वायरस संरचना और वर्गीकरण
वायरस संरचना और वर्गीकरण वायरोलॉजी का वह क्षेत्र है जो बताता है कि वायरस कण कैसे बनते हैं और वायरसों की विशाल विविधता को एक सुसंगत वर्गीकरण में कैसे व्यवस्थित किया जाता है। वायरस बाध्यकारी अंतःकोशिकीय परजीवी होते हैं जिनके कण एक प्रोटीन कोट के अंदर एक न्यूक्लिक-एसिड जीनोम को पैक करते हैं, और जिस तरह से वह पैकेज व्यवस्थित होता है — इसकी कैप्सिड समरूपता, लिपिड आवरण की उपस्थिति या अनुपस्थिति, और जीनोम की रासायनिक प्रकृति — वायरस के नामकरण और समूहीकरण के लिए शरीर रचना और मुख्य मानदंड दोनों प्रदान करता है।
Definition
वायरस संरचना और वर्गीकरण वायरस कणों की आणविक वास्तुकला के साथ-साथ व्यवस्थित ढाँचों — मुख्य रूप से बाल्टीमोर जीनोम-प्रतिकृति योजना और आईसीटीवी वर्गीकरण — का अध्ययन है जो वायरसों को उनके संरचनात्मक और जीनोमिक गुणों के अनुसार व्यवस्थित करते हैं।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को वायरस कण के निर्माण खंडों (कैप्सिड, आवरण, जीनोम, संलग्नक प्रोटीन), कैप्सिड निर्माण को नियंत्रित करने वाले भौतिक सिद्धांतों, और वायरसों को व्यवस्थित करने के लिए उपयोग की जाने वाली दो पूरक प्रणालियों से परिचित कराता है: जीनोम-आधारित बाल्टीमोर वर्गीकरण और इंटरनेशनल कमेटी ऑन टैक्सोनॉमी ऑफ वायरसेस (International Committee on Taxonomy of Viruses) द्वारा बनाए रखा गया पदानुक्रमित वर्गीकरण। यह इस बात का एक संदर्भ अवलोकन है कि वायरल रूप का अध्ययन कैसे किया जाता है और वह रूप वर्गीकरण का आधार कैसे बनता है; यह नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है।
Sub-topics
Core questions
- एक वायरस कण किन घटकों से बना होता है और वे कैसे इकट्ठे होते हैं?
- अधिकांश कैप्सिड हेलिकल या आइकोसाहेड्रल समरूपता क्यों अपनाते हैं?
- आवरणयुक्त और गैर-आवरणयुक्त वायरसों में क्या अंतर है?
- जीनोम की रासायनिक प्रकृति वायरसों को बाल्टीमोर समूहों में कैसे व्यवस्थित करती है?
- आईसीटीवी वायरसों को एक औपचारिक वर्गीकरण पदानुक्रम में कैसे व्यवस्थित करता है?
Key concepts
- कैप्सिड और कैप्सोमेयर
- हेलिकल और आइकोसाहेड्रल समरूपता
- लिपिड आवरण और ग्लाइकोप्रोटीन
- न्यूक्लियोकैप्सिड और विरियन
- जीनोम ध्रुवीयता (पॉजिटिव/नेगेटिव सेंस) और स्ट्रैंडेडनेस
- बाल्टीमोर वर्ग
- आईसीटीवी वर्गीकरण रैंक (किंगडम से प्रजाति तक)
Key theories
- कैप्सिड निर्माण का अर्ध-तुल्यता (कैस्पर-क्लुग) सिद्धांत
- कैस्पर और क्लुग ने प्रस्तावित किया कि आनुवंशिक अर्थव्यवस्था कैप्सिडों को प्रोटीन उप-इकाइयों की एक छोटी संख्या की कई प्रतियों से बनाने के लिए मजबूर करती है जो अर्ध-तुल्य बंधन के साथ व्यवस्थित होती हैं, जिससे अधिकांश गोलाकार वायरसों में देखी जाने वाली आइकोसाहेड्रल शैल की भविष्यवाणी होती है।
- बाल्टीमोर जीनोम-आधारित वर्गीकरण
- डेविड बाल्टीमोर ने प्रस्तावित किया कि सभी वायरसों को उनके जीनोम से मैसेंजर आरएनए तक के मार्ग से छांटा जा सकता है, जिससे प्रतिकृति वर्गों का एक छोटा समूह प्राप्त होता है जो औपचारिक वर्गीकरण से स्वतंत्र एक एकीकृत संगठनात्मक सिद्धांत बना रहता है।
Mechanisms
एक वायरस कण मूल रूप से एक जीनोम के लिए एक वितरण वाहन है। जीनोम — डीएनए या आरएनए, एकल- या दोहरी-स्ट्रैंडेड, एक या दूसरे ध्रुवीयता का — दोहराई गई प्रोटीन उप-इकाइयों से इकट्ठे एक कैप्सिड द्वारा घिरा होता है; आनुवंशिक अर्थव्यवस्था अधिकांश कैप्सिडों को कुछ प्रोटीन प्रजातियों से निर्मित हेलिकल या आइकोसाहेड्रल समरूपता की ओर ले जाती है। कई पशु वायरस मुकुलन के दौरान वायरल ग्लाइकोप्रोटीन से जड़े एक मेजबान-व्युत्पन्न लिपिड आवरण को अतिरिक्त रूप से प्राप्त करते हैं। ये समान संरचनात्मक और जीनोमिक विशेषताएँ वर्गीकरण मानदंड प्रदान करती हैं: बाल्टीमोर प्रणाली जीनोम से एमआरएनए तक के मार्ग से वायरसों को समूहित करती है, जबकि आईसीटीवी वर्गीकरण जीनोम प्रकार, कण आकृति विज्ञान, और तेजी से जीनोम अनुक्रम को एक श्रेणीबद्ध पदानुक्रम में एकीकृत करता है।
Clinical relevance
यहां संक्षेपित संरचनात्मक और वर्गीकरण संबंधी विशेषताएँ वायरोलॉजी के कई व्यावहारिक पहलुओं को रेखांकित करती हैं, जिसमें प्रयोगशाला में वायरसों की पहचान कैसे की जाती है, एंटीवायरल और वैक्सीन लक्ष्यों की कल्पना कैसे की जाती है, और संबंधित वायरसों को कैसे पहचाना जाता है। एक संदर्भ अवलोकन के रूप में यह क्षेत्र वर्गीकरण और कण संरचना के आधार का वर्णन करता है; यह नैदानिक या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करता है।
Evidence & guidelines
इस क्षेत्र में वर्गीकरण अभ्यास आईसीटीवी द्वारा समर्थित है, जिसका अनुमोदित वर्गीकरण और सहायक डेटाबेस वायरसों के नामकरण और समूहीकरण के लिए आधिकारिक संदर्भ ढाँचे के रूप में कार्य करता है।
History
वायरल वास्तुकला की आधुनिक समझ 1950 और 1960 के दशक में छोटे वायरसों के एक्स-रे और इलेक्ट्रॉन-माइक्रोस्कोपिक अध्ययन से विकसित हुई, जब क्रिक और वॉटसन ने कैप्सिडों के सममित उप-इकाई निर्माण की भविष्यवाणी की और कैस्पर और क्लुग ने अर्ध-तुल्यता (quasi-equivalence) को औपचारिक रूप दिया। 1971 में डेविड बाल्टीमोर ने एक जीनोम-आधारित वर्गीकरण प्रस्तुत किया जो कण आकृति विज्ञान को पार करता था, और बाद के दशकों में आईसीटीवी ने एक औपचारिक, अनुक्रम-सूचित वर्गीकरण विकसित किया जो लगातार विस्तार कर रहा है।
Key figures
- Aaron Klug
- Donald Caspar
- David Baltimore
- Stephen Harrison
- Eugene Koonin
Related topics
Seminal works
- harrison-1983
- baltimore-1971
- lefkowitz-2017
Frequently asked questions
- बाल्टीमोर वर्गीकरण और आईसीटीवी वर्गीकरण में क्या अंतर है?
- बाल्टीमोर प्रणाली वायरसों को उनके जीनोम से एमआरएनए तक के मार्ग से कुछ वर्गों में छांटती है, जबकि आईसीटीवी एक औपचारिक श्रेणीबद्ध वर्गीकरण (किंगडम से प्रजाति तक) बनाए रखता है जो जीनोम प्रकार, आकृति विज्ञान और अनुक्रम को एकीकृत करता है; ये दोनों प्रतिस्पर्धी होने के बजाय पूरक हैं।
- क्या सभी वायरसों में आवरण होता है?
- नहीं। कई वायरस गैर-आवरणयुक्त (नग्न) होते हैं, जिनमें केवल एक प्रोटीन कैप्सिड के भीतर एक जीनोम होता है, जबकि अन्य एम्बेडेड वायरल ग्लाइकोप्रोटीन के साथ एक मेजबान-व्युत्पन्न लिपिड आवरण प्राप्त करते हैं; आवरण की उपस्थिति या अनुपस्थिति विवरण और वर्गीकरण में उपयोग की जाने वाली एक संरचनात्मक विशेषता है।