ابھی بھی اونچا اور اونچا، کپاس کا کیڑا کیڑا کیٹرپلر چڑھتا ہے، اس کا چھوٹا سا جسم مسلسل پتوں کے بعد پتوں کو پیمائی کرتا ہے۔ کسی پودے کی چوٹی تک پہنچنے سے، یہ مر جائے گا، اس وائرس کے پھیلاؤ میں سہولت فراہم کرے گا جو وہاں کیڑے کو پھیلاتا ہے۔
اس مہلک چڑھائی کے پیچھے ایک وائرس کیٹرپلرز کے وژن سے وابستہ جینوں کو جوڑتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، کیڑے معمول سے زیادہ سورج کی روشنی کی طرف راغب ہوتے ہیں، محققین نے 8 مارچ کو مالیکیولر ایکولوجی میں آن لائن رپورٹ کی۔ اس کیٹرپلر ٹیک اوور میں شامل وائرس بیکولو وائرس کی ایک قسم ہے۔
بیجنگ میں چائنا ایگریکلچرل یونیورسٹی کے ماہرِ حشراتیات کے ماہر Xiaoxia Liu کا کہنا ہے کہ یہ وائرس اپنے کیڑوں کے میزبانوں کے ساتھ 200 ملین سے 300 ملین سالوں سے تیار ہو رہے ہیں۔ Baculoviruses 800 سے زیادہ کیڑوں کی انواع کو متاثر کر سکتا ہے، زیادہ تر کیٹرپلر کیڑے اور تتلیوں کے۔ ایک بار انفیکشن ہونے کے بعد، میزبان “درختوں کی چوٹی کی بیماری” کا مظاہرہ کرتے ہیں، مرنے سے پہلے چڑھنے پر مجبور ہوتے ہیں اور اپنے بلند، متاثرہ لاشوں کو خاکستر کرنے والوں کے لیے کھانے کے لیے چھوڑ دیتے ہیں۔ لیو کا کہنا ہے کہ ان وائرسوں کی چالاک چال ایک صدی سے زیادہ عرصے سے مشہور ہے۔
لیکن وہ کیسے کیٹرپلرز کو زومبی میں تبدیل کرتے ہیں جو ان کی اپنی موت پر چڑھتے ہیں یہ سمجھ میں نہیں آیا۔ پچھلی تحقیق میں بتایا گیا تھا کہ متاثرہ کیٹرپلر زیادہ “فوٹوٹیکس” کی نمائش کرتے ہیں، یعنی وہ غیر متاثرہ کیڑوں کے مقابلے روشنی کی طرف زیادہ راغب ہوتے ہیں۔ لیو اور اس کی ٹیم نے لیبارٹری میں اس اثر کی تصدیق کاٹن بول ورم موتھ کیٹرپلرز (ہیلیکورپا آرمیگرا) کے استعمال سے کی جو ہیئر این پی وی نامی بیکولو وائرس سے متاثر تھے۔ محققین نے ایل ای ڈی لائٹ کے نیچے چڑھنے والی میش کے ارد گرد شیشے کی ٹیوبوں میں متاثرہ اور غیر متاثر کیٹرپلرز کی پوزیشنوں کا موازنہ کیا۔ غیر متاثرہ کیٹرپلر جالی کے اوپر اور نیچے گھومتے تھے، لیکن پپٹنگ سے پہلے نیچے واپس آجاتے تھے۔
یہ طرز عمل معنی رکھتا ہے کیونکہ جنگلی میں، یہ نوع زیر زمین بالغوں میں تیار ہوتی ہے۔ لیکن متاثرہ میزبان میش کے اوپری حصے میں مر جائیں گے۔ روشنی کا منبع جتنا اونچا ہوگا، متاثرہ میزبان اتنے ہی اوپر چڑھ گئے۔ ٹیم اس بات کی تصدیق کرنے کے لیے افقی ہوائی جہاز کی طرف چلی گئی کہ میزبان کشش ثقل کے بجائے روشنی کا جواب دے رہے ہیں، کیٹرپلرز کو ایک ہیکساگونل باکس میں رکھ کر سائیڈ پینلز میں سے ایک روشن تھا۔ انفیکشن کے بعد دوسرے دن تک، میزبان کیٹرپلر تقریباً چار گنا روشنی کی طرف رینگتے ہیں جتنا اکثر غیر متاثر ہوتا ہے۔
جب محققین نے جراحی سے متاثرہ کیٹرپلرز کی آنکھوں کو ہٹا دیا اور کیڑوں کو باکس میں ڈال دیا، تو اندھے کیڑے ایک چوتھائی روشنی کی طرف متوجہ ہوئے جتنی اکثر غیر تبدیل شدہ متاثرہ میزبانوں کی طرف۔ اس نے تجویز کیا کہ وائرس اپنے خلاف کیٹرپلر کے وژن کو استعمال کر رہا ہے۔
اس کے بعد ٹیم نے اس بات کا موازنہ کیا کہ کیٹرپلر کے جسم کے مختلف حصوں میں متاثرہ اور غیر متاثرہ لاروا میں کچھ مخصوص جین کتنے فعال تھے۔ زیادہ تر آنکھوں میں پتہ چلا، اوپسن کے لیے دو جین، روشنی کے لیے حساس پروٹین جو بصارت کے لیے بنیادی ہیں، وائرس کے انفیکشن کے بعد زیادہ فعال تھے، اور اسی طرح TRPL نامی بصارت سے وابستہ ایک اور جین تھا۔
یہ سیل جھلیوں میں ایک چینل کے لیے انکوڈ کرتا ہے جو روشنی کو برقی سگنلز میں تبدیل کرنے میں شامل ہوتا ہے۔ جب ٹیم نے متاثرہ کیٹرپلرز میں اوپسن جینز اور ٹی آر پی ایل کو بند کرنے کے لیے جین ایڈیٹنگ ٹول CRISPR/Cas9 کا استعمال کیا تو باکس میں روشنی کی طرف متوجہ میزبانوں کی تعداد تقریباً نصف رہ گئی۔ جالی پر موت کے وقت ان کا قد بھی کم ہو گیا تھا۔
لیو کا کہنا ہے کہ بیکولووائرس کیٹرپلر وژن کے جینیاتی فن تعمیر کو کمانڈ کرنے کے قابل دکھائی دیتے ہیں، کیڑوں کے لیے روشنی کی قدیم اہمیت کا استحصال کرتے ہیں۔ روشنی کیڑوں میں اہم حیاتیاتی عمل کی نشاندہی کر سکتی ہے، ان کی نشوونما کے وقت کو ہدایت دینے سے لے کر ان کی منتقلی کے راستوں کو ترتیب دینے تک۔ مین ہٹن کی کنساس اسٹیٹ یونیورسٹی کی ماہر وائرولوجسٹ لورینا پاسریلی کا کہنا ہے کہ یہ وائرس پہلے ہی دوسرے طریقوں سے اپنے میزبانوں کی سونگھنے کی حس، پگھلنے کے نمونوں اور خلیات کی پروگرام شدہ موت کو موافقت کرتے ہوئے ماسٹر مینیپلیٹر کے طور پر جانا جاتا تھا، جو اس تحقیق میں شامل نہیں تھیں۔ .
نئی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ وائرس “ایک اور جسمانی میزبان عمل: بصری ادراک” میں ہیرا پھیری کرتے ہیں۔ پاسریلی کا کہنا ہے کہ اس بصری ہائی جیکنگ کے بارے میں ابھی بھی بہت کچھ سیکھنا باقی ہے۔ یہ نامعلوم ہے، مثال کے طور پر، وائرس کے کون سے جینز کیٹرپلرز کو سورج کی روشنی کا پیچھا کرنے والے زومبی میں تبدیل کرنے کے ذمہ دار ہیں۔
