Poxviridae
पॉक्सविरिडे डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए वायरस का एक परिवार है। कशेरुकी और आर्थ्रोपोड प्राकृतिक मेजबान के रूप में कार्य करते हैं। वर्तमान में इस परिवार में 83 प्रजातियां हैं, जो 22 वंशों में विभाजित हैं, जिन्हें दो उप-परिवारों में विभाजित किया गया है। इस परिवार से जुड़े रोगों में चेचक शामिल है। पॉक्सवायरस की चार प्रजातियाँ मनुष्यों को संक्रमित कर सकती हैंः ऑर्थोपोक्सवायरस, पैरापोक्सवायरस, याटापॉक्सवायरस, मोलुसिपोक्सवायरस। ऑर्थोपोक्सवायरसः चेचक वायरस (वैरिओला), वैक्सीनिया वायरस, काउपॉक्स वायरस, मंकीपॉक्स वायरस; पैरापॉक्सवायरसः ओआरएफ वायरस, स्यूडोकोपॉक्स, बोवाइन पैप्युलर स्टेमाइटिस वायरस; याटापॉक्सवायरसः टैनापॉक्स वायरस, याबा मंकी ट्यूमर वायरस; मोलुसिपोक्सवायरसः मोलस्कम कॉन्टैगियोसम वायरस (एमसीवी)। सबसे आम हैं वैक्सीनिया (भारतीय उपमहाद्वीप में देखा गया) और मोलस्कम संक्रामक, लेकिन मंकीपॉक्स संक्रमण बढ़ रहे हैं (पश्चिम और मध्य अफ्रीकी वर्षावन देशों में देखा गया)। इसी तरह से नामित रोग चिकनपॉक्स एक वास्तविक पॉक्सवायरस नहीं है और यह हर्पिसवायरस वैरिसेला जोस्टर के कारण होता है। व्युत्पत्ति परिवार का नाम, पॉक्सविरिडे, त्वचा पर पॉक्स पैदा करने वाली बीमारियों से जुड़े वायरसों के मूल समूह की विरासत है। आधुनिक वायरल वर्गीकरण फेनोटाइपिक विशेषताओं पर आधारित है; आकृति विज्ञान, न्यूक्लिक एसिड का प्रकार, प्रतिकृति का तरीका, मेजबान जीव, और वे किस प्रकार की बीमारी का कारण बनते हैं। चेचक वायरस परिवार का सबसे उल्लेखनीय सदस्य बना हुआ है। पॉक्स वायरस, विशेष रूप से चेचक के कारण होने वाले रोगों के बारे में सदियों से पता चला है। सबसे शुरुआती संदिग्ध मामलों में से एक मिस्र के राजा रामसेस पंचम का है, जिनके बारे में माना जाता है कि उनकी मृत्यु लगभग 1150 वर्ष ईसा पूर्व में चेचक से हुई थी। ऐसा माना जाता था कि चेचक को 8वीं शताब्दी की शुरुआत में यूरोप में और फिर 16वीं शताब्दी की शुरुआत में अमेरिका में स्थानांतरित कर दिया गया था, जिसके परिणामस्वरूप परिचय के दो वर्षों के भीतर 32 लाख एज़्टेक की मौत हो गई थी। मरने वालों की इस संख्या के लिए सहस्राब्दियों से स्वदेशी आबादी के वायरस के संपर्क में आने की पूरी कमी को जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। एडवर्ड जेनर के यह दिखाने के एक सदी बाद कि कम शक्तिशाली काउपॉक्स का उपयोग अधिक घातक चेचक के खिलाफ प्रभावी ढंग से टीकाकरण के लिए किया जा सकता है, चेचक के खिलाफ सभी को टीकाकरण करने का एक विश्वव्यापी प्रयास दुनिया को प्लेग जैसी महामारी से छुटकारा दिलाने के अंतिम लक्ष्य के साथ शुरू हुआ। स्थानीय चेचक का अंतिम मामला 1977 में सोमालिया में हुआ था। दो वर्षों में व्यापक खोजों में कोई और मामला नहीं मिला और 1979 में विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यू. एच. ओ.) ने इस बीमारी को आधिकारिक रूप से समाप्त घोषित कर दिया। 1986 में, सभी वायरस के नमूनों को नष्ट कर दिया गया या दो अनुमोदित डब्ल्यूएचओ संदर्भ प्रयोगशालाओं में स्थानांतरित कर दिया गयाः रोग नियंत्रण और रोकथाम के लिए संघीय केंद्रों (सी. डी. सी.) के मुख्यालय में। अटलांटा, जॉर्जिया (संयुक्त राज्य अमेरिका) और मास्को में इंस्टीट्यूट ऑफ वायरस प्रिपरेशन में। 11 सितंबर, 2001 के बाद अमेरिकी और ब्रिटेन की सरकारों ने जैविक आतंकवाद में चेचक, या चेचक जैसी बीमारी के उपयोग पर चिंता बढ़ा दी है। हालांकि, वैक्सीनिया वायरस, मैक्सोमा वायरस, टैनापॉक्स वायरस और रेकून पॉक्स वायरस सहित कई पॉक्सवायरस की वर्तमान में प्रीक्लिनिकल और नैदानिक अध्ययनों में विभिन्न मानव कैंसरों में उनकी चिकित्सीय क्षमता के लिए जांच की जा रही है। माइक्रोबायोलॉजी स्ट्रक्चर पॉक्सविरिडे वायरल कण (विरियन) आम तौर पर ढके होते हैं (बाहरी ढके हुए विरियन), हालांकि वायरस का इंट्रासेल्युलर परिपक्व विरियन रूप, जिसमें अलग-अलग लिफाफा होता है, भी संक्रामक होता है। वे प्रजातियों के आधार पर अपने आकार में भिन्न होते हैं लेकिन आम तौर पर एक ईंट की तरह या एक गोल ईंट के समान एक अंडाकार रूप के रूप में होते हैं क्योंकि वे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम द्वारा लिपटे होते हैं। विरियन असाधारण रूप से बड़ा होता है, इसका आकार लगभग 200 एनएम व्यास और 300 एनएम लंबाई का होता है और इसके जीनोम को डीएनए के एकल, रैखिक, दोहरे-फंसे खंड में ले जाता है। तुलनात्मक रूप से, राइनोवायरस एक विशिष्ट पॉक्सविरिडे विरियन के रूप में 1/10 बड़े होते हैं। 26 अलग-अलग कॉर्डोपॉक्सवायरस जीनोम के जीनोम फाइलोजेनेटिक विश्लेषण से पता चला है कि जीनोम का केंद्रीय क्षेत्र संरक्षित है और इसमें ~ 90 जीन होते हैं। इसके विपरीत अंतिम छोर प्रजातियों के बीच संरक्षित नहीं हैं। इस समूह में एविपोक्सवायरस सबसे अलग है। अगला सबसे अलग वायरस मोलुसिपोक्सवायरस है। कैप्रिपोक्सवायरस, लेपोरिपोक्सवायरस, सुइपोक्सवायरस और यातापोक्सवायरस जेनेरा क्लस्टर एक साथः कैप्रिपोक्सवायरस और सुइपोक्सवायरस एक सामान्य पूर्वज साझा करते हैं और जीनस ऑर्थोपोक्सवायरस से अलग हैं। ओथोपोक्सवायरस वंश के भीतर काउपॉक्स वायरस स्ट्रेन ब्राइटन रेड, एक्ट्रोमेलिया वायरस और मंकीपॉक्स वायरस किसी अन्य सदस्य के साथ निकटता से समूह नहीं बनाते हैं। वैरिओला वायरस और कैमेलपॉक्स वायरस एक उपसमूह बनाते हैं। वैक्सीनिया वायरस सीपीवी-जीआरआई-90 से सबसे अधिक निकटता से संबंधित है। परिवार के सदस्य जीनोम की जी. सी.-सामग्री काफी भिन्न होती है। एविपोक्सवायरस, कैप्रिपोक्सवायरस, सर्विडपॉक्सवायरस, ऑर्थोपोक्सवायरस, सुइपोक्सवायरस, यातापोक्सवायरस और कई अन्य अवर्गीकृत एंटोमोपोक्सवायरस के साथ एक एंटोमोपॉक्स जीनस (बीटा एंटोमोपोक्सवायरस) में जी + सी सामग्री कम होती है जबकि अन्य-मोलुसिपोक्सवायरस, ऑर्थोपोक्सवायरस, पैरापोक्सवायरस और कुछ अवर्गीकृत कॉर्डोपोक्सवायरस-में अपेक्षाकृत उच्च जी + सी सामग्री होती है। इन मतभेदों के कारणों का पता नहीं चल पाया है। पॉक्सवायरस की प्रतिकृति में कई चरण शामिल हैं। वायरस सबसे पहले मेजबान कोशिका की सतह पर एक रिसेप्टर से जुड़ता है; पॉक्सवायरस के लिए रिसेप्टर्स को ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स माना जाता है। रिसेप्टर से जुड़ने के बाद, वायरस उस कोशिका में प्रवेश करता है जहाँ यह खोलता है। वायरस का पता लगाना दो चरणों वाली प्रक्रिया है। सबसे पहले बाहरी झिल्ली को हटा दिया जाता है क्योंकि कण कोशिका में प्रवेश करता है; दूसरा वायरस कण (बाहरी झिल्ली के बिना) कोशिका द्रव्य में कोर को छोड़ने के लिए सेलुलर झिल्ली के साथ फ्यूज हो जाता है। पॉक्स वायरल जीन को दो चरणों में व्यक्त किया जाता है। प्रारंभिक जीन गैर-संरचनात्मक प्रोटीन को कूटबद्ध करते हैं, जिसमें वायरल जीनोम की प्रतिकृति के लिए आवश्यक प्रोटीन शामिल हैं, और जीनोम की प्रतिकृति से पहले व्यक्त किए जाते हैं। जीनोम को दोहराने और वायरस कण बनाने के लिए संरचनात्मक प्रोटीन को कूटबद्ध करने के बाद देर से जीन व्यक्त किए जाते हैं। वायरस कण की असेंबली परिपक्वता के पांच चरणों में होती है जो नए ढके हुए विरियन के अंतिम एक्सोसाइटोसिस की ओर ले जाती है। जीनोम की प्रतिकृति बनने के बाद, अपरिपक्व विरियन ए5 प्रोटीन को जोड़कर अंतःकोशिकीय परिपक्व विरियन बनाता है। प्रोटीन संरेखित होता है और अंतःकोशिकीय आच्छादित विरियन का ईंट के आकार का लिफाफा। इन कणों को फिर कोशिका से जुड़े ढके हुए विरियन बनाने के लिए कोशिका प्लाज्मा में जोड़ा जाता है, जो सूक्ष्म नलिकाओं का सामना करता है और एक बाह्य कोशिकीय ढके हुए विरियन के रूप में कोशिका से बाहर निकलने के लिए तैयार होता है। वायरस कण का संयोजन कोशिका के कोशिका द्रव्य में होता है और यह एक जटिल प्रक्रिया है जिस पर वर्तमान में प्रत्येक चरण को अधिक गहराई से समझने के लिए शोध किया जा रहा है। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि यह वायरस बड़ा और जटिल है, प्रतिकृति अपेक्षाकृत तेजी से लगभग 12 घंटे लेती है जब तक कि मेजबान कोशिका वायरस की रिहाई से मर नहीं जाती। डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए जीनोम वाले वायरस के लिए पॉक्सवायरस की प्रतिकृति असामान्य है क्योंकि यह कोशिका द्रव्य में होता है, हालांकि यह अन्य बड़े डीएनए वायरस के लिए विशिष्ट है। पॉक्सवायरस जीनोम प्रतिलेखन के लिए अपनी स्वयं की मशीनरी को कूटबद्ध करता है, एक डी. एन. ए. निर्भर आर. एन. ए. पोलीमरेज़, जो कोशिका द्रव्य में प्रतिकृति को संभव बनाता है। अधिकांश दोहरे फंसे डीएनए वायरस को प्रतिलेखन करने के लिए मेजबान कोशिका के डीएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ की आवश्यकता होती है। ये मेजबान बहुलक नाभिक में पाए जाते हैं, और इसलिए अधिकांश दोहरे फंसे डीएनए वायरस मेजबान कोशिका के नाभिक के भीतर अपने संक्रमण चक्र का एक हिस्सा करते हैं। पॉक्सवायरस के पूर्वज के बारे में पता नहीं है लेकिन संरचनात्मक अध्ययनों से पता चलता है कि यह एक एडेनोवायरस या पॉक्सवायरस और एडेनोवायरस दोनों से संबंधित एक प्रजाति हो सकती है। जीनोम संगठन और डीएनए प्रतिकृति तंत्र के आधार पर रूडिवायरस (रुडिविरिडे) और बड़े यूकेरियल डीएनए वायरसः अफ्रीकी स्वाइन फीवर वायरस (एस्फरविरिडे), क्लोरेला वायरस (फाइकोडनाविरिडे) और पॉक्सवायरस (पॉक्सविरिडे) के बीच एक जातिजनित संबंध मौजूद हो सकते हैं। पॉक्सवायरस जीनोम में उत्परिवर्तन दर प्रति वर्ष प्रति साइट 0.9-1.2 x 10−6 प्रतिस्थापन होने का अनुमान लगाया गया है। एक दूसरा अनुमान इस दर को 0.5-7 ×10−6 प्रति वर्ष प्रति स्थल न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन पर रखता है। एक तीसरा अनुमान दर को 4-6 × 10−6 पर रखता है। कशेरुकी जीवों को संक्रमित करने वाले मौजूदा पॉक्सवायरस के अंतिम सामान्य पूर्वज मौजूद थे। एविपोक्सवायरस वंश 249 ± 69 हजार साल पहले पूर्वज से अलग हो गया था। जीनस ऑर्थोपोक्सवायरस के पूर्वज अन्य क्लैड्स से अलग होने के लिए अगले थे। इस विचलन समय का दूसरा अनुमान इस घटना को 166,000 ± 43,000 साल पहले बताता है। ऑर्थोपोक्सवायरस का मौजूदा वंश में विभाजन लगभग 14,000 साल पहले हुआ था। जीनस लेपोरिपोक्सवायरस लगभग 1,37,000 ±35,000 साल पहले अलग हो गया था। इसके बाद याटापॉक्सवायरस वंश का पूर्वज आया। कैप्रिपोक्सवायरस और सुइपोक्सवायरस के अंतिम सामान्य पूर्वज 111,000 ±29,000 साल पहले अलग हो गए थे। एक मछली से एक पृथक-सैल्मन गिल पॉक्सवायरस-कॉर्डोपोक्सविरिने में सबसे पुरानी शाखा प्रतीत होती है। बर्लिन, जर्मनी में एक नए गिलहरी पॉक्सवायरस के निष्कर्षों के बाद हाल ही में एक नई प्रणाली प्रस्तावित की गई है। चेचक चेचक के प्रकट होने की तारीख तय नहीं की गई है। यह संभवतः 68,000 और 16,000 साल पहले एक कृंतक वायरस से विकसित हुआ था। तिथियों की विस्तृत श्रृंखला आणविक घड़ी को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न अभिलेखों के कारण होती है। एक क्लेड वैरिओला प्रमुख उपभेद (चेचक का अधिक चिकित्सकीय रूप से गंभीर रूप) था जो 400 और 1,600 साल पहले एशिया से फैल गया था। एक दूसरे वंश में अमेरिकी महाद्वीपों से वर्णित एलिस्ट्रिम माइनर (एक फेनोटाइपिक रूप से हल्का चेचक) और पश्चिम अफ्रीका से अलग-थलग दोनों शामिल थे जो वर्तमान से 1,400 और 6,300 साल पहले एक पैतृक नस्ल से अलग हो गए थे। यह वंश कम से कम 800 साल पहले दो उप-वंशों में विभाजित हो गया था। एक दूसरे अनुमान ने टैटेरापॉक्स से वैरिओला के अलगाव को 3000-4000 वर्ष पहले रखा है। यह एक मानव रोग के रूप में चेचक की उपस्थिति के बारे में पुरातात्विक और ऐतिहासिक साक्ष्य के अनुरूप है जो अपेक्षाकृत हाल ही में उत्पत्ति का सुझाव देता है। हालाँकि, यदि उत्परिवर्तन दर को हर्पिसवायरस के समान माना जाता है, तो टैटेरापॉक्स से वैरिओला के बीच विचलन की तारीख 50,000 साल पहले होने का अनुमान लगाया गया है। हालांकि यह अन्य प्रकाशित अनुमानों के अनुरूप है, यह बताता है कि पुरातात्विक और ऐतिहासिक साक्ष्य बहुत अधूरे हैं। इन विषाणुओं में उत्परिवर्तन दर के बेहतर अनुमान की आवश्यकता है। वर्गीकरण उप-परिवार कॉर्डोपॉक्सविरिने की प्रजातियाँ कशेरुकी जीवों को संक्रमित करती हैं और उप-परिवार एंटोमोपॉक्सविरिने की प्रजातियाँ कीटों को संक्रमित करती हैं। कॉर्डोपोक्सविरिने में दस और एंटोमोपोक्सविरिने में तीन मान्यता प्राप्त वंश हैं। निम्नलिखित उप-परिवार और वंश को पहचाना जाता है (-विरिने उप-परिवार को दर्शाता है और-वायरस जीनस को दर्शाता है): कॉर्डोपोक्सविरिने एविपोक्सवायरस कैप्रिपोक्सवायरस सेंटापोक्सवायरस सर्वाइडपोक्सवायरस क्रोकोडायलिडपोक्सवायरस लेपोरिपोक्सवायरस मैक्रोपोक्सवायरस मोलुस्किपोक्सवायरस मस्टेलपोक्सवायरस ऑर्थोपोक्सवायरस ऑरिज़ोपोक्सवायरस पैरापोक्सवायरस टेरोपॉक्सवायरस साल्मोनपोक्सवायरस साइयूरीपोक्सवायरस सुइपोक्सवायरस वेस्परटिलियनपोक्सवायरस याटापोक्सवायरस एंटोमोपोक्सविरिने अल्फोमोपोक्सवायरस बीटा 2012 का कोटिया वायरस एक असामान्य कॉर्डोपॉक्सवायरस है जो एक नए जीनस से संबंधित हो सकता है। कोटिया वायरस को 2019 में नई प्रजाति ओरिजोपॉक्सवायरस सौंपी गई थी। 2019 में पाया गया एक ब्राजीलियाई साही वायरस वायरस से निकटता से संबंधित है। दो और कॉर्डोपोक्सवायरस एनवाई _ 044 और मरमेन्स्क पॉक्सवायरस हैं। इन्हें "योका पॉक्सवायरस" से निकटता से संबंधित माना जाता है। आई. सी. टी. वी. ने उन्हें 2016 में बनाए गए जीनस सेंटापॉक्सवायरस के तहत वर्गीकृत किया है। वैक्सीनिया वायरस प्रोटोटाइपिकल पॉक्सवायरस वैक्सीनिया वायरस है, जो चेचक के उन्मूलन में अपनी भूमिका के लिए जाना जाता है। वैक्सीनिया वायरस विदेशी प्रोटीन अभिव्यक्ति के लिए एक प्रभावी उपकरण है, क्योंकि यह एक मजबूत मेजबान प्रतिरक्षा-प्रतिक्रिया प्राप्त करता है। वैक्सीनिया वायरस मुख्य रूप से कोशिका संलयन द्वारा कोशिकाओं में प्रवेश करता है, हालांकि वर्तमान में जिम्मेदार रिसेप्टर अज्ञात है। वैक्सीनिया में जीन के तीन वर्ग होते हैंः प्रारंभिक, मध्यवर्ती और देर से। ये जीन वायरल आर. एन. ए. पोलीमरेज़ और संबंधित प्रतिलेखन कारकों द्वारा प्रतिलेखित किए जाते हैं। वैक्सीनिया संक्रमित कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में अपने जीनोम की प्रतिकृति बनाता है, और अंतिम चरण के जीन अभिव्यक्ति के बाद विरियन मॉर्फोजेनेसिस से गुजरता है, जो एक लिफाफा झिल्ली के भीतर निहित इंट्रासेल्युलर परिपक्व विरियन का उत्पादन करता है। लिफाफा झिल्ली की उत्पत्ति अभी भी अज्ञात है। अंतःकोशिकीय परिपक्व विरियन को फिर गोल्गी उपकरण में ले जाया जाता है जहां इसे एक अतिरिक्त दो झिल्ली के साथ लपेटा जाता है, जो अंतःकोशिकीय आच्छादित वायरस बन जाता है। यह कोशिका परिधि तक पहुंचने के लिए साइटोस्केलेटल माइक्रोट्यूबुल्स के साथ ले जाया जाता है, जहां यह कोशिका से जुड़े आवरण वायरस बनने के लिए प्लाज्मा झिल्ली के साथ फ्यूज हो जाता है। यह कोशिका सतहों पर एक्टिन पूंछ को ट्रिगर करता है या बाहरी ढके हुए विरियन के रूप में जारी किया जाता है। क्वोक्कापॉक्स वायरस जल मौसा संदर्भ चेचक वायरस सहित ऑर्थोपोक्सवायरस और पैरापोक्सवायरस जेनेरा के इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ को वायरस के वर्गीकरण पर अंतर्राष्ट्रीय समिति द्वारा उनकी पॉक्सविरिडे चित्र गैलरी में एकत्र किया गया है। एन. सी. बी. आई. वर्गीकरण पृष्ठ वायरल जैव सूचना विज्ञान संसाधन केंद्र में पॉक्सविरिडे। वायरलज़ोनः पॉक्सविरिडे आई. सी. टी. वी. वायरस पैथोजन डेटाबेस एंड एनालिसिस रिसोर्स (वी. आई. पी. आर.): पॉक्सविरिडे वायरस परिवार