Read Time:27 Minute

ഡോ.നന്ദു ടി.ജി.

Project Manager

The Institute for Stem Cell Science and Regenerative Medicine (inStem), Bengaluru

വളരാനും, പ്രത്യുല്പാദനം നടത്താനും ജീവകോശങ്ങൾ ആവശ്യമുള്ള കണങ്ങളാണ് വൈറസുകൾ. ബാക്ടീരിയയും, ആർക്കിയയും, ഉൾപ്പെടെ മൃഗങ്ങളും സസ്യങ്ങളും മുതൽ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾവരെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളെയും വൈറസുകൾ ബാധിക്കുന്നു. പൊതുവേ വളരെ ചെറിയ കണങ്ങളായ ( ബാക്ടീരിയയുടെ നൂറിലൊന്ന് വലിപ്പം;20-300 nm) ഇവയെ മൈക്രോസ്കോപ്പിലൂടെ കാണാൻ സാധ്യമല്ല. ഇവയ്ക്ക് സ്വന്തമായി ഊർജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാനോ, പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യാനോ സാധിക്കില്ല. എന്നാൽ ഭീമാകാരന്മാരായ വൈറസുകളുടെ (Giant viruses) കണ്ടെത്തൽ വൈറസുകളുടെ സ്വഭാവത്തെയും, ജീവന്റെതന്നെ ചരിത്രത്തെയുംകുറിച്ചുള്ള കാഴ്ചപ്പാടുകൾ മാറ്റിമറിച്ചു.

ചിത്രം 1: ബാക്റ്റീരിയയുടേയും വൈറസുകളുടേയും വലിപ്പത്തിന്റെ തുലനം

സാധാരണ വൈറസുകളെ അപേക്ഷിച്ച് അസാധാരണമാംവിധം വലുപ്പവും (ചിത്രം1), വലിയ ജനിതകഘടനയുമുള്ള വൈറസുകളാണ് ഭീമൻ വൈറസുകൾ (Giant viruses or Giruses). ഇവയിൽ ചിലതിനെ സാധാരണയായി ലാബുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മൈക്രോസ്കോപ്പ്‌ (Light Microscope) ഉപയോഗിച്ച് കാണാവുന്നതാണ്. സാധാരണ വൈറസുകൾക്ക് 200 nm വ്യാസമുള്ള സൂക്ഷ്മ അരിപ്പകളിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ സാധിക്കും (Filterability). എന്നാൽ വലുപ്പമുള്ള ഭീമൻ വൈറസുകൾക്ക് ഇത്തരം അരിപ്പകളിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ സാധിക്കില്ല. ഇവയുടെ ജനിതകവസ്തു ഇരട്ട ഇഴയുള്ള ഡിഎൻഎ-ആണ് (Double stranded DNA). ഈ പരാദജീവിയുടെ പ്രധാന ആതിഥേയർ ഏകകോശജീവികളായ പ്രോട്ടിസ്റ്റുകളാണ് (ഉദാ: അമീബ, സൂക്ഷ്മ ആൽഗ എന്നിവ). അറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ ഭീമൻ വൈറസുകളും ന്യൂക്ലിയോസൈറ്റോവിരിക്കോട്ട (Nucleocytoviricota) എന്ന ഫൈലത്തിൽ (Phylum) പെടുന്നു.

ഭീമൻ വൈറസുകളിൽ പരാദജീവിതം നയിക്കുന്ന ചെറുവൈറസുകളാണ് വൈറോഫേയ്ജുകൾ (Virophages). ഭീമൻ വൈറസുകളെപ്പോലെ ഇവയുടെ ജനിതകവസ്തുവും ഇരട്ട ഇഴയുള്ള ഡിഎൻഎ ആണ് (Double stranded DNA). അവയുടെ വിഭജനം, പ്രത്യുല്പാദനം എന്നിവ ഭീമൻ വൈറസുകളെ ആശ്രയിച്ചാണ് നടക്കുന്നത്. വൈറോഫേയ്ജുകളുടെ ബാധ ആതിഥേയ വൈറസുകളെ നിഷ്ക്രിയമാക്കുന്നു. വൈറോഫേയ്ജുകളെ കൂടാതെ ട്രാൻസ്പോവൈറോൺ (Transpoviron) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ചലിക്കുന്ന ജനിതകവസ്തുക്കളും ഭീമൻ വൈറസുകളിൽ കാണാറുണ്ട്

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ ഘടന

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ ജീനോം 300 മുതൽ 1000 kb (300000-1000000 ജോഡി ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ബേസുകൾ) വലുപ്പമുള്ള ഇരട്ട ഇഴയുള്ള ഡിഎൻഎ യാൽ നിർമ്മിതമാണ്. ഇവയിൽ ചില വൈറസുകൾക്ക് 2.7 mb വരെ ജീനോമിക വലുപ്പമുണ്ട്. ജീനോമിനെ പൊതിഞ്ഞ് പ്രോട്ടീനുകളാൽ നിർമ്മിതമായ 200 മുതൽ 400 വരെ നാനോമീറ്റർ (nm) വ്യാസമുള്ള ഒരു ആവരണമുണ്ട്. ക്യാപ്സിഡ് (Capsid) എന്നാണ് ഇതിന്റെ പേര്. ചില വൈറസുകളിൽ ക്യാപ്സിഡിന് പുറത്ത് പ്രോട്ടീനുകളാൽ നിർമ്മിതമായ നാരുകൾ (Protein Fibers) കാണാം. കൂടാതെ ചില ഭീമൻ വൈറസുകളിൽ കൊഴുപ്പുപാളികളാൽ നിർമ്മിതമായ അകസ്തരത്തിന്റെ (Inner Membrane) സാന്നിധ്യം കാണാറുണ്ട്.

സാധാരണവൈറസുകളെ അപേക്ഷിച്ച് സങ്കീർണമായ ജീനോമാണ് ഭീമൻ വൈറസുകൾക്കുള്ളത്. മിക്ക വൈറസുകളും പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണത്തിന് (Translation) ആതിഥേയ കോശത്തിന്റെ സംവിധാനങ്ങളെയാണ് പൂർണ്ണമായും ആശ്രയിക്കുന്നത്. ഇതിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി ഭീമൻ വൈറസുകളിൽ പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണത്തിന് ആവശ്യമായ ചില ജീനുകൾ കാണപ്പെടുന്നുണ്ട്.

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ കണ്ടുപിടുത്തം

2003 ൽ കണ്ടെത്തിയ മിമിവൈറസാണ് (ചിത്രം3a) ആദ്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഭീമൻ വൈറസ്. അകാന്തമീബ പോളിഫാഗ എന്ന അമീബയ്ക്കുള്ളിൽ നിന്നാണ് ഇതിന്റെ സാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിഞ്ഞത്.

1992-ൽ ഇംഗ്ലണ്ടിലെ ബ്രാഡ്‌ഫോർഡിൽ ന്യുമോണിയ (ലീജ്യണെല്ലോസിസ്) ബാധയെക്കുറിച്ചുള്ള അന്വേഷണത്തിനിടെയാണ് മിമിവൈറസിനെ കണ്ടെത്തിയത്. രോഗം പൊട്ടിപുറപ്പെടലിന്റെ അന്വേഷണത്തിന്റെ ഭാഗമായി എയർകണ്ടീഷനിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാട്ടർ കൂളിംഗ് ടവറിൽ നിന്ന് ശേഖരിച്ച അമീബയ്ക്കുള്ളിൽ ഗ്രാം പോസിറ്റീവ് ബാക്ടീരിയയോട് സാമ്യമുള്ള കണങ്ങൾ ഗവേഷകരുടെ ശ്രദ്ധയിൽപെട്ടു. ലീജ്യണെല്ല ന്യൂമോഫില എന്ന ബാക്റ്റീരിയയാണ് മേൽപറഞ്ഞ ന്യുമോണിയ പൊട്ടിപുറപ്പെടലിന് കാരണമായ രോഗാണു. ഈ രോഗാണുവിന് സമാനമായി ന്യുമോണിയ ഉണ്ടാക്കുന്ന ബാക്ടീരിയകൾ അമീബയ്ക്കുള്ളിൽ വസിക്കുന്നതിനാൽ, മറ്റൊരു ന്യുമോണിയ രോഗാണുവിനെ കണ്ടെത്തിയതായി അന്വേഷകർ അനുമാനിച്ചു. ബ്രാഡ്ഫോർഡ് കോക്കസ് (Bradford coccus) എന്ന് നാമകരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ഈ സൂക്ഷ്മാണുവിനെ തിരിച്ചറിയാനുള്ള പല ശ്രമങ്ങളും പരാജയപ്പെട്ടു. ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ്, പ്രാഥമിക ജനിതക ശ്രേണീകരണം (Genome sequencing) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളിൽ, ബ്രാഡ്ഫോർഡ് കോക്കസ് ഒരു വൈറസ് ആണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. പിന്നീട് ബ്രാഡ്ഫോർഡ് കോക്കസ് ‘മിമിവൈറസ്’ എന്ന് പുനർനാമകരണം ചെയ്യപ്പെട്ടു. mimicking a micro organism (സൂക്ഷ്‌മജീവികളെ അനുകരിക്കുന്ന വൈറസ്) എന്ന ആശയത്തെയും, ‘മിമി ദി അമീബ’ എന്ന ബാലസാഹിത്യ കഥാപാത്രത്തെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് പുനർനാമകരണം നടന്നത്.

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ ഉത്ഭവവും പരിണാമവും

ഭീമൻ വൈറസുകൾ സങ്കീർണമായ ഘടനയോട് കൂടിയവ ആണെങ്കിലും വൈറസുകളുടെ സവിശേഷതയെ നിർവചിക്കുന്ന ലോഫിൻ്റെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ (Lwoff’s criteria) പാലിക്കുന്നവയാണ്. മറ്റ് വൈറസുകളെപ്പോലെ അവയ്ക്ക് സ്വന്തമായി പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണത്തിനോ ഉപാപചയം നടത്താനോ സാധിക്കില്ല. കൂടാതെ കോശത്തിനുള്ളിലെ പരാദജീവിതം ഇവയുടെ അതിജീവനത്തിന് ആവശ്യമാണ്.

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ ഉത്ഭവം ശാസ്ത്രസമൂഹത്തിനിടയിൽ ഇപ്പോഴും ചൂടേറിയ ഒരു തർക്കവിഷയമാണ്. പ്രധാനമായും രണ്ട് സിദ്ധാന്തങ്ങളാണ് ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ച് നിലവിലുള്ളത്. ഒന്നാമത്തേത്, ചെറിയ വൈറസുകൾ കാലഗതിയിൽ അവയുടെ ആതിഥേയരിൽ നിന്നും ജീനുകൾ സ്വീകരിച്ചതിന്റെ ഫലമായാണ് ഭീമൻ വൈറസുകൾ ഉണ്ടായതെന്നാണ്. മറ്റൊരു സിദ്ധാന്തം പറയുന്നത് അവ കോശഘടനയുള്ള പുരാതന ജീവികളിൽനിന്ന് ഉത്ഭവിച്ചതാണ് എന്നാണ്. കാലക്രമത്തിൽ ഇത്തരം ജീവികളുടെ സങ്കീർണ്ണത നഷ്ടപെടുകയും, തത്‌ഫലമായി കോശ ജീവികളുടെ (Cellular organism) പരാദമായ ഇത്തരം വൈറസുകൾ ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്തിരിക്കാം.ആതിഥേയരുമായോ, മറ്റ് വൈറസുകളുമായോ തിരശ്ചീന ജീൻ കൈമാറ്റം (Horizontal Gene Transfer) നടത്താനുള്ള കഴിവ് ഭീമൻ വൈറസുകൾക്കുണ്ട്. വ്യത്യസ്ത സ്രോതസ്സുകളിൽനിന്ന് ജീനുകൾ നേടാനുള്ള ഈ കഴിവ് അവരുടെ ജനിതക സങ്കീർണ്ണതയ്ക്ക് സംഭാവന നൽകുകയും, അവയുടെ പരിണാമത്തിൽ ഒരു പങ്കു വഹിക്കുകയും ചെയ്തിരിക്കാം. കൂടാതെ അമീബപോലുള്ള ആതിഥേയരുമായി ചേർന്നുള്ള പരിണാമം (സഹപരിണാമം/co-evolution) ഇത്തരം വൈറസുകളുടെ ഘടന സങ്കീർണമാകുന്നതിന് കാരണമായിട്ടുണ്ടാകാം. ഒരുപക്ഷേ യൂക്കാരിയോട്ടുകളുടെ (Eukaryote-യീസ്റ്റ് മുതൽ മനുഷ്യൻ വരെയുള്ള ജീവികൾ ഉൾപ്പെടുന്ന വിഭാഗം/domain) പരിണാമത്തിനുവരെ വൈറസുകൾ പ്രധാനപ്പെട്ട സംഭാവനകൾ നൽകിയിരിക്കാം. ഇത്തരം വൈറസുകളുടെ ഉത്ഭവത്തെയും, പരിണാമത്തെയുംകുറിച്ചുള്ള സമഗ്ര ചിത്രം ലഭിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.

മിമിവൈറസും മറ്റ് പ്രധാന രാക്ഷസ വൈറസുകളും

മിമിവൈറസ്

മിമിവിരിഡേ കുടുംബത്തിൽപെട്ട ഒരു വൈറസാണ് മിമിവൈറസ്. ഈ ജനുസ്സിൽ അകാന്തമോബ പോളിഫാഗ മിമിവൈറസ് (APMV) എന്നുപേരുള്ള ഒറ്റ സ്പീഷീസിനെ മാത്രമേ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുള്ളൂ. ഇവ അമീബയ്ക്കുള്ളിലാണ് ജീവിക്കുന്നത്. മിമിവൈറസിന്റെ ക്യാപ്‌സിഡിന് 400 മുതൽ 500 nm വരെ വലുപ്പമുണ്ട്. ക്യാപ്‌സിഡിന്റെ പ്രതലത്തിൽനിന്ന് മുഴച്ചുനിൽക്കുന്ന 100 nm പ്രോട്ടീൻ നാരുകളുടെ നീളം കണക്കിലെടുത്താൽ അവയ്ക്ക് 600 nm നീളമുണ്ട്‌. 1,181,404 bp (1,181,404 ജോഡി ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ബേസുകൾ) വലുപ്പമുള്ള ഇരട്ട ഇഴ DNA-യാണ് മിമിവൈറസിന്റെ ജീനോം. ഇത് ഭീമൻവൈറസുകളിലെ വലിയ ജീനോമുകളിൽ ഒന്നാണ്.

മിമിവൈറസ് ന്യുമോണിയയ്ക് കാരണമായേക്കാം എന്ന് ചില പഠനങ്ങളിൽനിന്ന് വെളിവായിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ പഠനങ്ങളിൽ പലതും പരോക്ഷ തെളിവുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. അതിനാൽ ഇത്തരം അനുമാനങ്ങളുടെ സ്ഥിരീകരണത്തിന് കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.

മെഗാവൈറസ്

മിമിവൈറസുകളെപ്പോലെ അമീബകളെ ബാധിക്കുന്ന വൈറസാണ് മെഗാവൈറസ് (ചിത്രം3a). പരിണാമപരമായി ഇവയ്ക്ക് മിമിവൈറസുമായി ബന്ധമുണ്ട്. 2010-ൽ ചിലിയിൽനിന്നാണ് ഈ വൈറസിനെ ആദ്യമായി വേർതിരിച്ചെടുത്തത്. മെഗാവൈറസിന് 440 nm വ്യാസമുള്ള ഒരു ക്യാപ്സിഡും അതിന് ചുറ്റും 75 nm നീളമുള്ള പ്രോട്ടീൻ നാരുകളുമുണ്ട്. ഇതിന്റെ ജീനോമിന് വലിപ്പം 1,259,197 bp ആണ്.

പാൻഡോറ വൈറസ്

2013-ൽ ഫ്രാൻസിലെ ഒരു കൂട്ടം ഗവേഷകരാണ് പാൻഡോറവൈറസിനെ കണ്ടെത്തിയത്. അറിയപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും വലിയ വൈറസുകളിൽ ഒന്നാണ് പാൻഡോറവൈറസുകൾ (ചിത്രം3b). ഇവയ്ക്ക് ശരാശരി 1 മൈക്രോമീറ്റർ (µm) വലുപ്പമുണ്ട്. അവയെ സാധാരണ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് വീക്ഷിക്കാൻ സാധിക്കും. അവയുടെ ജീനോമിന്റെ വലുപ്പം ഏകദേശം 1 മുതൽ 2.8 ദശലക്ഷം bp വരെയാണ്. ഇതിൽ ധാരാളം ജീനുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവയിൽ പലതും പാൻഡോറവൈറസിന് മാത്രമുള്ളതും മറ്റ് വൈറസുകളിൽ കാണാത്തതുമാണ് (ORFans). ഈ വൈറസുകളുടെ ആതിഥേയജീവി അമീബയാണ്.

പിത്തോവൈറസ്

സൈബീരിയയിലെ 30,000 വർഷം പഴക്കമുള്ള ഒരു ഐസ്പാളിയിൽ നിന്നാണ് (Permafrost) ഈ വൈറസിനെ വേർതിരിച്ചത്. ഇതുവരെ കണ്ടെത്തിയതിൽ വെച്ച് ഏറ്റവും വലിയ വൈറസുകളാണിവ. പിത്തോവൈറസിന് (ചിത്രം3c) ഏകദേശം 1.5 μm (1500 nm) നീളവും 0.5 μm (500 nm) വ്യാസവും ഉണ്ട്. ഇവയ്ക്ക് ഏറ്റവും ചെറിയ യൂക്കാരിയോട്ടിക്ക് കോശത്തേക്കാളും വലുപ്പമുണ്ട്. ഇവയുടെ ജീനോമിന്റെ വലുപ്പം 1.9 മുതൽ 2.5 mb വരെയാണ്. ഇത് അമീബയെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കുന്ന ഒരു വൈറസാണ്.

കഫെറ്റീരിയ റോൺബെർജെൻസിസ് വൈറസ്

സമുദ്രത്തിൽ കാണുന്ന കഫെറ്റീരിയ റോൺബെർജെൻസിസ് എന്ന പ്രോട്ടോസോവയെ (Microzooplankton) ബാധിക്കുന്ന ഒരു ഭീമൻ വൈറസാണ് കഫെറ്റീരിയ റോൺബെർജെൻസിസ് വൈറസ് (ചിത്രം3d) (CroV). മേൽപറഞ്ഞ പ്രോട്ടോസോവ ബാക്റ്റീരിയയെ ആഹാരമാക്കുന്ന സൂക്ഷ്‌മഫ്‌ളാജെല്ലേറ്റ ആണ്. മിമിവിരിഡേ കുടുംബത്തിൽ പെട്ട CroV- യെ വേർതിരിച്ചത് ഗൾഫ് ഓഫ് മെക്സിക്കോയിൽനിന്ന് ശേഖരിച്ച കടൽജല സാമ്പിളുകളിൽനിന്നാണ്. 300 nm വ്യാസമുള്ള വൈറസിന്റെ ജീനോമിന്റെ വലുപ്പം 730 kb-ആണ്. സമുദ്രത്തിലെ ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ ഒരു പ്രധാന ഘടകമായ ഈ വൈറസ് ജൈവവസ്തുക്കളുടെ ചാക്രീകരണത്തിൽ പ്രധാന പങ്കുവഹിക്കുന്നു.ണ്ട്..

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ വിഭജനം

അമീബയെ ബാധിക്കുന്ന ഭീമൻ വൈറസുകൾ അമീബയുടെ കോശത്തിനുള്ളിൽ പ്രവേശിക്കുന്നത് ഫാഗോസൈറ്റോസിസ് (Phagocytosis) വഴിയാണ്. ഫാഗോസോം (ഫാഗോസൈറ്റോസിസിന്റെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന അറ-Phagosome) വഴി ക്യാപ്സിഡിനുള്ളിലുള്ള DNA യും മറ്റ് അനുബന്ധ പ്രോട്ടീനുകളും കോശദ്രവ്യത്തിൽ എത്തുന്നു. വൈറസിന്റെ തരമനുസരിച്ച് കോശദ്രവ്യത്തിലോ (Cytoplasm), കോശമര്‍മ്മത്തിലോ (Nucleus) വിഭജനം നടക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, മിമിവൈറസ് പോലുള്ള വൈറസുകളുടെ വിഭജനം നടക്കുന്നത് കോശദ്രവ്യത്തിലാണ് (Cytoplasm). ഇത്തരം വൈറസുകൾ കോശദ്രവ്യത്തിനുള്ളിൽ വൈറൽ ഫാക്ടറി (Viral factory) എന്നറിയപ്പെടുന്ന അറ രൂപീകരിച്ചാണ് അവയുടെ വിഭജനം നടത്തുന്നത്. അതേ സമയം പാൻഡോറ വൈറസിന്റെ വിഭജനം നടക്കുന്നത് കോശമര്‍മ്മത്തിലെ വൈറൽ ഫാക്ടറിയിലാണ് (ചിത്രം4).

ചിത്രം 4: രാക്ഷസ വൈറസിന്റെയും, വൈറോഫേയ്ജിൻറെയും ജീവിതചക്രം

മേൽപ്പറഞ്ഞ വൈറസുകളുടെ വിഭജനചക്രം വളർച്ചയെത്തിയ വിറിയോണുകളുടെ (ആതിേഥയകോശത്തിനു പുറത്തുകാണുന്ന ഒരു പൂര്‍ണ്ണ വൈറസ്‌ രൂപം) രൂപീകരണത്തോടുകൂടി അവസാനിക്കുന്നു. ഇത്തരം വിറിയോണുകൾ ആതിഥേയകോശത്തെ തകർത്തോ (Cell lysis), എക്‌സോസൈറ്റോസിസ്‌ (Exocytosis)വഴിയോ പുറത്തുവരുന്നു.

ഭീമൻ വൈറസുകളെ തിരിച്ചറിയൽ

പരമ്പരാഗതമായി, ഭീമൻ വൈറസുകളെ വളർത്തുന്നതും, തിരിച്ചറിയുന്നതും കോ-കൾച്ചർ (Co-culture) എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ്. ഒരു ലബോറട്ടറി ക്രമീകരണത്തിൽ അമീബകളെയും അവയെ ബാധിക്കുന്ന ഭീമൻ വൈറസുകളേയും ഒരുമിച്ചു വളർത്തുന്നതാണ് ഈ പ്രക്രിയ. ഭീമൻ വൈറസ് അമീബയെ ബാധിക്കുമ്പോൾ, അവ അതിനുള്ളിൽ വിഭജിക്കപ്പെടുകയും വൈറസ്കണങ്ങളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അമീബ കോശങ്ങളെ തകർത്ത്/നിഷ്ക്രിയമാക്കി ഭീമൻ വൈറസിന്റെ കണങ്ങൾ പുറത്തുവരുന്നു. ഈ കണങ്ങൾ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിലൂടെ നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതോ, തുടർപഠനത്തിനായി വേർപെടുത്താവുന്നതോ ആണ്. ഫ്ലോ സൈറ്റോമെട്രി (Flowcytometry), പിസിആർ (PCR) തുടങ്ങിയ സങ്കേതങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചും ഭീമൻ വൈറസിനെ തിരിച്ചറിയാറുണ്ട്. ഭീമൻ വൈറസുകളെ മെറ്റാജിനോമിക്‌സ് (Metagenomics) ഉപയോഗിച്ച് തിരിച്ചറിയാം. വൈറസുകളുടെ ഡിഎൻഎ ഉൾപ്പെടെ, പാരിസ്ഥിതിക സാമ്പിളിലുള്ള എല്ലാ ഡിഎൻഎ യും ജനിതക ശ്രേണീകരണം നടത്തുന്ന സമീപനമാണിത്. ശ്രേണീകരണഡാറ്റ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഗവേഷകർക്ക് ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ സാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിയാനും അവയുടെ പൂർണ്ണമായ ജീനോമുകൾ ഒന്നിച്ചുചേർക്കാനും കഴിയും.

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ പ്രാധാന്യവും ഉപയോഗവും

ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ കണ്ടെത്തൽ, വൈറസുകളും, കോശഘടനയുള്ള ജീവികളും തമ്മിലുള്ള അതിരുകളെ മങ്ങിച്ചു. ഈ വിഭാഗത്തിൽ പെട്ട വൈറസുകൾ വൈറസുകളുടെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചും, പരിണാമത്തെക്കുറിച്ചും, ജീവിതചക്രത്തെക്കുറിച്ചുമൂള്ള സൂചനകൾ നൽകുന്നു. അവയുടെ സങ്കീർണ്ണമായ ജീനോമുകൾ, വൈറസുകളും, കോശങ്ങളുള്ള ജീവജാലങ്ങളും (Cellular organism) തമ്മിലുള്ള പരിണാമപരമായ ഒരു ബന്ധത്തെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു.

കര, സമുദ്ര ആവാസവ്യവസ്ഥകളിൽ ഭീമൻ വൈറസുകൾ പ്രധാന കർത്തവ്യം നിർവഹിക്കുന്നുണ്ട്. ഇത്തരം ആവാസവ്യവസ്ഥകളിലെ മെറ്റാജെനോമിക്‌സ്ഡാറ്റയുടെ വിശകലനം മിക്ക ജല-ഭൗമ ആവാസവ്യവസ്ഥകളിലെയും ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ സമൃദ്ധിയും, വ്യാപ്തിയും പുറത്തുകൊണ്ടുവന്നു. സമുദ്രത്തിലെ പ്ലവകങ്ങളുടെ (Planktons) എണ്ണത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലും, കരയിലെ സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ (Microbes) ക്രമീകരിക്കുന്നതിലും ഭീമൻ വൈറസുകൾ സുപ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ട്.

ജീൻ തെറാപ്പി, ആന്റിവൈറൽ ചികിത്സ, ജൈവഊർജ്ജത്തിന്റെ ഉത്പാദനം, എന്നീ മേഖലകളിൽ വലിയ സംഭാവനകൾ നൽകാനുള്ള ശേഷി ഭീമൻ വൈറസുകൾക്കുണ്ട്.

വൈറോഫേയ്ജുകൾ

വൈറസിനെ ബാധിക്കുന്ന ചെറിയ DNA വൈറസ് ആണ് വൈറോഫേയ്ജ്. 2008-ൽ അകാന്തമീബ കാസ്റ്റല്ലാനി മാമാവൈറസ് (Acanthamoeba castellanii mamavirus) എന്ന ആതിഥേയജീവിയിൽ നിന്നാണ് ഇതിനെ വേർതിരിച്ചത്. പുതുതായി കണ്ടെത്തിയ ചെറിയ വൈറസിനെ സ്പുട്നിക് എന്ന് പേരുനല്കി.

വൈറോഫേയ്ജുകൾ ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ വൈറൽ ഫാക്ടറിയിൽ പ്രവേശിക്കുകയും അവയുടെ വിഭജനത്തെ തടസപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ഇത് വൈറസിന്റെ അമീബയെ ബാധിക്കാനുള്ള ശേഷി കുറയ്ക്കുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി അമീബയുടെ കോശം നാശത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടുന്നു (ചിത്രം4).

സ്പുട്നിക്കിനെ കൂടാതെ സ്പുട്നിക്-2, സ്പുട്നിക്-3, സാമിലോൺ, മാവിറസ്, ഗുരാനി എന്നീ വൈറോഫേയ്ജുളേയും കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. എല്ലാ വൈറോഫേയ്ജുകളും ഉൾപ്പെടുന്നത് ലാവിഡവിരിഡേ (Lavidaviridae) എന്ന വൈറസ് കുടുംബത്തിലാണ്. മേൽപറഞ്ഞ വൈറസുകളുടെ കണ്ടെത്തൽ ഉൾപ്പെടെ വൈറോഫേയ്ജുകളുടെ ഗവേഷണത്തിന് മെറ്റാജിനോമിക്‌സ് ഒരു സുപ്രധാന പങ്ക് വഹിച്ചിട്ടുണ്ട്.

വൈറോഫേയ്ജുകൾ സമുദ്ര ആവാസ വ്യവസ്ഥയുടെ അവിഭാജ്യ ഘടകമാണ്. ഇവ ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ എണ്ണം നിയന്ത്രിച്ച് സമുദ്ര ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ സുപ്രധാന ഘടകങ്ങളായ പ്ലവകങ്ങൾ പോലുള്ള ഏകകോശ ജീവികളുടെ നിലനിൽപ്പിന് സഹായിക്കുന്നു. വൈറോഫേയ്ജുകളും, ഭീമൻ വൈറസുകളും തമ്മിലുള്ള ചലനാത്മകമായ ബന്ധം, വൈറസ് സമൂഹത്തിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള വൈവിധ്യത്തിനും, സങ്കീർണ്ണതയ്ക്കും കാരണമാകുന്നുണ്ട്. വൈറോഫേയ്ജുകളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം വൈറസുകളുടെ ആവാസവ്യവസ്ഥയെക്കുറിച്ചും പരിണാമത്തെക്കുറിച്ചും വിലപ്പെട്ട ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകാൻ സഹായി.

വൈറോഫേയ്ജുകളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം വൈറസ് ഗവേഷണത്തിൻ്റെ ആകർഷകവും താരതമ്യേന പുതിയതുമായ ഒരു മേഖലയാണ്. ചുരുക്കത്തിൽ വൈറസിന്റെ ആവാസവ്യവസ്ഥ, പരിണാമം, വിവിധ മേഖലകളിലെ ഭാവി ഉപയോഗം എന്നിവ മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് വൈറോഫേയ്ജുകളെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ള പഠനം ആവശ്യമാണ്.

ഉപസംഹാരം

നമ്മുടെ ആവാസവ്യവസ്ഥയ്ക്ക് ഭീമൻ വൈറസുകളും, വൈറോഫേയ്ജുകളും നിസ്‌തുലമായ സംഭാവനകൾ നൽകുന്നുണ്ട്. കൂടാതെ ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ ഘടന, വിഭജനചക്രം, ജനിതകഘടന, എന്നിവ സാധാരണ വൈറസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. അവയിൽ ജീനുകളുടെ വലിയ ശേഖരം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, അവയിൽ ചിലത് കോശമുള്ള ജീവികളിൽ കാണുന്നവയാണ്. ഇതിൽ മിക്ക ജീനുകളുടേയും പ്രവർത്തനം അജ്ഞാതമാണ് (ORFans). വൈറസുകളുടെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചും, പരിണാമത്തെക്കുറിച്ചും നിരവധി ചോദ്യങ്ങൾ ഭീമൻ വൈറസുകൾ ഉയർത്തുന്നുണ്ട്. നിരവധി ഭീമൻ വൈറസുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള പഠനം ഇത്തരം ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകും. കൂടാതെ കോശഘടനയുള്ള ജീവികളുടെ പരിണാമത്തെക്കുറിച്ചും, പ്രോട്ടീൻ സംശ്ലേഷണത്തെക്കുറിച്ചും കൂടുതൽ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകാൻ ഇത്തരം പഠനങ്ങൾക്കാകും.

വിവിധ ആതിഥേയരിലെ പുതിയ ഭീമൻ വൈറസുകളെ തിരിച്ചറിയേണ്ടതുണ്ട്. ഇത് വൈറസുകളുടെ വ്യാപനത്തെക്കുറിച്ചും, വൈവിധ്യത്തെക്കുറിച്ചും കൂടുതൽ അറിവുകൾ നൽകും. ഹൈ ത്രൂപുട്ട് കണ്ടെത്തൽ- വേർതിരിക്കൽ രീതികളുടെ ഉപയോഗം വൈറസുകളുടെ പര്യവേക്ഷണത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തും. അവസാനമായി ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ രോഗശേഷിയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. മിമിവൈറസുകളും, മാർസെയിൽവൈറസുകളും പല രോഗ സാഹചര്യങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് തിരിച്ചറിയപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഭീമൻ വൈറസുകൾക്കായി കൂടുതൽ ചിട്ടയായ അന്വേഷണങ്ങൾ മനുഷ്യസാമ്പിളുകളിൽ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഇത്തരത്തിലുള്ള പഠനങ്ങൾ ഭീമൻ വൈറസുകളുടെ രോഗശേഷിയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ പുറത്തുകൊണ്ടുവരും എന്നതിൽ സംശയമില്ല.