పగడపు రీఫ్ సూక్ష్మజీవులు వైద్యానికి ఉపయోగపడే విస్తారమైన రసాయన గ్రంథాలయాన్ని వెల్లడిస్తున్నాయి

రీఫ్ జీవవైవిధ్యంలో దాగి ఉన్న పొర వెలుగులోకి వస్తోంది

పసిఫిక్ అంతటా పగడపు రీఫ్‌లను అధ్యయనం చేసిన శాస్త్రవేత్తలు, ఇప్పటివరకు పెద్దగా కనిపించని స్థాయిలోని సూక్ష్మజీవ వైవిధ్యాన్ని బయటపెట్టారు; అంతేకాదు, ఈ సూక్ష్మజీవులు జీవక్రియాశీల సమ్మేళనాల ముఖ్య మూలంగా ఉండవచ్చని సూచించే ఆధారాలు కూడా లభించాయి. Tara Pacific కన్సార్టియంతో సంబంధం ఉన్న పరిశోధకులు వెల్లడించి University of Galway ప్రాముఖ్యతనిచ్చిన ఈ పని, కనిపించే సముద్ర జీవులకంటే పగడపు రీఫ్‌లలో చాలా లోతైన జీవరసాయన నిల్వ ఉండొచ్చని సూచిస్తోంది.

ఈ అధ్యయనం 32 పసిఫిక్ దీవులలోని 99 పగడపు రీఫ్‌ల నుంచి microbiome నమూనాలను పరిశీలించింది. ఆ నమూనాల నుంచి పరిశోధకులు 645 సూక్ష్మజీవ జాతుల జీనోమ్‌లను తిరిగి నిర్మించారు, మరియు వాటిలో 99%కు పైగా ఇంతకు ముందు జన్యుపరంగా వివరించబడలేదు. ఇది ఒక్కటే ఒక పెద్ద జీవవైవిధ్య ఫలితం. కానీ శాస్త్రీయ ప్రాధాన్యం ఇక్కడితో ఆగదు: ఈ పగడపు సంబంధిత సూక్ష్మజీవుల్లో అనేకం, వైద్య లేదా పారిశ్రామిక విలువ కలిగిన సహజ సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేసే జన్యు యంత్రాంగాన్ని కలిగి ఉన్నట్లు కనిపిస్తోంది.

ప్రతి పగడపు జాతికీ తనదైన సూక్ష్మజీవ భాగస్వాములు ఉన్నారు

అధ్యయనంలోని అత్యంత స్పష్టమైన కనుగొనుగులలో ఒకటి, పగడపు జాతులు ఒక సాధారణ రీఫ్ microbiome‌ను పంచుకోవడం లేదనేది. బదులుగా, ప్రతి host తనకే ప్రత్యేకమైన సూక్ష్మజీవ సముదాయాన్ని మద్దతిస్తుంది. అంటే, పగడపు రీఫ్‌లు జంతువులు మరియు ఆల్గీ నిర్మించిన పర్యావరణ నిర్మాణాలు మాత్రమే కాదు. అవి ఎంతో సంక్లిష్టమైన సూక్ష్మజీవ నివాసాలు కూడా; వాటి రసాయన శాస్త్రం host నుంచి host‌కు భిన్నంగా ఉండవచ్చు, దీనిని శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడే మ్యాప్ చేయడం ప్రారంభించారు.

ఇది ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే సూక్ష్మజీవులు తరచుగా అత్యుత్తమ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు. వైద్యం మరియు బయోటెక్నాలజీలో అత్యంత ఉపయోగకరమైన అనేక సమ్మేళనాలు సూక్ష్మజీవ జీవక్రియ నుంచే లేదా దాన్ని అనుకరించే ప్రయత్నాల నుంచే వచ్చాయి. ఇక్కడ పరిశీలించిన రీఫ్ వ్యవస్థలో, సంబంధిత బ్యాక్టీరియాలో సముద్రంలోని ఇతర ప్రాంతాల్లో నమోదైనదానికన్నా విస్తృతమైన biosynthetic gene clusters కనిపించాయి అని మూల వచనం చెబుతోంది. ఈ clusters అనేవి జీవులు సహజ సమ్మేళనాలను తయారు చేసుకునే జన్యు సూచనలు.

రసాయన శాస్త్రం ఎందుకు ప్రత్యేకంగా కనిపిస్తోంది

• సూక్ష్మజీవ జాతులు జన్యు వివరణ పరంగా ఎక్కువగా కొత్తవే.
• నిర్దిష్ట పగడపు host‌లతో వాటి అనుబంధం ప్రత్యేక పర్యావరణ పాత్రలను సూచిస్తోంది.
• గుర్తించిన biosynthetic gene clusters జీవక్రియాశీల అణువులను ఉత్పత్తి చేసే విస్తృత సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తున్నాయి.

జీవవైవిధ్య అన్వేషణ నుంచి వైద్య అవకాశాల వైపు

ఈ అధ్యయనం ఏమి నిరూపిస్తుందో అతిశయోక్తి చేయకపోవడం ముఖ్యం. పరిశోధకులు కొత్త ఔషధాన్ని ప్రకటించలేదు. వారు గుర్తించినది ఒక molecular prospecting map: ఇప్పటివరకు తెలియని జీవులు మరియు gene pathways‌ల సమాహారం, ఇవి భవిష్యత్ drug discovery లేదా biotechnology అభివృద్ధికి ఉపయోగపడే సమ్మేళనాలను కలిగి ఉండవచ్చు. ఇది ఇప్పటికీ ముఖ్యమైన ఫలితం, ఎందుకంటే ప్రారంభ దశ అన్వేషణ తరచుగా అరుదైన జీవ వ్యవస్థలలో కొత్త రసాయనం ఉండే అవకాశం ఉన్న చోట్లను కనుగొనడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

పగడపు microbiome ఇప్పుడు అటువంటి వ్యవస్థలలో ఒకటిగా కనిపిస్తోంది. అంతర్లీన జీన్లను నిర్దిష్ట metabolites‌తో కలిపి, ఆపై పరీక్షిస్తే, అవి antimicrobial research, anti-inflammatory work, లేదా ఇతర biomedical applications‌కు సంబంధించిన సమ్మేళనాలను అందించవచ్చు. అందులో కొద్దిమాత్రమే ఉపయోగకరమని తేలినా, కొత్తగా లక్షణీకరించిన వైవిధ్య పరిమాణం అన్వేషణ విస్తృతి ఎంతో పెద్దదని చూపుతోంది.

ఈ అధ్యయనం శాస్త్రంలో తరచూ కనిపించే ఒక అసమతుల్యతను కూడా వెలికితీస్తుంది: కనబడే జీవవైవిధ్యాన్ని, సూక్ష్మజీవ జీవవైవిధ్యంతో పోలిస్తే చాలా విస్తృతంగా నమోదు చేశారు. పగడపు రీఫ్‌లు సాధారణంగా సముద్రపు వర్షారణ్యాలుగా చెప్పబడతాయి, ఎందుకంటే అవి చేపలు మరియు కశేరుకలేని జీవాలను విస్తారంగా పోషిస్తాయి. ఈ పరిశోధన ఆ ఉపమానానికి మరో పొరను జోడిస్తూ, రీఫ్‌లు ఘనంగా నిండిన సూక్ష్మజీవ నూతనోత్పత్తి మండలాలుగా కూడా పనిచేయవచ్చని చూపిస్తోంది.

పరిరక్షణ కొత్త కోణాన్ని సంతరించుకుంటోంది

పగడపు తగ్గుదలపై పణాలు బయోమెడికల్ కోణం వల్ల మరింత పెరుగుతున్నాయి. రీఫ్ పరిరక్షణను సాధారణంగా పర్యావరణ, వాతావరణ, లేదా మత్స్య, పర్యాటక వంటి ఆర్థిక కారణాలపై రక్షిస్తారు. ఆ వాదనలు బలమైనవే, కానీ ఈ పని తక్కువగా కనిపించే మరో కారణాన్ని జోడిస్తోంది: రీఫ్‌లను నాశనం చేయడం, అవి గుర్తించబడకముందే జీవరసాయన అవకాశాలను కూడా నాశనం చేయవచ్చు.

అధ్యయనంలోని అనేక సూక్ష్మజీవ జాతులు ముందు తెలియనివి కావడంతో, రీఫ్ నివాసాలను కోల్పోవడం సహజ రసాయన శాస్త్రంలోని మొత్తం శాఖలను శాస్త్రీయ పరిధి నుండి తొలగించవచ్చు. దీని అర్థం ప్రతి పగడపు సూక్ష్మజీవం భవిష్యత్ చికిత్స అవుతుందని కాదు. కానీ అవి సృష్టించే నివాసాలు క్షీణించినప్పుడు అరుదైన, ఉపయోగకరమైన సమ్మేళనాలను కనుగొనే అవకాశాలు తగ్గుతాయని మాత్రం ఇది సూచిస్తోంది.

మొత్తం అర్థం ఏమిటంటే, పరిరక్షణ మరియు అన్వేషణ వేర్వేరు కార్యక్రమాలు కావు. పగడపు రీఫ్‌ల వంటి పర్యావరణాలలో జీవవైవిధ్యాన్ని కాపాడటం, వైద్యం మరియు పరిశ్రమలోని భవిష్యత్ పరిశోధన అవకాశాలను కూడా కాపాడుతుంది. విధాననిర్ణేతలు, నిధులందించే వారికి ఇది రీఫ్ సైన్స్‌ను ఒక చిన్న సముద్ర అంశంగా చూడటం కష్టతరం చేస్తుంది. ఇది నూతన ఆవిష్కరణల దీర్ఘ శృంఖలలో భాగం కూడా.

శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికీ చాలా తక్కువగా ప్రవేశించిన ఒక సరిహద్దు

ఈ అధ్యయనపు ప్రధాన సాధన కేవలం ఎక్కువ సూక్ష్మజీవులను కనుగొనడమే కాదు. పగడపు రీఫ్‌లు అత్యంత క్రమబద్ధమైన సూక్ష్మజీవ ప్రపంచాన్ని, అద్భుతమైన జన్యు కొత్తదనం మరియు అసాధారణ biosynthetic potential‌తో కూడి తలదాచుకుంటాయని ఇది చూపించింది. ఆ కలయిక రీఫ్‌లను ప్రాథమికంగానూ, ప్రాయోగికంగానూ విలువైనవిగా చేస్తుంది.

ప్రస్తుతం అత్యంత సమర్థించదగిన నిర్ధారణ ఏమిటంటే, coral microbiomes అనేవి పెద్దగా ఇంకా అన్వేషించని రసాయన భండారం. తదుపరి దశ genomic clues‌ను గుర్తించిన సమ్మేళనాలు, పరీక్షించిన functions‌గా మార్చడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కానీ ఆ పని జరిగే ముందే సందేశం స్పష్టంగా ఉంది: సముద్రంలోని అత్యంత ఆశాజనక molecular frontiers‌లో ఒకటి ఎప్పుడూ పగడపు రీఫ్‌లలోనే ఉండి ఉండవచ్చు.

ఈ వ్యాసం Science Daily నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.