वायरस अनुसंधान में अल्ट्रासोनिक्स

जानने योग्य तथ्य

कोरोनावायरस

कोरोनावायरस शब्द वायरस के वंशवृक्ष की एक पूरी शाखा को समाहित करता है, जिसमें कई अन्य प्रकारों के साथ SARS (गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम) और MERS (मध्य पूर्व श्वसन सिंड्रोम) उत्पन्न करने वाले रोगजनक शामिल हैं। किसी खतरनाक वायरल प्रभेद के संदर्भ में “कोरोनावायरस” कहना वैसा ही है जैसे “ग्रिज़ली भालू” के लिए “स्तनपायी” कहना। तकनीकी रूप से यह सही है, लेकिन बहुत अस्पष्ट है।

वायरस

वायरस एक छोटा संक्रामक कण है, जिसे अपनी प्रतिकृति बनाने के लिए एक मेज़बान कोशिका की आवश्यकता होती है। वायरस पशुओं और पौधों से लेकर जीवाणुओं तथा आर्किया सहित सूक्ष्मजीवों तक, विभिन्न जीवों की जीवित कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं।

वायरस की आकृतियाँ, आकार और प्रकार

सामान्यतः वायरस जीवाणुओं की तुलना में काफ़ी छोटे होते हैं। अब तक अध्ययन किए गए अधिकांश वायरस का व्यास 20 और 300 नैनोमीटर के बीच होता है। चूँकि अधिकांश वायरस इतने सूक्ष्म कण होते हैं, इसलिए प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शी में उन्हें दृश्य बनाने के लिए पर्याप्त आवर्धन नहीं होता। वायरस को देखने और उनका अध्ययन करने के लिए क्रमशः स्कैनिंग और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शियों (SEM और TEM) की आवश्यकता होती है।

विरियन की संरचना

एक पूर्ण वायरस कण को विरियन कहा जाता है। ऐसे विरियन में न्यूक्लिक अम्ल का एक आंतरिक क्रोड होता है, जो राइबोन्यूक्लिक या डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (RNA या DNA) हो सकता है। न्यूक्लिक अम्ल के चारों ओर प्रोटीन का एक सुरक्षात्मक बाहरी खोल होता है, जिसे कैप्सिड कहा जाता है। कैप्सिड समान प्रोटीन उपइकाइयों से बना होता है, जिन्हें कैप्सोमियर कहा जाता है। विरियन का क्रोड संक्रामकता प्रदान करता है, जबकि कैप्सिड वायरस को विशिष्टता प्रदान करता है। प्रायॉन संक्रामक प्रोटीन अणु होते हैं, जिनमें वायरल DNA या RNA नहीं होता।

आवरणयुक्त बनाम आवरणरहित वायरस

जिन वायरस में लिपिड आवरण होता है, उन्हें आवरणयुक्त वायरस कहा जाता है। यह तथाकथित आवरण एक लिपिड परत है, जो प्रोटीन कैप्सिड को घेरे रहती है। मुकुलन प्रक्रिया के दौरान वायरस मेज़बान कोशिका की झिल्ली से यह आवरण प्राप्त करते हैं। आवरणयुक्त वायरस के उदाहरण SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS या चेचक हैं।
आवरणरहित वायरस में यह आवरण नहीं होता, क्योंकि वे कोशिका का लयन करके उससे बाहर निकलते हैं। हालाँकि, कुछ वायरस एक “अर्ध-आवरण” विकसित कर सकते हैं, जो वायरल कैप्सिड को पूरी तरह घेर लेता है, लेकिन उसमें वायरल ग्लाइकोप्रोटीन नहीं होते। आवरणरहित वायरस के उदाहरण पोलियोवायरस, नोडावायरस, एडेनोवायरस और SV40 हैं।

वायरस की आकारिकी

वायरस के चार मुख्य आकारिकीय प्रकार अलग किए जाते हैं, अर्थात् कुंडलाकार, विंशतिफलकीय, दीर्घित और आवरण। इसके अतिरिक्त, तथाकथित जटिल वायरल आकारिकियाँ भी होती हैं।
वायरस की आकारिकी उसके कैप्सिड और उसकी आकृति से निर्धारित होती है। कैप्सिड वायरल जीनोम द्वारा कूटबद्ध प्रोटीनों से बना होता है। कैप्सिड की आकृति आकारिकीय भेद का आधार है। वायरस द्वारा कूटबद्ध प्रोटीन उपइकाइयाँ, जिन्हें कैप्सोमियर कहा जाता है, स्वतः एकत्रित होकर कैप्सिड बनाती हैं, जिसके लिए सामान्यतः वायरस जीनोम की उपस्थिति आवश्यक होती है।
कुंडलाकार वायरस: कुंडलाकार वायरस के कैप्सिड की आकृति तंतुमय या छड़ जैसी कही जा सकती है। कुंडलाकार आकृति में एक केंद्रीय गुहा होती है, जिसमें न्यूक्लिक अम्ल बंद रहता है। कैप्सोमियर की व्यवस्था के आधार पर कुंडलाकार आकृति वायरस के कैप्सिड को लचीलापन या कठोरता देती है।
विंशतिफलकीय वायरस: विंशतिफलकीय वायरस का कैप्सिड समान उपइकाइयों (कैप्सोमियर) से बना होता है, जो समबाहु त्रिभुज बनाती हैं। ये त्रिभुज सममित रूप से व्यवस्थित होते हैं। विंशतिफलकीय आकृति एक अत्यंत स्थिर कैप्सिड संरचना प्रदान करती है, जिसमें न्यूक्लिक अम्ल के लिए पर्याप्त स्थान होता है।
दीर्घित वायरस: दीर्घित आकृति विंशतिफलकीय आकृति का एक रूपांतर है और बैक्टीरियोफेज में पाई जाती है।
आवरणयुक्त वायरस: कुछ वायरस में फॉस्फोलिपिड और प्रोटीन से बना आवरण होता है। आवरण बनाने के लिए वायरस अपने मेज़बान की कोशिका झिल्ली के कुछ भागों का उपयोग करता है। आवरण कैप्सिड की सुरक्षात्मक परत का काम करता है और इस प्रकार वायरस को मेज़बान की प्रतिरक्षा प्रणाली से बचाने में मदद करता है। आवरण में ग्राही अणु भी हो सकते हैं, जो वायरस को मेज़बान कोशिकाओं से जुड़ने में सक्षम बनाते हैं और कोशिकाओं के संक्रमण को सुगम बनाते हैं। एक ओर वायरल आवरण कोशिकाओं के संक्रमण को सुगम बनाता है; दूसरी ओर, वायरल आवरण वायरस को डिटर्जेंट (जैसे, साबुन) जैसे पर्यावरणीय कारकों द्वारा निष्क्रिय किए जाने के प्रति अधिक संवेदनशील बनाता है, जो आवरण के लिपिड निर्माण घटकों को विघटित करते हैं।
जटिल वायरस: जटिल वायरस की पहचान ऐसी कैप्सिड संरचना से होती है, जो न तो पूरी तरह कुंडलाकार होती है और न ही पूरी तरह विंशतिफलकीय। इसके अतिरिक्त, जटिल वायरस में प्रोटीन की पूँछ या जटिल बाहरी भित्ति जैसे अतिरिक्त घटक हो सकते हैं। अनेक फेज वायरस अपनी जटिल संरचना के लिए जाने जाते हैं, जिसमें विंशतिफलकीय सिर और कुंडलाकार पूँछ का संयोजन होता है।

वायरस जीनोम

वायरल प्रजातियों में जीनोमिक संरचनाओं की अत्यधिक विविधता होती है। वायरस प्रजातियों के समूह में पौधों, पशुओं, आर्किया या जीवाणुओं की तुलना में अधिक संरचनात्मक जीनोमिक विविधता होती है। वायरस के लाखों अलग-अलग प्रकार हैं, हालाँकि अब तक केवल लगभग 5,000 प्रकारों का विस्तार से वर्णन किया गया है। इससे भविष्य में वायरस अनुसंधान के लिए बहुत व्यापक गुंजाइश बचती है।