خبر | مطالعے میں انکشاف: ’خود غرض کروموسوم‘ جینیاتی نظام کو ہیک کر کے حریف اسپرم کو ختم کرتے ہیں
یونیورسٹی آف یوٹاہ کی قیادت میں ہونے والے ایک نئے مطالعے نے ارتقائی حیاتیات کے ماہرین کو طویل عرصے سے پریشان کرنے والے ایک جینیاتی طریقۂ کار کا انکشاف کیا ہے: ’خود غرض کروموسوم‘ افزائشِ نسل میں اس طرح ردوبدل کرتے ہیں کہ اگلی نسل تک منتقل ہونے کے امکانات بڑھ جائیں۔ مطالعے سے معلوم ہوا کہ یہ کروموسوم Overdrive (Ovd) نامی جین کو ہیک کر کے حریف اسپرم کو ختم کرتے ہیں۔
عام حالات میں Overdrive اسپرم کی نشوونما کے دوران غیر معمولی اسپرم خلیوں کی شناخت اور تلفی کے ذریعے ’کوالٹی کنٹرول‘ فراہم کرتا ہے۔ خود غرض کروموسوم اس نظام کا فائدہ اٹھا کر صحت مند حریفوں کو ختم کرتے اور اپنی وراثتی منتقلی کے امکانات بڑھاتے ہیں۔
نتائج Nature Communications میں شائع ہوئے۔
تقسیمی انحراف 50% کی وراثتی اصول کو توڑ دیتا ہے
مینڈلیائی وراثت کے تحت، والدین کے جینز کے اولاد تک منتقل ہونے کا امکان عموماً تقریباً 50% ہوتا ہے۔ تاہم بعض صورتوں میں جینز اپنی وراثتی منتقلی کے امکانات بڑھانے کے لیے خصوصی طریقۂ کار استعمال کرتے ہیں۔
اس مظہر کو تقسیمی انحراف کہا جاتا ہے۔
ٹیم نے اسے پھل مکھی کی دو انواع میں دیکھا۔ اگرچہ ان انواع میں بالکل مختلف خود غرض کروموسوم موجود ہیں، دونوں ایک ہی جینیاتی راستے—Overdrive—سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔
یونیورسٹی آف یوٹاہ کے ماہرِ حیاتیات اور پہلے مصنف Jackson Ridges نے کہا کہ یہ پہلی دریافت ہے جس سے معلوم ہوا کہ آزادانہ طور پر ارتقا پانے والے خود غرض کروموسوم حریف گیمیٹس کو ختم کرنے کے لیے ایک ہی جین پر انحصار کرتے ہیں۔
انہوں نے کہا، "یہ پہلا ثبوت ہے کہ ایک ہی جین متعدد آزاد خود غرض کروموسوم نظاموں میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ اس سے اشارہ ملتا ہے کہ مختلف کروموسوم ایک دوسرے سے آزادانہ طور پر ارتقا پا سکتے ہیں، مگر ایک ہی خلوی طریقۂ کار سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔"
Overdrive عام طور پر غیر معمولی اسپرم کو ختم کرتا ہے
محققین نے دریافت کیا کہ Overdrive اسپرم کی نشوونما کے دوران عموماً ایک کوالٹی کنٹرول نظام کے طور پر کام کرتا ہے۔
اگر اسپرم بننے کے دوران کوئی خرابی پیدا ہو جائے تو Ovd ایک ایسا طریقۂ کار فعال کرتا ہے جو ان گیمیٹس کو مزید نشوونما پانے سے روکتا ہے، جس سے جرثومی خلیوں کا معیار برقرار رکھنے میں مدد ملتی ہے۔
خود غرض کروموسوم اس طریقۂ کار میں ردوبدل کر سکتے ہیں، جس سے یہ نہ صرف غیر معمولی اسپرم بلکہ دوسرے کروموسوم رکھنے والے نارمل اسپرم کو بھی ختم کرتا ہے۔
اس سے خود غرض کروموسوم رکھنے والے اسپرم کو مسابقتی برتری ملتی ہے اور اس کروموسوم کے اگلی نسل تک پہنچنے کا امکان بڑھ جاتا ہے۔
جین ناک آؤٹ تجربات نے اس کے کلیدی کردار کو ظاہر کر دیا
Ovd کے کردار کی جانچ کے لیے ٹیم نے Drosophila pseudoobscura اور Drosophila melanogaster میں جین ناک آؤٹ تجربات کیے۔
انہوں نے Ovd کو حذف کر کے افزائشِ نسل پر اس کے اثرات کا مشاہدہ کیا۔ حیرت انگیز طور پر، جین کے بغیر بھی مکھیوں نے بڑی حد تک معمول کے مطابق اسپرم بنائے۔
اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ Ovd اسپرم بننے کے لیے ضروری نہیں، بلکہ غالباً کوالٹی کنٹرول انجام دیتا ہے۔
محققین نے اس طریقۂ کار کا موازنہ معروف ٹیومر دبانے والے جین P53 سے کیا۔ P53 عموماً خلیوں کی حد سے زیادہ افزائش کو روکتا ہے، لیکن DNA کو نقصان نہ پہنچنے کی صورت میں خلیے اس کے بغیر بھی زندہ رہ سکتے ہیں۔
چنانچہ محققین نے قیاس کیا کہ Ovd صرف اس وقت کام کرتا ہے جب اسے کوئی خرابی محسوس ہو۔
حرارت کے تجربے نے کوالٹی کنٹرول کے کردار کی تصدیق کر دی
اس قیاس کی جانچ کے لیے محققین نے پھل مکھی کی افزائشِ نسل میں معروف مظہر استعمال کیا: نر مکھیاں عموماً 31°C سے زیادہ درجۂ حرارت پر بانجھ ہو جاتی ہیں، اگرچہ اس کی وجہ واضح نہیں تھی۔
نارمل مکھیوں اور Ovd سے محروم مکھیوں کو ایک ہفتے تک زیادہ درجۂ حرارت میں رکھا گیا۔
نارمل مکھیاں مکمل طور پر بانجھ ہو گئیں، جبکہ Ovd سے محروم مکھیوں نے اب بھی اولاد پیدا کی۔
ٹیم نے نتیجہ اخذ کیا کہ زیادہ درجۂ حرارت جیسے دباؤ کے دوران Ovd ممکنہ طور پر متاثرہ اسپرم کو نشوونما پانے سے روکتا ہے، اور یوں کم معیار کے گیمیٹس بننے سے بچاتا ہے۔
یونیورسٹی آف یوٹاہ کے شریک مصنف اور ایسوسی ایٹ پروفیسر Nitin Phadnis نے کہا، "یہ نتیجہ تقریباً یقینی بنا دیتا ہے کہ Overdrive کا معمول کا کام غیر معمولی گیمیٹس بننے سے روکنا ہے۔ جب ہم اس ’رکاوٹ‘ کو ہٹا دیتے ہیں تو خود غرض کروموسوم کا رویہ بھی ختم ہو جاتا ہے۔"
محققین نے واضح کیا کہ Overdrive خود ’خود غرض جین‘ نہیں، بلکہ افزائشی کوالٹی کنٹرول کا ایک نظام ہے جس سے خود غرض کروموسوم فائدہ اٹھاتے ہیں۔
بانجھ پن اور انواع کے ارتقا کے ممکنہ اشارے
سائنس دانوں نے پہلی بار پھل مکھی Drosophila obscura میں تقسیمی انحراف 1920s میں دریافت کیا۔ اس جیسے طریقۂ کار بعد ازاں کیڑوں سے ممالیہ جانوروں تک پوری حیوانی دنیا میں پائے گئے، لیکن ان کی سالماتی بنیاد واضح نہیں ہو سکی۔
اگرچہ انسانوں میں ایسا ہی جینیاتی نظام شناخت نہیں کیا گیا، محققین کا خیال ہے کہ انسانوں میں مختلف سالماتی ذرائع سے متعلق اسی نوعیت کے افزائشی کوالٹی کنٹرول کے طریقۂ کار موجود ہو سکتے ہیں۔
ٹیم نے کہا کہ یہ دریافت مردانہ بانجھ پن کے جینیاتی طریقۂ کار اور انواع کے درمیان افزائشی تنہائی کے بارے میں نئے اشارے فراہم کر سکتی ہے۔
Phadnis نے بتایا کہ سائنس دان طویل عرصے سے یہ سمجھنے کی کوشش کر رہے ہیں کہ خود غرض جین بانجھ پن کا سبب کیسے بنتے اور انواع بننے کے عمل کو کیسے آگے بڑھاتے ہیں؛ Overdrive کا مزید گہرا مطالعہ ایک نئی سمت فراہم کرتا ہے۔
مستقبل کے مطالعات مزید انواع میں ایسے ہی طریقۂ کار کا جائزہ لیں گے
ٹیم مزید پھل مکھی کی انواع میں Overdrive کو ناک آؤٹ کرنے کا منصوبہ رکھتی ہے تاکہ جانچا جا سکے کہ آیا دوسرے خود غرض کروموسوم بھی اس کوالٹی کنٹرول نظام سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔
محققین یہ بھی جانچنے کا ارادہ رکھتے ہیں کہ آیا انسانی نسب میں بھی ایسا ہی تقسیمی انحراف موجود ہے۔
انہوں نے کہا کہ اس جینیاتی ’اندرونی مسابقت‘ کی گہری سمجھ ارتقا میں جینیاتی تنازع کو آشکار کر سکتی اور افزائشی حیاتیات و جینیات کو آگے بڑھا سکتی ہے۔
خبریں | مطالعے سے انکشاف: ’خود غرض کروموسوم‘ جینیاتی نظام پر قبضہ کرکے حریف نطفوں کو کیسے ختم کرتے ہیں
خبر | مطالعے میں انکشاف: ’خود غرض کروموسوم‘ جینیاتی نظام کو ہیک کر کے حریف اسپرم کو ختم کرتے ہیں
یونیورسٹی آف یوٹاہ کی قیادت میں ہونے والے ایک نئے مطالعے نے ارتقائی حیاتیات کے ماہرین کو طویل عرصے سے پریشان کرنے والے ایک جینیاتی طریقۂ کار کا انکشاف کیا ہے: ’خود غرض کروموسوم‘ افزائشِ نسل میں اس طرح ردوبدل کرتے ہیں کہ اگلی نسل تک منتقل ہونے کے امکانات بڑھ جائیں۔ مطالعے سے معلوم ہوا کہ یہ کروموسوم Overdrive (Ovd) نامی جین کو ہیک کر کے حریف اسپرم کو ختم کرتے ہیں۔
عام حالات میں Overdrive اسپرم کی نشوونما کے دوران غیر معمولی اسپرم خلیوں کی شناخت اور تلفی کے ذریعے ’کوالٹی کنٹرول‘ فراہم کرتا ہے۔ خود غرض کروموسوم اس نظام کا فائدہ اٹھا کر صحت مند حریفوں کو ختم کرتے اور اپنی وراثتی منتقلی کے امکانات بڑھاتے ہیں۔
نتائج Nature Communications میں شائع ہوئے۔
تقسیمی انحراف 50% کی وراثتی اصول کو توڑ دیتا ہے
مینڈلیائی وراثت کے تحت، والدین کے جینز کے اولاد تک منتقل ہونے کا امکان عموماً تقریباً 50% ہوتا ہے۔ تاہم بعض صورتوں میں جینز اپنی وراثتی منتقلی کے امکانات بڑھانے کے لیے خصوصی طریقۂ کار استعمال کرتے ہیں۔
اس مظہر کو تقسیمی انحراف کہا جاتا ہے۔
ٹیم نے اسے پھل مکھی کی دو انواع میں دیکھا۔ اگرچہ ان انواع میں بالکل مختلف خود غرض کروموسوم موجود ہیں، دونوں ایک ہی جینیاتی راستے—Overdrive—سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔
یونیورسٹی آف یوٹاہ کے ماہرِ حیاتیات اور پہلے مصنف Jackson Ridges نے کہا کہ یہ پہلی دریافت ہے جس سے معلوم ہوا کہ آزادانہ طور پر ارتقا پانے والے خود غرض کروموسوم حریف گیمیٹس کو ختم کرنے کے لیے ایک ہی جین پر انحصار کرتے ہیں۔
انہوں نے کہا، "یہ پہلا ثبوت ہے کہ ایک ہی جین متعدد آزاد خود غرض کروموسوم نظاموں میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ اس سے اشارہ ملتا ہے کہ مختلف کروموسوم ایک دوسرے سے آزادانہ طور پر ارتقا پا سکتے ہیں، مگر ایک ہی خلوی طریقۂ کار سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔"
Overdrive عام طور پر غیر معمولی اسپرم کو ختم کرتا ہے
محققین نے دریافت کیا کہ Overdrive اسپرم کی نشوونما کے دوران عموماً ایک کوالٹی کنٹرول نظام کے طور پر کام کرتا ہے۔
اگر اسپرم بننے کے دوران کوئی خرابی پیدا ہو جائے تو Ovd ایک ایسا طریقۂ کار فعال کرتا ہے جو ان گیمیٹس کو مزید نشوونما پانے سے روکتا ہے، جس سے جرثومی خلیوں کا معیار برقرار رکھنے میں مدد ملتی ہے۔
خود غرض کروموسوم اس طریقۂ کار میں ردوبدل کر سکتے ہیں، جس سے یہ نہ صرف غیر معمولی اسپرم بلکہ دوسرے کروموسوم رکھنے والے نارمل اسپرم کو بھی ختم کرتا ہے۔
اس سے خود غرض کروموسوم رکھنے والے اسپرم کو مسابقتی برتری ملتی ہے اور اس کروموسوم کے اگلی نسل تک پہنچنے کا امکان بڑھ جاتا ہے۔
جین ناک آؤٹ تجربات نے اس کے کلیدی کردار کو ظاہر کر دیا
Ovd کے کردار کی جانچ کے لیے ٹیم نے Drosophila pseudoobscura اور Drosophila melanogaster میں جین ناک آؤٹ تجربات کیے۔
انہوں نے Ovd کو حذف کر کے افزائشِ نسل پر اس کے اثرات کا مشاہدہ کیا۔ حیرت انگیز طور پر، جین کے بغیر بھی مکھیوں نے بڑی حد تک معمول کے مطابق اسپرم بنائے۔
اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ Ovd اسپرم بننے کے لیے ضروری نہیں، بلکہ غالباً کوالٹی کنٹرول انجام دیتا ہے۔
محققین نے اس طریقۂ کار کا موازنہ معروف ٹیومر دبانے والے جین P53 سے کیا۔ P53 عموماً خلیوں کی حد سے زیادہ افزائش کو روکتا ہے، لیکن DNA کو نقصان نہ پہنچنے کی صورت میں خلیے اس کے بغیر بھی زندہ رہ سکتے ہیں۔
چنانچہ محققین نے قیاس کیا کہ Ovd صرف اس وقت کام کرتا ہے جب اسے کوئی خرابی محسوس ہو۔
حرارت کے تجربے نے کوالٹی کنٹرول کے کردار کی تصدیق کر دی
اس قیاس کی جانچ کے لیے محققین نے پھل مکھی کی افزائشِ نسل میں معروف مظہر استعمال کیا: نر مکھیاں عموماً 31°C سے زیادہ درجۂ حرارت پر بانجھ ہو جاتی ہیں، اگرچہ اس کی وجہ واضح نہیں تھی۔
نارمل مکھیوں اور Ovd سے محروم مکھیوں کو ایک ہفتے تک زیادہ درجۂ حرارت میں رکھا گیا۔
نارمل مکھیاں مکمل طور پر بانجھ ہو گئیں، جبکہ Ovd سے محروم مکھیوں نے اب بھی اولاد پیدا کی۔
ٹیم نے نتیجہ اخذ کیا کہ زیادہ درجۂ حرارت جیسے دباؤ کے دوران Ovd ممکنہ طور پر متاثرہ اسپرم کو نشوونما پانے سے روکتا ہے، اور یوں کم معیار کے گیمیٹس بننے سے بچاتا ہے۔
یونیورسٹی آف یوٹاہ کے شریک مصنف اور ایسوسی ایٹ پروفیسر Nitin Phadnis نے کہا، "یہ نتیجہ تقریباً یقینی بنا دیتا ہے کہ Overdrive کا معمول کا کام غیر معمولی گیمیٹس بننے سے روکنا ہے۔ جب ہم اس ’رکاوٹ‘ کو ہٹا دیتے ہیں تو خود غرض کروموسوم کا رویہ بھی ختم ہو جاتا ہے۔"
محققین نے واضح کیا کہ Overdrive خود ’خود غرض جین‘ نہیں، بلکہ افزائشی کوالٹی کنٹرول کا ایک نظام ہے جس سے خود غرض کروموسوم فائدہ اٹھاتے ہیں۔
بانجھ پن اور انواع کے ارتقا کے ممکنہ اشارے
سائنس دانوں نے پہلی بار پھل مکھی Drosophila obscura میں تقسیمی انحراف 1920s میں دریافت کیا۔ اس جیسے طریقۂ کار بعد ازاں کیڑوں سے ممالیہ جانوروں تک پوری حیوانی دنیا میں پائے گئے، لیکن ان کی سالماتی بنیاد واضح نہیں ہو سکی۔
اگرچہ انسانوں میں ایسا ہی جینیاتی نظام شناخت نہیں کیا گیا، محققین کا خیال ہے کہ انسانوں میں مختلف سالماتی ذرائع سے متعلق اسی نوعیت کے افزائشی کوالٹی کنٹرول کے طریقۂ کار موجود ہو سکتے ہیں۔
ٹیم نے کہا کہ یہ دریافت مردانہ بانجھ پن کے جینیاتی طریقۂ کار اور انواع کے درمیان افزائشی تنہائی کے بارے میں نئے اشارے فراہم کر سکتی ہے۔
Phadnis نے بتایا کہ سائنس دان طویل عرصے سے یہ سمجھنے کی کوشش کر رہے ہیں کہ خود غرض جین بانجھ پن کا سبب کیسے بنتے اور انواع بننے کے عمل کو کیسے آگے بڑھاتے ہیں؛ Overdrive کا مزید گہرا مطالعہ ایک نئی سمت فراہم کرتا ہے۔
مستقبل کے مطالعات مزید انواع میں ایسے ہی طریقۂ کار کا جائزہ لیں گے
ٹیم مزید پھل مکھی کی انواع میں Overdrive کو ناک آؤٹ کرنے کا منصوبہ رکھتی ہے تاکہ جانچا جا سکے کہ آیا دوسرے خود غرض کروموسوم بھی اس کوالٹی کنٹرول نظام سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔
محققین یہ بھی جانچنے کا ارادہ رکھتے ہیں کہ آیا انسانی نسب میں بھی ایسا ہی تقسیمی انحراف موجود ہے۔
انہوں نے کہا کہ اس جینیاتی ’اندرونی مسابقت‘ کی گہری سمجھ ارتقا میں جینیاتی تنازع کو آشکار کر سکتی اور افزائشی حیاتیات و جینیات کو آگے بڑھا سکتی ہے۔
کہانی کا ماخذ:
آن لائن جمع کردہ