वायरस का प्रजनन: चरण और विशेषताएं - जीवविज्ञान - 2025

वायरस या वायरल प्रतिकृति के प्रजनन घटना है जो एक वायरस कण पलता परिमाण के कई आदेशों के द्वारा, मेजबान सेल के एंजाइमी मशीनरी अपहरण कर रहा है। चूंकि वायरस कोशिकाओं से बने नहीं होते हैं, वे स्वतंत्र रूप से पुन: पेश नहीं कर सकते हैं, कड़ाई से ऐसा करने के लिए सेलुलर होस्ट की आवश्यकता होती है।

दो सामान्य विकल्प हैं जिनके द्वारा एक वायरस पुन: उत्पन्न कर सकता है: लिक्टिक चक्र या लाइसोजेनिक चक्र। दोनों प्रक्रियाओं का वायरस में व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है जो बैक्टीरिया या बैक्टीरियोफेज को संक्रमित करते हैं।

वायरस का प्रजनन चक्र।

1-फिक्सेशन

2-पेनेट्रेशन

3-अनफोल्डिंग

4-सिंथेसिस (4 ए-ट्रांसक्रिप्शन, 4 बी-ट्रांसलेशन, 4 सी-जीनोम प्रतिकृति)

5-एसेम्बली

6-लिबरेशन

सोर्स: Franciscosp2

मेजबान कोशिका के टूटने में लिटिक चक्र का समापन होता है, जबकि लाइसोजेनिक चक्र में, कोशिका अंदर वायरस के आनुवंशिक पदार्थ के साथ रहती है।

लिक्टिक मार्ग के मामले में, वायरस संभावित सेल को पाता है कि वह स्वयं को रिसेप्टर्स के माध्यम से इसे संक्रमित और संलग्न करेगा कि यह सेल की सतह पर पहचानता है। यह तब अपने डीएनए को साइटोप्लाज्म में इंजेक्ट करता है, जहां संरचनात्मक घटकों का उत्पादन शुरू होगा। न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के इन टुकड़ों को इकट्ठा करके छोड़ दिया जाता है, जिसके बाद वे नए मेजबानों को संक्रमित कर सकते हैं।

लाइसोजेनिक चक्र एक समान तरीके से शुरू होता है, इस अपवाद के साथ कि वायरस डीएनए एक पुनर्संयोजन प्रक्रिया से गुजरना होगा और अपने मेजबान के गुणसूत्र में एकीकृत होगा। वायरस कोशिका के अंदर अव्यक्त रहता है, जब तक कि कुछ रासायनिक या यूवी प्रकाश की क्रिया से लययुक्त चक्र शुरू नहीं हो जाता।

वायरस क्या है?

यह बताने से पहले कि वायरस के प्रजनन में क्या शामिल है, हमें इन संस्थाओं के जीव विज्ञान से संबंधित कई पहलुओं के बारे में स्पष्ट होना चाहिए। वायरस कोशिका नहीं हैं, बल्कि न्यूक्लिक एसिड और कुछ प्रोटीन से बने सरल संरचना हैं।

संक्रामक वायरस कण का पूर्ण और विकसित सेट एक विरेन के रूप में जाना जाता है।

कोशिकाओं से बने जैविक प्राणियों के विपरीत, वायरस में बाह्य वातावरण के साथ नियंत्रित तरीके से चयापचय या विनिमय पदार्थ नहीं होते हैं। लेकिन वे क्या कर सकते हैं जैविक प्रणालियों के अंदर प्रजनन करते हैं जो इन कार्यों को प्रस्तुत करते हैं: अर्थात् जीवित कोशिकाओं में।

इस कारण से, वायरस को कोशिकीय परजीवियों को परिशोधित माना जाता है, क्योंकि वे जीवित कोशिका के बिना अपने प्रजनन को पूरा नहीं कर सकते हैं। इसके मेजबान अध्ययन किए गए वायरस के आधार पर कशेरुक, अकशेरूकीय, पौधे, प्रोटिस्ट, बैक्टीरिया आदि हो सकते हैं।

प्रजनन के लिए, वायरस को अपने मेजबान के एंजाइमेटिक मशीनरी को अपहृत करना होगा। वायरल संक्रमण को रोकने के लिए दवाओं को विकसित करते समय इस पहलू के परिणाम होते हैं, क्योंकि वायरस के प्रजनन को प्रभावित करने से मेजबान की कोशिकाओं के प्रजनन में बाधा उत्पन्न हो सकती है। हम यह पता लगाएंगे कि यह प्रक्रिया नीचे कैसे होती है।

वायरस कैसे गुणा करते हैं?

जैसा कि हमने उल्लेख किया है, वायरस एक बहुत ही सरल प्रकृति के जैविक कण हैं। इसलिए, उनके पास न्यूक्लिक एसिड (या तो डीएनए या आरएनए) है, जिसमें विषाणु के निर्माण के लिए कुछ प्रोटीन और एंजाइमों के उत्पादन की जानकारी है।

एक एकल होस्ट सेल में, एक विषाणु अपने मेजबान के चयापचय तंत्र का उपयोग करके, प्रारंभिक एक के समान हजारों वायरल कणों का उत्पादन कर सकता है।

इस तथ्य के बावजूद कि वायरस और उनके मेजबान अत्यधिक परिवर्तनशील हैं, प्रजनन चक्र सभी में समान है। नीचे हम प्रक्रिया को सामान्य करेंगे और बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले बैक्टीरिया, बैक्टीरियोफेज के प्रजनन के लिए कदम से कदम का वर्णन करेंगे। फिर हम वायरस में कुछ विशिष्टताओं का उल्लेख करेंगे जो जानवरों को संक्रमित करते हैं।

बैक्टीरिया वायरस (बैक्टीरियोफेज) का गुणन

बैक्टीरियोफेज दो वैकल्पिक तरीकों से पुन: उत्पन्न कर सकते हैं: लिक्टिक चक्र या लाइसोजेनिक चक्र। जैसा कि इसके नाम का तात्पर्य है, लिक्टिक के अंतिम चरण में मेजबान सेल का लसीका (और इस तरह मौत) शामिल है। इसके विपरीत, लाइसोजेनिक चक्र में जीवित कोशिका के साथ वायरल प्रजनन शामिल है।

-स्थायी चक्र

प्रसिद्ध ई। कोलाई बैक्टीरिया में बैक्टीरियोफेजेस टी (टी 2, टी 4 और टी 6) में लिटिक प्रक्रिया को काफी विस्तार से जाना जाता है। नीचे हम जिन प्रक्रियाओं का वर्णन करेंगे, वे इन अध्ययन मॉडल पर आधारित हैं।

यह पांच अलग-अलग चरणों में होता है: निर्धारण, पैठ, जैवसंश्लेषण, परिपक्वता और विमोचन।

फिक्सेशन

इस कदम को वायरस सोखना के रूप में भी जाना जाता है। वायरस के लिए गुणा करने के लिए पहली चीज वायरस वायरस और मेजबान सेल के बीच की बैठक है। यह टक्कर बेतरतीब ढंग से होती है।

वायरस कुछ पूरक रिसेप्टर को बांधता है जो इसे कोशिका की सतह पर पहचानता है; इस मामले में, जीवाणु कोशिका दीवार में। यह बंधन एक रासायनिक संपर्क है जहां वायरस और रिसेप्टर के बीच कमजोर बंधन होते हैं।

प्रवेश

एक बार जब वायरस प्राप्तकर्ता को पहचान लेता है, तो वह अपनी आनुवंशिक सामग्री को इंजेक्ट करने के लिए आगे बढ़ता है। बैक्टीरियोफेज एक एंजाइम जारी करता है जो कोशिका दीवार के एक हिस्से को नुकसान पहुंचाता है। इस संदर्भ में, वायरल कण डीएनए को इंजेक्ट करने के लिए एक हाइपोडर्मिक सिरिंज के रूप में कार्य करता है।

जैवसंश्लेषण

जब डीएनए होस्ट के सेल साइटोप्लाज्म तक पहुंच गया है, तो सवाल में जीव की आनुवंशिक सामग्री और प्रोटीन का जैवसंश्लेषण शुरू होता है। मेजबान प्रोटीन संश्लेषण को वायरस द्वारा ऑर्केस्टेड चरणों की एक श्रृंखला द्वारा रोक दिया जाता है।

आक्रमणकारी मेजबान के मुफ्त न्यूक्लियोटाइड्स, राइबोसोम और अमीनो एसिड दोनों के साथ-साथ वायरस के डीएनए की प्रतिलिपि बनाने के लिए आवश्यक एंजाइमों का भी प्रबंधन करता है।

परिपक्वता

जैसा कि वायरस के सभी बिल्डिंग ब्लॉक्स को संश्लेषित किया जाता है, असेंबली या परिपक्वता प्रक्रिया शुरू होती है। वायरल कणों के घटकों की असेंबली अनायास होती है, जिससे प्रक्रिया की सहायता के लिए अन्य जीनों की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

रिहाई

विधानसभा की प्रक्रिया के अंत में, वायरस को बाह्य वातावरण में जारी किया जाना है। जैसा कि हम lytic चक्र की व्याख्या कर रहे हैं, इस अंतिम चरण में सेल की lysis शामिल है जिसने पूरी प्रक्रिया में सहायता की।

Lysis में प्लाज्मा झिल्ली और कोशिका भित्ति का टूटना शामिल है। इस अंतिम घटक का क्षरण एंजाइम लाइसोजाइम की क्रिया से होता है, जिसे वर्णित प्रक्रिया के दौरान कोशिका के भीतर संश्लेषित किया जाता है।

इस तरह, नए संश्लेषित वायरस के कण निकल जाते हैं। ये पड़ोसी कोशिकाओं को संक्रमित कर सकते हैं और दोबारा चक्र दोहरा सकते हैं।

-Lysogenic चक्र

सभी वायरस मेजबान कोशिकाओं में प्रवेश नहीं करते हैं और उन्हें अपने स्वयं के प्रजनन की कीमत पर नष्ट कर देते हैं। गुणन के एक वैकल्पिक मोड को लाइसोजेनिक चक्र कहा जाता है। इस तरह से प्रजनन करने में सक्षम वायरस को शीतोष्ण के रूप में जाना जाता है।

यद्यपि कुछ वायरस पिछले अनुभाग में वर्णित लिटीक मार्ग के माध्यम से पुन: उत्पन्न कर सकते हैं, वे कोशिका को नष्ट किए बिना भी पुन: उत्पन्न कर सकते हैं और इसके भीतर अव्यक्त या निष्क्रिय रह सकते हैं।

इसका वर्णन करने के लिए, हम एक मॉडल जीव के रूप में उपयोग करेंगे बैक्टीरियोफेज लैम्ब्डा (λ), एक लाइसोजेनिक बैक्टीरियोफेज जिसका पूरी तरह से अध्ययन किया गया है।

वे चरण जिनके द्वारा लाइसोजेनिक चक्र होता है: मेजबान में प्रवेश, रैखिक डीएनए अणु से एक परिपत्र डीएनए का निर्माण और मेजबान डीएनए के साथ पुनर्संयोजन।

मेजबान डीएनए में वायरल डीएनए का एकीकरण

प्रारंभिक चरण पिछले चक्र के समान तरीके से होते हैं, इस अपवाद के साथ कि वायरस का डीएनए पुनर्संयोजन की प्रक्रिया द्वारा मेजबान सेल के डीएनए में एकीकृत होता है।

इस स्थिति में, वायरस कोशिका में अव्यक्त होता है, और वायरल डीएनए मेजबान के डीएनए के साथ प्रतिकृति करता है।

Lytic और लाइसोजेनिक चक्र के बीच वैकल्पिक

दूसरी ओर, विभिन्न प्रकार के स्टोकेस्टिक घटनाओं से लाइसोजेनिक से लिटिस चक्र में परिवर्तन हो सकता है। इन घटनाओं के बीच यूवी विकिरण या कुछ रसायनों के संपर्क में हैं जो फेज डीएनए के प्रवाह और लिम्फ की दीक्षा का कारण बनते हैं।

लाइसोजनी के परिणाम

लाइसोजनी के महत्वपूर्ण परिणाम हैं, अर्थात्: (i) लाइसोजेनिक कोशिकाएं एक ही बैक्टीरियोफेज से बाद के संक्रमण के लिए प्रतिरक्षा हैं, लेकिन एक अलग वायरस के लिए नहीं; (ii) कोशिकाएं फेज की आनुवंशिक सामग्री को एकीकृत करके नई विशेषताओं को प्राप्त कर सकती हैं, जैसे कि कुछ विषाक्त पदार्थों का उत्पादन और (iii) विशेष पारगमन प्रक्रिया की अनुमति है।

पशु वायरस का गुणन

मोटे तौर पर, पशु विषाणु बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले विषाणुओं में वर्णित गुणन के पैटर्न का अनुसरण करते हैं। हालांकि, दोनों प्रक्रियाओं में कुछ हड़ताली अंतर हैं।

यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के बीच संरचनात्मक स्तर पर मौजूद अंतर के कारण सबसे स्पष्ट कोशिका प्रवेश तंत्र है। पशु कोशिकाओं में, रिसेप्टर्स प्लाज्मा झिल्ली में लंगर डाले हुए प्रोटीन और ग्लाइकोप्रोटीन से बने होते हैं।

इसका एक उदाहरण एचआईवी वायरस है। सेल में प्रवेश करने के लिए, वायरस CCR5 नामक एक रिसेप्टर को पहचानता है। कुछ व्यक्तियों के जीन में 32 बेस पेयर का विलोपन (यानी डीएनए का अंश गायब है) है जो सेल्युलर रिसेप्टर के लिए कोड है जो प्रोटीन को नष्ट कर देता है और खतरनाक वायरस के प्रति प्रतिरोध का सामना करता है।

कई आक्रमणकारी रिसेप्टर्स का लाभ उठाते हैं जो सेल में प्रवेश करने के लिए एंडोसाइटोसिस प्रक्रिया का मध्यस्थता करते हैं, पुटिकाओं के गठन के माध्यम से। एक झिल्ली से ढंके विषाणु लिपिड झिल्ली को फ़्यूज़ करके कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं।

एक बार वायरस घुस गया है, वायरस के कणों का संश्लेषण कुछ परिवर्तनशील है। जानवरों की कोशिकाओं में बैक्टीरिया की तुलना में विभिन्न एंजाइमैटिक मशीनरी होती हैं।

संदर्भ

1. फोर्ब्स, बीए, साहम, डीएफ, और वीसफेल्ड, एएस (2007)। डायग्नोस्टिक माइक्रोबायोलॉजी। मोसबी।
2. फ्रीमैन, एस (2017)। जैविक विज्ञान। पियर्सन शिक्षा।
3. मुर्रे, पीआर, रोसेन्थल, केएस, और पॉफ़लर, एमए (2015)। मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी। एल्सेवियर स्वास्थ्य विज्ञान।
4. रीस, जेबी, यूर्री, ला, कैन, एमएल, वास्समैन, एसए, मिनोर्स्की, पीवी, और जैक्सन, आरबी (2014)। कैंपबेल जीव विज्ञान। पियर्सन शिक्षा।
5. टोर्टोरा, जीजे, फंक, बीआर, और केस, सीएल (2016)। सूक्ष्म जीव विज्ञान। एक परिचय। पियर्सन।