Virosphere
વાઈરોસ્ફિયર (વાયરસની વિવિધતા, વાયરસની દુનિયા, વૈશ્વિક વાઈરોસ્ફિયર) એ તમામ સ્થળોનો ઉલ્લેખ કરવા માટે રચવામાં આવ્યું હતું જેમાં વાયરસ જોવા મળે છે અથવા જે વાયરસથી પ્રભાવિત હોય છે. જો કે, તાજેતરમાં જ વાઈરોસ્ફિયરનો ઉપયોગ તમામ યજમાનો અને તમામ વાતાવરણમાં જોવા મળતા વાયરસના પૂલ, તેમજ ચોક્કસ પ્રકારના યજમાનો (પ્રોકેરીયોટિક વાઈરોસ્ફિયર, આર્કિયલ વાઈરોસ્ફિયર, ઇનવર્ટીબ્રેટ વાઈરોસ્ફિયર), જીનોમના પ્રકાર (આર. એન. એ. વાઈરોસ્ફિયર, ડી. એસ. ડી. એન. એ. વાઈરોસ્ફિયર) અથવા ઇકોલોજીકલ આલા (દરિયાઈ વાઈરોસ્ફિયર) સાથે સંકળાયેલા વાયરસનો સંદર્ભ આપવા માટે પણ કરવામાં આવ્યો છે. વાયરલ જિનોમ વિવિધતા સેલ્યુલર જીવનની સરખામણીમાં વાયરલ જિનોમ વિવિધતાનો અવકાશ પ્રચંડ છે. તમામ જાણીતા સજીવો સહિત સેલ્યુલર જીવનમાં ડબલ સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ જીનોમ હોય છે. જ્યારે કે વાયરસમાં ઓછામાં ઓછી 7 વિવિધ પ્રકારની આનુવંશિક માહિતી હોય છે, જેમ કે dsDNA, ssDNA, dsRNA, ssRNA +, ssRNA-, ssRNA-RT, dsDNA-RT. દરેક પ્રકારની આનુવંશિક માહિતીમાં mRNA સંશ્લેષણની તેની ચોક્કસ રીત હોય છે. બાલ્ટીમોર વર્ગીકરણ એ દરેક પ્રકારના જીનોમ માટે આ પદ્ધતિઓ પર ઝાંખી પૂરી પાડતી પ્રણાલી છે. વધુમાં, સેલ્યુલર સજીવોથી વિપરીત, વાયરસની સરખામણી કરવા માટે તેમના જીનોમમાં સાર્વત્રિક રીતે સંરક્ષિત સિક્વન્સ નથી. વાયરલ જીનોમનું કદ આશરે 1000 ગણું બદલાય છે. સૌથી નાના વાયરસમાં 1 અથવા 2 જનીનો માટે માત્ર 1-2 કે. બી. જીનોમ કોડિંગ હોઈ શકે છે અને તે તેમના યજમાનમાં ચેપ લગાડીને અને પ્રતિકૃતિ બનાવીને (તેમની પોતાની નકલો બનાવીને) સફળતાપૂર્વક વિકસિત થવા અને અવકાશ અને સમયની મુસાફરી કરવા માટે પૂરતા છે. બે સૌથી મૂળભૂત વાયરલ જનીનો પ્રતિકૃતિ જનીન અને કેપ્સિડ પ્રોટીન જનીન છે, જેમ જ વાયરસ તેમને ધરાવે છે તે સેલ્યુલર જીવન સ્વરૂપોમાં વિકસિત અને પ્રજનન કરવા માટે સક્ષમ જૈવિક અસ્તિત્વનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. કેટલાક વાયરસમાં માત્ર પ્રતિકૃતિ જનીન હોઈ શકે છે અને અન્ય જેવા કેપ્સિડ જનીનનો ઉપયોગ કરી શકે છે. એન્ડોજેનસ વાયરસ. મોટાભાગના વાયરલ જીનોમ 10-100 kb હોય છે, જ્યારે બેક્ટેરિયોફેજમાં મોટા જીનોમ હોય છે જે તેમના યજમાનમાંથી જીનોમ ટ્રાન્સલેશન મશીનરી જનીનોના ભાગો વહન કરે છે. તેનાથી વિપરીત, આર. એન. એ. વાયરસમાં નાના જીનોમ હોય છે, જેમાં કોરોનાવાયરસ દ્વારા મહત્તમ 35કે. બી. હોય છે. આર. એન. એ. જીનોમમાં પરિવર્તનનો દર ઊંચો હોય છે, તેથી જ તેમના જીનોમ એટલા નાના હોવા જોઈએ કે જેથી ઘણા પરિવર્તનો ન થાય, જે આવશ્યક જનીનો અથવા તેમના ભાગોમાં વિક્ષેપ પાડશે. મોટાભાગના વાયરલ જનીનોનું કાર્ય અજ્ઞાત રહે છે અને અભ્યાસ કરવાના અભિગમો વિકસાવવા પડે છે. વાયરલ જનીનોની કુલ સંખ્યા જીવનના ત્રણ ક્ષેત્રોના જનીનોની કુલ સંખ્યા કરતાં ઘણી વધારે છે, જેનો વ્યવહારીક અર્થ એ છે કે વાયરસ ગ્રહ પરની મોટાભાગની આનુવંશિક વિવિધતાને એન્કોડ કરે છે. વાયરલ યજમાન વિવિધતા વાયરસ કોસ્મોપોલાઇટ્સ છે, તેઓ ગ્રહ પૃથ્વી પરના દરેક કોષ અને દરેક જીવતંત્રને ચેપ લગાડવામાં સક્ષમ છે. જોકે જુદા જુદા વાયરસ જુદા જુદા યજમાનોને ચેપ લગાવે છે. વાયરસ યજમાન વિશિષ્ટ હોય છે કારણ કે તેમને યજમાન કોષની અંદર પ્રતિકૃતિ (પ્રજનન) કરવાની જરૂર હોય છે. કોષમાં પ્રવેશવા માટે વાયરલ કણને તેના યજમાન કોષની સપાટી પર રીસેપ્ટર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની જરૂર છે. પ્રતિકૃતિની પ્રક્રિયા માટે ઘણા વાયરસ તેમની પોતાની પ્રતિકૃતિનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે તેઓ તેમના યજમાન કોષ પ્રોટીન સંશ્લેષણ મશીનરી પર નિર્ભર છે. આમ, યજમાનની વિશિષ્ટતા એ વાયરલ પ્રજનન માટે મર્યાદિત પરિબળ છે. કેટલાક વાયરસ અત્યંત સાંકડી યજમાન શ્રેણી ધરાવે છે અને 1 બેક્ટેરિયાની પ્રજાતિના માત્ર 1 ચોક્કસ તાણને ચેપ લગાડવામાં સક્ષમ હોય છે, જ્યારે અન્ય સેંકડો અથવા હજારો વિવિધ યજમાનોને ચેપ લગાડવામાં સક્ષમ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે કાકડી મોઝેક વાયરસ (CMV) યજમાન તરીકે 1000 થી વધુ વિવિધ છોડની પ્રજાતિઓનો ઉપયોગ કરી શકે છે. રબડોવિરિડે જેવા વાયરલ પરિવારોના સભ્યો વિવિધ રજવાડાઓમાંથી યજમાનોને ચેપ લગાડે છે. છોડ અને કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓ. અને જાતિ સિમુનાવાયરસ અને માયોહાલોવાયરસના સભ્યો જીવનના વિવિધ ક્ષેત્રોમાંથી યજમાનોને ચેપ લગાવે છે. દા. ત. બેક્ટેરિયા અને આર્કિયા. વાયરલ કેપ્સિડ વિવિધતા કેપ્સિડ એ વાયરલ જીનોમનું બાહ્ય રક્ષણ કવચ અથવા આવરણ છે. વાયરલ ન્યુક્લિક એસિડને ઘેરી લેતું કેપ્સિડ વાયરલ કણ અથવા વિરિયન બનાવે છે. કેપ્સિડ પ્રોટીનથી બનેલું હોય છે અને કેટલીકવાર તેમાંથી બહાર નીકળતી વખતે યજમાન કોષમાંથી લિપિડ સ્તરને આશ્રય આપવામાં આવે છે. કેપ્સિડ પ્રોટીન અત્યંત સપ્રમાણ હોય છે અને યજમાન કોષની અંદર તેમના પોતાના દ્વારા ભેગા થાય છે, કારણ કે એસેમ્બલ કેપ્સિડ અલગ રેન્ડમલી ફ્લોટિંગ પ્રોટીન કરતાં વધુ થર્મોડાયનેમિકલી અનુકૂળ સ્થિતિ છે. મોટાભાગના વાયરલ કેપ્સિડમાં આઇકોસાહેડ્રલ અથવા હેલિકલ સમપ્રમાણતા હોય છે, જ્યારે બેક્ટેરિયોફેજમાં જટિલ માળખું હોય છે જેમાં આઇકોસાહેડ્રલ હેડ અને હેલિકલ પૂંછડી હોય છે જેમાં બેઝપ્લેટ અને રેસાનો સમાવેશ થાય છે જે યજમાન કોષની ઓળખ અને પ્રવેશ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ઉકળતા પાણી, અત્યંત ખારા અથવા એસિડિક વાતાવરણ જેવા આત્યંતિક વાતાવરણમાં રહેતા યજમાનોને ચેપ લગાડતા આર્કિયાના વાયરસ સંપૂર્ણપણે અલગ કેપ્સિડ આકારો અને રચનાઓ ધરાવે છે. આર્કિયલ વાયરસના કેપ્સિડ માળખાઓની વિવિધતામાં કુટુંબના લીંબુ આકારના વાયરસ બીકાઉડાવિરીડે અને સાલ્ટરપ્રોવાયરસ જીનસ, સ્પિન્ડલ ફોર્મ ફ્યુઝેલોવિરીડે, બોટલ આકારના એમ્પુલ્લાવિરીડે, ઇંડાના આકારના ગુટ્ટાવિરીડેનો સમાવેશ થાય છે. વાયરસનું કેપ્સિડ કદ તેના જિનોમના કદના આધારે નાટ્યાત્મક રીતે બદલાય છે અને કેપ્સિડ type.Icosahedral કેપ્સિડ વ્યાસ દ્વારા માપવામાં આવે છે, જ્યારે હેલિકલ અને કોમ્પ્લેક્સ લંબાઈ અને વ્યાસ દ્વારા માપવામાં આવે છે. વાયરસ સ્પેક્ટ્રમમાં કેપ્સિડ કદમાં 10 થી 1000 એનએમથી વધુ હોય છે. સૌથી નાના વાયરસ એસ. એસ. આર. એન. એ. વાયરસ છે જેમ કે પાર્વોવાયરસ. તેઓ લગભગ 14 એનએમ વ્યાસના આઇકોસાહેડ્રલ કેપ્સિડ ધરાવે છે. જ્યારે હાલમાં સૌથી મોટા જાણીતા વાયરસ પિથોવાયરસ, મામાવાયરસ અને પાન્ડોરાવાયરસ છે. પિથોવાયરસ એ ફ્લાસ્ક આકારનો વાયરસ છે જે 1500 એનએમ લાંબો અને 500 એનએમ વ્યાસનો છે, પાન્ડોરાવાયરસ અંડાકાર આકારનો વાયરસ છે જે 1000 એનએમ (1 માઇક્રોન) લાંબો છે અને મામાવાયરસ એક આઇકોસાહેડ્રલ વાયરસ છે જે આશરે 500 એનએમ વ્યાસ સુધી પહોંચે છે. કેપ્સિડનું કદ વાયરલ જીનોમના કદ પર કેવી રીતે આધાર રાખે છે તેનું ઉદાહરણ આઇકોસાહેડ્રલ વાયરસની સરખામણી કરીને બતાવી શકાય છે-સૌથી નાના વાયરસ 15-30 nm વ્યાસના હોય છે, જેમાં 5 થી 15 kb (જીનોમના પ્રકાર પર આધાર રાખીને કિલો બેઝ અથવા કિલો બેઝ જોડી) ની રેન્જમાં જીનોમ હોય છે, અને સૌથી મોટા 500 nm વ્યાસની નજીક હોય છે અને તેમના જીનોમ પણ સૌથી મોટા હોય છે, તેઓ 1Mb (મિલિયન બેઝ જોડી) થી વધુ હોય છે. વાયરલ ઉત્ક્રાંતિ વાયરલ ઉત્ક્રાંતિ અથવા વાયરસની ઉત્ક્રાંતિ સંભવતઃ આર. એન. એ. વિશ્વના બીજા યુગની શરૂઆતથી શરૂ થઈ હતી, જ્યારે આર. એન. એ.-આર. ટી.-ડી. એન. એ. માંથી સંક્રમણ દ્વારા વિવિધ પ્રકારના વાયરલ જીનોમ ઉભરી આવ્યા હતા, જે એ વાત પર પણ ભાર મૂકે છે કે વાયરસ ડીએનએના ઉદભવમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે અને એલ. યુ. સી. એ. થી પહેલાના છે. વાયરલ જનીનોની વિપુલતા અને વિવિધતા એ પણ સૂચવે છે કે તેમનું મૂળ એલ. યુ. સી. એ. થી પહેલાનું છે. વાયરસ એકીકૃત સામાન્ય જનીનોને શેર કરતા નથી, તેથી તેમને તમામ સેલ્યુલર જીવન સ્વરૂપોની જેમ એક સામાન્ય મૂળના વિરોધમાં પોલિફાયલેટિક અથવા બહુવિધ મૂળ હોવાનું માનવામાં આવે છે. વાયરસની ઉત્ક્રાંતિ વધુ જટિલ છે કારણ કે તે આડી જનીન સ્થાનાંતરણ, આનુવંશિક પુનઃસંયોજન અને પુનઃ વર્ગીકરણ માટે અત્યંત સંવેદનશીલ છે. વધુમાં વાયરલ ઉત્ક્રાંતિને હંમેશા તેના યજમાન સાથે સહ-ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા તરીકે ગણવી જોઈએ, કારણ કે યજમાન કોષ વાયરસના પ્રજનન અને તેથી ઉત્ક્રાંતિ માટે અનિવાર્ય છે. વાયરલ વિપુલતા વાયરસ સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં જૈવિક અસ્તિત્વ ધરાવે છે, આપણા ગ્રહ પર 10 ^ 31 વાયરસ છે. વાયરસ પૃથ્વી પરના તમામ સજીવોને ચેપ લગાડવામાં સક્ષમ છે અને તેઓ કોઈપણ સેલ્યુલર જીવન સ્વરૂપ કરતાં વધુ કઠોર વાતાવરણમાં ટકી રહેવા માટે સક્ષમ છે. જીવનના વૃક્ષમાં વાયરસનો સમાવેશ કરી શકાતો નથી, તેથી વાયરલ વિવિધતા અને ઉત્ક્રાંતિ સંબંધોને દર્શાવતી કોઈ અલગ રચના નથી. જો કે, વાયરલ સર્વવ્યાપકતાની કલ્પના જીવનના સમગ્ર વૃક્ષને આવરી લેતા વાયરસ્ફિયર તરીકે કરી શકાય છે. આજકાલ આપણે ઘાતાંકીય વાયરલ શોધના તબક્કામાં પ્રવેશી રહ્યા છીએ. હાઇ-થ્રુપુટ પદ્ધતિઓ સહિત જીનોમ સિક્વન્સિંગ તકનીકો પર્યાવરણીય નમૂનાઓનું ઝડપી અને સસ્તું સિક્વન્સિંગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. કોઈપણ પર્યાવરણમાંથી મોટાભાગની શ્રેણીઓ, જંગલી પ્રકૃતિ અને માનવ નિર્મિત બંનેમાંથી, જળાશયો નવા છે. તેનો વ્યવહારીક અર્થ એ છે કે 1917 માં બેક્ટેરિયાના બેક્ટેરિયોફેજ-વાયરસની શોધથી લઈને વર્તમાન સમય સુધી 100 વર્ષથી વધુના વાયરસ સંશોધન દરમિયાન આપણે માત્ર એક મહાન વાયરલ વિવિધતાની સપાટી પર જ ઉઝરડા કર્યા હતા. અગાઉ ઉપયોગમાં લેવાતી વાયરલ કલ્ચર જેવી ક્લાસિક પદ્ધતિઓને ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને ભૌતિક વાયરિયન અથવા વાયરલ કણોને અવલોકન કરવાની મંજૂરી આપવામાં આવી હતી, તેઓએ તેમના ભૌતિક અને પરમાણુ ગુણધર્મો વિશે માહિતી એકત્રિત કરવાની પણ મંજૂરી આપી હતી. નવી પદ્ધતિઓ માત્ર વાયરસની આનુવંશિક માહિતી સાથે વ્યવહાર કરે છે. વાયરસ વાયરોલોજી પણ જુઓ વિરોમ વાયરલ ઇવોલ્યુશન વાયરસ વર્ગીકરણ વાયરસ પરિવારોની યાદી વાયરસ જાતિઓની યાદી વાયરસ પ્રજાતિઓની યાદી સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ વાયરસ્ફિયર વાયરોલ્યુશન એ પ્લેનેટ ઓફ વાયરસ, કાર્લ ઝિમર પેથોજેન જીનોમિક્સ વાયરસમાં આપનું સ્વાગત છે.