Roundabout family
پروٹین کا راؤنڈ اباؤٹ (روبو) خاندان سنگل پاس ٹرانس میمبرین ریسیپٹرز ہیں جو جانوروں کی بادشاہی کی بہت سی شاخوں میں انتہائی محفوظ ہیں، سی۔ ایلیگنس سے لے کر انسانوں تک۔ وہ سب سے پہلے ڈروسفیلا میں ایکسون رہنمائی میں شامل جینوں کے لیے ایک اتپریورتن اسکرین کے ذریعے دریافت ہوئے تھے۔ ڈروسفیلا گول چکر اتپریورتن کا نام اس کے فینوٹائپ کے نام پر رکھا گیا تھا، جو سرکلر ٹریفک جنکشن سے ملتا جلتا تھا (گول چکر دیکھیں)۔ روبو ریسیپٹرز اعصابی نظام کی نشوونما میں اپنے کردار کے لیے سب سے زیادہ مشہور ہیں، جہاں انہیں خفیہ شدہ سلٹ لگینڈز کا جواب دیتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔ ایک اچھی طرح سے مطالعہ شدہ مثال ایکسونل مڈل لائن کراسنگ کے ضابطے میں سلٹ-روبو سگنلنگ کی ضرورت ہے۔ سلٹ-روبو سگنلنگ بہت سے نیورو ڈیولپمنٹل عمل کے لیے بھی اہم ہے جس میں الفیکٹری ٹریکٹ، آپٹک اعصاب، اور موٹر ایکسون فاسیکیولیشن کی تشکیل شامل ہے۔ اس کے علاوہ، سلٹ-روبو سگنلنگ خلیوں کی منتقلی اور پھیپھڑوں، گردے، جگر، پٹھوں اور چھاتی جیسے دیگر بافتوں کی نشوونما میں معاون ہے۔ روبو جینوں میں تغیرات کو انسانوں میں متعدد نیورو ڈیولپمنٹل عوارض سے جوڑا گیا ہے۔ متغیرات کے لیے ڈروسفیلا جینوم کی ایک بڑے پیمانے کی اسکرین جس میں محور رہنمائی کے نقائص کی نمائش ہوئی، گول چکر (روبو) اتپریورتن کی دریافت کا باعث بنی۔ روبو میوٹینٹس میں، محوروں کو درمیانی لکیر کو نامناسب طور پر عبور اور دوبارہ عبور کرتے ہوئے دیکھا گیا۔ بعد میں یہ پایا گیا کہ خفیہ شدہ پروٹین سلٹ راؤنڈ اباؤٹ رسیپٹر کے لیے لگینڈ تھا۔ ورٹیبریٹ سلٹ پروٹین کی شناخت کچھ ہی دیر بعد کی گئی، اور یہ دکھایا گیا کہ وہ ورٹیبریٹ اور ڈروسفیلا روبو ریسیپٹرز دونوں کو باندھتے ہیں اور ریڑھ کی ہڈی کے ایکسپلانٹس کے محوری پسپائی میں ثالثی کرتے ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی والے سلٹ اور روبو میوٹینٹس کا فعال تجزیہ کیے جانے سے کئی سال پہلے کی بات ہے۔ اس تجزیے سے یہ ظاہر ہوا کہ سلٹ-روبو سگنلنگ ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں بھی محوری محور کی رہنمائی کو منظم کرتی ہے۔ جب کہ غیر مناسب مڈل لائن کراسنگ کو روکنے کے لیے سلٹ کے جواب میں ریکٹبریٹ ریسیپٹرز روبو 1 اور روبو 2 سگنل ریپلشن، روبو 3/رگ 1 کے لیے ایک نیا فنکشن دریافت کیا گیا ؛ دوسرے روبو ریسیپٹرز کے برعکس، مڈل لائن کراسنگ کو فروغ دینے کے لیے اس کی ضرورت ہوتی ہے۔ خاندان کے اراکین کے ارتقاء کے فائیلوجنیٹک تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ تمام روبو ریسیپٹرز ایک مشترکہ آبائی پروٹین سے تیار ہوئے ہیں، جس کے بعد کے بہت سے تنوع کے واقعات مختلف نسلوں میں آزادانہ طور پر پیش آتے ہیں۔ روبو جین کی شناخت ابتدائی طور پر ڈروسفیلا میں ہوئی تھی اور اس کے بعد سے اسے چوہوں اور انسانوں سمیت مختلف انواع میں کلون کیا گیا ہے۔ ڈروسفیلا میں تین روبو رسیپٹر ہوتے ہیں: روبو 1، روبو 2، اور روبو 3۔ ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں، چار روبو ریسیپٹرز کی نشاندہی کی گئی ہے: روبو 1، روبو 2، روبو 3/رگ 1، اور روبو 4/میجک راؤنڈ اباؤٹ۔ انسانوں میں روبو 1 اور روبو 2 کروموسوم 3p12.3 پر واقع ہوتے ہیں، جبکہ روبو 3 اور روبو 4 کروموسوم 11p24.2 پر پائے جاتے ہیں۔ چوہوں میں، متعلقہ روبو جین 1 اور 2 کروموسوم 16 پر پائے جاتے ہیں اور روبو جین 3 اور 4 کروموسوم 9 پر واقع ہوتے ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں، روبو 1 پیچیدہ متبادل اسپلیسنگ سے گزرتا ہے، جس سے ڈی یو ٹی ٹی 1 سمیت کئی آئسوفارم پیدا ہوتے ہیں، جس کی شناخت ٹیومر سپریسر جین کے طور پر کی گئی ہے۔ ورٹیبریٹ روبو 3/رگ 1 کو بھی متبادل طور پر اسپلیس کیا جاتا ہے۔ اس کے دو اسپلیس پروڈکٹ کو کمیسورل ایکسون گائیڈنس کے دوران مختلف اوقات میں ظاہر کیا جاتا ہے، اور اس میں مخالف سرگرمیاں ہوتی ہیں۔ ٹشو کی تقسیم انسانوں میں، روبو 1 عام طور پر پورے مرکزی اعصابی نظام میں ظاہر ہوتا ہے۔ روبو 2 بالغ اور جنین کے دماغ کے زیادہ تر علاقوں کے ساتھ ساتھ بالغ بیضہ دانی میں بھی افزودہ ہوتا ہے۔ روبو 2 کا درمیانی اظہار جنین کے جگر اور بالغ پھیپھڑوں، گردے، تلی، خصیوں اور ریڑھ کی ہڈی میں دیکھا جاتا ہے۔ روبو 3/رگ 1 ہند دماغ اور ریڑھ کی ہڈی میں پایا جاتا ہے۔ روبو 4 کا اظہار دل، جگر، پھیپھڑوں، گردے، پٹھوں، چھوٹی آنت، اینڈوتھیلیل خلیوں اور بڑی حد تک نال میں ہوتا ہے۔ پروٹین کی ساخت روبو خاندان کے ہر رکن کی ایک جیسی ساخت ہوتی ہے، جس میں پانچ امیونوگلوبلین جیسے ڈومینز، تین فائبرونیکٹن ٹائپ III (FN3) ریپیٹس، ایک ٹرانس میمبرین ڈومین، اور ایک سائٹوپلاسمک ڈومین ہوتا ہے جس میں چار محفوظ موفٹس (CC0-3) ہوتے ہیں۔ ورٹیبریٹ روبو 4 کے علاوہ تمام شناخت شدہ روبو ریسیپٹرز میں، آئی جی 1 اور آئی جی 2 ڈومینز کو ارتقائی طور پر محفوظ کیا گیا ہے اور یہ سلٹ لگینڈز کے پابند ہونے کے لیے اہم ہیں۔ روبو 4 غیر معمولی ہے کیونکہ اس میں صرف دو آئی جی اور ایف این 3 ڈومینز ہوتے ہیں۔ تاہم، حالیہ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ ریڑھ کی ہڈی والا سلٹ 2 پروٹین درحقیقت روبو 4 سے جڑا ہو سکتا ہے۔ فنکشن ایکسونل گائیڈنس دو طرفہ جانوروں میں، بشمول کیڑے مکوڑے اور ممالیہ، سی این ایس میں زیادہ تر محور اعصابی نظام کی نشوونما کے دوران درمیانی لکیر کو عبور کرتے ہیں۔ روبو پروٹین پرجاتیوں میں مڈل لائن کراسنگ کے اہم ریگولیٹر ہیں۔ ڈروسفیلا ایمبریوز میں، روبو 1 اور روبو 2 کی ضرورت ہوتی ہے کہ وہ یک طرفہ طور پر پیش کیے جانے والے محوروں کو درمیانی لکیر کو نامناسب طور پر عبور کرنے سے روکیں، اور متضاد محوروں کو درمیانی لکیر پر پھنس جانے سے روکیں۔ روبو 3، جب کہ یہ سلٹ کو بھی باندھتا ہے، مڈل لائن کراسنگ کو منظم کرنے میں کوئی اہم کردار ادا نہیں کرتا ہے۔ اس کے بجائے، یہ عبور کرنے کے بعد محوروں کے پس منظر کے راستے کے انتخاب کے لیے ضروری ہے۔ روبو 2 لیٹرل پاتھ وے کی تشکیل میں بھی تعاون کرتا ہے۔ ریڑھ کی ہڈی میں، روبو 1 اور روبو 2 کا اظہار کمیسورل محور پر ہوتا ہے اور درمیانی لکیر پر واقع فلور پلیٹ خلیوں کے ذریعے ظاہر ہونے والے سلٹ لگینڈز کے لیے پسپا رسیپٹرز کے طور پر کام کرتے ہیں۔ اس کے برعکس، مڈ لائن کراسنگ کے لیے روبو 3/رگ 1 کی ضرورت ہوتی ہے، اور جزوی طور پر روبو 1 اور روبو 2 کے ذریعے سلٹ-میڈیٹڈ ریپلشن کا مقابلہ کرکے کام کرتا ہے۔ روبو ریسیپٹرز کو نشوونما کے دوران بہت سے دوسرے محور کے راستے تلاش کرنے کے فیصلوں کے اہم ریگولیٹرز کے طور پر بھی دکھایا گیا ہے، بشمول آپٹک ٹریکٹ اور الفیکٹری اپیتھیلیم میں محوروں کا پروجیکشن۔ غیر اعصابی خلیوں کی رہنمائی روبو جین خاندان غیر اعصابی خلیوں کی رہنمائی اور نقل مکانی میں معاون ہے، جس میں نیورونل پیشگی خلیات، پٹھوں کے خلیات، سانس کی نالی کے خلیات، لینجرہانس خلیات، اور ویسکولر ہموار پٹھوں کے خلیات شامل ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ گلیوما کے حملے اور ہجرت کی روک تھام روبو 1 گلیوما کے حملے اور ہجرت کی روک تھام میں کردار ادا کرتا ہے۔ گلیوبلاسٹوما کے خلیات ان علاقوں سے دور بڑھتے ہیں جن میں سلٹ 2 اور اس کے رسیپٹر روبو 1 کی زیادہ تعداد ہوتی ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ روبو 1/سلٹ 2 کمپلیکس گلیوما کے خلیوں کے لیے کیموریپلینٹ کے طور پر کام کر سکتا ہے، جو ٹیومر کے خلیوں کے حملے اور نقل مکانی کو روکتا ہے۔ ایکٹین سائٹوسکیلیٹن ریگولیشن سلیٹ کا روبو ریسیپٹرز سے پابند ہونا ایکٹین سائٹوسکیلیٹن کی تنظیم نو کا باعث بنتا ہے۔ ایکٹین پولیمرائزیشن کو کئی اڈاپٹر پروٹینوں کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے جو روبو ریسیپٹرز کے سائٹوپلاسمک موفٹس سے منسلک ہو سکتے ہیں۔ ڈروسفیلا میں، روبو 1 کے نیچے کی طرف کئی سگنلنگ پروٹین کی نشاندہی کی گئی ہے، جن میں فعال، سن آف سیون لیس (ایس او ایس)، ریک اور ڈاک شامل ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ سلٹ کے ذریعہ روبو 1 کو چالو کرنے سے ایکٹین کی ڈی پولیمرائزیشن میں اضافہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں گروتھ کون کا خاتمہ ہوتا ہے۔ یہ واضح نہیں ہے کہ ڈروسفیلا روبو 2 اور روبو 3 سگنل کیسے دیتے ہیں، حالانکہ متعدد مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ ان میں الگ الگ سگنلنگ کی صلاحیتیں ہیں جنہیں روبو 1 کے ذریعے دوبارہ مرتب نہیں کیا جا سکتا۔ درمیانی کشش اور روبو 3 ریڑھ کی ہڈی والے روبو 3/رگ 1 ہومولوگ روبو جین خاندان کا ایک زیادہ دور کا رشتہ دار ہے، اور خیال کیا جاتا ہے کہ وہ محوری رہنمائی میں ایک الگ کردار ادا کرتا ہے۔ روبو 3/رگ 1 کو متبادل طور پر ایک پروٹین پیدا کرنے کے لیے جوڑا جاتا ہے جو روبو 1/2-ثالثی پسپائی کو روکتا ہے، مؤثر طریقے سے مڈل لائن کراسنگ کو فروغ دیتا ہے۔ صحیح طریقہ کار جس کے ذریعے روبو 3 اس اینٹی ریپلسو سرگرمی کو حاصل کرتا ہے وہ معلوم نہیں ہے۔ کلینیکل ایپلی کیشنز اور تحقیق کے شعبے انجیوجینیسیس اور ٹیومر کو دبانا روبو 4 ریسیپٹر کو چوہوں اور زیبرا فش دونوں میں انجیوجینیسیس سے جوڑا گیا ہے۔ یہ انسانی مائکرو ویسکولر اینڈوتھیلیل خلیوں (ایچ ایم وی ای سی) اور انسانی نال رگ اینڈوتھیلیل خلیوں (ایچ یو وی ای سی) میں بھی موجود ہے۔ روبو 4 سے سلٹ 2 کی نمائش انجیوجینیسیس کو روکتی ہے۔ تاہم، سلٹ 2 کو روکنے والے پروٹین کی نمائش بھی انجیوجینیسیس کو روکتی ہے۔ ان بے نتیجہ نتائج کی وجہ سے، خون کی شریانوں کی نشوونما میں روبو 4 کا کردار مکمل طور پر سمجھ میں نہیں آتا ہے۔ روبو 1 کو کینسر کے ٹیومر کی نشوونما اور دبانے سے جوڑا گیا ہے۔ سلٹ 2/روبو 1 کا راستہ ٹیومر انجیوجینیسیس سے وابستہ ہے، جو بعد میں ٹیومر کی نشوونما کا باعث بنتا ہے۔ سلٹ 2 پروٹین کی شناخت ٹیومر کی کئی اقسام میں کی گئی ہے، جن میں میلانوما، چھاتی کا کینسر، چھوٹے سیل پھیپھڑوں کا کینسر، اور مثانے کا کینسر شامل ہیں۔ مزید برآں، آر 5 اور روبو این کے ذریعے سلٹ 2/روبو 1 راستے کی روک تھام نے ٹیومر کے بڑے پیمانے اور حجم کو کم کیا، جبکہ مائیکرو ویسل کی کثافت کو بھی کم کیا۔ تاہم، ہر قسم کے ٹیومر میں سلٹ 2 پروٹین کی نشاندہی نہیں کی گئی ہے، اور دیگر تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ سلٹ 2 کا اظہار چھوٹے سیل پھیپھڑوں کے کینسر اور چھاتی کے کینسر میں ٹیومر کو دبا سکتا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ روبو 1 پروٹین کا تعلق ڈسلیکسیا سے ہے، ممکنہ طور پر کروموسومل ٹرانسلوکیشن کے ذریعے۔ ڈسلیکسیا کے حوالے سے روبو 1 کا کردار اس وقت پوری طرح سے سمجھ میں نہیں آیا ہے۔ سائیکوپیتھی حال ہی میں، وائڈنگ اور ساتھیوں (2010) کے ذریعہ جینوم وسیع ربط کے مطالعے میں بتایا گیا ہے کہ روبو 2 جین نفسیاتی امراض جیسے ترقیاتی عوارض میں ملوث ہو سکتا ہے۔ روبو 3/رگ 1 اور ایچ جی پی پی ایس اے کی خرابی روبو 3/رگ 1 پروٹین میں ایک نایاب جینیاتی عارضہ، پروگریسو اسکولیوسس (ایچ جی پی پی ایس) کے ساتھ افقی نظر فالج کا باعث بنتی ہے۔ ایچ جی پی پی ایس کی خصوصیت ساکٹ کے اندر آنکھوں کی افقی حرکت کی کمی (حالانکہ عمودی حرکت غیر متاثر رہتی ہے) اور نشوونما کے دوران ریڑھ کی بتدریج منحنی پن ہے۔ یہ عارضہ کروموسوم 11 پر جینیاتی تغیر کی وجہ سے ہوتا ہے، اور یہ آٹوسومل ریسیسیو ہے۔ دماغ کی عام نشوونما کے دوران، روبو 3/رگ 1 روبو 1 کی سلٹ پروٹین کے تئیں حساسیت کو کم کر دیتا ہے، جس سے محور درمیانی لکیر سے آگے بڑھ سکتا ہے۔ یہ عمل محوروں کو دماغ کے دوسری طرف جانے کی اجازت دیتا ہے، جو موٹر فنکشن کے ساتھ ساتھ حسی پروسیسنگ کے لیے بھی اہم ہے۔ ایچ جی پی پی ایس کے مریضوں میں، روبو 3/رگ 1 کی عدم موجودگی کورٹیکوسپینل ٹریکٹ میں محور اور ٹروکلیئر اعصاب کو درمیانی لکیر سے آگے بڑھنے سے روکتی ہے۔ ریڑھ کی ہڈی اور ریڑھ کی ہڈی کی یہ غیر معمولی نشوونما خود کو ایچ جی پی پی ایس سے وابستہ علامات کے طور پر ظاہر کرتی ہے۔ حوالہ جات جین خاندان نیورو سائنس ترقیاتی نیورو سائنس