मानव बनाउन मद्दत गर्ने भाइरस यद्यपि तिनीहरू सामान्यतया रोग निम्त्याउने र कहिलेकाहीं विनाशकारी महामारीहरूसँग सम्बन्धित छन्, भाइरसहरूले पनि मानव विकासमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ - र तिनीहरू बिना तपाईं यहाँ हुनुहुन्न।
कोलम्बियाको एन्डिज पहाडमा बस्ने माबुया छेपारो अन्य सरीसृपहरू जस्तै होइनन्। धेरैजसो सरीसृपहरूले कडा खोलको साथ अण्डा दिन्छन्, केही माबुया प्रजातिहरूले जवान जीवनलाई जन्म दिन्छन्। महत्त्वपूर्ण रूपमा, आमाहरूसँग प्लेसेन्टा हुन्छ: तिनीहरूको शरीर भित्र विकासशील युवाहरूलाई खुवाउने विशेष अंगहरू।
प्लेसेन्टाहरू सामान्यतया मुसा र मानवजस्ता स्तनपायी प्राणीहरूसँग सम्बन्धित छन्: हामी प्लेसेन्टल स्तनपायी हौं। तर अन्य प्रकारका जनावरहरूले पनि प्लेसेन्टा विकसित गरेका छन्। र २००१ मा कोलम्बियाको बुकारामाङ्गाको इन्डस्ट्रियल युनिभर्सिटी अफ सान्टान्डरका प्राणीविज्ञानी मार्था प्याट्रिसिया रामिरेज-पिनिला र एड्रियाना जेरेजले माबुया छेपारोमा अत्यन्त उन्नत प्लेसेन्टाहरू छन्, हाम्रो भन्दा धेरै भिन्न नभएको खुलासा गरे।
यो सरीसृपको लागि पर्याप्त अचम्मलाग्दो थियो, जसले सामान्यतया छालाको अण्डा दिन्छ, वास्तविक खुलासा १६ वर्ष पछि आयो, जब रामिरेज-पिनिलाले पेरिस, फ्रान्समा गुस्ताभ रुसीका आनुवंशिकविद् थियरी हेडम्यान र उनका सहकर्मीहरूसँग मिलेर काम गरे। तिनीहरूले पत्ता लगाए कि छेपारोमा एउटा जीन हुन्छ जुन प्लेसेन्टाको निर्माणको लागि आवश्यक हुन्छ, र त्यो जीन भाइरसबाट आएको हो।
पछिल्लो २५ मिलियन वर्ष भित्र, छेपारोका पुर्खाहरू भाइरसबाट संक्रमित भएका थिए जसले तिनीहरूको जीनोममा आफ्नै डीएनए समावेश गर्यो। तर हानि हुनुको सट्टा, छेपारोहरूले कुनै न कुनै रूपमा भाइरल डीएनए को-अप्ट गरे र आफ्नो पहिलो प्लेसेन्टा विकास गर्न प्रयोग गरे। भाइरसलाई धन्यवाद, छेपारोले नयाँ अंग विकसित गर्यो।
"जीनोमिक अधिग्रहण गैर-प्लेसेन्टलबाट प्लेसेन्टल छेपारोमा परिवर्तनसँग मेल खायो," हेडम्यान भन्छन्।
यस कथाको बारेमा असामान्य कुरा, तथापि, यो असामान्य छैन। मानव जीनोमको दशौं भाग भाइरसबाट आउँछ, र त्यो भाइरल डीएनएले हाम्रो विकासमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ। त्यसमध्ये केही स्तनधारी प्लेसेन्टाको स्रोत थियो। अन्य बिट्स रोग विरुद्ध हाम्रो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया र नयाँ जीन को गठन मा संलग्न छन्। भाइरसविना मानिसको विकास हुने थिएन।
त्यहाँ चार ज्ञात रेट्रोभाइरसहरू छन् जसले मानिसहरूलाई संक्रमित गर्छ, जसमा HIV-1 - यस प्रकारका भाइरसहरूले हाम्रो विकासलाई आकार दिन मद्दत गरेको छ (क्रेडिट: गेटी छविहरू)
त्यहाँ चार ज्ञात रेट्रोभाइरसहरू छन् जसले मानिसहरूलाई संक्रमित गर्छ, जसमा HIV-1 - यस प्रकारका भाइरसहरूले हाम्रो विकासलाई आकार दिन मद्दत गरेको छ (क्रेडिट: गेटी छविहरू)
भाइरसहरू यति सरल छन् कि धेरै जीवविज्ञानीहरूले तिनीहरूलाई पूर्ण रूपमा जीवित मान्दैनन्। प्रत्येक भाइरस अनिवार्य रूपमा आनुवंशिक सामग्रीको माइक्रोस्कोपिक प्याकेज हो। तिनीहरू जीवित कोशिकाहरूलाई संक्रमित गरेर मात्र पुन: उत्पादन गर्न सक्छन्: तिनीहरू आफैंको प्रतिलिपि बनाउन कोशिकाको मेसिनरीलाई विघटन गर्छन्। यसो गर्दा तिनीहरू प्रायः आफ्ना होस्टहरूलाई बिरामी बनाउँछन्।
होस्टको जीनोममा आफ्नै आनुवंशिक सामग्री घुसाउने भाइरसहरूलाई रेट्रोभाइरस भनिन्छ। तिनीहरूको प्रकृति पहिलो पटक १९६० र १९७० मा बुझिएको थियो, यद्यपि केही दशकहरू पहिले अलग गरिएको थियो। १९६४ मा सुझाव पछ्याउँदै कि केहि भाइरसहरूले तिनीहरूको आफ्नै आनुवंशिक सामग्रीलाई तिनीहरूको होस्टको डीएनएमा प्रतिलिपि गर्न सक्छ, अन्वेषकहरूले कुखुराको जीनोमहरूमा भाइरल उत्पत्तिको डीएनए पहिचान गरे।
भाइरसहरूको ठूलो र विविध समूह भए पनि, हाल चारवटा रेट्रोभाइरसहरू मात्र मानिसहरूलाई संक्रमित गर्न जान्छन्। सबै १९८० को दशकमा पत्ता लगाइयो: मानव T-lymphotropic भाइरस 1 (HTLV-1), जसले क्यान्सरको रूप निम्त्याउँछ, नजिकको सम्बन्धित HTLV-2 संग; र मानव इम्युनोडेफिशियन्सी भाइरस (एचआईभी) प्रकार १ र २, जसले एड्स निम्त्याउँछ।
यदि रेट्रोभाइरसले व्यक्तिको फोक्सो वा छालाको कोशिकालाई संक्रमित गर्छ भने, त्यो व्यक्तिको लागि नराम्रो खबर हुन सक्छ, तर यसले हाम्रो प्रजातिको विकासमा सीमित परिणामहरू निम्त्याउँछ किनभने यो DNA अर्को पुस्तामा हस्तान्तरण हुँदैन। यद्यपि, कहिलेकाहीँ रेट्रोभाइरस जर्मलाइनमा पुग्छ: कोशिकाहरू जसले अण्डा र शुक्राणुलाई जन्म दिन्छ, जहाँ भाइरल डीएनए हाम्रो सन्तानमा पास गर्न सकिन्छ। भाइरल डीएनएका यी टुक्राहरूलाई एन्डोजेनस रेट्रोभाइरस वा ERVs भनिन्छ। यो भाइरल DNA को यी सम्पदा बिट्स हो जसले विकासको पाठ्यक्रम परिवर्तन गर्न सक्छ।
ERVs जताततै
मानव जीनोमको पहिलो मस्यौदा 2001 मा प्रकाशित हुँदा मानव ERVs को सरासर स्केल प्रकट भएको थियो। "यसले त्यहाँ धेरै मात्रामा भाइरल अनुक्रम थियो," हेडम्यान भन्छन्। मानव जीनोमको लगभग ८% ERVs समावेश गर्दछ।
तिनीहरूमध्ये केही साँच्चै पुरातन छन्। २०१३ मा भएको एउटा अध्ययनले मानव क्रोमोजोम १७ मा एक ERV पहिचान गर्यो जुन कम्तिमा १०४ मिलियन वर्ष पुरानो र सम्भवतः पुरानो हो। यसको मतलब यो डायनासोरहरूले पृथ्वीमा शासन गरेको युगको गहिराइमा स्तनधारी जनावरलाई संक्रमित गर्ने भाइरसको परिणाम हो। ERV केवल प्लेसेन्टा भएका स्तनपायीहरूमा पाइन्छ, त्यसैले यो प्लेसेन्टल स्तनपायीहरू तिनीहरूको मार्सुपियल कजिनहरूबाट विभाजित भएपछि चाँडै एकीकृत भएको हुन सक्छ।
तपाईंलाई यो पनि मन पर्न सक्छ:
हामी कसरी जान्दछौं कि मानिसहरूले निएन्डरथलहरूसँग यौन सम्बन्ध राखेका थिए
किन मानव जीनोम कहिल्यै पूरा भएन
तपाईंको जीनले तपाईंको निर्णयलाई कसरी प्रभाव पार्छ
ERV हरू स्तनधारी र सरीसृपहरूमा मात्र सीमित छैनन्। इटालीको क्याग्लियारी विश्वविद्यालयका आणविक भाइरोलोजिस्ट निकोल ग्रान्डी भन्छन्, "सबै कशेरुकाहरूमा अन्तर्जात रेट्रोभाइरसहरू हुन्छन्।"
धेरैजसो मानव ERV हरू हाम्रो प्रजातिहरूका लागि अद्वितीय छैनन् तर कम्तिमा केही अन्य प्राइमेटहरू, जस्तै चिम्पान्जीहरूमा पनि फेला पार्न सकिन्छ। यसको मतलब तिनीहरू लाखौं वर्ष पहिले प्राइमेट जीनोममा आएका थिए, हाम्रो आफ्नै प्रजातिहरू विकसित हुनुभन्दा धेरै अघि, र हामीले तिनीहरूलाई हाम्रा बाँदर पुर्खाहरूबाट विरासतमा पायौं।
चाखलाग्दो कुरा के छ भने, पछिल्लो केही हजार वर्षमा मानव जीनोममा नयाँ ERVs प्रवेश गरेको कुनै प्रमाण छैन। हाम्रो प्रजातिले हाल सामना गर्नुपर्ने रेट्रोभाइरसहरू मात्र एचटीएलभी र एचआईभी हुन्, ग्रान्डी भन्छन्, र न त कीटाणु कोशिकाहरूलाई संक्रमित गरेको रिपोर्ट गरिएको छ। ग्रान्डी भन्छन्, "अहिले हामी मानिसमा सक्रिय एन्डोजेनाइजेसन देख्न सक्दैनौं।"
यो केहि अन्य प्रजातिहरु को एकदम विपरीत छ। कोआलाहरू हाल कोआला रेट्रोभाइरस (KoRV) द्वारा आक्रमण भइरहेको छ, जसबाट DNA कोआलाहरूको केही जनसंख्यामा पाइन्छ तर अरूमा होइन। कोआला आनुवंशिकीहरू त्यसैले "वास्तविक समयमा जीनोम आक्रमण" हेर्न सक्षम छन्।
प्लेसेन्टाको उत्पत्ति
मानव ERVs लाई पहिले निष्क्रिय "जीवाश्म अनुक्रम" वा जीनोमको "जंक DNA" को भागको रूपमा सोचिएको थियो। यद्यपि, धेरै कथित जंक DNA सँग समानतामा, यसले धेरै मानव ERV हरू सक्रिय छन् भनेर पत्ता लगाउँछ। (डेभिड कक्सको यस लेखमा जंक डीएनएले खेल्न सक्ने महत्त्वपूर्ण भूमिकाको बारेमा जान्नुहोस्।)
मानव जीनोममा सबैभन्दा बढी अध्ययन गरिएको ERVs लाई HERV-W भनिन्छ, पहिलो पटक १९९९ मा वर्णन गरिएको थियो। तिनीहरूले सिन्सिटिन भनिने प्रोटिनलाई एन्कोड गर्छन्, जुन प्लेसेन्टामा पाइन्छ। माबुया छेपारोमा जस्तै, यी भाइरल जीनहरू प्लेसेन्टा बनाउनको लागि आवश्यक हुन्छन्।
भाइरस र प्लेसेन्टा बीचको यो लिङ्कले अर्थ दिन्छ जब तपाइँ सिन्सिटिनहरूले वास्तवमा के गर्छ भनेर विचार गर्नुहुन्छ। यी प्रोटिनहरूमा दुई वा बढी कोशिकाहरूलाई एकमा फ्यूज गर्ने क्षमता हुन्छ। जब तिनीहरू भाइरल प्रोटीनहरू थिए, तिनीहरू भाइरसद्वारा सेलको बाहिरी झिल्लीसँग फ्यूज गर्न र यसरी यसलाई संक्रमित गर्न प्रयोग गर्थे। यो फ्युजन क्षमता प्लेसेन्टा द्वारा सह-अप्ट गरिएको हो। आमाबाट कोशिकाहरू र भ्रूणबाट कोशिकाहरू फ्यूज गरेर, प्लेसेन्टाले पोषक तत्वहरू भ्रूणमा स्थानान्तरण गर्न र फोहोरहरू निकाल्न सक्छ।
र यो मानव मात्र होइन। समान सिन्सिटिन प्रोटिनहरू अन्य बाँदरहरू जस्तै गोरिल्लाहरूमा पाइन्छ। हालसालैका अध्ययनहरूले देखाएको छ कि रेट्रोभाइरसहरूले स्तनपायीहरूलाई उनीहरूको विकासको इतिहासमा बारम्बार संक्रमित गरेको छ, त्यसैले स्तनपायीहरूको विभिन्न समूहहरूमा प्राय: फरक-फरक रेट्रोभाइरसहरूबाट व्युत्पन्न विभिन्न सिन्सिटिनहरू हुन्छन्।
"हामी अनुमान गर्छौं कि वास्तवमा त्यहाँ १५० मिलियन वर्ष पहिले ERV क्याप्चरको स्थापना भएको थियो, जसले प्लेसेन्टल स्तनपायीहरूको उदय भयो," हेडम्यान भन्छन्। त्यसबेलादेखि, बारम्बार संक्रमणहरूले त्यो मूल ERV ओभरराइट गरेको देखिन्छ, त्यसैले यो कुनै जीवित स्तनपायीमा फेला पार्न सकिँदैन। माबुया छेपारो अध्ययन महत्त्वपूर्ण थियो किनभने यसले देखाएको छ कि छेपारोले पहिलो पटक भाइरसबाट ERV प्राप्त गरेपछि मात्र प्लेसेन्टा प्राप्त गर्दछ - सबै प्लेसेन्टल स्तनपायीहरूको पुर्खामा यस्तै कुरा भएको सुझाव दिन्छ। "यसले प्लेसेन्टाको अधिग्रहण र सिन्सिटिनको अधिग्रहण बीचको सम्बन्धको प्रदर्शन दियो," हेडम्यान भन्छन्।
