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वायरोलॉजी की खोज जीव विज्ञान को बदल सकती है
वायरोलॉजी की खोज जीव विज्ञान को बदल सकती है

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वायरस छोटे होते हैं लेकिन "अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली प्राणी" जिसके बिना हम जीवित नहीं रह सकते। हमारे ग्रह पर उनका प्रभाव निर्विवाद है। उन्हें ढूंढना आसान है, वैज्ञानिक पहले से अज्ञात प्रकार के वायरस की पहचान करना जारी रखते हैं। लेकिन हम उनके बारे में कितना जानते हैं? हमें कैसे पता चलेगा कि पहले किसकी जांच करनी है?

SARS-CoV-2 कोरोनावायरस हमारे ग्रह पर रहने वाले कई मिलियन वायरस में से एक है। वैज्ञानिक तेजी से कई नए प्रकारों की पहचान कर रहे हैं।

माया ब्रेइटबार्ट ने अफ्रीकी दीमक के टीले, अंटार्कटिक सील और लाल सागर में नए वायरस की तलाश की है। लेकिन, जैसा कि यह निकला, वास्तव में कुछ भी खोजने के लिए, उसे फ्लोरिडा में अपने घर के बगीचे में देखना पड़ा। वहां, पूल के आसपास, आप गैस्टरकांथा कैंक्रिफोर्मिस प्रजाति के ओर्ब-वेब मकड़ियों को पा सकते हैं।

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उनके पास एक चमकीले रंग और गोल सफेद शरीर हैं, जिन पर काले धब्बे और छह लाल रंग के कांटे ध्यान देने योग्य हैं, मध्य युग के एक बाहरी हथियार के समान। लेकिन इन मकड़ियों के शरीर के अंदर, माया ब्राइटबार्ट आश्चर्यचकित था: जब सेंट में अज्ञात दक्षिण फ्लोरिडा विश्वविद्यालय में वायरल पारिस्थितिकी के विशेषज्ञ ब्राइटबार्ट विज्ञान के लिए अज्ञात थे।

जैसा कि आप जानते हैं, 2020 से, हम, आम लोग, केवल एक विशेष रूप से खतरनाक वायरस के बारे में जानते हैं, जो अब तक ज्ञात है, लेकिन कई अन्य वायरस हैं जिनका अभी तक पता नहीं चला है। वैज्ञानिकों के अनुसार लगभग 1031विभिन्न वायरल कण, जो देखने योग्य ब्रह्मांड में सितारों की अनुमानित संख्या का दस अरब गुना है।

अब यह स्पष्ट हो गया है कि पारिस्थितिक तंत्र और व्यक्तिगत जीव वायरस पर निर्भर हैं। वायरस छोटे, लेकिन अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली प्राणी हैं, उन्होंने लाखों वर्षों में विकासवादी विकास को गति दी, उनकी मदद से, मेजबान जीवों के बीच जीन का स्थानांतरण किया गया। दुनिया के महासागरों में रहते हुए, वायरस सूक्ष्मजीवों को विच्छेदित करते हैं, अपनी सामग्री को जलीय वातावरण में फेंकते हैं और पोषक तत्वों के साथ खाद्य वेब को समृद्ध करते हैं। कनाडा के वैंकूवर में यूनिवर्सिटी ऑफ ब्रिटिश कोलंबिया के वायरोलॉजिस्ट कर्टिस सटल कहते हैं, "हम वायरस के बिना जीवित नहीं रह सकते थे।"

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वायरस के वर्गीकरण पर अंतर्राष्ट्रीय समिति (आईसीटीवी) ने पाया कि इस समय दुनिया में 9,110 अलग-अलग प्रकार के वायरस हैं, लेकिन यह स्पष्ट रूप से उनके कुल का एक छोटा सा अंश है। यह आंशिक रूप से इस तथ्य के कारण है कि अतीत में वायरस के आधिकारिक वर्गीकरण के लिए वैज्ञानिकों को मेजबान जीव या उसकी कोशिकाओं में वायरस की खेती करने की आवश्यकता होती है; यह प्रक्रिया समय लेने वाली है और कभी-कभी अवास्तविक रूप से जटिल लगती है।

दूसरा कारण यह है कि वैज्ञानिक अनुसंधान के दौरान, उन विषाणुओं को खोजने पर जोर दिया गया जो मनुष्यों में या अन्य जीवित जीवों में रोग पैदा करते हैं जो मनुष्यों के लिए निश्चित मूल्य के हैं, उदाहरण के लिए, यह खेत जानवरों और फसलों से संबंधित है।

फिर भी, जैसा कि कोविड -19 महामारी ने हमें याद दिलाया, ऐसे वायरस का अध्ययन करना महत्वपूर्ण है जो एक मेजबान जीव से दूसरे में संचरित हो सकते हैं, और यह मनुष्यों के साथ-साथ घरेलू जानवरों या फसलों के लिए भी खतरा है।

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पिछले एक दशक में, ज्ञात वायरस की संख्या का पता लगाने की तकनीक में सुधार के कारण, और नए प्रकार के वायरस की पहचान के लिए नियमों में हाल ही में बदलाव के कारण भी बढ़ गया है, जिससे वायरस का पता लगाने की आवश्यकता के बिना उन्हें विकसित करना संभव हो गया है। एक मेजबान जीव।

सबसे आम तरीकों में से एक मेटागेनोमिक्स है। यह वैज्ञानिकों को बिना खेती किए पर्यावरण से जीनोम के नमूने एकत्र करने की अनुमति देता है। वायरस अनुक्रमण जैसी नई तकनीकों ने सूची में और अधिक वायरस के नाम जोड़े हैं, जिनमें कुछ ऐसे भी हैं जो आश्चर्यजनक रूप से व्यापक हैं लेकिन फिर भी बड़े पैमाने पर वैज्ञानिकों से छिपे हुए हैं।

माया ब्राइटबार्ट कहती हैं, "अब इस तरह के शोध करने का एक अच्छा समय है।" - मुझे लगता है कि कई मायनों में अब virome का समय है [virome - सभी वायरस का संग्रह जो एक व्यक्तिगत जीव की विशेषता है - लगभग। Transl।]"।

अकेले 2020 में, ICTV ने अपनी आधिकारिक वायरस सूची में 1,044 नई प्रजातियों को जोड़ा, जिसमें हजारों और वायरस विवरण की प्रतीक्षा कर रहे हैं और अब तक अज्ञात हैं। जीनोम की इतनी बड़ी विविधता के उद्भव ने वायरोलॉजिस्ट को वायरस को वर्गीकृत करने के तरीके पर पुनर्विचार करने के लिए प्रेरित किया और उनके विकास की प्रक्रिया को स्पष्ट करने में मदद की। इस बात के पुख्ता सबूत हैं कि वायरस की उत्पत्ति एक स्रोत से नहीं हुई, बल्कि कई बार हुई।

मैरीलैंड के फोर्ट डेट्रिक में यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एलर्जी एंड इंफेक्शियस डिजीज (NIAID) के वायरोलॉजिस्ट जेन्स कुह्न के अनुसार, वैश्विक वायरल समुदाय का सही आकार काफी हद तक अज्ञात है: "हमें वास्तव में पता नहीं है कि क्या हो रहा है।"

हर जगह और हर जगह

किसी भी वायरस के दो गुण होते हैं: पहला, प्रत्येक वायरस का जीनोम एक प्रोटीन कोट में संलग्न होता है, और दूसरा, प्रत्येक वायरस अपने प्रजनन के उद्देश्य के लिए एक विदेशी मेजबान जीव का उपयोग करता है - चाहे वह आदमी हो, मकड़ी हो या पौधा हो। लेकिन इस सामान्य योजना में अनगिनत भिन्नताएँ हैं।

उदाहरण के लिए, छोटे सर्कोवायरस में केवल दो या तीन जीन होते हैं, जबकि बड़े पैमाने पर मिमिवायरस, जो कुछ बैक्टीरिया से बड़े होते हैं, में सैकड़ों जीन होते हैं।

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उदाहरण के लिए, ऐसे बैक्टीरियोफेज हैं जो कुछ हद तक चंद्रमा पर उतरने के उपकरण के समान हैं - ये बैक्टीरियोफेज बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं। और, ज़ाहिर है, आजकल हर कोई कांटों से बंधी हत्यारा गेंदों के बारे में जानता है, जिसकी छवियां अब दर्द से परिचित हैं, शायद, दुनिया के किसी भी देश में हर व्यक्ति के लिए। और वायरस में भी यह विशेषता होती है: वायरस का एक समूह अपने जीनोम को डीएनए के रूप में संग्रहीत करता है, जबकि दूसरा - आरएनए के रूप में।

एक वैकल्पिक आनुवंशिक वर्णमाला का उपयोग करते हुए एक बैक्टीरियोफेज भी है, जिसमें विहित एसीजीटी प्रणाली में नाइट्रोजनस बेस ए को जेड द्वारा नामित एक अन्य अणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है [अक्षर ए नाइट्रोजनस बेस "एडेनिन" के लिए खड़ा है, जो न्यूक्लिक का हिस्सा है एसिड (डीएनए और आरएनए); एसीजीटी- नाइट्रोजनस बेस जो डीएनए बनाते हैं, अर्थात्: ए - एडेनिन, सी - साइटोसिन, जी - ग्वानिन, टी - थाइमिन, - लगभग। अनुवाद].

वायरस इतने सर्वव्यापी और नुकीले होते हैं कि वे प्रकट हो सकते हैं, भले ही वैज्ञानिक उनकी तलाश न करें। इसलिए, उदाहरण के लिए, फ्रेडरिक शुल्ज का वायरस का अध्ययन करने का बिल्कुल भी इरादा नहीं था, उनके वैज्ञानिक अनुसंधान का क्षेत्र अपशिष्ट जल से जीनोम का अनुक्रम है। वियना विश्वविद्यालय में स्नातक छात्र के रूप में, शुल्त्स ने 2015 में बैक्टीरिया को खोजने के लिए मेटागेनोमिक्स का उपयोग किया। इस दृष्टिकोण के साथ, वैज्ञानिक कई जीवों से डीएनए को अलग करते हैं, उन्हें छोटे टुकड़ों में पीसते हैं, और उन्हें अनुक्रमित करते हैं। फिर एक कंप्यूटर प्रोग्राम इन टुकड़ों से अलग-अलग जीनोम को इकट्ठा करता है। यह प्रक्रिया एक दूसरे के साथ मिश्रित अलग-अलग टुकड़ों से एक साथ कई सौ पहेली को इकट्ठा करने की याद दिलाती है।

जीवाणु जीनोम के बीच, शुल्त्स वायरल जीनोम के एक बड़े हिस्से को नोटिस करने में मदद नहीं कर सके (जाहिर है क्योंकि इस चंक में वायरल लिफाफा जीन था), जिसमें 1.57 मिलियन बेस जोड़े शामिल थे। यह वायरल जीनोम एक विशालकाय निकला, यह वायरस के एक समूह का हिस्सा था, जिसके सदस्य जीनोम आकार और निरपेक्ष आयाम (आमतौर पर 200 नैनोमीटर या अधिक व्यास) दोनों में विशाल वायरस होते हैं।यह वायरस अमीबा, शैवाल और अन्य प्रोटोजोआ को संक्रमित करता है, जिससे जलीय पारिस्थितिक तंत्र, साथ ही साथ भूमि पर पारिस्थितिक तंत्र प्रभावित होते हैं।

फ्रेडरिक शुल्त्स, जो अब बर्कले, कैलिफोर्निया में अमेरिकी ऊर्जा विभाग के संयुक्त जीनोम संस्थान में एक माइक्रोबायोलॉजिस्ट हैं, ने मेटागेनोमिक डेटाबेस में संबंधित वायरस की तलाश करने का निर्णय लिया। 2020 में, शुल्त्स और उनके सहयोगियों ने अपने लेख में उस समूह के दो हजार से अधिक जीनोम का वर्णन किया जिसमें विशाल वायरस होते हैं। याद रखें कि पहले, सार्वजनिक रूप से उपलब्ध डेटाबेस में केवल 205 ऐसे जीनोम शामिल थे।

इसके अलावा, वायरोलॉजिस्ट को भी नई प्रजातियों की तलाश में मानव शरीर के अंदर देखना पड़ा। वायरस जैव सूचना विज्ञान विशेषज्ञ लुइस कैमारिलो-ग्युरेरो ने हिंकस्टन (यूके) में सेंगर इंस्टीट्यूट के सहयोगियों के साथ मिलकर मानव आंतों के मेगाहेनज का विश्लेषण किया और 140,000 से अधिक बैक्टीरियोफेज प्रजातियों वाला एक डेटाबेस बनाया। उनमें से आधे से अधिक विज्ञान के लिए अज्ञात थे।

फरवरी में प्रकाशित वैज्ञानिकों का संयुक्त अध्ययन, अन्य वैज्ञानिकों के निष्कर्षों के साथ मेल खाता है कि मानव आंत बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस के सबसे आम समूहों में से एक समूह है जिसे क्रैस्फेज (क्रॉस-असेंबलर प्रोग्राम के नाम पर रखा गया है जिसने इसे 2014 में खोजा था). कैमारिलो-ग्युरेरो, जो अब डीएनए अनुक्रमण कंपनी इलुमिना (इल्लुमिना कैम्ब्रिज, यूके में स्थित है) के लिए काम करती है, इस समूह में प्रतिनिधित्व किए गए वायरस की प्रचुरता के बावजूद, वैज्ञानिकों को इस बारे में बहुत कम जानकारी है कि इस समूह के वायरस मानव माइक्रोबायोम में कैसे भाग लेते हैं।

मेटागेनॉमिक्स ने कई वायरस की खोज की है, लेकिन साथ ही, मेटागेनोमिक्स कई वायरस को नजरअंदाज कर देता है। ठेठ मेगाहेनज में, आरएनए वायरस अनुक्रमित नहीं होते हैं, इसलिए कॉर्क, आयरलैंड में आयरिश नेशनल यूनिवर्सिटी के माइक्रोबायोलॉजिस्ट कॉलिन हिल और उनके सहयोगियों ने उन्हें मेटाट्रेनस्क्रिप्ट नामक आरएनए डेटाबेस में खोजा।

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जनसंख्या में जीन का अध्ययन करते समय वैज्ञानिक आमतौर पर इस डेटा का उल्लेख करते हैं, अर्थात। वे जीन जो सक्रिय रूप से मैसेंजर आरएनए [मैसेंजर आरएनए (या एमआरएनए) में परिवर्तित हो जाते हैं, उन्हें मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) भी कहा जाता है - लगभग। अनुवाद] प्रोटीन के उत्पादन में शामिल; लेकिन आरएनए वायरस के जीनोम भी वहां पाए जा सकते हैं। डेटा से अनुक्रम निकालने के लिए कम्प्यूटेशनल तकनीकों का उपयोग करते हुए, टीम ने गाद और पानी के नमूनों से मेटाट्रेनक्रिप्टोम में 1,015 वायरल जीनोम पाए। वैज्ञानिकों के काम के लिए धन्यवाद, केवल एक लेख सामने आने के बाद ज्ञात वायरस की जानकारी में काफी वृद्धि हुई है।

इन विधियों के लिए धन्यवाद, गलती से ऐसे जीनोम एकत्र करना संभव है जो प्रकृति में मौजूद नहीं हैं, लेकिन इसे रोकने के लिए, वैज्ञानिकों ने नियंत्रण विधियों का उपयोग करना सीख लिया है। लेकिन अन्य कमजोरियां भी हैं। उदाहरण के लिए, महान आनुवंशिक विविधता वाले कुछ प्रकार के वायरस को अलग करना बेहद मुश्किल है, क्योंकि कंप्यूटर प्रोग्राम के लिए अलग-अलग जीन अनुक्रमों को एक साथ जोड़ना मुश्किल है।

एक वैकल्पिक दृष्टिकोण प्रत्येक वायरल जीनोम को अलग से अनुक्रमित करना है, जैसा कि स्पेन में एलिकांटे विश्वविद्यालय के माइक्रोबायोलॉजिस्ट मैनुअल मार्टिनेज-गार्सिया द्वारा किया जाता है। फिल्टर के माध्यम से समुद्री जल को पार करने के बाद, उन्होंने कुछ विशिष्ट विषाणुओं को अलग किया, उनके डीएनए को बढ़ाया और अनुक्रमण के लिए आगे बढ़े।

पहली कोशिश के बाद उन्हें 44 जीनोम मिले। यह पता चला कि उनमें से एक समुद्र में रहने वाले सबसे आम वायरस में से एक है। इस वायरस में इतनी बड़ी आनुवंशिक विविधता है (यानी, इसके वायरल कणों के आनुवंशिक टुकड़े अलग-अलग वायरल कणों में इतने भिन्न होते हैं) कि इसके जीनोम कभी भी मेटागेनॉमिक्स अनुसंधान में प्रकट नहीं हुए हैं। प्रयोगशाला डिश पर इसके स्थान के कारण वैज्ञानिकों ने इसका नाम "37-F6" रखा।हालांकि, मार्टिनेज-गार्सिया ने मजाक किया, जीनोम की सादे दृष्टि में छिपाने की क्षमता को देखते हुए, इसे सुपर एजेंट जेम्स बॉन्ड के नाम पर 007 नाम दिया जाना चाहिए था।

वायरस के परिवार के पेड़

इस तरह के समुद्री वायरस, जैसे कि जेम्स बॉन्ड के रूप में गुप्त, का आधिकारिक लैटिन नाम नहीं है, जैसा कि पिछले एक दशक में मेटागेनोमिक्स का उपयोग करके खोजे गए कई हजार वायरल जीनोम में से अधिकांश करते हैं। इन जीनोमिक अनुक्रमों ने आईसीटीवी के लिए एक कठिन प्रश्न प्रस्तुत किया: क्या एक जीनोम वायरस का नाम रखने के लिए पर्याप्त है? 2016 तक, निम्नलिखित क्रम मौजूद था: यदि वैज्ञानिकों ने आईसीटीवी के लिए किसी नए प्रकार के वायरस या टैक्सोनोमिक समूह का प्रस्ताव रखा, तो दुर्लभ अपवादों के साथ, न केवल इस वायरस, बल्कि मेजबान जीव को भी संस्कृति में प्रदान करना आवश्यक था। लेकिन 2016 में, गहन बहस के बाद, वायरोलॉजिस्ट इस बात पर सहमत हुए कि एक जीनोम पर्याप्त होगा।

नए वायरस और वायरस के समूहों के लिए आवेदन आने लगे। लेकिन इन वायरसों के बीच विकासवादी संबंध कभी-कभी अस्पष्ट रहे हैं। वायरोलॉजिस्ट आमतौर पर वायरस को उनके आकार (उदाहरण के लिए, "लंबा", "पतला", "सिर और पूंछ") या उनके जीनोम (डीएनए या आरएनए, सिंगल या डबल स्ट्रैंडेड) के आधार पर वर्गीकृत करते हैं, लेकिन ये गुण हमें आश्चर्यजनक रूप से बहुत कम बताते हैं। उनके सामान्य मूल के बारे में। उदाहरण के लिए, डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए जीनोम वाले वायरस कम से कम चार अलग-अलग स्थितियों में उत्पन्न हुए प्रतीत होते हैं।

आईसीटीवी वायरस के प्रारंभिक वर्गीकरण (जिसका अर्थ है कि वायरस के पेड़ और सेलुलर जीवन रूपों के पेड़ एक दूसरे से अलग-अलग मौजूद हैं) में विकासवादी पदानुक्रम के केवल निचले चरण शामिल हैं, प्रजातियों और प्रजातियों से लेकर उस स्तर तक, जिसके अनुसार, बहुकोशिकीय जीवन का वर्गीकरण, प्राइमेट या कॉनिफ़र के बराबर है। वायरस के विकासवादी पदानुक्रम का कोई उच्च स्तर नहीं था। और कई वायरस परिवार अलगाव में मौजूद थे, अन्य प्रकार के वायरस के साथ किसी भी संबंध के बिना। इसलिए, 2018 में, ICTV ने वायरस को वर्गीकृत करने के लिए उच्च स्तर के स्तर जोड़े: कक्षाएं, प्रकार और क्षेत्र।

वायरस के वर्गीकरण के शीर्ष पर ICTV ने "रियलम्स" (क्षेत्र) नामक समूह रखे, जो सेलुलर जीवन रूपों (बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरियोट्स) के लिए "डोमेन" के एनालॉग हैं, अर्थात। ICTV ने दो पेड़ों के बीच अंतर करने के लिए एक अलग शब्द का इस्तेमाल किया। (कई साल पहले, कुछ वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया था कि कुछ वायरस शायद सेलुलर जीवन रूपों के पेड़ में फिट हो सकते हैं, लेकिन इस विचार को व्यापक स्वीकृति नहीं मिली है।)

ICTV ने वायरस ट्री की शाखाओं की रूपरेखा तैयार की है और RNA वायरस को राइबोविरिया नामक क्षेत्र को सौंपा है; वैसे, इस क्षेत्र का एक हिस्सा SARS-CoV-2 वायरस और अन्य कोरोनविर्यूज़ हैं, जिनके जीनोम एकल-असहाय आरएनए हैं। लेकिन तब वायरोलॉजिस्ट के विशाल समुदाय को अतिरिक्त टैक्सोनोमिक समूहों का प्रस्ताव देना पड़ा। ऐसा ही होता है कि मैरीलैंड के बेथेस्डा में नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इंफॉर्मेशन के विकासवादी जीवविज्ञानी यूजीन कूनिन ने वैज्ञानिकों की एक टीम को वायरस को वर्गीकृत करने का पहला तरीका खोजने के लिए इकट्ठा किया। यह अंत करने के लिए, कुनिन ने सभी वायरल जीनोम का विश्लेषण करने का निर्णय लिया, साथ ही वायरल प्रोटीन पर अध्ययन के परिणाम भी।

उन्होंने रिबोविरिया क्षेत्र को पुनर्गठित किया और तीन और क्षेत्रों का प्रस्ताव रखा। कुछ विवरणों पर विवाद हुआ है, कुनिन ने कहा, लेकिन 2020 में आईसीटीवी सदस्यों द्वारा बिना किसी कठिनाई के व्यवस्थितकरण को मंजूरी दी गई थी। कुनिन के अनुसार, 2021 में दो और क्षेत्रों को हरी झंडी दी गई थी, लेकिन मूल चार सबसे बड़े बने रहने की संभावना है। अंत में, कुनिन सुझाव देते हैं, लोकों की संख्या 25 जितनी अधिक हो सकती है।

यह संख्या कई वैज्ञानिकों के संदेह की पुष्टि करती है: वायरस का एक सामान्य पूर्वज नहीं होता है। "सभी वायरस के लिए एक भी पूर्वज नहीं है," कुनिन कहते हैं। "यह बस मौजूद नहीं है।" इसका मतलब है कि पृथ्वी पर जीवन के पूरे इतिहास में वायरस कई बार प्रकट होने की संभावना है।इस प्रकार, हमारे पास यह कहने का कोई कारण नहीं है कि वायरस फिर से प्रकट नहीं हो सकते। "नए वायरस लगातार प्रकृति में दिखाई दे रहे हैं," पेरिस में इंस्टीट्यूट पाश्चर के वायरोलॉजिस्ट मार्ट क्रुपोविच कहते हैं, जो आईसीटीवी के निर्णय लेने और व्यवस्थितकरण पर कुनिन समूह के शोध कार्य दोनों में शामिल रहे हैं।

वायरोलॉजिस्ट के पास लोकों के कारणों के बारे में कई परिकल्पनाएँ हैं। शायद पृथ्वी ग्रह पर जीवन की शुरुआत में, कोशिकाओं के बनने से पहले ही, स्वतंत्र आनुवंशिक तत्वों से लोकों की उत्पत्ति हुई थी। या हो सकता है कि उन्होंने पूरी कोशिकाओं को छोड़ दिया, उनसे "बच गए", न्यूनतम स्तर पर अपना अस्तित्व बनाए रखने के लिए अधिकांश सेलुलर तंत्र को छोड़ दिया। कुनिन और क्रुपोविच संकर परिकल्पना के पक्ष में हैं, जिसके अनुसार इन प्राथमिक आनुवंशिक तत्वों ने वायरल कणों के निर्माण के लिए कोशिका से आनुवंशिक सामग्री को "चुराया"। चूंकि वायरस की उत्पत्ति के बारे में कई परिकल्पनाएं हैं, इसलिए यह बहुत संभव है कि उनके प्रकट होने के कई तरीके हों, वायरोलॉजिस्ट जेन्स कुह्न कहते हैं, जिन्होंने वायरस के एक नए व्यवस्थितकरण के प्रस्ताव पर आईसीटीवी समिति में काम किया।

इस तथ्य के बावजूद कि वायरल और सेलुलर पेड़ अलग-अलग हैं, उनकी शाखाएं न केवल स्पर्श करती हैं, बल्कि जीन का आदान-प्रदान भी करती हैं। तो वायरस को कहाँ वर्गीकृत किया जाना चाहिए - चेतन या निर्जीव? उत्तर इस बात पर निर्भर करता है कि आप "जीवित" को कैसे परिभाषित करते हैं। कई वैज्ञानिक इस वायरस को एक जीवित प्राणी नहीं मानते हैं, जबकि अन्य असहमत हैं। जापान में क्योटो विश्वविद्यालय में वायरस पर शोध कर रहे जैव सूचना विज्ञान वैज्ञानिक हिरोयुकी ओगाटा कहते हैं, "मुझे विश्वास है कि वे जीवित हैं।" “वे विकसित होते हैं, उनके पास डीएनए और आरएनए से बनी आनुवंशिक सामग्री होती है। और वे सभी जीवित चीजों के विकास में एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक हैं।"

वर्तमान वर्गीकरण व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है और वायरस की विविधता को सामान्य बनाने के पहले प्रयास का प्रतिनिधित्व करता है, हालांकि कुछ वायरोलॉजिस्ट मानते हैं कि यह कुछ हद तक सटीक है। एक दर्जन वायरस परिवारों का अभी भी किसी दायरे से कोई संबंध नहीं है। "अच्छी खबर यह है कि हम इस गड़बड़ी में कम से कम कुछ आदेश देने की कोशिश कर रहे हैं," माइक्रोबायोलॉजिस्ट मैनुअल मार्टिनेज-गार्सिया कहते हैं।

उन्होंने दुनिया बदल दी

पृथ्वी पर रहने वाले विषाणुओं का कुल द्रव्यमान 75 मिलियन ब्लू व्हेल के बराबर है। वैज्ञानिकों को विश्वास है कि वायरस खाद्य जाल, पारिस्थितिकी तंत्र और यहां तक कि हमारे ग्रह के वातावरण को भी प्रभावित करते हैं। कोलंबस में ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी के पर्यावरण वायरोलॉजी विशेषज्ञ मैथ्यू सुलिवन के अनुसार, वैज्ञानिक तेजी से नए प्रकार के वायरस की खोज कर रहे हैं, शोधकर्ताओं ने "पहले से अज्ञात तरीकों की खोज की है जिसमें वायरस का पारिस्थितिक तंत्र पर सीधा प्रभाव पड़ता है।" वैज्ञानिक इस वायरल एक्सपोजर को मापने की कोशिश कर रहे हैं।

हिरोयुकी ओगाटा कहते हैं, "फिलहाल हमारे पास होने वाली घटनाओं के लिए कोई सरल स्पष्टीकरण नहीं है।"

दुनिया के महासागरों में, वायरस अपने मेजबान रोगाणुओं को छोड़ सकते हैं, कार्बन छोड़ते हैं, जिसे अन्य जीवों द्वारा पुनर्नवीनीकरण किया जाएगा जो इन मेजबान रोगाणुओं के अंदरूनी हिस्से को खाते हैं और फिर कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। लेकिन हाल ही में, वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि फटने वाली कोशिकाएं अक्सर टकराती हैं और दुनिया के महासागरों के तल में डूब जाती हैं, वातावरण से कार्बन को बांधती हैं।

मैथ्यू सुलिवन ने कहा, जमीन पर पर्माफ्रॉस्ट का पिघलना कार्बन उत्पादन का मुख्य स्रोत है, और वायरस इस वातावरण में सूक्ष्मजीवों से कार्बन को मुक्त करने में मदद करते हैं। 2018 में, सुलिवन और उनके सहयोगियों ने स्वीडन में पर्माफ्रॉस्ट के विगलन के दौरान एकत्र किए गए 1,907 वायरल जीनोम और उनके टुकड़ों का वर्णन किया, जिसमें प्रोटीन के लिए जीन शामिल हैं जो किसी तरह कार्बन यौगिकों के क्षय की प्रक्रिया को प्रभावित कर सकते हैं और संभवतः, ग्रीनहाउस गैसों में उनके परिवर्तन की प्रक्रिया।.

वायरस अन्य जीवों को भी प्रभावित कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, उनके जीनोम को फेरबदल करना)।उदाहरण के लिए, वायरस एक जीवाणु से दूसरे जीवाणु में एंटीबायोटिक प्रतिरोध के लिए जीन ले जाते हैं, और दवा प्रतिरोधी उपभेद अंततः प्रबल हो सकते हैं। लुइस कैमारिलो-ग्युरेरो के अनुसार, समय के साथ, इस तरह के जीन स्थानांतरण से एक विशेष आबादी में गंभीर विकासवादी बदलाव हो सकते हैं - और न केवल बैक्टीरिया में। इस प्रकार, कुछ अनुमानों के अनुसार, मानव डीएनए का 8% वायरल मूल का है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यह वायरस से था कि हमारे स्तनधारी पूर्वजों को प्लेसेंटा के विकास के लिए आवश्यक जीन प्राप्त हुआ।

वायरस के व्यवहार के बारे में कई सवालों को हल करने के लिए वैज्ञानिकों को सिर्फ उनके जीनोम से ज्यादा की जरूरत होगी। वायरस के मेजबानों को ढूंढना भी जरूरी है। इस मामले में, सुराग को वायरस में ही संग्रहीत किया जा सकता है: उदाहरण के लिए, वायरस में अपने स्वयं के जीनोम में मेजबान की आनुवंशिक सामग्री का एक पहचानने योग्य टुकड़ा हो सकता है।

माइक्रोबायोलॉजिस्ट मैनुअल मार्टिनेज-गार्सिया और उनके सहयोगियों ने हाल ही में खोजे गए 37-F6 वायरस वाले रोगाणुओं की पहचान करने के लिए एकल-कोशिका जीनोमिक्स का उपयोग किया है। इस वायरस का मेजबान जीव पेलाजिबैक्टर जीवाणु है, जो सबसे व्यापक और विविध समुद्री जीवों में से एक है। दुनिया के महासागरों के कुछ क्षेत्रों में, पेलागिबैक्टर अपने जल में रहने वाली सभी कोशिकाओं का लगभग आधा हिस्सा है। यदि 37-F6 वायरस अचानक गायब हो गया, मार्टिनेज-गार्सिया जारी रहा, तो जलीय जीवों का जीवन गंभीर रूप से बाधित हो जाएगा।

महासागर विज्ञान केंद्र के विकासवादी पारिस्थितिकीविद् एलेक्जेंड्रा वर्डेन बताते हैं कि वैज्ञानिकों को यह पता लगाने की जरूरत है कि किसी विशेष वायरस के प्रभाव की पूरी तस्वीर प्राप्त करने के लिए यह अपने मेजबान को कैसे बदलता है। कील, जर्मनी में हेल्महोल्ट्ज़ (GEOMAR)। वार्डन विशाल विषाणुओं का अध्ययन कर रहा है जो रोडोप्सिन नामक एक फ्लोरोसेंट प्रोटीन के लिए जीन ले जाते हैं।

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सिद्धांत रूप में, ये जीन मेजबान जीवों के लिए भी उपयोगी हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, ऊर्जा को स्थानांतरित करने या संकेतों को प्रसारित करने जैसे उद्देश्यों के लिए, लेकिन इस तथ्य की अभी तक पुष्टि नहीं हुई है। यह पता लगाने के लिए कि रोडोप्सिन जीन का क्या होता है, एलेक्जेंड्रा वॉर्डन ने इस जोड़ी (होस्ट-वायरस) के कामकाज के तंत्र का अध्ययन करने के लिए वायरस के साथ मेजबान जीव (होस्ट) की खेती करने की योजना बनाई है, जो एक ही परिसर में एकजुट है। - "विरोसेल"।

"यह केवल कोशिका जीव विज्ञान के माध्यम से है कि आप बता सकते हैं कि इस घटना की वास्तविक भूमिका क्या है और यह वास्तव में कार्बन चक्र को कैसे प्रभावित करती है," वार्डन कहते हैं।

फ़्लोरिडा में अपने घर पर, माया ब्राइटबार्ट ने गस्टरकैंथा कैनक्रिफोर्मिस मकड़ियों से अलग किए गए वायरस की खेती नहीं की, लेकिन उन्होंने उनके बारे में एक या दो चीजें सीखने का प्रबंधन किया। इन मकड़ियों में पाए गए दो पहले अज्ञात वायरस उस समूह से संबंधित हैं जिसे ब्राइटबार्ट ने "अद्भुत" के रूप में वर्णित किया है - और सभी उनके छोटे जीनोम के कारण: पहला प्रोटीन कोट के लिए जीन को एन्कोड करता है, दूसरा - प्रतिकृति प्रोटीन के लिए जीन।

चूंकि इनमें से एक वायरस केवल मकड़ी के शरीर में मौजूद होता है, लेकिन उसके पैरों में नहीं, ब्राइटबार्ट का मानना है कि वास्तव में इसका कार्य शिकार को संक्रमित करना है, जिसे बाद में मकड़ी खा जाती है। दूसरा वायरस मकड़ी के शरीर के विभिन्न क्षेत्रों में पाया जा सकता है - अंडों और संतानों के चंगुल में - इसलिए ब्राइटबार्ट का मानना है कि यह वायरस माता-पिता से संतानों में फैलता है। ब्राइटबार्ट के अनुसार, यह वायरस मकड़ी के लिए हानिकारक है।

माया ब्राइटबार्ट कहती हैं, इसलिए वायरस "वास्तव में खोजने में सबसे आसान हैं"। उस तंत्र को निर्धारित करना अधिक कठिन है जिसके द्वारा वायरस मेजबान जीव के जीवन चक्र और पारिस्थितिकी को प्रभावित करते हैं। लेकिन सबसे पहले, वायरोलॉजिस्ट को सबसे कठिन प्रश्नों में से एक का उत्तर देना चाहिए, ब्राइटबार्ट हमें याद दिलाता है: "हम कैसे जानते हैं कि शुरुआत में किसकी जांच करनी है?"

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