Algal virus
શેવાળના વાયરસ એ પ્રકાશસંશ્લેષક એકકોશિકીય યુકેરીયોટ્સ, શેવાળને ચેપ લગાડતા વાયરસ છે. 2020 સુધીમાં, શેવાળને ચેપ લગાડવા માટે 61 વાયરસ જાણીતા હતા. શેવાળ જળચર ખોરાકની જાળના અભિન્ન ઘટકો છે અને પોષક તત્ત્વોના ચક્રને ચલાવે છે, તેથી શેવાળની વસ્તીને ચેપ લગાડતા વાયરસ તેમના પર નિર્ભર સજીવો અને પોષક ચક્ર પ્રણાલીઓને પણ અસર કરે છે. આમ, આ વાયરસ નોંધપાત્ર, વિશ્વવ્યાપી આર્થિક અને પર્યાવરણીય અસરો કરી શકે છે. તેમના જીનોમ 4.4 થી 560 કિલોબેઝ જોડી (કે. બી. પી.) લાંબા અને વપરાયેલ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીઓક્સિરાઇબોન્યુક્લિક એસિડ (ડી. એસ. ડી. એન. એ.), ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ રિબોન્યુક્લિક એસિડ (ડી. એસ. આર. એન. એ.), સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીઓક્સિરાઇબોન્યુક્લિક એસિડ (એસ. એસ. ડી. એન. એ.) અને સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ રિબોન્યુક્લિક એસિડ (એસ. એસ. આર. એન. એ.) વચ્ચે બદલાય છે. વાયરસનો વ્યાસ 20 થી 210 એનએમ વચ્ચે હતો. 1979માં પ્રથમ શેવાળ-ચેપી વાયરસની શોધ થઈ ત્યારથી, શેવાળને ચેપ લગાડતા નવા વાયરસ શોધવા માટે ઘણી જુદી જુદી તકનીકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે અને એવું લાગે છે કે ઘણા શેવાળ-ચેપી વાયરસ શોધવાના બાકી છે ડીએનએ વાયરસ વાયરસ જે ડીએનએ, ડીએનએ વાયરસનો ઉપયોગ કરીને તેમની જીનોમિક માહિતી સંગ્રહિત કરે છે, તે શેવાળ-ચેપી વાયરસનો શ્રેષ્ઠ અભ્યાસ કરાયેલ પેટા જૂથ છે આ ખાસ કરીને ડીએસડીએનએ વાયરસ પરિવાર, ફાયકોડનાવિરિડે માટે સાચું છે. જો કે, મિમિવિરિડે પરિવાર સાથે જોડાયેલા વિશાળ વાયરસ સહિત ડી. એસ. ડી. એન. એ. વાયરસના અન્ય જૂથો પણ શેવાળને ચેપ લગાવે છે. 65 શેવાળના જીનોમના તાજેતરના સર્વેક્ષણમાં જાણવા મળ્યું છે કે ન્યુક્લિયોસાયટોપ્લાઝમિક લાર્જ ડીએનએ વાયરસ (એન. સી. એલ. ડી. વી.) સાથે સંકળાયેલા કેટલાક વાયરસ, જે ફાયકોડનાવિરિડે અને મિમિવિરિડે બંને વાયરલ પરિવારો ધરાવતા મોટા વાયરલ જૂથ છે, તેઓએ પોતાને યજમાનના 24 જીનોમમાં એકીકૃત કર્યા હતા. તાજેતરમાં, એસ. એસ. ડી. એન. એ. વાયરસ, જેમ કે ડાયટમ ચેપગ્રસ્ત વાયરસ બેસિલાડનવિરિડેના જૂથની જેમ, આર. એન. એ. વાયરસ આર. એન. એ. વાયરસ પણ શેવાળના યજમાનો પર હુમલો કરે છે. રીઓવિરિડે પરિવાર જેવા ડી. એસ. આર. એન. એ. વાયરસ છે જે માઇક્રોમોનાસ પુસીલા અને એસ. એસ. આર. એન. એ. વાયરસને ચેપ લગાડે છે જેમ કે જીનસ બેસિલાર્નાવાયરસ જે ડાયટમ ચેટોસેરોસ ટેનુઇસિમસને ચેપ લગાડે છે. શેવાળના જિનોમમાં આર. એન. એ. વાયરસના જનીનોનો સમાવેશ થયાની પણ જાણ કરવામાં આવી છે. કોરલ એન્ડોસિમ્બાયોટિક શેવાળ, સિમ્બાયોડિનિયમના જીનોમમાં સિંગલ સ્ટ્રેન્ડેડ ડાયનોફ્લેજલેટ-ચેપી વાયરસના જનીનો મળી આવ્યા છે. ડાયટમ વાયરસ ડાયટમ એ દરિયાઈ અને તાજા પાણીની પ્રણાલીઓમાં જોવા મળતા સૌથી સામાન્ય ફાયટોપ્લાંકટન જૂથોમાંનો એક છે. તેઓ અંદાજે 12,000-13,000 પ્રજાતિઓ ધરાવે છે, જે સમુદ્રની અંદર દરિયાઈ પ્રાથમિક ઉત્પાદનમાં 35-70% હિસ્સો ધરાવે છે અને વિશ્વની પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં લગભગ 20 ટકા હિસ્સો ધરાવે છે. ડાયટોમ્સ, અન્ય પ્રાથમિક મહત્વપૂર્ણ ઉત્પાદકોમાં, વાયરલ ચેપ માટે સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે. ડાયાટોમ વાયરસ એ વાયરસનું એક જૂથ છે જે ડાયાટોમ્સને ચેપ લગાવે છે અને સંભવિત રીતે ડાયાટોમની વસ્તીમાં વસ્તીની ગતિશીલતા અને મૃત્યુદરને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે. ડાયાટોમ વાયરસ અત્યંત વૈવિધ્યસભર છે અને તેમના ચોક્કસ યજમાન કોષો સાથે વિવિધ જટિલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ કરી શકે છે; તેઓ કોષ લિસિસ અને પોષક તત્ત્વોના પ્રકાશનનું કારણ બનવાની ક્ષમતા ધરાવતા હોવાનું પણ જાણીતું છે, જે ઇકોસિસ્ટમમાં પોષક તત્ત્વોને મુક્ત કરવાની અને ડાયાટોમની વસ્તીને નિયંત્રિત કરવાની તેમની ક્ષમતાના સંદર્ભમાં તેમની નોંધપાત્ર ઇકોલોજીકલ અસર દર્શાવે છે. ડાયાટોમ વાયરસની શોધ ડાયાટોમ વાયરસની શોધ 1970 ના દાયકાની શરૂઆતમાં થઈ હતી જ્યારે વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રથમ વખત ડાયાટોમ્સની સંસ્કૃતિમાં વાયરલ જેવા કણો જોયા હતા. વધુમાં, 1990ના દાયકા સુધી દરિયાઈ વાયરસ દરિયાઈ સજીવો માટે સંભવિત રોગકારક હોવાની ક્ષમતા ધરાવતા હોવાનું જણાયું ન હતું. પ્રથમ ડાયટોમ વાયરસની ઓળખ કરવામાં આવી હતી અને તેને અલગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને 2004માં જાપાનના એરીક સમુદ્રમાંથી તેની લાક્ષણિકતા દર્શાવવામાં આવી હતી અને તેને રાઇઝોસોલેનિયા સેટીગેરા આરએનએ વાયરસ (આર. એસ. આર. એન. એ. વી.) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યો હતો. રાઇઝોસોલેનિયા સેટીગેરા આર. એન. એ. વાયરસ (આર. એસ. આર. એન. એ. વી.) યજમાન જીવતંત્રની અંદર કોષરસની વાયરલ પ્રતિકૃતિ સ્થળ હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. રાઇઝોસોલેનિયા સેટીગેરા આર. એન. એ. વાયરસ (આર. એસ. આર. એન. એ. વી.) ના વાયરલ કણમાં પૂંછડીનો અભાવ અને સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ આર. એન. એ. માળખાના આઇકોસાહેડ્રલ આકાર હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. ત્યારબાદ, અન્ય એક સંશોધન અભ્યાસમાં ડાયાટોમ વાયરસ મળી આવ્યો જે દરિયાઈ ડાયાટોમ સ્કેલેટોનમા કોસ્ટાટમમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યો હતો. આ વાયરસ, જેને પાછળથી સ્કેલેટનીમા કોસ્ટાટમ ડીએનએ વાયરસ (એસસીડીસીવી) નામ આપવામાં આવ્યું હતું, તેમાં આઇકોસાહેડ્રલ કેપ્સિડ અને ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ જીનોમ હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. ત્યારબાદ, સ્કેલેટનીમા કોસ્ટાટમ ડીએનએ વાયરસ (એસસીડીસીવી) ની શોધ પછી, અન્ય ડાયટોમ વાયરસને અલગ કરવામાં આવ્યો હતો અને તેને ચેટોસેરોસ સેટોએન્સિસ ડીએનએ વાયરસ (સીસેટડીએનએવી) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યો હતો, જે ડાયટોમ ચેટોસેરોસ સેટોએન્સિસને ચેપ લગાડે છે. વાયરસના તાણ (સી. એસ. ટી. ડી. એન. એ. વી.) ની લાક્ષણિકતા અને ઓળખ ડાયાટોમ ચેટોસેરોસ સેટોએન્સિસની અંદર હાજર હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું, જે જાપાનના સેટો ટાપુ સમુદ્રના દરિયાકાંઠે સ્થિત હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. ચેટોસેરોસ સેટોએન્સિસનો વાયરલ કણ યજમાન જીવતંત્રના કોષરસની અંદર મળી આવ્યો હતો, અને વાયરલ જીનોમ એક બંધ ગોળાકાર એસએસડીએનએ હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું જેમાં અજાણ્યા રેખીય સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના સેગમેન્ટ્સ હતા જેમાં આ ચોક્કસ વાયરસની જીનોમ રચના અનન્ય છે કારણ કે તે અન્ય કોઈપણ ડાયટોમ વાયરસમાં મળી નથી. (સી. એસ. ટી. ડી. એન. એ. વી.) ની શોધ અને તેના અનન્ય જીનોમ માળખાને કારણે, એવું માનવામાં આવે છે કે અન્ય અજાણ્યા ડાયટોમ વાયરસમાં વિવિધ અને અનન્ય વાયરલ જીનોમિક માળખાં હોઈ શકે છે. (સી. એસ. ટી. ડી. એન. એ. વી.) ની શોધ થઈ ત્યારથી, અન્ય વિવિધ ડાયટોમ વાયરસને અલગ કરવામાં આવ્યા છે અને ઓળખવામાં આવ્યા છે, જેમાં બેસિલાડનાવિરિડે, ફાયકોડનાવિરિડે અને પિકોર્નાવિરિડેના સભ્યો સામેલ છે. ડાયટમ વાયરસ ટ્રાન્સમિશન ડાયટમ વાયરસ મુખ્યત્વે આડી જનીન ટ્રાન્સમિશન દ્વારા પરિવહન થાય છે તેવું માનવામાં આવે છે. ડાયટમ વાયરસની અંદર આડું જનીન પ્રસારણ ત્યારે થાય છે જ્યારે ડાયટમ વાયરસ ડાયટમને ચેપ લગાવે છે અને પછી સીધા સંપર્ક દ્વારા અથવા પાણીના સ્તંભની અંદરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા અન્ય ડાયટમમાં ફેલાય છે. ડાયાટોમ વાયરસ અત્યંત ચેપી છે અને ડાયાટોમની વસ્તીમાં ઝડપથી ફેલાવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જે જીવતંત્રની વૃદ્ધિ અને શરીરવિજ્ઞાનમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે. ડાયાટોમ વાયરસના પ્રસારને સંભવિત રીતે એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે ડાયાટોમ મોટી વસાહતો અથવા સાંકળો બનાવવા માટે જાણીતા છે, જે ડાયાટોમ વાયરસને નવા યજમાન સજીવોમાં ચેપ લગાડવા અને ફેલાવવાની પૂરતી તક પૂરી પાડે છે. વધુમાં, કેટલાક ડાયટોમ વાયરસમાં વર્ટિકલ ટ્રાન્સમિશનની ક્ષમતા હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે જેમાં તેઓ પેરેન્ટ ડાયટોમથી ડાયટોમ સંતાનમાં પસાર થઈ શકે છે. વર્ટિકલ ટ્રાન્સમિશનનું સ્વરૂપ ડાયાટોમ વાયરસને લાંબા સમય સુધી ટકી રહેવાની મંજૂરી આપે છે અને ડાયાટોમ વસ્તીના ઉત્ક્રાંતિ અને આનુવંશિક વિવિધતાને પ્રભાવિત કરી શકે છે. આ પ્રકારના સંક્રમણની પદ્ધતિઓ સંપૂર્ણપણે સમજી શકાઇ નથી, પરંતુ એવું માનવામાં આવે છે કે સંક્રમણનું આ સ્વરૂપ અલૈંગિક પ્રજનન અને ડાયાટોમ્સની અંદર કોષ વિભાજન દ્વારા સરળ બને છે. વર્ગીકરણ નીચેના પરિવારોને માન્યતા આપવામાં આવી છે. Bacilladnaviridae Phycodnaviridae Pikornaviridae કાર્યક્રમો શેવાળ-સ્ત્રોત બાયોડિઝલ શેવાળ વાયરસ અશ્મિભૂત ઇંધણ માટે વૈકલ્પિક ઊર્જા સ્રોતોના ઉત્પાદન માટે ઉપયોગમાં લેવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. વધુ ખાસ રીતે, શેવાળના વાયરસનો ઉપયોગ ગ્રીન માઇક્રોએલગી અને સાયનોબેક્ટેરિયામાંથી મેળવેલા બાયોડિઝલના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા દરમિયાન એક સાધન તરીકે થઈ શકે છે. આ આપવામાં આવ્યું છે કે લીલા શેવાળ અને સાયનોબેક્ટેરિયામાં જૈવ ઇંધણના નિર્માણ માટે જરૂરી ઘટકો હોય છે. ખાસ કરીને, લીલા શેવાળના કોષો અને સાયનોબેક્ટેરિયા બંને લિપિડ્સ તરીકે ઓળખાતા સેલ્યુલર ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરે છે. લિપિડ્સમાં ટ્રાઇગ્લાઇસેરાઇડ્સ હોય છે જેનો સીધો ઉપયોગ બાયોડિઝલ બનાવવા માટે થાય છે. જો કે, આ સ્રોતોમાંથી લિપિડની પૂરતી ઉપજ મેળવવામાં મુશ્કેલીને કારણે બાયોડિઝલના પ્રમાણભૂત વ્યાપારી ઉત્પાદન માટે ગ્રીન માઇક્રોએલગી અને સાયનોબેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો નથી. બાયોડિઝલના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગ લીલી સૂક્ષ્મજીવ પર પૂર્વ સારવાર તરીકે શેવાળ વાયરસનો ઉપયોગ લિપિડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા માટે અસરકારક પ્રક્રિયાગત ફેરફાર હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. આ ચોક્કસ શેવાળ વાયરસનો ઉપયોગ એકકોશિક ક્લોરેલા શેવાળ કોષોની અંદર ચેપ લગાડવાની અને પ્રતિકૃતિ બનાવવાની તેની લાક્ષણિક ક્ષમતાને ધ્યાનમાં રાખીને કરવામાં આવ્યો હતો. લાઇટિક શેવાળ વાયરસ તેમના કોષ યજમાનને ચેપ લગાડ્યા પછી, તેઓ પુખ્ત વાઇરિઅન્સની પ્રતિકૃતિ બનાવે છે અને ભેગા કરે છે જે યજમાન શેવાળ કોષને મુક્ત કરે છે. કોષની અંદર પરિપક્વ શેવાળ વાયરસ દ્વારા શેવાળના યજમાન કોષની કોષ દિવાલનું અધઃપતન એ મુખ્ય પરિબળ છે જે શેવાળના કોષોમાંથી વધુ કાર્યક્ષમ લિપિડ નિષ્કર્ષણ માટે બનાવે છે. મર્યાદા સંશોધકો નોંધે છે કે શેવાળ વાયરસ એક ચોક્કસ શેવાળ વાયરસના વારંવાર ઉપયોગ પછી લાઇસોજેનિક ચક્ર વિકસાવી શકે છે. લાઇસોજેનિક વાયરલ રૂપાંતરણના કિસ્સામાં, શેવાળ વાયરસ કોષ યજમાનને લાઇઝિંગ કરવાનું ઇચ્છિત કાર્ય કરશે નહીં. તેના બદલે, જ્યારે લાઇસોજેનિક શેવાળ વાયરસ તેની આનુવંશિક સામગ્રીને શેવાળ કોષ યજમાનમાં મુક્ત કરે છે, ત્યારે આનુવંશિક સામગ્રી નવા પુખ્ત વાઇરિઅન્સના વિકાસ માટે આનુવંશિક પ્રતિકૃતિ અને પ્રોટીન સંશ્લેષણ શરૂ કરવાના વિરોધમાં શેવાળ યજમાન જીનોમની અંદર છુપાય છે. શેવાળના મોરને નિયંત્રિત કરવા પ્રકૃતિમાં, શેવાળના વાયરસ શેવાળના મોરના અવસાનમાં પર્યાવરણીય ભૂમિકા ભજવતા જોવા મળ્યા છે. આને ધ્યાનમાં રાખીને, વૈજ્ઞાનિકોએ સૂચવ્યું છે કે શેવાળના વાયરસનો ઉપયોગ શેવાળના મોરના નિયંત્રણ માટે જૈવિક સારવાર તરીકે થવાની સંભાવના છે. ઉદાહરણ તરીકે, સાયનોફેજ તરીકે ઓળખાતા ચોક્કસ શેવાળ વાયરસનો ઉપયોગ સાયનોબેક્ટેરિયાના હાનિકારક શેવાળના મોરને નિયંત્રિત કરવા માટે થઈ શકે છે. લાઇટિક સાયનોફેજ ઘણીવાર માઇક્રોસીસ્ટિસ સાયનોબેક્ટેરિયાની હાજરીમાં જોવા મળે છે. ખાસ કરીને, સાયનોફેજની અસર માઇક્રોસીસ્ટિસ એરુગિનોસાની વસ્તી નિયંત્રણ પર પડે છે તે રસપ્રદ વિષય રહ્યો છે કારણ કે સાયનોબેક્ટેરિયાની આ પ્રજાતિ સામાન્ય રીતે હાનિકારક શેવાળના મોર માટે જવાબદાર છે. એક પ્રયોગશાળાના અભ્યાસમાં, એમ. એરુગિનોસાને એકત્રિત કરવામાં આવ્યો હતો અને પછી તળાવમાં એમ. એરુગિનોસાની હાજરીમાં મળી આવેલા સાયનોફેજ સાથે સારવાર કરવામાં આવી હતી. છ દિવસ પછી, એમ. એરુગિનોસા આલ્ગલ બાયોમાસમાં 95 ટકાનો ઘટાડો થયો હતો. અન્ય પ્રયોગશાળાના અભ્યાસના પરિણામો દર્શાવે છે કે સાયનોફેજ નિયંત્રિત યુટ્રોફિક સેટિંગમાં શેવાળના મોરના મૃત્યુના તેમના અવલોકન કાર્યને જાળવી રાખે છે. આ કિસ્સામાં, સાયનોફેજ સાથે સારવાર કરવામાં આવે ત્યારે એમ. એરુગિનોસાના બાયોમાસમાં પણ ઘણો ઘટાડો થાય છે. એમ. એરુગિનોસા અને સાયનોફેજ વચ્ચે નકારાત્મક સહસંબંધ પણ કુદરતી સેટિંગમાં નોંધવામાં આવ્યો છે. તાજા પાણીના શરીર, લેક મિકાટામાં, સંશોધકોએ એમ. એરુગિનોસા શેવાળની વૃદ્ધિના નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કર્યું અને જાણવા મળ્યું કે એમ. એરુગિનોસાના બાયોમાસમાં સાયનોફેજની વસ્તીની ઘનતામાં વધારો થવાના સંબંધમાં ઘટાડો થયો છે. સંદર્ભો વાયરસ શેવાળ