- فاؤنڈیشن
- بانی
- چار
- سے
- سامنے
- تقریب
- فنکشنل
- کام کرنا
- افعال
- فنڈنگ
- فنڈز
- دی
- جنرل
- عام طور پر
- جینیاتی
- جینوم
- جینومکس
- GitHub کے
- دے دو
- دی
- فراہم کرتا ہے
- گلوبل
- مقصد
- اچھا
- گوگل
- حکومت
- بڑھی
- گروپ
- بڑھائیں
- اضافہ ہوا
- ترقی
- تھا
- ہے
- جنت
- he
- Held
- اعلی
- انتہائی
- اسے
- ان
- امید ہے کہ
- ہسپتال
- میزبان
- HOT
- کس طرح
- تاہم
- HTTPS
- بھاری
- انسان
- i
- خیال
- کی نشاندہی
- شناخت
- کی نشاندہی
- if
- اہمیت
- in
- اسمرتتا
- سمیت
- آزاد
- انفرادی
- انفرادی طور پر
- اثر و رسوخ
- معلومات
- معلوماتی
- ابتدائی
- بصیرت
- کے بجائے
- انسٹی ٹیوٹ
- بات چیت
- دلچسپ
- بین الاقوامی سطح پر
- میں
- متعارف
- پوشیدہ
- ملوث
- IT
- اٹلی
- میں
- خود
- میں شامل
- شامل ہو گئے
- مشترکہ
- صرف
- کلیدی
- بچے
- جان
- جاننا
- جانا جاتا ہے
- لیب
- نہیں
- لینڈ
- بڑے پیمانے پر
- بڑے
- رکھتا ہے
- لیڈز
- لیک
- جانیں
- قیادت
- چھوڑ دیا
- کم
- دو
- سطح
- زندگی
- روشنی
- کی طرح
- امکان
- لمیٹڈ
- لسٹ
- تھوڑا
- منطق
- دیکھو
- دیکھا
- تلاش
- بہت
- کم
- پھیپھڑوں
- بنا
- میگزین
- بنا
- بناتا ہے
- بنانا
- انتظام
- بہت سے
- تعریفیں
- بحریہ
- میسا چوسٹس
- ماشسٹس انسٹیٹیوٹ آف ٹیکنالوجی
- بڑے پیمانے پر
- معاملہ
- معاملات
- زیادہ سے زیادہ
- کا مطلب ہے کہ
- ماپا
- پیمائش
- محض
- میٹابولک
- طریقہ
- مائکروبیوموم
- خوردبین
- شاید
- منٹ
- ایم ائی ٹی
- مخلوط
- آناخت
- ماہ
- یادگار
- زیادہ
- سب سے زیادہ
- زیادہ تر
- بہت
- my
- پراسرار
- نام
- نام
- قومی
- تقریبا
- ضروری ہے
- ضرورت
- نیٹ ورک
- نئی
- طاق
- NIH
- نہیں
- براہ مہربانی نوٹ کریں
- کچھ بھی نہیں
- اب
- تعداد
- جائزہ
- واضح
- واقع ہو رہا ہے
- سمندر
- of
- بند
- کی پیشکش کی
- اکثر
- تیل
- on
- ایک
- صرف
- کھولتا ہے
- مواقع
- مخالفت
- or
- حکم
- نامیاتی
- نکالنے
- اصل
- دیگر
- دیگر
- ہمارے
- باہر
- پر
- خود
- پینٹنگ
- جوڑا
- کاغذ.
- حصہ لینے
- خاص طور پر
- جماعتوں
- مریض
- پاٹرن
- پیٹرن
- انجام دینے کے
- اجازت
- پیٹرری
- جسمانی
- طبعیات
- پائپ لائن
- رکھ دیا
- پودوں
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- کھلاڑی
- پولیمر
- پولیمر
- پاپ آؤٹ
- آبادی
- آبادی
- ممکن
- ممکنہ طور پر
- طاقت
- عملی
- پیشن گوئی
- پیش قیاسی
- پیش گوئی
- کی پیشن گوئی
- پیشن گوئی
- پیشن گوئی
- ترجیحات
- کو ترجیح دی
- لکھ
- کی موجودگی
- حال (-)
- خوبصورت
- بنیادی طور پر
- اصولوں پر
- مسائل
- عمل
- عمل
- پروگرام
- خصوصیات
- تناسب
- تجویز کرتا ہے
- پروٹین
- فراہم
- شائع
- ڈال
- کوانٹا میگزین
- مقدار کی
- تلاش
- سوال
- سوالات
- فوری
- جلدی سے
- میں تیزی سے
- قیمتیں
- حال ہی میں
- تسلیم
- تسلیم کرنا
- حوالہ
- متعلقہ
- ضروریات
- تحقیق
- محققین
- نتائج کی نمائش
- واپس لوٹنے
- انکشاف
- جائزہ
- ٹھیک ہے
- مضبوط
- کردار
- جڑوں
- روسٹر
- تقریبا
- حکمرانی
- قوانین
- چلتا ہے
- کہا
- اسی
- کا کہنا ہے کہ
- پیمانے
- سائنس
- سائنسی
- سائنسدان
- سائنسدانوں
- سکور
- تلاش
- دیکھنا
- لگ رہا تھا
- احساس
- ترتیب
- مقرر
- شکل
- مشترکہ
- منتقل کر دیا گیا
- منتقلی
- مختصر
- ہونا چاہئے
- سے ظاہر ہوا
- ظاہر
- سائن ان کریں
- اسی طرح
- سادہ
- آسان بنانے
- بعد
- ایک
- صورتحال
- So
- سماجی
- مٹی
- حل
- کچھ
- کسی دن
- کسی طرح سے
- کچھ
- کبھی کبھی
- کوشش کی
- ماخذ
- ذرائع
- ہسپانوی
- پھیلا ہوا ہے
- ماہرین
- مخصوص
- سپیکٹرم
- بڑھتی ہوئی وارداتوں
- موسم بہار
- شروع کریں
- شروع
- شروع
- کے اعداد و شمار
- تنے ہوئے۔
- مرحلہ
- کہانی
- کشیدگی
- اسٹریڈز
- مضبوط
- ساخت
- تعلیم حاصل کی
- مطالعہ
- مطالعہ
- مضبوط
- اچانک
- چینی
- تائید
- یقینا
- حیران کن
- حیرت انگیز
- سوئس
- T
- لے لو
- لیتا ہے
- تانگ
- ٹاسک
- تشہیر
- ٹیم
- تکنیک
- ٹیکنالوجی
- بتا
- بتاتا ہے
- سے
- کہ
- ۔
- ان
- ان
- تو
- نظریاتی
- نظریہ
- وہاں.
- لہذا
- یہ
- وہ
- چیزیں
- سوچنا
- اس
- ان
- اگرچہ؟
- ہزاروں
- ترقی کی منازل طے
- وقت
- کرنے کے لئے
- آج
- مل کر
- بتایا
- بھی
- لیا
- اوزار
- درخت
- سچ
- کوشش
- کی کوشش کر رہے
- تبدیل کر دیا
- ٹرننگ
- دیتا ہے
- دو
- قسم
- اقسام
- حتمی
- بے نقاب
- کے تحت
- سمجھ
- افہام و تفہیم
- unfolding کے
- یونیورسل
- یونیورسٹی
- نامعلوم
- us
- استعمال کی شرائط
- استعمال کیا جاتا ہے
- مفید معلومات
- کا استعمال کرتے ہوئے
- مختلف اقسام کے
- وسیع
- VAT
- بنام
- بہت
- لنک
- دیکھنے
- خواب
- چاہتے ہیں
- تھا
- راستہ..
- طریقوں
- we
- ویبپی
- اچھا ہے
- چلا گیا
- تھے
- کیا
- جو کچھ بھی
- جب
- چاہے
- جس
- جبکہ
- ڈبلیو
- کیوں
- وائلڈ
- گے
- شراب
- ساتھ
- کے اندر
- بغیر
- لکڑی
- کام
- کام کر
- دنیا
- گا
- لکھا ہے
- سال
- سال
- ابھی
- آپ
- اور
- زیفیرنیٹ
- زیورخ