ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ತಂಡದಿಂದ ನಾವೆಲ್ ಕೊರೋನೋ ವೈರಸ್ ಹೊಸ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೊಟೀನ್ ಗಳ ಅನಾವರಣ

-ಸಿದ್ರತ್ ತಸವೂರ್ ಕಾಂತ್

ಕೋವಿಡ್-19ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಸಾರ್ಸ್-ಕೋವ್-2 (SARS-CoV-2) ವೈರಾಣುಗಳ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಹು ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಹಾಗೂ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಗಳನ್ನು ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ.)ಯ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನವು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದೆ. ಈ ಕುರಿತು ‘ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ರೀಸರ್ಚ್’ನಲ್ಲಿ ವಿವರ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿದೆ. ವೈರಾಣು ದಾಳಿಗೆ ‘ಆಸರೆ ನೆಲೆ’ಯು (ಹೋಸ್ಟ್) ಪ್ರತಿಬಂಧಕ ರಕ್ಷಣೆ ಆರಂಭಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ತನ್ನದೇ ಆದ ಹಲವಾರು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳನ್ನು ಸೃಜಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನೂ ಅಧ್ಯಯನವು ತೋರಿಸಿದೆ.

ಕೋವಿಡ್-19, ಒಂದು ವರ್ಷ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ 2.5 ದಶಲಕ್ಷ ಜೀವಗಳ ಸಾವಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಜಗತ್ತಿನ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ದೇಶಗಳಿಂದ ಈ ವೈರಾಣುವಿನ ಹೊಸ ಚಹರೆಗಳ (ಸ್ಟ್ರೇನ್’ಗಳು) ಅಥವಾ ಅನುವಂಶೀಯ ರೂಪಾಂತರಗಳ ವರದಿಯಾಗುತ್ತಿದ್ದು ಮಾನವ ಸಂತತಿಗೆ ಹೊಸ ಸವಾಲುಗಳು ಎದುರಾಗಿವೆ. ವೈರಾಣುವು ಹೇಗೆ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ ಹಾಗೂ ಅವುಗಳ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು (ಅನುವಂಶೀಯ ಮಾಹಿತಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳು ತಯಾರಾಗುತ್ತವೆ) ಇನ್ನಷ್ಟು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಜೀವರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಉತ್ಪಲ್ ಟಾಟು ಅವರ ನೇತೃತ್ವದ ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ತಂಡವು ಸಮಗ್ರವಾದ “ಪ್ರೋಟಿಯೊ-ಜೆನೋಮಿಕ್” ಅವಲೋಕನವನ್ನು, ಅಂದರೆ, ಸಾರ್ಸ್-ಕೋವ್-2 ಐಸೋಲೇಟ್ ಗಳ ಸರಣಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿದೆ. ಐಸೋಲೇಟ್ ಗಳು ಅಥವಾ ವೈರಾಣು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬೆಂಗಳೂರಿನಲ್ಲಿ ಕೋವಿಡ್-19 ದೃಢಪಟ್ಟವರ ಮೂಗಿನ ಪಸೆಯನ್ನು ಸಮ್ಮತಿಯ ನಂತರ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿತ್ತು.

ಟಾಟು ಅವರಂತಹ ಅಣು ಜೀವವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಯಾವುದನ್ನು ಮುಂದಿನ ತಲೆಮಾರಿನ ಶ್ರೇಣೀಕರಣ (ಎನ್.ಜಿ.ಎಸ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೋ ಅದನ್ನು ಬಳಸಿ ಈ ಜೀನೋಮಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ನಡೆಸಲಾಗಿದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ವಂಶವಾಹಿನಿ ನಕ್ಷೆಯ (ಜೀನೋಮ್) ತ್ವರಿತ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ತಾಂತ್ರಿಕತೆ ಇದಾಗಿದೆ. ಜಗತ್ತಿನ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ವೈರಾಣುವಿನ ಚಹರೆಗಳ ವಂಶವಾಹಿನಿ ನಕ್ಷೆಗಳ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಯು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ, ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತಿರುವ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಗಾ ಇರಿಸಲು ಇದು ಸಹಕಾರಿ. ಟಾಟು ಅವರ ತಂಡದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ವೈರಾಣುವು ಈಗ ಮುಂಚಿಗಿಂತಲೂ ವೇಗವಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ. ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಮೂರು ವೈರಾಣು ಮಾದರಿಗಳ ವಂಶವಾಹಿನಿ ನಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ 27 ರೂಪಾಂತರಗಳು, ಅಂದರೆ, ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿಗೆ 11ಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ರೂಪಾಂತರಗಳು ಇದ್ದವು. ಇದು ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸರಾಸರಿ (8.4) ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಸರಾಸರಿ (7.3)ಗಿಂತಲೂ ಅಧಿಕವಾಗಿದೆ.

Steps involved in obtaining viral samples and performing proteo-genomic analysis (Credit: Sheetal Tushir)

ಈ ತಂಡವು  ಅನುಕ್ರಮಣೀಯ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವೈರಾಣು ಮಾದರಿಗಳ ‘ಜಾಗತಿಕ ಫೈಲೋಜೆನಿಟಿಕ್ ಟ್ರೀ ಅಥವಾ ಸಾಪೇಕ್ಷತತೆಯ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ರಚಿಸಿದೆ. ವೈರಾಣುವಿನ ಹರಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವಿಕಾಸ ಚರಿತ್ರೆಯನ್ನು ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಇದರ ಉದ್ದೇಶ. ಬೆಂಗಳೂರು ವೈರಾಣು ಮಾದರಿಗಳು ಬಾಂಗ್ಲಾದೇಶದ ವೈರಾಣು ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಾಮ್ಯತೆ ಹೊಂದಿರುವುದು ಫೈಲೋಜೆನೆಟಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಿಂದ ದೃಢಪಟ್ಟಿದೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಭಾರತದಲ್ಲಿನ ವೈರಾಣು ಮಾದರಿಗಳು ಏಕೈಕ ಪೂರ್ವಜ ಚಹರೆಗೆ ಬದಲಾಗಿ ಬಹು ಮೂಲಗಳಿಂದ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗಿರುವುದು ಕೂಡ ಇದರಿಂದ ಗೊತ್ತಾಗಿದೆ.

ಸಾರ್ಸ್-ಕೋವ್-2 ವಂಶವಾಹಿನಿ ನಕ್ಷೆಯು 25ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರೊಟೀನ್ ಗಳನ್ನು ಸಂಕೇತಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇದುವರೆಗೆ ಈ ಕೆಲವೇ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗಿದೆ. ವೈರಾಣು ಪ್ರೊಟೀನ್ ಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯವಾಹಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಲಭ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತಿರುವ ಕಾರ್ಯವಾಹಕ ಮಾಹಿತಿಯು ಸರಿಯಾಗಿ ಪ್ರಾತಿನಿಧಿಕವಾಗಿರದೇ ಇರುವ ಕೊರತೆಯನ್ನು ಇದು ನೀಗುತ್ತದೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಟಾಟು. ಅವರ ತಂಡವು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಮಾದರಿಗಳ ಪ್ರೋಟೀಯಾಮಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ 13 ವಿವಿಧ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕವು ಈ ಹಿಂದೆ ಪತ್ತೆಯಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ, ಆಸರೆ ನೆಲೆಯ (ಹೋಸ್ಟ್) ಪ್ರತಿರೋಧ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ದಮನಿಸುವ Orf9b ಎಂಬ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಬಗ್ಗೆ ಊಹಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಆದರೆ ಈಗ ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ತಂಡವು ಇದರ ಪ್ರಕಟಗೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಮೊದಲ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಲಭ್ಯವಾಗಿಸಿದೆ.

ವೈರಾಣುವಿನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ತಿಳಿದ ಮಾತ್ರಕ್ಕೆ ಅಷ್ಟೇ ಸಾಲದು. ಅದನ್ನು ನಾವು ಅತಿಥಿ ನೆಲೆಯ (ಹೋಸ್ಟ್) ಸನ್ನಿವೇಶಕ್ಕೆ ಅಳವಡಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಟಾಟು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೂರನೇ ಸಲ ನಡೆಸಿದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಅವರ ತಂಡವು, ಹೋಸ್ಟ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಗಳನ್ನು ಪರಿವೀಕ್ಷಿಸಿ ವೈರಾಣುವಿಗೆ ನಮ್ಮ ಶರೀರಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಶೋಧಿಸಿದೆ. ಕೋವಿಡ್-19 ಪಾಸಿಟಿವ್ ಬಾಧಿತರಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಂಡುಬರುವ 441 ಪ್ರೊಟೀನ್ ಗಳನ್ನು ಅವರು ಗುರುತಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಳಷ್ಟು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳು ಶರೀರದ ರೋಗ ನಿರೋಧಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅಧಿಕ ರೆಸೊಲ್ಯೂಷನ್ ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ರೋಹಿತಶಾಸ್ತ್ರ (ಹೈ ರೆಸೊಲ್ಯೂಷನ್ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿ) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಪ್ರೋಟಿಯಾಮಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ನಡೆಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗುವ ಬಗ್ಗೆ ತಂಡವು ಭರವಸೆ ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಳು ಕೋವಿಡ್-19 ನಂತರ ಸೋಂಕುಗಳ ಕುರಿತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ‘ಮಾರ್ಕರ್ಸ್’ಗಳಾಗಿವೆ. ಈಗ ಚಾಲ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಆರ್.ಟಿ.-ಪಿ.ಸಿ.ಆರ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಆಧರಿಸುವ ಆರ್.ಎನ್.ಎ. ಅಣುಗಳಿಗಿಂತ ಇವು ಹೆಚ್ಚು ವಿಪುಲ ಹಾಗೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದೇ ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ. “ರೋಗ ಪರೀಕ್ಷೆ ಹಾಗೂ ದೃಢೀಕರಣದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯಾಗಿ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿ ಬಳಕೆಯು ನಾವು ಈ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ನೋಡಬಹುದಾದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಗತಿಯಾಗಬಹುದು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಪಿಚ್.ಡಿ. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಹಾಗೂ ಪ್ರಬಂಧದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕ ಶೀತಲ್ ತುಷಿರ್.

ಉಲ್ಲೇಖ:

ತುಷಿರ್ ಎಸ್, ಕಮನ್ನ ಎಸ್, ನಾಥ್ ಎಸ್.ಎಸ್. ಭಟ್ ಎ, ರೋಸ್ ಎಸ್. ಐತಾಳ್ ಎ.ಆರ್., ಟಾಟು ಯು. Proteo-Genomic Analysis of SARS-CoV-2: A Clinical Landscape of Single-Nucleotide Polymorphisms, COVID-19 Proteome, and Host Responses. J Proteome Res. 2021

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jproteome.0c00808

ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ:

ಉತ್ಪಲ್ ಟಾಟು
ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು,
ಜೀವರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗ,
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ.)
tatu@iisc.ac.in
+91-80-2293 2823

ಪತ್ರಕರ್ತರ ಗಮನಕ್ಕೆ:

ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಬಿಡುಗಡೆಯ ಯಾವುದೇ ಪಠ್ಯ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡರೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಬಿಡುಗಡೆ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿ.

ಆ) ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಬಿಡುಗಡೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಶ್ನೆ ಕೇಳುವುದಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in or pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.

—-000—-