कोरल रीफमधील सूक्ष्मजीव वैद्यकीय वापरासाठी आशादायक विशाल रासायनिक साठा उघड करतात

रीफ जैवविविधतेचा एक लपलेला थर समोर येतो

प्रशांत महासागरातील कोरल रीफचा अभ्यास करणाऱ्या शास्त्रज्ञांनी सूक्ष्मजीवी विविधतेचा आश्चर्यकारक स्तर उघड केला आहे, जो आतापर्यंत मोठ्या प्रमाणावर अदृश्यच होता; त्याचबरोबर हे सूक्ष्मजीव जैवसक्रिय संयुगांचा महत्त्वाचा स्रोत असू शकतात, याचेही पुरावे मिळाले आहेत. Tara Pacific consortium शी संबंधित संशोधकांनी नोंदवलेले आणि University of Galway ने अधोरेखित केलेले हे काम सूचित करते की रीफमध्ये दिसणाऱ्या समुद्री जीवांपेक्षा खूप खोल जैवरासायनिक साठा आहे.

या अभ्यासात 32 प्रशांत बेटांवरील 99 कोरल रीफमधून microbiome नमुने तपासले गेले. त्या नमुन्यांमधून संशोधकांनी 645 सूक्ष्मजीवी प्रजातींचे जीनोम पुन्हा तयार केले, आणि त्यापैकी 99% पेक्षा जास्त यापूर्वी जनुकीयदृष्ट्या वर्णन केलेले नव्हते. हे स्वतःमध्येच जैवविविधतेचे मोठे निष्कर्ष आहे. पण वैज्ञानिक महत्त्व इथेच थांबत नाही: या कोरल-संबंधित सूक्ष्मजीवांपैकी अनेकांकडे नैसर्गिक संयुगे तयार करण्यासाठी आवश्यक जनुकीय यंत्रणा असल्याचे दिसते, ज्यांना वैद्यकीय किंवा औद्योगिक मूल्य असू शकते.

प्रत्येक कोरल प्रजातीचे स्वतःचे सूक्ष्मजीवी भागीदार असतात

या अभ्यासातील सर्वात स्पष्ट निष्कर्षांपैकी एक म्हणजे कोरल प्रजाती कोणताही एकसारखा reef microbiome सामायिक करत नाहीत. त्याऐवजी प्रत्येक host आपल्या स्वतःच्या विशेषीकृत सूक्ष्मजीवी समुदायाला आधार देतो. याचा अर्थ कोरल रीफ केवळ प्राणी आणि शैवालांनी बनलेली पर्यावरणीय रचना नाहीत. ते सूक्ष्मजीवांचे अत्यंत गुंतागुंतीचे निवासस्थानही आहेत, ज्यांची रसायनशास्त्रीय रचना host नुसार बदलू शकते, आणि शास्त्रज्ञ ती आत्ताच नकाशित करू लागले आहेत.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण सूक्ष्मजीव अनेकदा अत्यंत कुशल रसायनशास्त्रज्ञ असतात. वैद्यक आणि जैवतंत्रज्ञानातील अनेक उपयुक्त संयुगे सूक्ष्मजीवी चयापचयातून किंवा त्याची नक्कल करण्याच्या प्रयत्नांतून आलेली आहेत. येथे अभ्यासलेल्या रीफ प्रणालीत संबंधित जीवाणूंमध्ये समुद्रातील इतर कुठल्याही ठिकाणी नोंदवलेल्या तुलनेत biosynthetic gene clusters ची अधिक व्यापक श्रेणी आढळली, असे मूळ मजकुरात सांगितले आहे. हे clusters म्हणजे सजीव नैसर्गिक संयुगे तयार करण्यासाठी वापरतात त्या जनुकीय सूचना.

रसायनशास्त्र वेगळे का दिसते

• सूक्ष्मजीवी प्रजाती जनुकीय वर्णनाच्या दृष्टीने बहुतांश नवीन आहेत.
• विशिष्ट कोरल host शी त्यांचा संबंध विशेष पर्यावरणीय भूमिका सूचित करतो.
• ओळखलेले biosynthetic gene clusters जैविकदृष्ट्या सक्रिय अणू तयार करण्याच्या व्यापक क्षमतेकडे निर्देश करतात.

जैवविविधतेच्या शोधातून जैव-वैद्यकीय शक्यतेकडे

अभ्यास नेमके काय सिद्ध करतो हे अतिशयोक्तीने सांगणे योग्य नाही. संशोधकांनी कोणतेही नवीन औषध जाहीर केलेले नाही. त्यांनी एक molecular prospecting map ओळखला: पूर्वी अज्ञात जीव आणि gene pathways यांचा संच, ज्यामध्ये भविष्यातील drug discovery किंवा biotechnology विकासासाठी उपयुक्त संयुगे असू शकतात. हे अद्यापही महत्त्वाचे निष्कर्ष आहे, कारण सुरुवातीच्या टप्प्यातील शोध बहुतेकदा अशा अनोख्या जीवसृष्टीचा शोध घेण्यावर अवलंबून असतो, जिथे नवीन रसायन असण्याची शक्यता जास्त असते.

रीफ microbiome आता अशाच एका प्रणालीसारखे दिसते. जर अंतर्निहित जनुकांना विशिष्ट metabolites शी जोडता आले आणि त्यांची चाचणी करता आली, तर ते antimicrobial research, anti-inflammatory work, किंवा इतर biomedical applications शी संबंधित संयुगे देऊ शकतात. त्यातील फक्त थोडासा भाग जरी उपयुक्त ठरला, तरी नव्याने वर्णन केलेल्या विविधतेचे प्रमाण शोधाचा विस्तार किती मोठा आहे हे दाखवते.

हा अभ्यास विज्ञानातील एक परिचित असमतोलही उघड करतो: दिसणारी जैवविविधता सूक्ष्मजीवी जैवविविधतेपेक्षा खूपच अधिक तपशीलाने नोंदवली गेली आहे. कोरल रीफना अनेकदा समुद्राची वर्षावने म्हटले जाते, कारण ती मासे आणि अपृष्ठवंशी जीवांची विपुलता टिकवतात. हे संशोधन त्या उपमेचा आणखी एक थर उघडते, कारण ते रीफ घनदाट सूक्ष्मजीवी नवोन्मेष केंद्रे म्हणूनही काम करू शकतात हे दाखवते.

संरक्षणाला नवे परिमाण मिळते

जैव-वैद्यकीय कोन कोरल हानीचे दाव अधिक तीव्र करतो. रीफ संरक्षणाचे समर्थन सहसा पर्यावरणीय, हवामानाशी संबंधित, किंवा मासेमारी आणि पर्यटनासारख्या आर्थिक आधारांवर केले जाते. ते युक्तिवाद मजबूत आहेत, पण या कामात एक कमी स्पष्ट कारण जोडले गेले आहे: रीफ नष्ट केल्याने ती ओळखली जाण्याआधीच जैवरासायनिक शक्यता नष्ट होऊ शकतात.

अभ्यासातील इतक्या मोठ्या संख्येने सूक्ष्मजीवी प्रजाती यापूर्वी अज्ञात होत्या, त्यामुळे रीफ अधिवासांचा नाश झाल्यास नैसर्गिक रसायनशास्त्राच्या संपूर्ण शाखा वैज्ञानिक आवाक्याबाहेर जाऊ शकतात. याचा अर्थ प्रत्येक कोरल सूक्ष्मजीव भविष्यातील उपचार ठरेल असा नाही. पण ज्यातून ते निर्माण होतात ते अधिवासच जर ऱ्हास पावले, तर दुर्मिळ आणि उपयुक्त संयुगे शोधण्याची शक्यता कमी होते.

व्यापक अर्थाने, संरक्षण आणि शोध हे स्वतंत्र अजेंडे नाहीत. कोरल रीफसारख्या परिसंस्थांमध्ये जैवविविधतेचे रक्षण केल्याने भविष्यातील संशोधन संधीही टिकून राहतात, मग ते वैद्यक असो वा उद्योग. धोरणकर्ते आणि निधीपुरवठादारांसाठी यामुळे रीफ विज्ञानाला केवळ एक मर्यादित समुद्री विषय म्हणून पाहणे कठीण होते. हे नवोपक्रमाच्या दीर्घ साखळीचाही भाग आहे.

शास्त्रज्ञांनी अजून फारच कमी प्रवेश केलेली एक सीमारेषा

या अभ्यासाची मुख्य उपलब्धी केवळ अधिक सूक्ष्मजीव शोधणे एवढी नाही. त्याने दाखवले की कोरल रीफ अत्यंत संरचित सूक्ष्मजीवी जगाला आश्रय देतात, ज्यात उल्लेखनीय जनुकीय नावीन्य आणि असामान्य biosynthetic potential आहे. हे संयोग रीफना वैज्ञानिकदृष्ट्या मूलभूत आणि व्यावहारिक अशा दोन्ही प्रकारे मौल्यवान बनवतो.

सध्या सर्वात योग्य निष्कर्ष असा आहे की coral microbiomes हा रसायनशास्त्राचा मोठा, अजूनही फारसा न शोधलेला साठा आहे. पुढील टप्पा genomic clues ना ओळखलेल्या संयुगांमध्ये आणि चाचणी केलेल्या functions मध्ये रूपांतरित करण्यावर अवलंबून असेल. पण ते काम सुरू होण्यापूर्वीच संदेश स्पष्ट आहे: महासागरातील सर्वात आशादायक molecular frontiers पैकी एक कदाचित नेहमीच कोरल रीफच्या आतच होता.

हा लेख Science Daily च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.