خبر | نئی سائنسی دریافت: ٹرانسپوزونز انسانی نشوونما کے ابتدائی مرحلے کو کیسے متاثر کرتے ہیں
ایک نئی تحقیق سے معلوم ہوا ہے کہ انسانی ابتدائی نشوونما میں ہونے والی ایک بڑی تبدیلی ہمارے اپنے جینز کے بجائے ٹرانسپوزونز کہلانے والے DNA عناصر کے زیرِ انتظام ہوتی ہے۔ Sinai Health کے محققین کی جانب سے کی گئی اس تحقیق نے DNA کے ان پراسرار ٹکڑوں کے بارے میں روایتی تصورات کو چیلنج کیا ہے اور انسانی نشوونما اور بیماری میں ان کے اہم کردار کو آشکار کیا ہے۔
سینئر شریک مصنف اور Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute کے سینئر محقق ڈاکٹر Miguel Ramalho-Santos نے کہا، "لوگ عموماً ٹرانسپوزونز کو وائرس جیسے طفیلیے سمجھتے ہیں جو اپنی افزائش کے لیے ہماری خلیات پر قبضہ کر لیتے ہیں۔ لیکن ہماری تحقیق سے معلوم ہوا کہ یہ عناصر محض جینومی طفیلیے نہیں بلکہ ابتدائی نشوونما کے لیے ضروری ہیں۔"
Developmental Cell میں شائع ہونے والی اس تحقیق سے ظاہر ہوتا ہے کہ ٹرانسپوز ایبل عناصر اس بات کو یقینی بنانے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں کہ انسانی جنینی خلیے ابتدائی نشوونما کے دوران معمول کے مطابق آگے بڑھیں، نہ کہ پہلے کی حالت میں واپس چلے جائیں۔ محققین نے LINE-1، یعنی long interspersed nuclear element-1، پر توجہ مرکوز کی۔ ہمارے جینوم کے 2% سے بھی کم حصے پر مشتمل جینز کے ساتھ محض موجود رہنے کے بجائے، LINE-1 عناصر خلیوں میں موجود جینیاتی مواد کا 20% حصہ بناتے ہیں۔ ان میں سے کچھ اپنی نقول بڑھا سکتے ہیں، جینوم میں حرکت کر سکتے ہیں اور نئی جگہوں پر شامل ہو سکتے ہیں، اسی لیے انہیں "خود غرض DNA" کہا جاتا ہے۔
سائنس دان طویل عرصے سے ان عناصر کو بڑی حد تک نقصان دہ سمجھتے آئے ہیں، کیونکہ یہ جینوم میں خلل ڈال سکتے ہیں اور ہیموفیلیا، اعصابی عوارض اور کینسر سمیت بیماریوں کا سبب بن سکتے ہیں۔
پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق اور ایک اور سینئر شریک مصنف ڈاکٹر Juan Zhang کی دلچسپی ابتدائی جنینوں میں موجود LINE-1 کے وافر RNA پیغامات میں پیدا ہوئی۔ RNA پیغامات جینوم کے فعال حصوں سے نقل کیے جاتے ہیں، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ LINE-1 عناصر ان اہم ابتدائی مراحل کے دوران فعال ہوتے ہیں۔
ڈاکٹر Zhang نے کہا، "اگر ٹرانسپوزونز نقصان دہ ہیں تو ابتدائی جنین میں فعال کیوں ہیں؟ یہ تو ابھی بننا شروع ہی ہوا ہے۔ کوئی بھی خطرناک شمولیت فرد کی پوری نشوونما میں پھیل جائے گی۔"
جب مہذب انسانی جنینی اسٹیم خلیوں (ESCs) میں LINE-1 کے اظہار کو دبا دیا گیا تو خلیے زیادہ ابتدائی آٹھ خلیاتی مرحلے میں واپس چلے گئے۔ اس مرحلے پر آٹھ یکساں مکمل صلاحیت رکھنے والے خلیے جنین اور نال، دونوں میں تبدیل ہو سکتے ہیں۔ اس مرحلے کے بعد ESCs اب بھی جنین کے تمام خلیاتی اقسام بنا سکتے ہیں، لیکن نال میں حصہ ڈالنے کی صلاحیت بتدریج کھو دیتے ہیں۔
مزید تجربات سے معلوم ہوا کہ LINE-1 کے RNA سالمات خلیے کے مرکزے کی سہ جہتی جگہ میں DNA کو منظم کرنے والے ڈھانچے کے طور پر کام کرتے ہیں۔ یہ کروموسوم 19 کو، جس میں اہم جینز موجود ہیں، جین کو خاموش کرنے والے خطے میں منتقل کرنے میں مدد دیتے ہیں، جس سے جنین بعد کے مراحل کی جانب ہمواری سے آگے بڑھتا ہے۔
ڈاکٹر Zhang نے کہا، "ہماری تحقیق سے ظاہر ہوتا ہے کہ LINE-1 اس اہم تبدیلی کے دوران جین کے اظہار کو منظم کرتا ہے جب جنین مختلف افعال کے لیے اپنے خلیوں کو مخصوص بنانا شروع کرتا ہے۔ ہمارے نتائج سے اشارہ ملتا ہے کہ یہ اتفاقی عمل نہیں بلکہ ارتقائی طور پر اہم طریقۂ کار ہے۔"
حیرت انگیز طور پر، یہ نیا کردار LINE-1 کے معمول کے رویے کے برعکس ہے۔ نئی جینومی جگہوں پر منتقل ہو کر ممکنہ طور پر نقصان دہ تغیرات پیدا کرنے کے بجائے، LINE-1 عناصر اس اہم تناظر میں مخصوص طور پر نشوونما کو فروغ دیتے ہیں، جو انسانی ابتدائی نشوونما میں ان کی اہمیت کو اجاگر کرتا ہے۔
اس بنیادی تحقیق کے زرخیزی کے علاج اور تخلیقی طب میں اسٹیم خلیوں کے استعمال کے لیے اہم مضمرات ہیں۔ یہ LINE-1 کے ایک نئے کردار کو بھی ظاہر کرتی ہے، جسے ان عناصر سے متعلق بیماریوں، بشمول اعصابی عوارض اور کینسر، میں مزید سمجھا جا سکتا ہے۔
Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute کی ڈائریکٹر اور تحقیق کی نائب صدر ڈاکٹر Anne-Claude Gingras نے کہا، "یہ تحقیق نمایاں کرتی ہے کہ انسانی نشوونما اور ان پراسرار جینومی عناصر کے بارے میں ہمیں ابھی کتنا کچھ سیکھنا ہے۔ میں اس اہم دریافت کے ذریعے نئی راہیں کھولنے پر اپنے ساتھیوں کو مبارک باد دیتی ہوں اور ان کی جاری تحقیق کے نتائج کی منتظر ہوں۔"
اس تحقیق کے لیے Canadian Institutes of Health Research، Great Gulf Homes Charitable Foundation، اور University of Toronto Medicine by Design program نے مالی معاونت فراہم کی۔
خبر | نئی سائنسی دریافت: ٹرانسپوزونز انسانی ابتدائی نشوونما کو کیسے متاثر کرتے ہیں
خبر | نئی سائنسی دریافت: ٹرانسپوزونز انسانی نشوونما کے ابتدائی مرحلے کو کیسے متاثر کرتے ہیں
ایک نئی تحقیق سے معلوم ہوا ہے کہ انسانی ابتدائی نشوونما میں ہونے والی ایک بڑی تبدیلی ہمارے اپنے جینز کے بجائے ٹرانسپوزونز کہلانے والے DNA عناصر کے زیرِ انتظام ہوتی ہے۔ Sinai Health کے محققین کی جانب سے کی گئی اس تحقیق نے DNA کے ان پراسرار ٹکڑوں کے بارے میں روایتی تصورات کو چیلنج کیا ہے اور انسانی نشوونما اور بیماری میں ان کے اہم کردار کو آشکار کیا ہے۔
سینئر شریک مصنف اور Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute کے سینئر محقق ڈاکٹر Miguel Ramalho-Santos نے کہا، "لوگ عموماً ٹرانسپوزونز کو وائرس جیسے طفیلیے سمجھتے ہیں جو اپنی افزائش کے لیے ہماری خلیات پر قبضہ کر لیتے ہیں۔ لیکن ہماری تحقیق سے معلوم ہوا کہ یہ عناصر محض جینومی طفیلیے نہیں بلکہ ابتدائی نشوونما کے لیے ضروری ہیں۔"
Developmental Cell میں شائع ہونے والی اس تحقیق سے ظاہر ہوتا ہے کہ ٹرانسپوز ایبل عناصر اس بات کو یقینی بنانے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں کہ انسانی جنینی خلیے ابتدائی نشوونما کے دوران معمول کے مطابق آگے بڑھیں، نہ کہ پہلے کی حالت میں واپس چلے جائیں۔ محققین نے LINE-1، یعنی long interspersed nuclear element-1، پر توجہ مرکوز کی۔ ہمارے جینوم کے 2% سے بھی کم حصے پر مشتمل جینز کے ساتھ محض موجود رہنے کے بجائے، LINE-1 عناصر خلیوں میں موجود جینیاتی مواد کا 20% حصہ بناتے ہیں۔ ان میں سے کچھ اپنی نقول بڑھا سکتے ہیں، جینوم میں حرکت کر سکتے ہیں اور نئی جگہوں پر شامل ہو سکتے ہیں، اسی لیے انہیں "خود غرض DNA" کہا جاتا ہے۔
سائنس دان طویل عرصے سے ان عناصر کو بڑی حد تک نقصان دہ سمجھتے آئے ہیں، کیونکہ یہ جینوم میں خلل ڈال سکتے ہیں اور ہیموفیلیا، اعصابی عوارض اور کینسر سمیت بیماریوں کا سبب بن سکتے ہیں۔
پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق اور ایک اور سینئر شریک مصنف ڈاکٹر Juan Zhang کی دلچسپی ابتدائی جنینوں میں موجود LINE-1 کے وافر RNA پیغامات میں پیدا ہوئی۔ RNA پیغامات جینوم کے فعال حصوں سے نقل کیے جاتے ہیں، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ LINE-1 عناصر ان اہم ابتدائی مراحل کے دوران فعال ہوتے ہیں۔
ڈاکٹر Zhang نے کہا، "اگر ٹرانسپوزونز نقصان دہ ہیں تو ابتدائی جنین میں فعال کیوں ہیں؟ یہ تو ابھی بننا شروع ہی ہوا ہے۔ کوئی بھی خطرناک شمولیت فرد کی پوری نشوونما میں پھیل جائے گی۔"
جب مہذب انسانی جنینی اسٹیم خلیوں (ESCs) میں LINE-1 کے اظہار کو دبا دیا گیا تو خلیے زیادہ ابتدائی آٹھ خلیاتی مرحلے میں واپس چلے گئے۔ اس مرحلے پر آٹھ یکساں مکمل صلاحیت رکھنے والے خلیے جنین اور نال، دونوں میں تبدیل ہو سکتے ہیں۔ اس مرحلے کے بعد ESCs اب بھی جنین کے تمام خلیاتی اقسام بنا سکتے ہیں، لیکن نال میں حصہ ڈالنے کی صلاحیت بتدریج کھو دیتے ہیں۔
مزید تجربات سے معلوم ہوا کہ LINE-1 کے RNA سالمات خلیے کے مرکزے کی سہ جہتی جگہ میں DNA کو منظم کرنے والے ڈھانچے کے طور پر کام کرتے ہیں۔ یہ کروموسوم 19 کو، جس میں اہم جینز موجود ہیں، جین کو خاموش کرنے والے خطے میں منتقل کرنے میں مدد دیتے ہیں، جس سے جنین بعد کے مراحل کی جانب ہمواری سے آگے بڑھتا ہے۔
ڈاکٹر Zhang نے کہا، "ہماری تحقیق سے ظاہر ہوتا ہے کہ LINE-1 اس اہم تبدیلی کے دوران جین کے اظہار کو منظم کرتا ہے جب جنین مختلف افعال کے لیے اپنے خلیوں کو مخصوص بنانا شروع کرتا ہے۔ ہمارے نتائج سے اشارہ ملتا ہے کہ یہ اتفاقی عمل نہیں بلکہ ارتقائی طور پر اہم طریقۂ کار ہے۔"
حیرت انگیز طور پر، یہ نیا کردار LINE-1 کے معمول کے رویے کے برعکس ہے۔ نئی جینومی جگہوں پر منتقل ہو کر ممکنہ طور پر نقصان دہ تغیرات پیدا کرنے کے بجائے، LINE-1 عناصر اس اہم تناظر میں مخصوص طور پر نشوونما کو فروغ دیتے ہیں، جو انسانی ابتدائی نشوونما میں ان کی اہمیت کو اجاگر کرتا ہے۔
اس بنیادی تحقیق کے زرخیزی کے علاج اور تخلیقی طب میں اسٹیم خلیوں کے استعمال کے لیے اہم مضمرات ہیں۔ یہ LINE-1 کے ایک نئے کردار کو بھی ظاہر کرتی ہے، جسے ان عناصر سے متعلق بیماریوں، بشمول اعصابی عوارض اور کینسر، میں مزید سمجھا جا سکتا ہے۔
Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute کی ڈائریکٹر اور تحقیق کی نائب صدر ڈاکٹر Anne-Claude Gingras نے کہا، "یہ تحقیق نمایاں کرتی ہے کہ انسانی نشوونما اور ان پراسرار جینومی عناصر کے بارے میں ہمیں ابھی کتنا کچھ سیکھنا ہے۔ میں اس اہم دریافت کے ذریعے نئی راہیں کھولنے پر اپنے ساتھیوں کو مبارک باد دیتی ہوں اور ان کی جاری تحقیق کے نتائج کی منتظر ہوں۔"
اس تحقیق کے لیے Canadian Institutes of Health Research، Great Gulf Homes Charitable Foundation، اور University of Toronto Medicine by Design program نے مالی معاونت فراہم کی۔
کہانی کا ماخذ:
آن لائن جمع کردہ