जीवविज्ञानी पॉल राउली किलर यीस्ट और स्मार्ट फंगीसाइड्स के रहस्य को उजागर करता है

हर जगह अच्छे खाने और पीने के प्रेमी यह जानकर हैरान रह जाएंगे Saccharomyces cerevisiae - खमीर की एक प्रजाति जो बीयर, ब्रेड और वाइन के हमारे पसंदीदा खाद्य समूहों में पाए जाने वाले स्वादिष्ट किण्वन के लिए अनुमति देती है - वायरस से कालानुक्रमिक रूप से संक्रमित है। बहुत से। वास्तव में, यहां तक ​​कि कुछ शोध वैज्ञानिक जिन्होंने इस जीव का अध्ययन करने के लिए अपना करियर बिताया है, इस तथ्य से बेखबर हैं, इदाहो विश्वविद्यालय के साथ खमीर वायरस विशेषज्ञ और सहायक प्रोफेसर पॉल रोवले कहते हैं।

"किसी भी एक सेल में, आप सेल को संक्रमित करने वाले नौ विभिन्न प्रकार के वायरस रख सकते हैं," वह बताता है श्लोक में.

यह आश्चर्यजनक है, लेकिन इसमें चिंतित होने की कोई बात नहीं है। आपकी बीयर सुरक्षित है, और खमीर वास्तव में बीमार नहीं है। इसलिए बहुत कम लोग इन वायरस पर ध्यान देते हैं क्योंकि ज्यादातर परिस्थितियों में, वे इतना सब नहीं करते हैं। जिन वायरस का हम अधिक उपयोग करते हैं, उनके विपरीत, वे तब तक किसी सेल के अंदर प्रजनन नहीं करते हैं जब तक वह फट जाता है और मर जाता है, जिससे उन्हें नए मेजबानों में जाने की अनुमति मिलती है। इसके बजाय, वे सेल सेक्स के माध्यम से फैलते हैं - जब दो अगुणित खमीर कोशिकाएं एक साथ आती हैं। वायरस तब करते हैं जब उनके मेजबान अच्छा करते हैं, इसलिए मेजबान वातावरण को चोट पहुंचाने वाली विशेषताएं उनके विकासवादी में नहीं होती हैं वे सुपर सामान्य हैं और लगभग पूरी तरह से खमीर दुनिया के एसटीडी हैं - दाद की तरह यदि दाद कभी-कभी खुजली वाले छिद्रों में नहीं फूटते थे और घातक कैंसर।

यहाँ ट्विस्ट है: परिस्थितियों के एक बहुत ही विशिष्ट सेट के तहत, वायरस सौम्य से सहायक तक जाते हैं, विषाक्त पदार्थों का उत्सर्जन करते हैं जो संक्रमित मेजबान के लिए हानिरहित हैं लेकिन कुछ अन्य यीस्ट और कवक के लिए घातक हैं, मेजबान सेल को तथाकथित "किलर यीस्ट" में बदल देते हैं। । ”प्रतियोगिता से बाहर निकलने से, वायरस खुद को मदद करता है - और इसलिए खुद - सफल होने के लिए।

यह एक विचित्र घटना है, और एक जो अभी तक वैज्ञानिकों द्वारा पूरी तरह से समझा नहीं गया है। अगर हम इन हत्यारे खमीर प्रणालियों के रहस्यों को अनलॉक कर सकते हैं, तो यह दुनिया को बदल सकता है, रोले का कहना है।

"हम अनिवार्य रूप से एंटीबायोटिक दवाओं के साथ, कम समय के लिए बैक्टीरिया को हरा देते हैं" रोवेले ने कहा, "हम कभी भी फफूंद को नहीं पीटते हैं," वे हमेशा से रहे हैं, और वे हमेशा हमारी फसलों और हमारी आजीविका के हमले में व्याप्त रहे हैं। या तो फंगल संक्रमण पूर्व-फसल, या बाद की फसल खराब होने के कारण अरबों डॉलर की फसल हर साल खो जाती है। ”

इन हत्यारे खमीर द्वारा उत्पादित स्वाभाविक रूप से उत्पन्न विषाक्त पदार्थों से शुरू, फंगल दुनिया के पेनिसिलिन को विकसित करना संभव हो सकता है, केवल बेहतर। एक पर्यावरण में सभी प्रकार के कवक को पोंछने के बजाय, इन विषाक्त पदार्थों को सिद्धांत रूप में इंजीनियर किया जा सकता है, जो विशेष रूप से जीव को समस्या पैदा करने के लिए लक्षित करते हैं, जबकि रोगाणुओं को छोड़ने में एक स्वस्थ पारिस्थितिकी तंत्र में योगदान नहीं होता है।

आलू ब्लाइट के खिलाफ प्रभावी और लक्षित हथियारों की कल्पना करें, जो 19 वीं शताब्दी में यूरोप में अकाल फैलाते थे, या शाहबलूत ब्लाइट, जिसने 20 वीं शताब्दी में अमेरिकी शाहबलूत के पेड़ को विलुप्त होने के करीब मार दिया था। इन दिनों दुनिया के कई हिस्सों में मधुमक्खियों, चमगादड़ों और उभयचरों को उनके अस्तित्व के साथ फंगल बीमारी एक प्रमुख तरीके से जानवरों के साम्राज्य में फैल गई है। पारिस्थितिक तंत्र, खाद्य आपूर्ति और मानव स्वास्थ्य के परिणाम जो इन नुकसानों से उत्पन्न होते हैं, वे बहुत बड़े होते हैं।

रोले के जीवनकाल में इन खतरों के खिलाफ लक्षित स्मार्ट फंगीसाइड्स का सपना हासिल किया जा सकता है, वे कहते हैं। लेकिन सबसे पहले, वैज्ञानिकों को उस बुनियादी प्रयोग को करना होगा जो हत्यारे के यीस्ट के काम करने के तरीके को बेहतर तरीके से समझेगा। इन विषाक्त पदार्थों के बारे में शानदार बात यह है कि वे प्रोटीन-आधारित हैं, जिसका अर्थ है कि आनुवांशिक इंजीनियरिंग के सभी टोटकों का उपयोग उन्हें हेरफेर करने और उन्हें अनुकूलित करने के लिए किया जा सकता है - एक गंभीर लाभ।

लेकिन अभी एक लंबा रास्ता तय करना है। यहां हत्यारे की विशेषता प्रदर्शित करने के लिए एक हत्यारा खमीर प्राप्त करने के लिए परिस्थितियों का एक सेट कितना आवश्यक है। यह एक खमीर लेता है जो एक निश्चित वायरस से संक्रमित होता है, और फिर उस वायरस को एक निश्चित उपग्रह वायरस से संक्रमित होना चाहिए। यह उपग्रह वायरस है जो विष का उत्पादन करता है, और इन सभी टुकड़ों के बिना, आपके पास हत्यारा खमीर नहीं है।

हत्यारे खमीर होने के लिए, आपके पास हत्या करने की चीज भी होनी चाहिए। एक दिया विष केवल विशिष्ट जीवों पर काम करेगा - कभी-कभी एक ही प्रजाति के भीतर भी केवल कुछ उपभेद किसी दिए गए हत्यारे खमीर प्रणाली के लिए असुरक्षित होंगे, और वैज्ञानिक अभी तक निश्चित नहीं हैं कि ऐसा क्यों है, या संवेदनशील उपभेदों से अलग कैसे बताएं। अभेद्य।

अब, यदि आपके पास सही हत्यारा खमीर है, और सही लक्ष्य खमीर है, तो कुछ भी नहीं होगा जब तक कि आपके पास सही पर्यावरणीय परिस्थितियां न हों; विषाक्त पदार्थ केवल पीएच और तापमान की एक संकीर्ण सीमा के भीतर काम करते हैं।

लेकिन, अगर आपको यह सब सही लगता है, तो जादू होता है। रौली ने छात्रों और दुनिया को बड़े पैमाने पर यह दर्शाया कि पेट्री डिश खमीर की पतली परत के साथ कवर किया गया है जो विष के प्रति संवेदनशील है। शीर्ष पर, वह हत्यारे खमीर तनाव पर पेंट करता है, कहता है, एक वायरल कैप्सिड की क्लासिक आइकोसाहेड्रल आकृति। जैसा कि संस्कृति विकसित होती है, हत्यारे खमीर को अच्छी तरह से करना चाहिए और आस-पास के क्षेत्रों में विकास को रोकना चाहिए। मध्यम को मेथिलीन नीले रंग से रंगा जाता है, और सेल मौत के क्षेत्रों में केंद्रित होता है, जो एक हत्यारे के हस्ताक्षर को स्पष्ट तस्वीर में दिखाता है।

"मैं इसे प्यार करता हूँ," रोले कहते हैं। “अक्सर वैज्ञानिकों के पास अच्छे ग्राफिक्स में, जो वे करते हैं, वास्तव में दिखाने की क्षमता नहीं है। यह हमेशा जैल और रंगहीन तरल पदार्थ, और जैसी चीजें हैं। लेकिन यह वास्तव में एक सुंदर प्लेट-आधारित परख है जिसका उपयोग हम वायरस और मेजबान के बीच बातचीत को देखने के लिए कर सकते हैं। ”

यह मजेदार विज्ञान है, लेकिन यह एक दिन भी क्रांति का कारण बन सकता है कि हम कृषि और वातावरण का प्रबंधन कैसे करते हैं। भविष्य में, हम मानव भी नसबंदी और नियंत्रण के साथ अपने जुनून पर काबू पा सकते हैं, और इसके बजाय सूक्ष्म घुसपैठियों को आमंत्रित करने के लिए चुनते हैं, जो कि बुरा घुसपैठियों के खिलाफ अच्छे उपकरण से लैस है।

"फंगी और बैक्टीरिया, वे हमेशा प्रतिरोधी बनने के तरीके खोजने जा रहे हैं; यह केवल एक तथ्य है, ”रोले का कहना है। “ऐसे कई तरीके हैं जिनसे कवक इन विषाक्त पदार्थों के लिए प्रतिरोधी बन सकता है। लेकिन सवाल यह है कि अगर हम समझते हैं कि वे तंत्र क्या हैं, तो हम उनका मुकाबला भी कर सकते हैं। हम इस बारे में होशियार हो सकते हैं कि हम यह कैसे करते हैं। ”