The RNA virome of early metazoans sheds light on long-term virus-host relationships
प्रारंभिक मेटाज़ोअन के ट्रांसक्रिप्टोम डेटा का विश्लेषण करके, यह अध्ययन 26 नवीन आरएनए (RNA) वायरसों की पहचान करता है जो प्रारंभिक पशु विकास के समय से चले आ रहे प्राचीन, दीर्घकालिक मेजबान-वायरस संबंधों और हाल ही में हुई क्रॉस-स्पीशीज ट्रांसमिशन के साक्ष्य, दोनों को प्रकट करते हैं, जिससे टेनोफोर्स (Ctenophores) और प्लेकोज़ोन्स (Placozoans) के आरएनए वायरोम की ज्ञात विविधता और विकासवादी इतिहास का महत्वपूर्ण विस्तार होता है।
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वायरस पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में मौजूद जैविक संस्थाएं हैं, फिर भी वे हमारे लिए काफी हद तक अदृश्य बने हुए हैं, हर जीवित चीज़ की कोशिकाओं के भीतर छिपे हुए। दशकों से, वैज्ञानिकों ने उन जानवरों को देखकर वायरल दुनिया का मानचित्र तैयार किया है जिन्हें हम अच्छी तरह जानते हैं, जैसे कि मनुष्य, पशुधन और सामान्य कीट। इसने वायरल विकास की एक ऐसी तस्वीर बनाई है जो परिचितों की ओर अत्यधिक झुकी हुई है। हालाँकि, पृथ्वी पर जीवन के इतिहास को वास्तव में समझने के लिए, शोधकर्ताओं को पशु जगत की वंशावली के बिल्कुल शुरुआती छोरों को देखना चाहिए। दो ऐसे जीव समूह हैं जो सैकड़ों मिलियन वर्ष पहले पशु जगत के बाकी हिस्सों से अलग हो गए थे, मछली, कीट या स्तनधारियों के अस्तित्व में आने से बहुत पहले। एक समूह, कॉम्ब जेली (comb jellies), जिलेटिनस शिकारी हैं जो अपने शरीर पर चमकते हुए सिलिया (cilia) की पंक्तियों के साथ समुद्र में तैरते रहते हैं। दूसरा, प्लेकोज़ोअन (placozoans) हैं, जो उथले पानी में चट्टानों पर रेंगने वाले छोटे, चपटे, डिस्क के आकार के जीव हैं, जो इतने सरल हैं कि उनमें तंत्रिका तंत्र या आंत का अभाव है। क्योंकि ये जीव जीवन की सबसे प्रारंभिक शाखाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं, इसलिए इनसे संक्रमित वायरस यह समझने की कुंजी हो सकते हैं कि वायरस और जानवर समय के आरंभ से एक साथ कैसे विकसित हुए हैं।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने इन प्राचीन जीवों की छिपी हुई वायरल दुनिया को उजागर करने के लिए हाथ आजमाया। समुद्र में नए जानवरों को पकड़कर प्रयोगशाला में परीक्षण करने के बजाय, उन्होंने आनुवंशिक डेटा के एक विशाल डिजिटल संग्रह की ओर रुख किया जिसे दुनिया भर के वैज्ञानिकों ने पहले ही एकत्र कर लिया था। सार्वजनिक रूप से उपलब्ध अध्ययनों से लाखों अनुवांशिक अनुक्रमों (genetic sequences) की खोज करके, टीम ने आरएनए (RNA) वायरसों के आनुवंशिक संकेतों की तलाश की, जो वायरसों का एक प्रमुख वर्ग है जिसमें कई प्रसिद्ध रोगजनक शामिल हैं। उन्होंने विशेष रूप से कॉम्ब जेली और प्लेकोज़ोअन के आनुवंशिक पदार्थ पर ध्यान केंद्रित किया, और किसी भी ऐसे वायरल अनुक्रम की खोज की जो स्वयं उन जानवरों के अध्ययन के दौरान अनजाने में पकड़े गए थे। इस दृष्टिकोण ने उन्हें कॉम्ब जेली के भ्रूण से लेकर प्लेकोज़ोअन के पूरे शरीर तक, विभिन्न प्रजातियों और ऊतकों को स्कैन करने की अनुमति दी, बिना नए नमूने एकत्र किए।
इस खोज से एक आश्चर्यजनक परिणाम प्राप्त हुआ। शोधकर्ताओं ने बीस छह विशिष्ट वायरल अनुक्रमों की पहचान की, जो वायरसों के ग्यारह विभिन्न समूहों का प्रतिनिधित्व करते हैं। इनमें से कई पूरी तरह से विज्ञान के लिए नए थे, जिन्हें पहले कभी किसी डेटाबेस में नहीं देखा गया था। ये वायरस उन परिवारों से संबंधित थे जो पौधों, कवक (fungi) और अन्य जानवरों सहित जीवन की एक विस्तृत श्रृंखला को संक्रमित करते हैं। पाए गए कुछ वायरस इतने अलग थे कि वे विकासवादी वृक्ष (evolutionary tree) पर अपनी स्वयं की गहरी शाखाएं बनाते हैं, जो यह सुझाव देते हैं कि वे अपने मेजबानों के साथ अविश्वसनीय रूप से लंबे समय से विकसित हो रहे हैं। उदाहरण के लिए, टीम को कॉम्ब जेली Beroe ovata में एक नए प्रकार का वायरस मिला जो उन वायरसों के समान परिवार से संबंधित है जो मछलियों और मनुष्यों को संक्रमित करते हैं। यह नया वायरस अपने परिवार के वृक्ष के बिल्कुल आधार पर स्थित था, जो यह संकेत देता है कि यह अपने रिश्तेदारों से सैकड़ों मिलियन वर्ष पहले अलग हुआ था, शायद तब जब पहले जानवरों का उदय शुरू ही हो रहा था।
हालाँकि, यह कहानी केवल प्राचीन, अपरिवर्तित साझेदारी की नहीं थी। शोधकर्ताओं ने ऐसे वायरस भी पाए जो हाल ही में एक मेजबान से दूसरे मेजबान में कूदते हुए प्रतीत होते थे। इन प्राचीन जीवों में पाए गए कुछ वायरस आधुनिक कीटों, पौधों या कवक में पाए जाने वाले वायरसों से निकटता से संबंधित थे, जो यह सुझाव देते हैं कि ये सूक्ष्म आक्रमणकारी समुद्र में विभिन्न प्रजातियों के बीच निरंतर घूम रहे हैं। यह मिश्रण और मिलान इंगित करता है कि महासागर एक व्यस्त चौराहा है जहाँ वायरस अक्सर प्रजातियों के बीच मेजबान बदलते रहते हैं, न कि एक ऐसी जगह जहाँ वे हमेशा के लिए एक एकल संबंध में बंधे रहते हैं। अध्ययन ने यह भी खुलासा किया कि ये वायरस केवल गुजर नहीं रहे हैं; वे जीवन के बहुत प्रारंभिक चरणों में भी पाए जाते हैं, जिसमें कॉम्ब जेली के भ्रूण भी शामिल हैं, जो यह सुझाव देता है कि संक्रमण तब भी शुरू हो सकता है जब कोई जानवर पूरी तरह से विकसित भी नहीं हुआ होता है।
सबसे आश्चर्यजनक खोजों में से एक इन वायरसों की संरचना से जुड़ी थी। वायरसों के प्रोटीन के 3D आकार की भविष्यवाणी करने के लिए उन्नत कंप्यूटर मॉडलिंग का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने पुष्टि की कि कुछ प्राचीन वायरस उन्हीं मौलिक निर्माण खंडों (building blocks) को साझा करते हैं जो आज मछलियों और मनुष्यों को संक्रमित करने वाले वायरसों में पाए जाते हैं। यह संरचनात्मक समानता, विकासवादी वृक्ष पर उनकी गहरी स्थिति के साथ मिलकर, इस विचार का समर्थन करती है कि ये वायरस प्राचीन उत्तरजीवी हैं। फिर भी, तस्वीर जटिल है। जबकि कुछ वायरस अपने मेजबानों के साथ जीवन की शुरुआत से सह-अस्तित्व में प्रतीत होते हैं, अन्य हाल ही के आगमन लगते हैं, जो इन प्राचीन जीवों पर उनके शिकार या आसपास के पानी से कूदकर आए हैं। अध्ययन बताता है कि वायरसों की दुनिया गहरे, ऐतिहासिक संबंधों और निरंतर, चल रहे आदान-प्रदान का एक गतिशील मिश्रण है।
ये निष्कर्ष इस सरल विचार को चुनौती देते हैं कि प्राचीन जीव केवल प्राचीन वायरस ही रखते हैं। इसके बजाय, वे एक समृद्ध और विविध पारिस्थितिकी तंत्र को प्रकट करते हैं जहाँ दीर्घकालिक संबंध और हाल के उछाल साथ-साथ चलते हैं। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि उनके द्वारा पाए गए कुछ वायरस इतने विशिष्ट थे कि उन्हें मौजूदा श्रेणियों में विश्वास के साथ रखा नहीं जा सका, जो समुद्र में जीवन की एक विशाल, अनछुई विविधता की ओर इशारा करता है जिसे हम अभी बस देखना शुरू ही कर पाए हैं। इन सरल, प्राचीन जीवों द्वारा छोड़े गए आनुवंशिक पदचिह्नों को देखकर, यह अध्ययन वायरल विकास के गहरे अतीत की एक नई खिड़की प्रदान करता है। यह दिखाता है कि वायरसों का इतिहास एक सीधी रेखा नहीं है बल्कि एक उलझा हुआ जाल है, जो सह-विकास के धीमे, स्थिर प्रवाह और प्रजातियों की सीमाओं के पार संक्रमण के अचानक, तीव्र उछाल से बुना गया है। यह कार्य वायरसों के रहने के स्थान और उनके चलने के तरीके के बारे में हमारी समझ का विस्तार करता है, जो हमें याद दिलाता है कि सबसे सरल जीव भी अपने भीतर वायरल जीवन का एक जटिल और प्राचीन इतिहास समेटे हुए हैं।
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