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मानव और वायरस: COVID-19 के लिए उनके जटिल संबंध और प्रभाव का एक संक्षिप्त इतिहास

मनुष्य बिना अस्तित्व में नहीं होता वायरस क्योंकि वायरल प्रोटीन के विकास में अहम भूमिका निभाता है मानव भ्रूण. हालाँकि, कभी-कभी, वे बीमारियों के रूप में अस्तित्व संबंधी ख़तरा पैदा करते हैं, जैसा कि वर्तमान COVID-19 महामारी के मामले में है। विडम्बना से, वायरस हमारे जीनोम का ~8% हिस्सा शामिल है, जिसे विकास के दौरान हासिल किया गया है, जिससे हम "वस्तुतः एक कल्पना" बन गए हैं।

बिना शक साल 2020 का सबसे बदनाम और खौफनाक शब्द है 'वाइरस'। उपन्यास कोरोना वर्तमान अभूतपूर्व COVID-19 बीमारी और विश्व अर्थव्यवस्था के लगभग पतन के लिए जिम्मेदार है। यह सब एक छोटे से कण के कारण होता है जिसे 'पूरी तरह से' जीवित भी नहीं माना जाता है क्योंकि यह मेजबान के बाहर एक गैर-कार्यात्मक स्थिति में है, जबकि मेजबान को संक्रमित करने पर केवल अंदर ही रहता है। इससे भी अधिक आश्चर्यजनक और चौंकाने वाला तथ्य यह है कि मनुष्य प्राचीन काल से ही वायरल "जीन" मौजूद रहे हैं और वर्तमान में वायरल जीन ~8% हैं मानव जीनोम (1). इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, केवल ~1% मानव जीनोम कार्यात्मक रूप से सक्रिय है और प्रोटीन बनाने के लिए जिम्मेदार है जो यह निर्धारित करता है कि हम कौन हैं।

के बीच रिश्ते की कहानी मनुष्य और वायरस इसकी शुरुआत 20-100 मिलियन वर्ष पहले हुई थी जब हमारे पूर्वज इससे संक्रमित हुए थे वायरस. प्रत्येक अंतर्जात रेट्रोवायरस परिवार एक बहिर्जात रेट्रोवायरस द्वारा जर्मलाइन कोशिकाओं के एकल संक्रमण से उत्पन्न होता है जो हमारे पूर्वजों में एकीकृत होने के बाद विस्तारित और विकसित हुआ (2)। माता-पिता से संतानों में क्षैतिज स्थानांतरण के बाद प्रसार और आज हमारे पास ये वायरल जीनोम हमारे डीएनए में अंतर्निहित हैं मानव अंतर्जात रेट्रोवायरस (एचईआरवी)। यह एक सतत प्रक्रिया है और हो सकता है कि फिलहाल ऐसा हो भी रहा हो. विकास के क्रम में, इन HERVs ने उत्परिवर्तन प्राप्त कर लिया, और स्थिर हो गए मानव जीनोम और रोग उत्पन्न करने की अपनी क्षमता खो देते हैं। अंतर्जात रेट्रोवायरस में ही मौजूद नहीं हैं मनुष्य लेकिन सभी जीवित जीवों में सर्वव्यापी हैं। विभिन्न पशु प्रजातियों में पाए जाने वाले तीन वर्गों (कक्षा I, II और III) में समूहीकृत ये सभी अंतर्जात रेट्रोवायरस उनके अनुक्रम समानता (3) के आधार पर एक फ़ाइलोजेनेटिक संबंध प्रदर्शित करते हैं जैसा कि नीचे चित्र में दर्शाया गया है। HERVs कक्षा I समूह से संबंधित हैं।

में मौजूद विभिन्न एम्बेडेड रेट्रोवायरस में से मानव जीनोम, यहां उल्लेख करने योग्य एक उत्कृष्ट उदाहरण, एक रेट्रोवायरल प्रोटीन का है जो अत्यधिक फ़्यूज़ोजेनिक लिफ़ाफ़ा प्रोटीन है जिसे सिन्सिटिन कहा जाता है, (5) जिसका मूल कार्य वाइरस संक्रमण पैदा करने के लिए मेजबान कोशिकाओं के साथ संलयन करना था। इस प्रोटीन को अब अनुकूलित कर लिया गया है मनुष्य प्लेसेंटा बनाने के लिए (कोशिकाओं का संलयन बहुकेंद्रीय कोशिकाएं बनाने के लिए) जो न केवल गर्भावस्था के दौरान मां से भ्रूण को भोजन प्रदान करता है, बल्कि सिंकिटिन प्रोटीन की प्रतिरक्षादमनकारी प्रकृति के कारण भ्रूण को मां की प्रतिरक्षा प्रणाली से भी बचाता है। यह विशेष एचईआरवी फायदेमंद साबित हुआ है मानव अपने अस्तित्व को परिभाषित करके जाति।

एचईआरवी को आगे संबंधित संक्रमण को रोककर मेजबान को जन्मजात प्रतिरक्षा प्रदान करने में भी शामिल किया गया है वायरस या इसी प्रकार के पुन: संक्रमण पर रोग की गंभीरता को कम करना वायरस. काट्ज़ौराकिस और असवाद (2016) की 6 की समीक्षा उस अंतर्जात का वर्णन करती है वायरस जीन के लिए नियामक तत्व के रूप में कार्य कर सकते हैं जो प्रतिरक्षा कार्य को नियंत्रित करते हैं, जिससे प्रतिरक्षा विकास होता है। उसी वर्ष, चुओंग एट अल (7) ने प्रदर्शित किया कि कुछ एचईआरवी आईएफएन (इंटरफेरॉन) प्रेरक जीन की अभिव्यक्ति को संशोधित करके नियामक बढ़ाने वाले के रूप में कार्य करते हैं जिससे जन्मजात प्रतिरक्षा प्रदान होती है। एचईआरवी अभिव्यक्ति उत्पाद रोगज़नक़ से जुड़े आणविक पैटर्न (पीएएमपी) के रूप में भी कार्य कर सकते हैं, जो मेजबान की सुरक्षा की पहली पंक्ति (8-10) के लिए जिम्मेदार सेलुलर रिसेप्टर्स को ट्रिगर करते हैं।

एचईआरवी का एक और दिलचस्प पहलू यह है कि उनमें से कुछ सम्मिलन बहुरूपता दिखाते हैं, अर्थात सम्मिलन की घटनाओं के कारण जीनोम में अलग-अलग संख्या में प्रतियां मौजूद हैं। विभिन्न जातीय समूहों से संबंधित 20 विषयों के एक अध्ययन में सभी विषयों (0) में 87-11% के बीच सम्मिलन बहुरूपता पैटर्न का पता चला। इसके कुछ जीनों के सक्रिय होने से रोग पैदा करने में निहितार्थ हो सकते हैं जो अन्यथा चुप हैं।

कुछ एचईआरवी को भी मल्टीपल स्केलेरोसिस (12) जैसे ऑटोइम्यून विकारों के विकास से जुड़ा हुआ दिखाया गया है। सामान्य शारीरिक स्थितियों के तहत, HERV अभिव्यक्ति को कसकर नियंत्रित किया जाता है, जबकि बाहरी / आंतरिक वातावरण में परिवर्तन के कारण पैथोलॉजिकल परिस्थितियों में, हार्मोनल परिवर्तन और / या माइक्रोबियल इंटरैक्शन के कारण HERV अभिव्यक्ति की विकृति हो सकती है, जिससे बीमारी हो सकती है।

एचईआरवी की उपरोक्त विशेषताएं न केवल उनकी उपस्थिति का सुझाव देती हैं मानव जीनोम अपरिहार्य है, लेकिन उनमें प्रतिरक्षा प्रणाली के होमोस्टैसिस को सक्रिय या दबाकर नियंत्रित करने की क्षमता होती है, जिससे मेजबानों में अलग-अलग प्रभाव (फायदेमंद होने से लेकर बीमारी पैदा करने तक) होते हैं।

COVID-19 महामारी भी एक रेट्रोवायरस SARS-nCoV-2 के कारण होती है, जो इन्फ्लूएंजा परिवार से संबंधित है, और यह प्रशंसनीय हो सकता है कि, विकास के दौरान, इस परिवार से संबंधित जीनोम वायरस में एकीकृत हो गया मानव जीनोम और अब HERVs के रूप में मौजूद हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि ये एचईआरवी अलग-अलग जातीयता के लोगों के बीच अलग-अलग बहुरूपता प्रदर्शित कर सकते हैं, जैसा कि ऊपर बताया गया है। ये बहुरूपताएं इन एचईआरवी की विभेदक प्रतिलिपि संख्या और/या समय की अवधि में संचित उत्परिवर्तन (जीनोम अनुक्रम में परिवर्तन) की उपस्थिति या अनुपस्थिति के रूप में हो सकती हैं। एकीकृत एचईआरवी में यह परिवर्तनशीलता महामारी से प्रभावित विभिन्न देशों में अंतर मृत्यु दर और सीओवीआईडी ​​​​-19 बीमारी की गंभीरता के लिए स्पष्टीकरण प्रदान कर सकती है।

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सन्दर्भ:

1. ग्रिफ़िथ डीजे 2001. अंतर्जात रेट्रोवायरस मानव जीनोम अनुक्रम. जीनोम बायोल. (2001); 2(6) समीक्षाएँ 1017. डीओआई: https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017

2. बोके, जेडी; स्टोय, जेपी (1997)। "रेट्रोट्रांस्पोन्सन, अंतर्जात रेट्रोवायरस, और रेट्रोएलेमेंट्स का विकास"। ताबूत में, जेएम; ह्यूजेस, एसएच; वर्मस, एचई (संस्करण)। रेट्रोवायरस। कोल्ड स्प्रिंग हार्ब लेबोरेट्री प्रेस। पीएमआईडी 21433351।

3. वर्गिउ एल, एट अल। का वर्गीकरण एवं लक्षण वर्णन मानव अंतर्जात रेट्रोवायरस; मोज़ेक रूप आम हैं। रेट्रोवायरोलॉजी (2016); 13: 7. डीओआई: 10.1186 / s12977-015-0232-y

4. Classes_of_ERVs.jpg: जर्न पी, स्परबर जीओ, ब्लोमबर्ग जे (डेरिवेटिव वर्क: एफग्राममेन (टॉक)), 2010। ऑनलाइन उपलब्ध https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg 07 मई 2020 को एक्सेस किया गया

5. गोरा, जेएल; लैविलेट, डी; चेनेट, वी; बाउटन, ओ; ओरिओल, जी; चैपल-फर्नांडीस, एस; मैंड्रंडेस, एस; मैलेट, एफ; कॉसेट, FL (7 अप्रैल 2000)। “का एक लिफाफा ग्लाइकोप्रोटीन मानव अंतर्जात retrovirus एचईआरवी-डब्ल्यू मानव प्लेसेंटा और फ़्यूज़ कोशिकाओं में व्यक्त होता है जो टाइप डी स्तनधारी रेट्रोवायरस रिसेप्टर को व्यक्त करता है। जे. विरोल. 74 (7): 3321-9. डीओआई: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.

6. काट्ज़ौराकिस ए, और असवाद ए. विकास: अंतर्जात वायरस एंटीवायरल इम्यूनिटी में शॉर्टकट प्रदान करें। वर्तमान जीवविज्ञान (2016)। 26: आर427-आर429। http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072

7. चुओंग ईबी, एल्डे एनसी, और फेसचोटे सी। अंतर्जात रेट्रोवायरस के सह-विकल्प के माध्यम से जन्मजात प्रतिरक्षा का नियामक विकास। विज्ञान (2016) वॉल्यूम। 351, अंक 6277, पीपी। 1083-1087। डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.aad5497

8. वोल्फ एफ, लीश एम, ग्रील आर, रिस्क ए, प्लीयर एल। हाइपोमेथिलेटिंग एजेंटों द्वारा जीन की (पुनः) अभिव्यक्ति की दोधारी तलवार: लक्षित प्रतिरक्षा चेकपॉइंट मॉड्यूलेशन के लिए प्राइमिंग एजेंटों के रूप में वायरल मिमिक्री से शोषण तक। सेल कम्युन सिग्नल (2017) 15:13। डीओआई: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z

9. हर्स्ट टीपी, मैगियोर्किनिस जी। अंतर्जात द्वारा जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का सक्रियण रेट्रोवायरस. जे जनरल विरोल. (2015) 96:1207-1218। डीओआई: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017

10. चियापिनेली केबी, स्ट्रिसेल पीएल, डेसरीचार्ड ए, चैन टीए, बायलिन एसबी, कॉरेस्पोंडेंस एस। डीएनए मिथाइलेशन को रोकना अंतर्जात रेट्रोवायरस सहित डीएसआरएनए के माध्यम से कैंसर में एक इंटरफेरॉन प्रतिक्रिया का कारण बनता है। सेल (2015) 162:974–986। डीओआई: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011

11. मेहराब जी, सिबेल वाई, कनिये एस, सेवगी एम और नर्मिन जी। मानव अंतर्जात retrovirus-एच प्रविष्टि स्क्रीनिंग। आणविक चिकित्सा रिपोर्ट (2013)। डीओआई: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295

12. ग्रोगर वी, और सिनिस एच। मानव अंतर्जात रेट्रोवायरस और मल्टीपल स्केलेरोसिस जैसे ऑटोइम्यून विकारों के विकास में उनकी भूमिका। फ्रंट माइक्रोबायल। (2018); 9: 265. डीओआई: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265

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राजीव सोनी
राजीव सोनीhttps://www.RajeevSoni.org/
डॉ राजीव सोनी (ओआरसीआईडी ​​आईडी: 0000-0001-7126-5864) ने पीएच.डी. कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, यूके से जैव प्रौद्योगिकी में और विभिन्न संस्थानों और बहुराष्ट्रीय कंपनियों जैसे द स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट, नोवार्टिस, नोवोजाइम, रैनबैक्सी, बायोकॉन, बायोमेरीक्स और यूएस नेवल रिसर्च लैब के साथ एक प्रमुख अन्वेषक के रूप में दुनिया भर में काम करने का 25 वर्षों का अनुभव है। दवा की खोज, आणविक निदान, प्रोटीन अभिव्यक्ति, जैविक निर्माण और व्यवसाय विकास में।

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