विषय-सूची
1. विषाणु क्या है और इसे कोशिका की आवश्यकता क्यों होती है?
A विषाणु एक अकोशिकीय संक्रामक कारक है। अकोशिकीय का अर्थ है कि विषाणु कोशिकाओं से नहीं बना होता। विषाणु अपने आप प्रजनन नहीं कर सकता। नए विषाणु कण बनाने के लिए इसे एक उपयुक्त जीवित परपोषी कोशिका की आवश्यकता होती है।
1.1 परपोषी क्यों महत्त्वपूर्ण है?
विषाणु कोशिका के राइबोसोम और चयापचय से मिलने वाली ऊर्जा पर निर्भर करता है। राइबोसोम कोशिका की वे संरचनाएँ हैं जो प्रोटीन बनाती हैं। इसलिए विषाणु को केवल आसपास पोषक तत्त्वों की आवश्यकता नहीं होती। इसे कोशिका की काम कर रही जैविक व्यवस्था का उपयोग करना होता है।
किसी कार्यशाला के पास रखी निर्देशों की एक पर्ची की कल्पना करें। कार्यशाला के उपकरणों और ऊर्जा के बिना केवल निर्देशों से कोई वस्तु नहीं बन सकती। विषाणु के जीनोम में भी निर्देश होते हैं, लेकिन प्रजनन के लिए विषाणु एक उपयुक्त कोशिका पर निर्भर करता है। कार्यशाला से यह तुलना केवल समझाने के लिए है। इसका अर्थ यह नहीं है कि विषाणु सोच-समझकर निर्णय लेता है।
1.2 क्या कोशिका के बाहर बने रहने का अर्थ वहाँ प्रजनन करना है?
नहीं। एक विरिऑन (virion) एक पूर्ण विषाणु कण होता है। संक्रमण के प्रति संवेदनशील कोशिका के बाहर विरिऑन चयापचय की दृष्टि से निष्क्रिय रहता है और अपनी संख्या नहीं बढ़ा सकता। इसलिए कोशिका के बाहर बने रहना और प्रजनन करना अलग-अलग बातें हैं। विषाणुओं को केवल सजीव या निर्जीव कहने से कोशिकाओं पर उनकी निर्भरता स्पष्ट नहीं होती।
2. विषाणु कण किन भागों से बना होता है?
विरिऑन में एक जीनोम होता है, जो प्रोटीन से बने कैप्सिडसे घिरा रहता है। जीनोम में आनुवंशिक निर्देश होते हैं; कैप्सिड उसके चारों ओर प्रोटीन का आवरण बनाता है। विषाणु का जीनोम DNA या RNA होता है। कुछ विषाणुओं में बाहर की ओर एक लिपिड आवरण भी होता है, जिसका कुछ भाग परपोषी कोशिका की झिल्लियों से बनता है।
2.1 भागों की व्यवस्था की कल्पना करें
एक सरल चित्र में जीनोम को कैप्सिड के अंदर दिखाएँ। बाहरी आवरण केवल तभी जोड़ें जब आप आवरणयुक्त विषाणु का चित्र बना रहे हों। बाहरी आवरण का होना अनिवार्य नहीं है। बिना बाहरी आवरण वाला चित्र भी विषाणु को दर्शा सकता है।
2.2 क्या जीनोम होने से विषाणु एक कोशिका बन जाता है?
नहीं। विषाणु में कोशिकाद्रव्य, राइबोसोम और कोशिकीय केंद्रक नहीं होते। आनुवंशिक पदार्थ होने से प्रोटीन बनाने की स्वतंत्र व्यवस्था नहीं मिल जाती। DNA या RNA से जीनोम का प्रकार पता चलता है। इसका अर्थ यह नहीं है कि प्रत्येक कण में केवल न्यूक्लिक अम्ल और कैप्सिड के प्रोटीन ही होते हैं। कुछ विषाणु संक्रमण के दौरान आवश्यक एंजाइम भी साथ लाते हैं।
3. विषाणु केवल कुछ विशेष कोशिकाओं को ही संक्रमित क्यों कर सकता है?
अधिकांश विषाणु विशेष परपोषियों या विशेष प्रकार की कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं। यह परपोषी परास (host range) बताता है कि कोई विषाणु किन परपोषियों को संक्रमित कर सकता है। जुड़ने के लिए अक्सर एक अनुकूल ग्राही (receptor)की जरूरत होती है, जो परपोषी कोशिका की सतह पर मौजूद एक अणु है।
3.1 अनुकूलता से संक्रमण को समझने में कैसे मदद मिलती है?
एक प्लग और उससे मेल खाने वाले सॉकेट के बारे में सोचें। जुड़ने के लिए उनके आकारों का मेल खाना जरूरी है, केवल पास होना काफी नहीं है। इसी तरह, पास की कोई कोशिका अपने-आप उपयुक्त परपोषी नहीं बन जाती। मेल खाने वाले ग्राही अक्सर विषाणु को जुड़ने में मदद करते हैं, लेकिन केवल जुड़ जाने से यह तय नहीं होता कि संक्रमण से नए विषाणु बनेंगे।
3.2 क्या विषाणु केवल जंतुओं को संक्रमित करते हैं?
नहीं। विषाणु जंतुओं, पौधों, कवकों, प्रोटिस्टों, जीवाणुओं और आर्किया को संक्रमित करते हैं। जीवाणुभोजी (Bacteriophages), या फेज, ऐसे विषाणु हैं जो जीवाणुओं को संक्रमित करते हैं। यहाँ रखा गया T2 का सूक्ष्मचित्र एक जीवाणुभोजी का उदाहरण दिखाता है। परपोषियों में इतनी विविधता होने का यह मतलब नहीं है कि एक ही विषाणु हर परपोषी समूह को संक्रमित करता है।
4. कोई कोशिका नए विषाणु कण कैसे बनाती है?
एक सामान्य विषाणु चक्र में जुड़ना, प्रवेश, जैवसंश्लेषण, संयोजन और मुक्त होना शामिल हैं। जैवसंश्लेषण (Biosynthesis) का अर्थ नए जैविक घटक बनाना है। कुछ जंतु विषाणुओं में यह प्रक्रिया भी होती है: आवरण हटना (uncoating), जिससे प्रवेश के बाद जीनोम बाहर आ जाता है।
4.1 क्रम को समझें
सबसे पहले, विषाणु एक उपयुक्त कोशिका से जुड़ता है। फिर प्रवेश के दौरान जीनोम उस विषाणु के विशिष्ट मार्ग से कोशिका के अंदर पहुँचता है। संक्रमित कोशिका' के संसाधनों का उपयोग करके विषाणु के जीनोम और प्रोटीन बनाए जाते हैं। संयोजन के दौरान नए बने घटक जुड़कर पूर्ण विषाणु कण, यानी विरिऑन, बनाते हैं। मुक्त होने पर नए कण कोशिका से बाहर निकलते हैं।
4.2 क्या विषाणु कोशिका की तरह दो भागों में बँटता है?
नहीं। अलग-अलग बने जीनोम और प्रोटीन जुड़कर नए विरिऑन बनाते हैं। कल्पना करें कि नए बनाए गए पुर्जों को जोड़कर कई मॉडल बनाए जा रहे हैं। यह उदाहरण घटकों के जुड़ने और किसी कण के दो भागों में बँटने के बीच का अंतर समझने में मदद करता है। बाहर निकलने की प्रक्रिया में यह शामिल हो सकता है: कोशिका-लयन (lysis), जिसमें कोशिका फट जाती है। एक दूसरा मार्ग है मुकुलन (budding), जिसमें कण झिल्ली से होकर बाहर निकलते हैं। यह मार्ग विषाणु पर निर्भर करता है; एक क्रम-आरेख विषाणुओं के सभी तरीकों को नहीं दिखा सकता।
5. क्या हर फेज संक्रमण में परपोषी तुरंत फट जाता है?
नहीं। यह चक्र, यानी लयनकारी चक्र (lytic cycle) , नए फेज बनाता है और परपोषी कोशिका के फटने के साथ समाप्त होता है। इस अवस्था के दौरान, जिसे कहते हैं लाइसोजेनी (lysogeny), टेम्परेट फेज' का DNA परपोषी में बना रहता है और कोशिका तुरंत नहीं फटती। टेम्परेट फेज लाइसोजेनिक मार्ग अपना सकते हैं या नए फेज बनाने वाले प्रतिकृति निर्माण मार्ग पर चल सकते हैं।
5.1 परपोषी में बना रहने वाला फेज DNA कहाँ रहता है?
फेज का DNA अक्सर जीवाणु के गुणसूत्र में जुड़ जाता है। लैम्ब्डा-फेज (lambda-phage) की लाइसोजेनी इसका एक जाना-पहचाना उदाहरण है। कुछ टेम्परेट फेज अपना DNA गुणसूत्र के बाहर रखते हैं। इसलिए, गुणसूत्र में जुड़ना आम है, लेकिन सभी फेज में ऐसा नहीं होता।
5.2 क्या बाद में यह प्रक्रिया बदल सकती है?
तनाव या अन्य संकेत कुछ टेम्परेट फेज को फिर से सक्रिय होकर अपनी प्रतियाँ बनाने के लिए प्रेरित कर सकते हैं। इसके बाद नए विषाणु कण बन सकते हैं और कोशिका फट सकती है। इसलिए लाइसोजेनी एक प्रक्रिया है, इस बात की गारंटी नहीं कि मेज़बान कोशिका कभी नहीं फटेगी।
6. एंटीबायोटिक विषाणुओं पर असर क्यों नहीं करते?
एंटीबायोटिक उन जीवाणुओं पर असर करते हैं जो इनके प्रति संवेदनशील होते हैं, विषाणुओं पर नहीं। विषाणुओं में जीवाणुओं की कोशिका भित्ति और राइबोसोम जैसी लक्ष्य संरचनाएँ नहीं होतीं। जीवाणु की किसी संरचना पर असर करने वाला एंटीबायोटिक, विषाणु में उस संरचना के न होने पर उस पर असर नहीं कर सकता।
6.1 लक्ष्य के बारे में सोचें
एक ऐसे औज़ार की कल्पना करें जिसे किसी खास पेंच को ढीला करने के लिए बनाया गया है। जिस वस्तु में वह पेंच ही न हो, उस पर औज़ार यह काम नहीं कर सकता। इसी तरह, केवल विषाणु से बीमारी होने के कारण जीवाणुरोधी दवा का लक्ष्य उपलब्ध नहीं हो जाता। यह उदाहरण समझाता है कि दवा किसी खास लक्ष्य पर ही असर करती है; यह हर एंटीबायोटिक' की कार्यप्रणाली नहीं बताता।
6.2 क्या इसका मतलब है कि विषाणु संक्रमण को नियंत्रित नहीं किया जा सकता?
नहीं। विषाणुरोधी उपचार, जीवाणुरोधी उपचार से अलग होता है। समझने वाली बात यह है कि उपचार का जैविक लक्ष्य क्या है, न कि यह सामान्य दावा कि विषाणुओं को मारना कठिन है।
7. क्या कोई विषाणु संक्रमित कोशिका में बनने वाले पदार्थों को बदल सकता है?
हाँ। विषाणु संक्रमण मेज़बान की प्रक्रियाओं को दूसरी दिशा में मोड़ सकता है और मेज़बान की जीन अभिव्यक्तिबदल सकता है। जीन अभिव्यक्ति का मतलब आनुवंशिक जानकारी का उपयोग करके काम करने वाले अणु बनाना है। प्रतिलेखन (Transcription) में DNA की जानकारी RNA में कॉपी होती है। प्रतिलेखन में बदलाव से यह बदल सकता है कि संक्रमित कोशिका कौन-से RNA अणु बनाती है।
7.1 इसका कोई ठोस उदाहरण क्या है?
अध्ययन की गई कोशिकाओं में लाइटिक प्रक्रिया दोबारा सक्रिय होने पर एप्स्टीन–बार विषाणु (Epstein–Barr virus), मेज़बान के जीनोम में कई जगह प्रतिलेखन शुरू होने के नए स्थल बना सकता है। प्रतिलेखन आरंभ स्थल वह जगह है जहाँ DNA की जानकारी RNA में कॉपी होना शुरू होती है। यह उदाहरण दिखाता है कि संक्रमण मेज़बान में प्रतिलेखन को कैसे बदल सकता है। इससे यह साबित नहीं होता कि हर विषाणु में यही कार्यप्रणाली होती है।
7.2 क्या सभी विषाणु एक ही तरह के एंजाइम उधार लेते हैं?
नहीं। विषाणुओं की प्रतिकृति बनाने की रणनीतियाँ अलग-अलग होती हैं। कुछ विषाणुओं में विशेष एंजाइम बनाने की आनुवंशिक जानकारी होती है या वे ऐसे एंजाइम साथ लाते हैं, फिर भी वे मेज़बान के राइबोसोम और चयापचय से मिलने वाली ऊर्जा पर निर्भर रहते हैं। कोशिका पर निर्भर होने का मतलब उससे हर एंजाइम उधार लेना नहीं है।
8. समुद्र में पोषक तत्वों के पुनर्चक्रण में विषाणुओं द्वारा कोशिका को फाड़ने की क्या भूमिका है?
समुद्री विषाणु संक्रमित सूक्ष्मजीवी कोशिकाओं को फाड़कर पोषक तत्व मुक्त कर सकते हैं। सूक्ष्मजीवी खाद्य जाल भोजन और पोषक तत्वों के आदान-प्रदान के ज़रिए सूक्ष्मजीवों को जोड़ते हैं। कई समुद्री विषाणु मनुष्यों के बजाय जीवाणुओं और प्लवकों जैसे सूक्ष्मजीवों को संक्रमित करते हैं।
8.1 पोषक तत्वों का रास्ता समझें
विषाणु द्वारा कोशिका को फाड़ने पर मेज़बान कोशिका के अंदर मौजूद पदार्थ बाहर निकल जाते हैं। कोशिका का कार्बन और पोषक तत्व फिर आसपास के पानी और सूक्ष्मजीवी खाद्य जाल में पहुँचते हैं। समुद्री पानी में एक जीवाणु कोशिका के फटने की कल्पना करें। उसके पदार्थ गायब होने के बजाय पारिस्थितिकी तंत्र में उपलब्ध रहते हैं। हर समुद्री विषाणु अपनी मेज़बान कोशिका को नहीं फाड़ता; यह प्रक्रिया लाइटिक संक्रमणों में होती है।
8.2 समुद्री विषाणु कितनी बड़ी संख्या में पाए जाते हैं?
समुद्र की सतह के पानी में आमतौर पर प्रति लीटर अरबों विषाणु जैसे कण होते हैं। प्रकाशित अनुमानों के अनुसार, पूरे समुद्र में इनकी कुल संख्या 10 से अधिक है30 कण। ये अनुमान हैं, और कणों की संख्या मनुष्यों में बीमारी के जोखिम का माप नहीं है। विषाणुओं की संख्या का अर्थ समझते समय यह ध्यान रखना ज़रूरी है कि वे किस मेज़बान समूह से जुड़े हैं।
9. ये अवधारणाएँ मौजूदा परीक्षा प्रश्नों के उत्तर समझने में कैसे मदद करती हैं?
9.1 राष्ट्रीय रक्षा अकादमी और नौसेना अकादमी (NDA and NA) II 2016, प्रश्न 71
लिंक किए गए प्रश्न में पूछा गया है कि विषाणुओं को नष्ट करना कठिन क्यों है। दिया गया उत्तर है कि उनमें कोशिकीय संरचना नहीं होती। जीवाणुओं की कोशिका भित्ति और राइबोसोम दवाओं के लिए लक्ष्य होते हैं, जबकि विषाणुओं में ये नहीं होते। इसी अंतर से समझ आता है कि जीवाणुओं की संरचनाओं पर असर करने वाले एंटीबायोटिक विषाणुओं पर असर क्यों नहीं करते। परीक्षा के इस कथन से यह निष्कर्ष न निकालें कि विषाणुओं के विरुद्ध कोई उपचार उपलब्ध ही नहीं है।
9.2 सिविल सेवा प्रारंभिक परीक्षा 2025, प्रश्न 49
सिविल सेवा प्रारंभिक परीक्षा के ये प्रश्न संघ लोक सेवा आयोग (UPSC) की परीक्षा के हैं। 2025 के प्रश्न में ऐसे तीन कार्यों के बारे में दावे दिए गए हैं जिन्हें कोई भी विषाणु नहीं कर सकता। हर दावा गलत है। विषाणु समुद्र के पानी में पाए जाते हैं, इसलिए समुद्र में उनका बने रहना संभव है। बैक्टीरियोफेज (Bacteriophages) जीवाणुओं को संक्रमित करते हैं, इसलिए जीवाणुओं में संक्रमण संभव है। कुछ विषाणु मेज़बान में प्रतिलेखन की प्रक्रिया को बदल देते हैं, इसलिए यह बदलाव भी संभव है। इसलिए तीनों में से कोई भी कथन सही नहीं है। “कोई भी नहीं” का प्रयोग हर कथन को सभी विषाणुओं पर लागू करता है। ऐसे दावे को गलत साबित करने के लिए प्रमाण सहित एक विपरीत उदाहरण ही पर्याप्त है।
9.3 सिविल सेवा प्रारंभिक परीक्षा 2017, प्रश्न 31
दोनों कथन सही हैं। एडीज़ (Aedes) मच्छर ज़ीका और डेंगू, दोनों फैलाते हैं। ज़ीका यौन संपर्क से भी फैल सकता है। इसलिए मच्छरों से फैलने वाली बीमारी के फैलाव का कोई दूसरा रास्ता भी हो सकता है। एक रास्ते की पहचान हो जाने से बाकी सभी रास्तों की संभावना खत्म नहीं हो जाती।
9.4 सिविल सेवा प्रारंभिक परीक्षा 2016, प्रश्न 59
विषाणु दिए गए तीनों समूहों को संक्रमित कर सकते हैं: जीवाणु, कवक और पौधे। बैक्टीरियोफेज जीवाणुओं में संक्रमण के उदाहरण हैं। विषाणुओं के विविध मेज़बानों में कवक और पौधे भी शामिल हैं। इसलिए यह मानने के बजाय कि विषाणु केवल जंतुओं को संक्रमित करते हैं, तीनों समूह चुनें। यह उत्तर पूरे विषाणु समूह के बारे में है। इसका अर्थ यह नहीं है कि एक ही विषाणु तीनों समूहों को संक्रमित करता है।
विद्यार्थियों के अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कोई विषाणु कुछ कोशिकाओं को संक्रमित कर सकता है, लेकिन दूसरी कोशिकाओं को क्यों नहीं?
जुड़ने के लिए अक्सर मेज़बान कोशिका की सतह पर विषाणु के अनुकूल ग्राही (रिसेप्टर) होना ज़रूरी होता है।
विषाणु की प्रतिकृति बनने के सामान्य चक्र के मुख्य चरण क्या हैं?
पहले जुड़ना और प्रवेश होता है, फिर संश्लेषण, नए विषाणु कणों का बनना और उनका बाहर निकलना होता है।
क्या सभी विषाणु प्रतिकृति बनाने के लिए बिल्कुल एक जैसे एंजाइम इस्तेमाल करते हैं?
नहीं। उनके तरीके अलग-अलग होते हैं, और कुछ विषाणु विशेष एंजाइम साथ लाते हैं या उन्हें बनाने के आनुवंशिक निर्देश रखते हैं।
समुद्री विषाणु पोषक तत्त्वों को फिर से उपयोग में कैसे लाते हैं?
विषाणुओं के कारण कोशिका फटने पर उसके भीतर के पदार्थ समुद्री सूक्ष्मजीवों के खाद्य जाल में पहुँच जाते हैं।
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विषाणुओं की संरचना, प्रतिकृति बनने और मेज़बान पर निर्भरता से जुड़े आठ प्रश्न हल करें।
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