वायरल विकास और उद्भव

उत्परिवर्तन और आनुवंशिक विनिमय के माध्यम से वायरस तेजी से विकसित होते हैं, और नए या नव-मान्यता प्राप्त वायरसों का उद्भव, जो अक्सर पशु भंडारों से पारगमन के बाद होता है, उनकी जीव विज्ञान की एक आवर्ती विशेषता है।

Definition

वायरल विकास और उद्भव इस बात का अध्ययन है कि वायरस समय के साथ आनुवंशिक रूप से कैसे बदलते हैं और नए या पहले से अज्ञात वायरस कैसे उत्पन्न होते हैं और मेजबान आबादी में खुद को स्थापित करते हैं।

Scope

यह विषय वायरल आनुवंशिक भिन्नता के स्रोतों को शामिल करता है, जिसमें आरएनए वायरसों में उच्च उत्परिवर्तन दर, खंडित जीनोम का पुनर्संयोजन और पुनर्वर्गीकरण; क्वासिस्पीशीज़ और त्रुटि-प्रवण प्रतिकृति के परिणाम; उभरते और फिर से उभरते वायरसों की अवधारणा; और मेजबान-श्रेणी में बदलाव तथा पशु भंडारों से फैलाव की प्रक्रियाएं शामिल हैं। यह वायरल परिवर्तन को एक विकासात्मक और एक पारिस्थितिक घटना दोनों के रूप में मानता है।

Core questions

• वायरस में आनुवंशिक भिन्नता उत्पन्न करने वाले तंत्र क्या हैं?
• आरएनए वायरस विशेष रूप से तेजी से क्यों विकसित होते हैं?
• वायरस एक मेजबान प्रजाति से दूसरी में कैसे पार करते हैं?
• कौन सी स्थितियाँ नए वायरल एजेंटों के उद्भव के पक्ष में होती हैं?

Key concepts

• आरएनए वायरसों में उत्परिवर्तन दर
• पुनर्संयोजन और पुनर्वर्गीकरण
• क्वासिस्पीशीज़
• मेजबान-श्रेणी में बदलाव और फैलाव
• उभरते और फिर से उभरते वायरस

Key theories

क्वासिस्पीशीज़ और वायरल भिन्नता

त्रुटि-प्रवण प्रतिकृति, विशेष रूप से आरएनए वायरसों में, निकट संबंधी जीनोम की एक विविध आबादी उत्पन्न करती है जिस पर चयन कार्य करता है, जिससे तेजी से वायरल अनुकूलन और कुछ वायरसों को नियंत्रित करने की चुनौती को समझाने में मदद मिलती है।

Mechanisms

वायरल आनुवंशिक भिन्नता जीनोम प्रतिकृति के दौरान होने वाले उत्परिवर्तनों से उत्पन्न होती है, विशेष रूप से आरएनए वायरसों के त्रुटि-प्रवण पॉलीमरेज़ द्वारा, और जब संबंधित वायरस एक कोशिका को सह-संक्रमित करते हैं तो पुनर्संयोजन या पुनर्वर्गीकरण से भी। यह भिन्नता, बड़ी और तेजी से उत्पादित आबादी पर कार्य करते हुए, तेजी से अनुकूलन की अनुमति देती है, जिसमें मेजबान श्रेणी का विस्तार करने वाले परिवर्तन भी शामिल हैं। उद्भव अक्सर एक पशु भंडार से एक नई मेजबान आबादी में फैलाव के बाद होता है जहां पारिस्थितिक स्थितियां संचरण की अनुमति देती हैं।

Clinical relevance

तेजी से वायरल विकास कुछ टीकों को अद्यतन करने की आवधिक आवश्यकता और वेरिएंट के उद्भव जैसी चुनौतियों का आधार है, जबकि पशु भंडारों से वायरसों का उद्भव नई संक्रामक बीमारियों का एक आवर्ती स्रोत है, जिससे यह विषय प्रकोपों को समझने और निगरानी को सूचित करने के लिए महत्वपूर्ण हो जाता है।

History

वायरल क्वासिस्पीशीज़ की अवधारणा, मैनफ्रेड आइगेन के सैद्धांतिक कार्य से विकसित हुई और एस्टेबन डोमिंगो सहित शोधकर्ताओं द्वारा वायरसों पर लागू की गई, जिसने आरएनए वायरसों को विविध, तेजी से विकसित होने वाली आबादी के रूप में फिर से परिभाषित किया, जिससे उनकी अनुकूलनशीलता और उनमें से कुछ को खत्म करने की कठिनाई को समझाने में मदद मिली।

Key figures

• Manfred Eigen
• Esteban Domingo

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

आरएनए वायरस डीएनए वायरसों की तुलना में तेजी से विकसित क्यों होते हैं?

कई आरएनए वायरस अपने जीनोम को पॉलीमरेज़ के साथ दोहराते हैं जिनमें प्रूफरीडिंग की कमी होती है, इसलिए वे उच्च दरों पर उत्परिवर्तन जमा करते हैं। बड़ी आबादी के आकार और कम पीढ़ी के समय के साथ मिलकर, यह तेजी से आनुवंशिक परिवर्तन और अनुकूलन पैदा करता है।