H3S28P
H3S28P ڈی این اے پیکیجنگ پروٹین ہسٹون H3 میں ایک ایپیجینیٹک ترمیم ہے۔ یہ ایک نشان ہے جو فاسفوریلیشن کو ہسٹون H3 پروٹین کے 28 ویں سیرائن کے باقیات کی نشاندہی کرتا ہے۔ H3S10 اور H3S28 کے لیے ابتدائی مائٹوسس فاسفوریلیشن کے نمونے بالکل ملتے جلتے ہیں، جو پروفیس کے دوران کروموسومل سنکشیپن کے آغاز سے شروع ہوتے ہیں۔ H3S28 کے فاسفوریلیشن میں نقل کے اثرات ہوتے ہیں اور دیگر ہسٹونز کو ایسیٹیلیٹ کرتا ہے۔ نام بندی اس ترمیم کا نام ہسٹون ایچ 3 پروٹین سب یونٹ پر سیرین 28 کے پروٹین فاسفوریلیشن کی نشاندہی کرتا ہے: سیرین/تھریونین/ٹائروسائن فاسفوریلیشن منفی طور پر چارج شدہ فاسفیٹ گروپ کے اضافے سے پروٹین کی ساخت میں بڑی تبدیلیاں آسکتی ہیں، جس کی وجہ سے پروٹین فنکشن کو کنٹرول کرنے میں فاسفوریلیشن کا اچھی طرح سے کردار ادا ہوتا ہے۔ یہ واضح نہیں ہے کہ ہسٹون فاسفوریلیشن کے ساختی مضمرات کیا ہیں، لیکن ہسٹون فاسفوریلیشن کے ترجمے کے بعد کی ترمیم کے طور پر واضح افعال ہیں۔ ترمیم کا اثر فاسفوریلیٹڈ ہسٹون کے باقیات کی کافی تعداد جین کے اظہار سے وابستہ ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ ان کا تعلق اکثر پھیلاؤ والے جینوں کے ضابطے سے ہوتا ہے۔ ایچ 3 کے سیرینز 10 اور 28 اور ایچ 2 بی کے سیرین 32 کا فاسفوریلیشن ایپیڈرمل گروتھ فیکٹر (ای جی ایف)-رسپانسیو جین ٹرانسکرپشن کے ضابطے سے وابستہ ہے۔ اس ماحول پر منحصر ہے جس میں یہ ہوتا ہے، وہی فاسفوریلیٹڈ باقیات کرومیٹن کی ساخت پر بالکل مختلف نتائج کا باعث بن سکتے ہیں۔ H3S10 اور H3S28 فاسفوریلیشن اس دوہری کی ایک بہترین مثال ہے: فاسفوریلیٹڈ باقیات دونوں مائٹوسس اور مییوسس کے دوران کرومیٹن کمپکشن کے ساتھ ساتھ ٹرانسکرپشن ایکٹیویشن کے بعد کرومیٹن میں نرمی میں شامل ہیں۔ یہ فاسفوریلیشن کے واقعات کے متنوع کرداروں کی وجہ سے، انفرادی باقیات فاسفوریلیشن کی الگ تھلگ جانچ نہیں کی جا سکتی۔ اثر کا تعین سیلولر ماحول اور دیگر سی آئی ایس یا ٹرانس تبدیلیوں کے ساتھ تعامل سے ہوتا ہے۔ نقل و حمل کا اثر H3S10 اور H3S28 کے لیے ابتدائی مائٹوسس فاسفوریلیشن کے نمونے بالکل ملتے جلتے ہیں، جو پروفیس کے دوران کروموسومل سنکشیپن کے آغاز سے شروع ہوتے ہیں۔ جین پروموٹروں پر، H3S28 فاسفوریلیشن سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ کرومیٹن سے پولی کامب پابندی والے کمپلیکس کو ہٹا دے گا، جس کی وجہ سے قریبی K27 کے باقیات کی ڈیمیتھیلیشن اور ایسیٹیلیشن ہوتی ہے، جس سے ٹرانسکرپشن فعال ہوتی ہے۔ یہ منتقلی H3K27 کے ساتھ والی جگہ پر H3S28 کے فاسفوریلیشن کے ذریعے کی جاتی ہے۔ یہ دریافت کیا گیا کہ سی-فاس اور-گلوبن جیسے جینوں کے فروغ دینے والوں میں فاسفوریلیٹنگ H3S28 ان کی سرگرمی کو کنٹرول کرتا ہے۔ ایسیٹیلیشن کے اثرات H3K27ac کے علاوہ، H3S28p ٹرانسکرپشن ایکٹیویشن میں بھی کردار ادا کرتا ہے۔ H3S28p H3K27me3 کو جمع ہونے سے روکتا ہے، جس سے H3K27 ایسیٹیلیشن ہوتا ہے۔ اسی طرح، یہ دریافت کیا گیا کہ H3S28 کا فاسفوریلیشن K9 ایسیٹیلیشن کو فروغ دیتا ہے۔ ترمیم کے لیے مخصوص کنیز یو وی بی تابکاری فاسفوریلیٹس ایچ 3 ایس 10 اور ایچ 3 ایس 28، جبکہ ایچ 3 ایس 28 اضافی طور پر کینیز ایم ایس کے 1، ای آر کے 1، پی 38، ایف وائی این، ایم ایل ٹی کے، ای آر کے 2، اور کم حد تک جے این کے 1 اور جے این کے 2 کے ذریعے فاسفوریلیٹ کیا جاتا ہے۔ یوکرائیوٹک خلیوں کا جینومک ڈی این اے خاص پروٹین مالیکیولز کے گرد لپٹا ہوتا ہے جسے ہسٹونز کہا جاتا ہے۔ ڈی این اے کے لوپنگ سے بننے والے کمپلیکس کو کرومیٹن کہا جاتا ہے۔ ہسٹون فاسفوریلیشن جیسے ہسٹون کی بعد از ترجمہ ترمیم کو پروٹین: ڈی این اے یا پروٹین: پروٹین تعاملات کو تبدیل کرکے کرومیٹن کی ساخت میں ترمیم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ہسٹون ترجمہ کے بعد کی تبدیلیاں کرومیٹن کی ساخت میں ترمیم کرتی ہیں۔ سب سے زیادہ عام طور پر وابستہ ہسٹون فاسفوریلیشن ڈی این اے کے نقصان کے سیلولر ردعمل کے دوران ہوتا ہے، جب فاسفوریلیٹڈ ہسٹون ایچ 2 اے ڈی این اے ٹوٹنے کی جگہ کے ارد گرد بڑے کرومیٹن ڈومینز کو الگ کرتا ہے۔ محققین نے اس بات کی تحقیقات کی کہ آیا ہسٹون کی تبدیلیاں براہ راست آر این اے پولیمریز II ڈائریکٹڈ ٹرانسکرپشن کو متاثر کرتی ہیں۔ محققین ایسے پروٹینوں کا انتخاب کرتے ہیں جو ٹرانسکرپشن پر ان کے اثرات کی جانچ کرنے کے لیے ہسٹونز میں ترمیم کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں، اور پتہ چلا کہ تناؤ سے متاثر کنیز، ایم ایس کے 1، آر این اے کی ترکیب کو روکتا ہے۔ ایم ایس کے 1 کے ذریعے نقل کی روک تھام اس وقت سب سے زیادہ حساس تھی جب ٹیمپلیٹ کرومیٹن میں تھا، کیونکہ ڈی این اے ٹیمپلیٹس جو کرومیٹن میں نہیں تھے، ایم ایس کے 1 کے اثرات کے خلاف مزاحم تھے۔ یہ دکھایا گیا کہ سیرین 1 پر ایم ایس کے 1 فاسفوریلیٹڈ ہسٹون ایچ 2 اے، اور سیرین 1 کے ایلینائن میں اتپریورتن نے ایم ایس کے 1 کے ذریعے نقل کی روک تھام کو روک دیا۔ اس طرح کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ہسٹون کی ایسیٹیلیشن ایم ایس کے 1 کے طور پر کنیز کے ذریعہ ایک روک تھام فاسفوریلیشن کو دبا کر نقل و حمل کو متحرک کر سکتی ہے۔ میکانزم اور ترمیم کا فنکشن فاسفوریلیشن امینو ایسڈ کی سائیڈ چین میں ایک چارجڈ اور ہائیڈروفیلک گروپ متعارف کراتا ہے، ممکنہ طور پر قریبی امینو ایسڈ کے ساتھ تعاملات کو تبدیل کرکے پروٹین کی ساخت کو تبدیل کرتا ہے۔ کچھ پروٹین جیسے پی 53 میں متعدد فاسفوریلیشن سائٹس ہوتے ہیں، جو پیچیدہ، کثیر سطحی ضابطے کو آسان بناتے ہیں۔ اس آسانی کی وجہ سے جس کے ساتھ پروٹین کو فاسفوریلیٹ اور ڈیفاسفوریلیٹ کیا جا سکتا ہے، اس قسم کی ترمیم خلیوں کے لیے بیرونی اشاروں اور ماحولیاتی حالات کا جواب دینے کے لیے ایک لچکدار طریقہ کار ہے۔ کینیس فاسفوریلیٹ پروٹین اور فاسفیٹیس ڈیفاسفوریلیٹ پروٹین۔ بہت سے انزائمز اور ریسیپٹرز کو فاسفوریلیشن اور ڈیفاسفوریلیشن کے ذریعے "آن" یا "آف" کیا جاتا ہے۔ ریورسیبل فاسفوریلیشن کے نتیجے میں بہت سے انزائموں اور ریسیپٹرز میں ساخت میں موافقت پذیر تبدیلی آتی ہے، جس کی وجہ سے وہ فعال یا غیر فعال ہو جاتے ہیں۔ فاسفوریلیشن عام طور پر یوکرائیوٹک پروٹین میں سیرائن، تھریونین، ٹائروسین اور ہسٹائڈین کے باقیات پر ہوتا ہے۔ یوکرائیوٹک پروٹین کا ہسٹائڈائن فاسفوریلیشن ٹائروسین فاسفوریلیشن سے کہیں زیادہ کثرت سے ظاہر ہوتا ہے۔ پروکیریوٹک پروٹین میں فاسفوریلیشن سیرائن، تھریونائن، ٹائروسین، ہسٹائڈین یا ارجنائن یا لائسین کے باقیات پر ہوتا ہے۔ امینو ایسڈ کے باقیات کے غیر قطبی آر گروپ میں فاسفیٹ (پی او 43-) مالیکیول کا اضافہ پروٹین کے ہائیڈروفوبک حصے کو مالیکیول کے قطبی اور انتہائی ہائیڈروفیلک حصے میں تبدیل کر سکتا ہے۔ اس طرح پروٹین کی حرکیات پروٹین میں موجود دیگر ہائیڈروفوبک اور ہائیڈروفیلک باقیات کے ساتھ طویل فاصلے تک مار کرنے کے ذریعے پروٹین کی ساخت میں موافقت پذیر تبدیلی کو جنم دے سکتی ہے۔ ایپیجینیٹک مضمرات ہسٹون میں ترمیم کرنے والے کمپلیکس یا کرومیٹن ری ماڈلنگ کمپلیکس کے ذریعے ہسٹون کی دموں کے ترجمے کے بعد کی ترمیم سیل کے ذریعے تشریح کی جاتی ہے اور پیچیدہ، مشترکہ نقل کی پیداوار کی طرف لے جاتی ہے۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ہسٹون کوڈ کسی خاص علاقے میں ہسٹون کے درمیان پیچیدہ تعامل کے ذریعے جین کے اظہار کا حکم دیتا ہے۔ ہسٹون کی موجودہ تفہیم اور تشریح دو بڑے پیمانے کے منصوبوں سے آتی ہے: اینکوڈ اور ایپیجینومک روڈ میپ۔ ایپیجینومک مطالعہ کا مقصد پورے جینوم میں ایپیجینٹک تبدیلیوں کی تحقیقات کرنا تھا۔ اس کی وجہ سے کرومیٹن کی حالتیں پیدا ہوئیں، جو مختلف پروٹین اور/یا ہسٹون تبدیلیوں کو ایک ساتھ گروپ کرکے جینومک علاقوں کی وضاحت کرتی ہیں۔ جینوم میں پروٹین کے بائنڈنگ لوکیشن کو دیکھ کر ڈروسفیلا خلیوں میں کرومیٹن کی حالتوں کی تحقیقات کی گئیں۔ CHIP-ترتیب کے استعمال سے جینوم میں مختلف بینڈنگ کی خصوصیت والے علاقوں کا انکشاف ہوا۔ ڈروسفیلا میں بھی مختلف ترقیاتی مراحل کی وضاحت کی گئی تھی، جس میں ہسٹون ترمیم کی مطابقت پر زور دیا گیا تھا۔ حاصل کردہ اعداد و شمار پر نظر ڈالنے سے ہسٹون میں ترمیم کی بنیاد پر کرومیٹن کی حالتوں کی تعریف سامنے آئی۔ کچھ ترامیم کی نقشہ سازی کی گئی اور افزودگی کو بعض جینومک علاقوں میں مقامی ہونے کے لیے دیکھا گیا۔ انسانی جینوم کو کرومیٹن حالتوں کے ساتھ بیان کیا جاتا ہے۔ ان تشریح شدہ حالتوں کو بنیادی جینوم ترتیب سے آزادانہ طور پر جینوم کی تشریح کرنے کے نئے طریقوں کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈی این اے کی ترتیب سے یہ آزادی ہسٹون میں ترمیم کی ایپیجینیٹک نوعیت کو نافذ کرتی ہے۔ کرومیٹن ریاستیں ان ریگولیٹری عناصر کی نشاندہی کرنے میں بھی مفید ہیں جن کی کوئی متعین ترتیب نہیں ہے، جیسے اضافہ کرنے والے۔ تشریح کی یہ اضافی سطح خلیے کے مخصوص جین کے ضابطے کی گہری تفہیم کی اجازت دیتی ہے۔ طریقے ہسٹون کے نشان کا پتہ مختلف طریقوں سے لگایا جا سکتا ہے: 1. کرومیٹن امیونوپریسیپیٹیشن سیکوینسنگ (CHIP-سیکوینسنگ) ڈی این اے کی افزودگی کی مقدار کی پیمائش کرتا ہے جو ایک بار ٹارگٹڈ پروٹین سے منسلک ہوتا ہے اور امیونوپریسیپیٹیڈ ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں اچھی اصلاح ہوتی ہے اور خلیوں میں پائے جانے والے ڈی این اے-پروٹین کے پابند ہونے کو ظاہر کرنے کے لیے ویو میں استعمال کیا جاتا ہے۔ CHIP-Seq کا استعمال جینومک خطے کے ساتھ مختلف ہسٹون تبدیلیوں کے لیے مختلف ڈی این اے کے ٹکڑوں کی شناخت اور مقدار کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ 2. مائیکروکوکل نیوکلیز سیکوینسنگ (ایم این اے ایس-سی کیو) ان علاقوں کی تحقیقات کے لیے استعمال ہوتی ہے جو اچھی پوزیشن والے نیوکلیوسومز سے جڑے ہوتے ہیں۔ مائکروکوکل نیوکلیز انزائم کا استعمال نیوکلیوسوم پوزیشننگ کی شناخت کے لیے کیا جاتا ہے۔ اچھی پوزیشن والے نیوکلیوسومز میں ترتیب کی افزودگی نظر آتی ہے۔ 3. ٹرانسپوسز قابل رسائی کرومیٹن سیکوینسنگ (اے ٹی اے سی-سی کیو) کے لیے جانچ کا استعمال ان علاقوں کو دیکھنے کے لیے کیا جاتا ہے جو نیوکلیوسوم فری (اوپن کرومیٹن) ہیں۔ یہ نیوکلیوسوم لوکلائزیشن کو اجاگر کرنے کے لیے ہائپر ایکٹیو ٹی این 5 ٹرانسپوسن کا استعمال کرتا ہے۔ حوالہ جات ایپیجینیٹکس پوسٹ ٹرانسلیشنل ترمیم