कोरल रीफ के सूक्ष्मजीव चिकित्सा के लिए संभावनाओं से भरी एक विशाल रासायनिक लाइब्रेरी उजागर करते हैं

रीफ की जैव विविधता की एक छिपी परत सामने आती है

प्रशांत महासागर भर में प्रवाल भित्तियों का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने सूक्ष्मजीवी विविधता का एक चौंकाने वाला स्तर उजागर किया है, जो अब तक काफी हद तक अनदेखा था, साथ ही इस बात के प्रमाण भी मिले हैं कि ये सूक्ष्मजीव जैव-सक्रिय यौगिकों का एक महत्वपूर्ण स्रोत हो सकते हैं। Tara Pacific consortium से जुड़े शोधकर्ताओं द्वारा रिपोर्ट किया गया और University of Galway द्वारा रेखांकित यह काम संकेत देता है कि रीफ्स में दिखाई देने वाले समुद्री जीवन से कहीं गहरी जैव-रासायनिक सूची मौजूद है।

अध्ययन में 32 प्रशांत द्वीपों की 99 प्रवाल भित्तियों से माइक्रोबायोम नमूनों का विश्लेषण किया गया। उन नमूनों से शोधकर्ताओं ने 645 सूक्ष्मजीवी प्रजातियों के जीनोम पुनर्निर्मित किए, और 99% से अधिक का पहले कभी आनुवंशिक वर्णन नहीं किया गया था। यह अपने आप में एक बड़ा जैव विविधता परिणाम है। लेकिन वैज्ञानिक महत्व इससे आगे जाता है: इन प्रवाल-संबद्ध सूक्ष्मजीवों में से कई में प्राकृतिक यौगिक बनाने की आनुवंशिक मशीनरी दिखाई देती है, जिनका चिकित्सा या औद्योगिक मूल्य हो सकता है।

हर प्रवाल प्रजाति के अपने सूक्ष्मजीवी साथी होते हैं

सबसे स्पष्ट निष्कर्षों में से एक यह है कि प्रवाल प्रजातियाँ किसी सामान्य रीफ माइक्रोबायोम को साझा नहीं करतीं। इसके बजाय, प्रत्येक मेजबान अपनी विशिष्ट सूक्ष्मजीवी समुदाय का समर्थन करता है। इसका मतलब है कि प्रवाल भित्तियाँ केवल जानवरों और शैवाल द्वारा बनी पारिस्थितिक संरचनाएँ नहीं हैं। वे जटिल सूक्ष्मजीवी आवास भी हैं, जिनकी रसायन-रचना मेजबान से मेजबान में भिन्न हो सकती है, और वैज्ञानिक अभी इसे समझना शुरू ही कर रहे हैं।

यह इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि सूक्ष्मजीव अक्सर अत्यंत सक्षम रसायनज्ञ होते हैं। चिकित्सा और जैव-प्रौद्योगिकी में सबसे उपयोगी कई यौगिक सूक्ष्मजीवी चयापचय से या उसकी नकल करने की कोशिशों से आए हैं। इस अध्ययन में देखी गई रीफ प्रणाली में, संबद्ध बैक्टीरिया में समुद्र के अन्य हिस्सों में दर्ज किए गए मुकाबले biosynthetic gene clusters की अधिक व्यापक श्रृंखला पाई गई। ये clusters वे आनुवंशिक निर्देश हैं जिनका उपयोग जीव प्राकृतिक यौगिक बनाने के लिए करते हैं।

रसायन क्यों अलग दिखती है

• सूक्ष्मजीवी प्रजातियाँ आनुवंशिक विवरण के लिहाज से मुख्यतः नई हैं।
• विशिष्ट प्रवाल मेजबानों के साथ उनका जुड़ाव विशेष पारिस्थितिक भूमिकाओं का संकेत देता है।
• पहचाने गए biosynthetic gene clusters जैविक रूप से सक्रिय अणुओं के उत्पादन की व्यापक क्षमता की ओर इशारा करते हैं।

जैव विविधता की खोज से जैव-चिकित्सा संभावना तक

यह ज़रूरी है कि अध्ययन ने क्या साबित किया है, इसे बढ़ा-चढ़ाकर न कहा जाए। शोधकर्ताओं ने कोई नई दवा घोषित नहीं की। उन्होंने जो पहचाना वह एक आणविक prospecting map है: पहले से अज्ञात जीवों और gene pathways का एक समूह, जिसमें भविष्य की दवा खोज या जैव-प्रौद्योगिकी विकास के लिए उपयोगी यौगिक हो सकते हैं। यह अभी भी एक महत्वपूर्ण परिणाम है, क्योंकि शुरुआती खोज अक्सर ऐसे असामान्य जैविक तंत्रों को खोजने पर निर्भर करती है जहाँ नई रसायन-रचना के मौजूद होने की संभावना होती है।

रीफ माइक्रोबायोम अब ऐसे ही एक तंत्र की तरह दिखता है। यदि अंतर्निहित जीनों को विशिष्ट metabolites से जोड़ा जा सके और फिर परीक्षण किया जा सके, तो वे antimicrobial research, anti-inflammatory work, या अन्य biomedical applications से संबंधित यौगिक दे सकते हैं। भले ही केवल थोड़ा हिस्सा उपयोगी साबित हो, नए वर्णित विविधता का पैमाना दर्शाता है कि खोज का क्षेत्र बहुत बड़ा है।

यह अध्ययन विज्ञान में एक परिचित असंतुलन को भी उजागर करता है: दिखाई देने वाली जैव विविधता का दस्तावेजीकरण सूक्ष्मजीवी जैव विविधता की तुलना में कहीं अधिक हुआ है। प्रवाल भित्तियों को अक्सर समुद्र के वर्षावन कहा जाता है क्योंकि वे मछलियों और अकशेरुकी जीवन की प्रचुरता को सहारा देती हैं। यह शोध उस उपमा में एक और परत जोड़ता है, यह दिखाते हुए कि रीफ्स घनी सूक्ष्मजीवी नवाचार-क्षेत्र के रूप में भी काम कर सकती हैं।

संरक्षण को नया आयाम मिलता है

जैव-चिकित्सा पहलू प्रवाल ह्रास के दांव को और तीखा बनाता है। रीफ संरक्षण को आमतौर पर पारिस्थितिक, जलवायु, या आर्थिक आधारों जैसे मत्स्य पालन और पर्यटन पर बचाव किया जाता है। वे तर्क मजबूत हैं, लेकिन यह काम एक कम स्पष्ट कारण जोड़ता है: रीफ्स को नष्ट करना उनके पहचाने जाने से पहले ही जैव-रासायनिक संभावनाओं को भी मिटा सकता है।

चूँकि अध्ययन में इतनी सारी सूक्ष्मजीवी प्रजातियाँ पहले से अज्ञात थीं, इसलिए रीफ आवासों की हानि प्राकृतिक रसायन-विज्ञान की पूरी शाखाओं को वैज्ञानिक पहुंच से मिटा सकती है। इसका अर्थ यह नहीं कि हर प्रवाल सूक्ष्मजीव भविष्य की चिकित्सा बनेगा। इसका अर्थ यह है कि जिन आवासों से वे बनते हैं, उनके क्षय होने पर दुर्लभ और उपयोगी यौगिक खोजने की संभावना घट जाती है।

व्यापक निहितार्थ यह है कि संरक्षण और खोज अलग-अलग एजेंडा नहीं हैं। प्रवाल भित्तियों जैसे पारितंत्रों में जैव विविधता की रक्षा भविष्य के शोध विकल्पों की भी रक्षा कर सकती है, चाहे वह चिकित्सा हो या उद्योग। नीति निर्माताओं और फंडरों के लिए इससे रीफ विज्ञान को एक संकीर्ण समुद्री विषय मानना कठिन हो जाता है। यह नवाचार की लंबी श्रृंखला का भी हिस्सा है।

एक ऐसा मोर्चा जिसमें वैज्ञानिक अभी बहुत कम आगे बढ़े हैं

अध्ययन की मुख्य उपलब्धि सिर्फ़ अधिक सूक्ष्मजीव ढूँढना नहीं है। उसने दिखाया कि प्रवाल भित्तियाँ एक अत्यंत संरचित सूक्ष्मजीवी दुनिया को आश्रय देती हैं, जिसमें उल्लेखनीय आनुवंशिक नवीनता और असामान्य biosynthetic क्षमता है। यह संयोजन रीफ्स को वैज्ञानिक रूप से ऐसी तरह मूल्यवान बनाता है जो मौलिक भी है और व्यावहारिक भी।

फिलहाल सबसे उचित निष्कर्ष यह है कि coral microbiomes रसायन का एक बड़ा, काफी हद तक अनछुआ भंडार हैं। अगला चरण genomic clues को पहचाने गए compounds और परीक्षण किए गए functions में बदलने पर निर्भर करेगा। लेकिन यह काम होने से पहले भी संदेश स्पष्ट है: महासागर की सबसे आशाजनक आणविक सीमाओं में से एक शायद हमेशा से ही प्रवाल भित्तियों के भीतर मौजूद थी।

यह लेख Science Daily की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.