കൊറോണ വൈറസിന്‍റെ രൂപമാറ്റം വ്യാപനശേഷിയെ ബാധിക്കുമെന്ന് പഠനം

കാനഡയിലെ ക്വീൻസ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെയും ജപ്പാനിലെ ഒകിനാവ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്‌നോളജിയിലെയും (OIST) വിദഗ്ധരുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഒരു ആഗോള പഠനസംഘം, വൈറൽ കണികകൾ ദ്രാവകങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന രീതിയെ വ്യത്യസ്ത ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള രൂപങ്ങൾ മാറ്റുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് വിശകലനം ചെയ്‌തു. ഫിസിക്സ് ഓഫ് ഫ്ളൂയിഡ്സ് എന്ന ജേണലിൽ ഈ ഗവേഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

“കൊറോണ വൈറസ് കണങ്ങൾ ശ്വസിക്കുമ്പോൾ, അവ മൂക്കിലെയും ശ്വാസകോശത്തിലെയും ഭാഗങ്ങളിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു,” OIST യുടെ മെക്കാനിക്സ് ആൻഡ് മെറ്റീരിയൽസ് യൂണിറ്റ് മേധാവി പ്രൊഫസർ എലിയറ്റ് ഫ്രൈഡ് വിശദീകരിച്ചു. "ഈ പരിതസ്ഥിതികളിൽ അവർ എത്രത്തോളം ചലനശേഷി ഉള്ളതാണെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ട്."

ശാസ്ത്രജ്ഞർ റൊട്ടേഷണൽ ഡിഫ്യൂസിവിറ്റി എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം ചലനത്തെ മാതൃകയാക്കി, അത് ദ്രാവകത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ കണങ്ങളുടെ കറക്കത്തിന്റെ വേഗത നിയന്ത്രിക്കുന്നു (കൊറോണ വൈറസിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഉമിനീർ തുള്ളികൾ). സുഗമവും കൂടുതൽ ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് കണങ്ങളും ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ ഇഴയുന്ന പ്രതിരോധം അനുഭവിക്കുകയും കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ കറങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ഭ്രമണ വേഗത കൊറോണ വൈറസ് കണികകൾ എത്ര വിജയകരമായി കോശങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ബാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതിനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.

"കണികകൾ വളരെ വേഗത്തിൽ കറങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, അവ കോശവുമായി ഇടപഴകാൻ വേണ്ടത്ര സമയം ചെലവഴിക്കില്ല, അവ വളരെ സാവധാനത്തിൽ കറങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, അവയ്ക്ക് ആവശ്യമായ രീതിയിൽ ഇടപെടാൻ കഴിയും," പ്രൊഫ. ഫ്രൈഡ് വിശദീകരിച്ചു.

ഗവേഷകർ അവരുടെ പഠനത്തിൽ പ്രോലേറ്റ്, ഓബ്ലേറ്റ് എലിപ്‌സോയിഡുകൾ മാതൃകയാക്കി. ഈ ആകൃതികൾ ഗോളങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ് (അതിന് തുല്യ നീളമുള്ള മൂന്ന് അക്ഷങ്ങൾ ഉണ്ട്) പ്രോലേറ്റ് ആകൃതികൾക്ക് നീളമുള്ള ഒരു അക്ഷവും ഓബ്ലേറ്റ് ആകൃതികൾക്ക് ഒരു ചെറിയ അക്ഷവുമാണ് ഉള്ളത്. അവയുടെ യുക്തിസഹമായ നിഗമനത്തിലെത്തുമ്പോൾ, പ്രോലേറ്റ് ആകൃതികൾ വടി പോലെയുള്ള ആകൃതികളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു, അതേസമയം ചരിഞ്ഞ ആകൃതികൾ നാണയം പോലുള്ള ആകൃതികളിലേക്ക് മാറുന്നു. മറുവശത്ത്, കൊറോണ വൈറസ് കണങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ കൂടുതൽ സൂക്ഷ്മമാണ്.

എലിപ്‌സോയിഡുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്പൈക്ക് പ്രോട്ടീനുകൾ ചേർത്തുകൊണ്ട്, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ മാതൃകയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ പഠിച്ചു. ത്രികോണാകൃതിയിലുള്ള സ്പൈക്ക് പ്രോട്ടീനുകളുടെ സാന്നിധ്യം കൊറോണ വൈറസ് കണങ്ങളുടെ ഭ്രമണത്തെ മന്ദഗതിയിലാക്കുന്നു, ഇത് കോശങ്ങളെ ബാധിക്കാനുള്ള കഴിവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് ക്യൂൻസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിൽ നിന്നും OIST യിൽ നിന്നുമുള്ള മുൻ പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ശാസ്ത്രജ്ഞർ സ്പൈക്ക് പ്രോട്ടീനുകളുടെ മാതൃക ലളിതമാക്കി, ഓരോ സ്പൈക്ക് പ്രോട്ടീനും ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു ഗോളം പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

“ഓരോ ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള രൂപത്തിന്റെയും ഉപരിതലത്തിലുള്ള സ്പൈക്കുകളുടെ ക്രമീകരണം ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി, അവയ്‌ക്കെല്ലാം ഒരേ ചാർജ് ഉണ്ടെന്ന് അനുമാനിച്ചു,” OIST മെക്കാനിക്സ് ആൻഡ് മെറ്റീരിയൽസ് യൂണിറ്റിലെ പോസ്റ്റ്ഡോക്ടറൽ ഗവേഷകനായ ഡോ.വികാഷ് ചൗരസ്യ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. "സമാനമായ ചാർജ് സ്പൈക്കുകൾ പരസ്പരം നിരസിക്കുകയും സാധ്യമാകുന്നിടത്തോളം അകലാൻ താൽപ്പര്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു." തൽഫലമായി, അവ കണികയ്ക്ക് ചുറ്റും തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ഈ വികർഷണം കുറയ്ക്കുന്നു.

Also Read- യുവാവിന് ഒരേസമയം മങ്കിപോക്സും എച്ച്ഐവിയും കോവിഡും; എയ്ഡ്സ് പിടിപെട്ടത് ഒരുവർഷത്തിനിടയ്ക്ക്

അവരുടെ മാതൃകയിൽ, ഒരു കണിക ഒരു ഗോളാകൃതിയിൽ നിന്ന് എത്രത്തോളം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവോ അത്രയും സാവധാനത്തിൽ അത് കറങ്ങുന്നതായി ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. കോശങ്ങളെ വിന്യസിക്കാനും ബന്ധപ്പെടാനും കണികകൾക്ക് കൂടുതൽ കഴിവുണ്ടെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഈ മോഡൽ ഇപ്പോഴും അടിസ്ഥാനപരമാണെന്ന്, ഗവേഷകർ സമ്മതിക്കുന്നു, പക്ഷേ കൊറോണ വൈറസിന്റെ ഗതാഗത സവിശേഷതകൾ മനസിലാക്കാൻ ഇത് നമ്മെ ഒരു പടി അടുപ്പിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല അതിന്റെ പകർച്ചവ്യാധി വിജയത്തിന് നിർണായകമായ ഘടകങ്ങളിലൊന്ന് കണ്ടെത്താനും ഇത് സഹായിക്കും.