Algal virus
الگل وائرس وہ وائرس ہیں جو فوٹو سنتھیٹک سنگل سیل یوکرائٹس، طحالب کو متاثر کرتے ہیں۔ 2020 تک، 61 وائرس تھے جو طحالب کو متاثر کرنے کے لیے جانے جاتے تھے۔ طحالب آبی کھانے کے جالوں کے لازمی اجزاء ہیں اور غذائی اجزاء کی سائیکلنگ کو چلاتے ہیں، لہذا طحالب کی آبادی کو متاثر کرنے والے وائرس ان پر انحصار کرنے والے حیاتیات اور غذائی اجزاء کے سائیکلنگ کے نظام کو بھی متاثر کرتے ہیں۔ اس طرح، یہ وائرس دنیا بھر میں اہم معاشی اور ماحولیاتی اثرات مرتب کر سکتے ہیں۔ ان کے جینوم 4.4 سے 560 کلو بیس جوڑوں (کے بی پی) کے درمیان مختلف ہوتے ہیں اور استعمال شدہ ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی آکسی ریبونوکلک ایسڈ (ڈی ایس ڈی این اے)، ڈبل اسٹرینڈڈ ربونوکلک ایسڈ (ڈی ایس آر این اے)، سنگل اسٹرینڈڈ ڈی آکسی ریبونوکلک ایسڈ (ایس ایس ڈی این اے)، اور سنگل اسٹرینڈڈ ربونوکلک ایسڈ (ایس ایس آر این اے)۔ وائرس کا قطر 20 اور 210 این ایم کے درمیان تھا۔ 1979 میں طحالب کو متاثر کرنے والے پہلے وائرس کی دریافت کے بعد سے، طحالب کو متاثر کرنے والے نئے وائرس کو تلاش کرنے کے لیے کئی مختلف تکنیکیں استعمال کی گئی ہیں اور ایسا لگتا ہے کہ بہت سے طحالب کو متاثر کرنے والے وائرس دریافت ہونے کے لیے باقی ہیں ڈی این اے وائرس وہ وائرس جو ڈی این اے، ڈی این اے وائرس کا استعمال کرتے ہوئے اپنی جینومک معلومات کو ذخیرہ کرتے ہیں، طحالب کو متاثر کرنے والے وائرس کی بہترین مطالعہ شدہ ذیلی گروہ بندی ہیں۔ یہ خاص طور پر ڈی ایس ڈی این اے وائرس فیملی، فائکوڈناویریڈی کے لیے درست ہے۔ تاہم، ڈی ایس ڈی این اے وائرس کے دیگر گروپ بشمول خاندان میمیوریڈی سے تعلق رکھنے والے وشال وائرس بھی طحالب کو متاثر کرتے ہیں۔ 65 الگل جینوموں کے ایک حالیہ سروے سے پتہ چلا ہے کہ نیوکلیوسیٹوپلاسمک لارج ڈی این اے وائرس (این سی ایل ڈی وی) سے تعلق رکھنے والے کچھ وائرس، جو کہ فائکوڈنوائریڈی اور میمیوریڈی دونوں وائرل خاندانوں پر مشتمل بڑا وائرل گروپ ہے، نے میزبان کے 24 جینوموں میں خود کو ضم کر لیا تھا۔ حال ہی میں، ایس ایس ڈی این اے وائرس، جیسے کہ ڈائیٹم سے متاثر ہونے والے وائرس بیسیلڈنوائریڈی کے گروپ کو دریافت کیا گیا ہے کہ آر این اے وائرس آر این اے وائرس بھی الگل میزبانوں پر حملہ کرتے ہیں۔ ایسے ڈی ایس آر این اے وائرس ہیں جیسے کہ ریوویریڈی خاندان سے تعلق رکھنے والے جو مائیکروموناس پسلا اور ایس ایس آر این اے وائرس کو متاثر کرتے ہیں جیسے کہ بیسیلرن وائرس جینس سے تعلق رکھنے والے جو ڈائیٹم چیٹوسیروس ٹینیسیمس کو متاثر کرتے ہیں۔ الگل جینوم میں آر این اے وائرس جین کے شامل ہونے کی بھی اطلاع ملی ہے۔ مرجان اینڈوسیمبیوٹک طحالب، سمبیوڈینیم کے جینوموں میں سنگل اسٹرینڈڈ ڈائنوفلیجلیٹ-انفیکٹنگ وائرس کے جینوں کا پتہ چلا ہے۔ ڈیاٹم وائرس ڈیاٹم سمندری اور میٹھے پانی کے نظاموں میں پائے جانے والے سب سے عام فائٹوپلانکٹن گروپوں میں سے ہیں۔ ان کا تخمینہ لگ بھگ 12,000-13، 000 پرجاتیوں پر مشتمل ہے جو سمندر کے اندر سمندری بنیادی پیداوار کا 35-70% اور دنیا کی بنیادی پیداواری صلاحیت کا تقریبا 20 فیصد ہے۔ دیگر بنیادی اہم پروڈیوسروں کے درمیان، ڈیاٹم وائرل انفیکشن کا شکار ہو سکتے ہیں۔ ڈیاٹم وائرس وائرس کا ایک گروپ ہے جو ڈیاٹم کو متاثر کرتا ہے اور ممکنہ طور پر ڈیاٹم آبادی کے اندر آبادی کی حرکیات اور اموات کی شرح کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے۔ ڈیاٹم وائرس انتہائی متنوع ہوتے ہیں اور ان کے مخصوص میزبان خلیوں کے ساتھ مختلف قسم کے پیچیدہ تعاملات ہو سکتے ہیں۔ ان کے بارے میں یہ بھی جانا جاتا ہے کہ وہ سیل لائسس اور غذائیت کی رہائی کا سبب بننے کی صلاحیت رکھتے ہیں جو ماحولیاتی نظام میں غذائی اجزاء کو جاری کرنے اور ڈیاٹم کی آبادی کو منظم کرنے کی صلاحیت کے حوالے سے ان کے اہم ماحولیاتی اثرات کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ ڈیاٹم وائرس کی دریافت ڈیاٹم وائرس کی دریافت 1970 کی دہائی کے اوائل میں ہوئی جب سائنس دانوں نے پہلی بار ڈیاٹم کی ثقافتوں میں وائرل جیسے ذرات کا مشاہدہ کیا۔ مزید برآں، یہ 1990 کی دہائی تک نہیں تھا کہ سمندری وائرس سمندری حیاتیات کی طرف ممکنہ طور پر روگجنک ہونے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ پہلے ڈیاٹم وائرس کی شناخت اور الگ تھلگ کیا گیا تھا، اور اس کی خصوصیت 2004 میں جاپان کے بحیرہ اریک سے کی گئی تھی اور اسے ریزوسولینیا سیٹجیرا آر این اے وائرس (آر ایس آر این اے وی) کے طور پر درجہ بند کیا گیا تھا۔ ریزوسولینیا سیٹجیرا آر این اے وائرس (آر ایس آر این اے وی) میں میزبان حیاتیات کے اندر سائٹوپلازم کی وائرل ریپلیکیشن سائٹ پائی گئی۔ ریزوسولینیا سیٹجیرا آر این اے وائرس (آر ایس آر این اے وی) کے وائرل ذرہ میں ایک آئکوساہڈرل شکل پائی گئی جس میں دم کی کمی ہے اور یہ ایک ہی پھنسے ہوئے آر این اے ڈھانچے کا ہے۔ اس کے بعد، ایک اور تحقیقی مطالعہ میں ایک ڈیاٹم وائرس پایا گیا جسے سمندری ڈیاٹم سکیلٹونیما کوسٹٹم سے الگ کیا گیا تھا۔ اس وائرس، جسے بعد میں سکیلٹونیما کوسٹٹم ڈی این اے وائرس (ایس سی ڈی سی وی) کا نام دیا گیا، میں ایک آئکوساہیڈرل کیپسیڈ اور ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے جینوم پایا گیا۔ اس کے بعد، سکیلٹونیما کوسٹٹم ڈی این اے وائرس (ایس سی ڈی سی وی) کی دریافت کے بعد، ایک اور ڈیاٹم وائرس کو الگ کیا گیا اور اسے چیٹوسیروس سیٹوینسس ڈی این اے وائرس (سی سیٹ ڈی این اے وی) کے طور پر نمایاں کیا گیا، جو ڈیاٹم چیٹوسیروس سیٹوینسس کو متاثر کرتا پایا گیا۔ وائرس کے تناؤ (سی سیٹ ڈی این اے وی) کی خصوصیت اور شناخت ڈیاٹم چیٹوسیروس سیٹوینسس کے اندر موجود ہونے کے طور پر کی گئی تھی، جو جاپان کے سیٹو جزیرہ سمندر کے ساحل سے دور واقع پایا گیا تھا۔ چیٹوسیروس سیٹوینسس کا وائرل ذرہ میزبان جاندار کے سائٹوپلازم کے اندر پایا گیا تھا، اور وائرل جینوم ایک بند سرکلر ایس ایس ڈی این اے پایا گیا تھا جس میں نامعلوم لکیری سنگل اسٹرینڈڈ نیوکلیوٹائڈز کے حصے تھے جس میں یہ مخصوص وائرس جینوم ڈھانچہ اس لحاظ سے منفرد ہے کہ یہ کسی دوسرے ڈیاٹم وائرس کے اندر نہیں پایا گیا ہے۔ (سی سیٹ ڈی این اے وی) کی دریافت اور اس کے منفرد جینوم ڈھانچے کی وجہ سے، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ دیگر نامعلوم ڈیاٹم وائرس متنوع اور منفرد وائرل جینومک ڈھانچے کے حامل ہو سکتے ہیں۔ (سی سیٹ ڈی این اے وی) کی دریافت کے بعد سے، مختلف دیگر ڈیاٹم وائرس کو الگ تھلگ اور شناخت کیا گیا ہے، جن میں بیسیلڈنوائریڈی، فائیکوڈنوائریڈی، اور پکورنوائریڈی کے اراکین شامل ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ ڈیاٹم وائرس کی منتقلی بنیادی طور پر افقی جین کی منتقلی کے ذریعے ہوتی ہے۔ ڈیاٹم وائرس کے اندر افقی جین کی منتقلی اس وقت ہوتی ہے جب ڈیاٹم وائرس ڈیاٹم کو متاثر کرتا ہے اور پھر براہ راست رابطے کے ذریعے یا پانی کے کالم کے اندر تعاملات کے ذریعے دوسرے ڈیاٹم میں پھیلتا ہے۔ ڈیاٹم وائرس انتہائی متعدی ہوتے ہیں اور ڈیاٹم آبادی کے اندر تیزی سے پھیلنے کی صلاحیت رکھتے ہیں جس کی وجہ سے حیاتیات کی نشوونما اور فعلیات میں نمایاں تبدیلیاں آتی ہیں۔ ڈیاٹم وائرس کی منتقلی کو ممکنہ طور پر اس حقیقت سے سمجھایا جا سکتا ہے کہ ڈیاٹم بڑی کالونیاں یا زنجیروں کی تشکیل کے لیے جانے جاتے ہیں، جو ڈیاٹم وائرس کو نئے میزبان حیاتیات میں متاثر کرنے اور پھیلانے کا کافی موقع فراہم کرتے ہیں۔ مزید برآں، کچھ ڈیاٹم وائرسوں میں عمودی ترسیل کی صلاحیت دکھائی گئی ہے جس میں انہیں والدین ڈیاٹم سے ڈیاٹم کی اولاد میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ عمودی ترسیل کی شکل ڈیاٹم وائرس کو طویل عرصے تک برقرار رکھنے کی اجازت دیتی ہے اور ڈیاٹم آبادیوں کے ارتقاء اور جینیاتی تنوع کو متاثر کر سکتی ہے۔ اس قسم کی منتقلی کے طریقہ کار کو پوری طرح سے سمجھا نہیں گیا ہے، لیکن یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اس قسم کی منتقلی کو غیر جنسی تولید اور ڈیاٹمز کے اندر خلیوں کی تقسیم کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے۔ درجہ بندی درج ذیل خاندانوں کو تسلیم کیا جاتا ہے۔ Bacilladnaviridae Phycodnaviridae Pikornaviridae ایپلی کیشنز الگی سے حاصل کردہ بائیو ڈیزل الگل وائرس میں جیواشم ایندھن کے متبادل توانائی کے ذرائع کی تیاری کے لیے استعمال ہونے کی صلاحیت ہے۔ مزید خاص طور پر، سبز مائیکرو ایلگی اور سائانوبیکٹیریا سے حاصل کردہ بائیو ڈیزل کی پیداوار کے عمل کے دوران الگل وائرس کو ایک آلے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ دیا گیا ہے کہ سبز طحالب اور سائانوبیکٹیریا میں حیاتیاتی ایندھن کی تخلیق کے لیے ضروری اجزاء ہوتے ہیں۔ خاص طور پر، سبز الگل خلیات اور سائانوبیکٹیریا دونوں سیلولر مصنوعات تیار کرتے ہیں جنہیں لپڈ کہا جاتا ہے۔ لپڈ میں ٹرائگلیسرائڈز ہوتے ہیں جن میں سے براہ راست بائیو ڈیزل بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، سبز مائیکرو ایلگی اور سائانوبیکٹیریا کو بائیو ڈیزل کی معیاری تجارتی پیداوار کے لیے استعمال نہیں کیا گیا ہے کیونکہ ان ذرائع سے لپڈ کی مناسب پیداوار حاصل کرنے میں دشواری ہوتی ہے۔ بائیو ڈیزل کی پیداوار میں استعمال سبز مائیکرو ایلگی پر پیشگی علاج کے طور پر الگل وائرس کا استعمال لپڈ نکالنے کے عمل کے لیے ایک موثر طریقہ کار میں تبدیلی پایا گیا ہے۔ اس مخصوص الگل وائرس کا استعمال یونی سیلولر کلوریلا الگل خلیوں کے اندر متاثر کرنے اور نقل کرنے کی خصوصیت کی صلاحیت کو دیکھتے ہوئے کیا گیا تھا۔ لائٹک الگل وائرس کے اپنے خلیے کے میزبان کو متاثر کرنے کے بعد، وہ بالغ وائرینز کی نقل بناتے ہیں اور انہیں جمع کرتے ہیں جو میزبان الگل سیل کو خارج کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ سیل کے اندر بالغ الگل وائرس کے ذریعہ الگل میزبان سیل کی سیل وال کا انحطاط کلیدی عنصر ہے جو الگل خلیوں سے زیادہ موثر لپڈ نکالنے کا باعث بنتا ہے۔ حدود محققین نوٹ کرتے ہیں کہ ایک الگل وائرس ایک خاص الگل وائرس کے بار بار استعمال کے بعد لائسوجینک سائیکل تیار کر سکتا ہے۔ لائسوجینک وائرل تبدیلی کی صورت میں، الگل وائرس سیل میزبان کو لائس کرنے کا مطلوبہ کام انجام نہیں دے گا۔ اس کے بجائے، جب ایک لائسوجینک الگل وائرس اپنا جینیاتی مواد الگل سیل میزبان میں جاری کرتا ہے، تو جینیاتی مواد نئے پختہ وائرس کی نشوونما کے لیے جینیاتی نقل اور پروٹین کی ترکیب شروع کرنے کے برخلاف الگل میزبان جینوم کے اندر چھپ جاتا ہے۔ الگل کے پھولوں کو کنٹرول کرنا فطرت میں، الگل کے وائرس کو الگل کے پھولوں کی موت میں ماحولیاتی کردار ادا کرنے کے لیے دیکھا گیا ہے۔ اس کے پیش نظر، سائنس دانوں نے تجویز پیش کی ہے کہ الگل وائرس میں الگل کے کھلنے پر قابو پانے کے لیے حیاتیاتی علاج کے طور پر استعمال ہونے کی صلاحیت ہے۔ مثال کے طور پر، ایک خاص الگل وائرس، جسے سائانوفیج کہا جاتا ہے، کا استعمال سائانوبیکٹیریا کے نقصان دہ الگل کے پھولوں کو کنٹرول کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ لائٹک سائانوفیجز اکثر مائیکرو سسٹس سائانوبیکٹیریا کی موجودگی میں پائے جاتے ہیں۔ خاص طور پر، سائانوفیجز کا مائکرو سسٹس ایروگینوسا کی آبادی پر قابو پانے پر جو اثر پڑتا ہے وہ دلچسپی کا موضوع رہا ہے کیونکہ سائانوبیکٹیریا کی یہ نسل عام طور پر نقصان دہ الگل کے پھولوں کا ذمہ دار ہے۔ لیب کے ایک مطالعے میں، ایم ایروگینوسا کو جمع کیا گیا اور پھر سائانوفیج کے ساتھ علاج کیا گیا جو ایک جھیل میں ایم ایروگینوسا کی موجودگی میں پایا گیا۔ چھ دنوں کے بعد، ایم۔ ایروگینوسا الگل بائیو ماس میں 95 فیصد کمی واقع ہوئی تھی۔ لیب کے ایک اور مطالعے کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ سائانوفیجز ایک کنٹرول شدہ یوٹروفک ترتیب میں الگل کے کھلنے کی موت کے اپنے مشاہدہ شدہ فنکشن کو برقرار رکھتے ہیں۔ اس صورت میں، سیانوفیجز کے ساتھ علاج کرنے پر ایم ایروگینوسا کا بائیو ماس بھی بہت کم ہو جاتا ہے۔ ایم ایروگینوسا اور سائانوفیج کے درمیان ایک منفی ارتباط بھی قدرتی ترتیب میں درج کیا گیا ہے۔ میٹھے پانی کے جسم، جھیل میکاٹا میں، محققین نے ایم ایروگینوسا الگل کی نشوونما کے نمونوں کا تجزیہ کیا اور پتہ چلا کہ ایم ایروگینوسا کے بائیو ماس میں سائانوفیج کی آبادی کی کثافت میں اضافے کے سلسلے میں کمی واقع ہوئی ہے۔ حوالہ جات وائرس الگی