Mycobacteriophage
مائیکوبیکٹیریوفیج بیکٹیریوفیجز کے ایک گروپ کا رکن ہے جس میں مائیکوبیکٹیریا میزبان بیکٹیریل پرجاتیوں کے طور پر جانا جاتا ہے۔ اگرچہ اصل میں بیکٹیریل پرجاتیوں مائیکوبیکٹیریم سمیگمیٹس اور مائیکوبیکٹیریم تپ دق سے الگ تھلگ ہے، جو تپ دق کا سبب بنتا ہے، اس کے بعد سے 4,200 سے زیادہ مائیکوبیکٹیریوفیج کو مختلف ماحولیاتی اور طبی ذرائع سے الگ کیا گیا ہے۔ 2, 042 کو مکمل طور پر ترتیب دیا گیا ہے۔ مائیکوبیکٹیریوفیجز نے وائرل لائسوجینی اور بہت سی فیج اقسام کی متفرق مورفولوجی اور جینیاتی ترتیب کی خصوصیات کی مثال کے طور پر کام کیا ہے۔ اب تک پائے جانے والے تمام مائیکوبیکٹیریوفیجز میں ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے جینوم ہوتے ہیں اور ان کی ساخت اور ظاہری شکل کے لحاظ سے ان کی درجہ بندی سیفوویریڈی یا میوویریڈی میں کی گئی ہے۔ دریافت 1947 میں مائیکوبیکٹیریم سمیگمیٹس کو متاثر کرنے والا ایک بیکٹیریوفیج مائیکوبیکٹیریوفیج کی پہلی دستاویزی مثال تھی۔ یہ اصل میں نم کھاد میں اگنے والے بیکٹیریا کی ثقافتوں میں پایا گیا تھا۔ ایم۔ تپ دق کو متاثر کرنے والا پہلا جراثیم 1954 میں دریافت ہوا۔ تنوع ہزاروں مائیکوبیکٹیریوفیج کو ایک میزبان تناؤ، مائیکوبیکٹیریم سمیگمیٹس ایم سی 2155 کا استعمال کرتے ہوئے الگ کیا گیا ہے، جن میں سے 1400 سے زیادہ کو مکمل طور پر ترتیب دیا گیا ہے۔ یہ زیادہ تر ماحولیاتی نمونوں سے ہیں، لیکن مائیکوبیکٹیریوفیجز کو تپ دق کے مریضوں کے پاخانہ کے نمونوں سے بھی الگ کیا گیا ہے، حالانکہ ان کی ترتیب ابھی باقی ہے۔ تقریبا 30 الگ الگ اقسام (جنہیں کلسٹرز کہا جاتا ہے، یا سنگلٹن اگر ان کا کوئی رشتہ دار نہیں ہے) کی نشاندہی کی گئی ہے جو نیوکلیوٹائڈ کی ترتیب میں بہت کم مماثلت رکھتے ہیں۔ بہت سے کلسٹرز کافی تنوع پر محیط ہیں کہ جینوم ذیلی کلسٹرز میں تقسیم ہونے کی ضمانت دیتے ہیں (شکل 1)۔ مجموعی طور پر گوانائن کے ساتھ ساتھ سائٹوسین کے مواد (جی سی ٪) میں بھی کافی حد ہے، 50.3% سے 70 ٪ تک، اوسطا 64 ٪ کے ساتھ (ایم۔ سمیگمیٹس 67.3% ہے)۔ اس طرح، فیج جی سی ٪ لازمی طور پر اس کے میزبان سے میل نہیں کھاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں کوڈن کے استعمال کے پروفائلز کا مماثلت نقصان دہ نہیں لگتا ہے۔ چونکہ موجودہ مجموعہ کے ساتھ ڈی این اے کی وسیع مماثلت کا فقدان رکھنے والے نئے مائیکوبیکٹیریوفیجز اب بھی دریافت کیے جا رہے ہیں، اور چونکہ کم از کم سات سنگلٹن موجود ہیں جن کے لیے کوئی رشتہ دار الگ نہیں کیا گیا ہے، اس لیے ہمیں واضح طور پر ابھی تک اس مخصوص آبادی کے تنوع کو پورا کرنا ہے۔ 50, 000 سے زیادہ جینوں کے مجموعے کو 3,900 سے زیادہ گروپوں (نام نہاد فیملی، یعنی۔ فیج پروٹین خاندان) ان کے مشترکہ امینو ایسڈ کے سلسلے کے مطابق۔ ان میں سے زیادہ تر خاندانوں (~75%) میں مائکوبیکٹیریوفیجز کے باہر ہومولوگس نہیں ہوتے ہیں اور یہ نامعلوم کام کے ہوتے ہیں۔ مائیکوبیکٹیریوفیج جائلز کے ساتھ جینیاتی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ 45 فیصد جین لائٹک نشوونما کے لیے غیر ضروری ہیں۔ مئی 2023 تک، فیجز ڈی بی کی ویب سائٹ میں 12579 رپورٹ شدہ مائیکوبیکٹیریوفیجز کی فہرست دی گئی ہے، جن میں سے 2257 کو ترتیب دیا گیا ہے۔ ترتیب شدہ فیجز کا تقریبا ایک تہائی حصہ کلسٹر "اے" میں آتا ہے، جس میں ایل 5 ہوتا ہے۔ درجہ بندی فیج ڈی بی کے کلسٹرنگ کے نتائج کے مطابق، مائیکوبیکٹیریوفیجز کو آئی سی ٹی وی کے وائرس ٹیکسونومی ٹری پر بہت سی جگہوں پر تقسیم کیا گیا ہے۔ کچھ مثالیں یہ ہیں: فیج ایل 5 اور اس کے رشتہ داروں کو فرومان وائرس کے طور پر درجہ بند کیا گیا ہے۔ مائیکوبیکٹیریم وائرس ایل 5 دیکھیں۔ زو جے اور ٹی ایم 4 کو ٹمکواٹرو وائرس (ٹی ایم 4 کے نام سے منسوب) کے طور پر درجہ بند کیا گیا ہے۔ فیج "کورندوگ" کو کورندوگ وائرس کے طور پر درجہ بند کیا گیا ہے۔ میزبان رینج میزبان رینج کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ ایم۔ سمیگمیٹس کے تمام مائیکوبیکٹیریوفیجز دوسرے تناؤ کو متاثر نہیں کرتے اور کلسٹر کے میں صرف فیجز اور کلسٹر اے کے کچھ ذیلی کلسٹروں میں مؤثر طریقے سے ایم۔ تپ دق کو متاثر کرتے ہیں (شکل 1)۔ تاہم، میوٹینٹس کو کچھ فیجز سے آسانی سے الگ کیا جا سکتا ہے جو ان دوسرے تناؤ کو متاثر کرنے کے لیے اپنی میزبان رینج کو بڑھاتے ہیں۔ تاہم، میزبان رینج کی سالماتی بنیاد کا انحصار مخصوص جینوں کے رویے اور موجودگی پر ہوتا ہے۔ اس سے جین خاندانوں اور ترجیحی میزبان کے درمیان ارتباط کا امکان بڑھ جاتا ہے۔ مائیکوبیکٹیریوفیج انفیکشن کے دائرے کو پوری طرح سے نہیں سمجھا جاتا ہے کیونکہ اس میں مختلف میکانزم شامل ہوتے ہیں جن میں رسیپٹر کی دستیابی، پابندی میں ترمیم، اسقاط حمل انفیکشن، اور بہت کچھ شامل ہیں۔ ان میکانزم کو کئی عملوں کے ذریعے ثالثی کی جا سکتی ہے جیسے کلسٹرڈ ریگولیٹری انٹر اسپیسڈ شارٹ پیلینڈرومک ریپیٹس (سی آر آئی ایس پی آر) اور ٹرانسلیشنل اپریٹس میں ترمیم کی جا رہی ہے۔ فیجز ان رکاوٹوں کو ارتقاء، بے ساختہ تغیر اور تنوع کے ذریعے دور کرتے ہیں۔ جینوم فن تعمیر پہلا ترتیب شدہ مائیکوبیکٹیریوفیج جینوم 1993 میں مائیکوبیکٹیریوفیج ایل 5 کا تھا۔ اگلے سالوں میں سینکڑوں اضافی جینوموں کی ترتیب دی گئی ہے۔ مائیکوبیکٹیریوفیجز میں انتہائی موزیک جینوم ہوتے ہیں۔ ان کے جینوم کے سلسلے وسیع افقی جینیاتی منتقلی کے ثبوت دکھاتے ہیں، دونوں فیجز اور فیجز اور ان کے مائکوبیکٹیریل میزبانوں کے درمیان۔ ان ترتیبات کے موازنہ سے یہ بتانے میں مدد ملی ہے کہ اس قسم کے جینیاتی تبادلے فطرت میں کتنی کثرت سے ہو سکتے ہیں، نیز یہ بھی کہ فیجز بیکٹیریل پیتھوجینسیٹی میں کس طرح حصہ ڈال سکتے ہیں۔ 60 مائیکوبیکٹیریوفیجز کا ایک انتخاب الگ تھلگ کیا گیا اور 2009 میں ان کے جینوم کی ترتیب دی گئی۔ فیجز کے درمیان مماثلتوں کا تعین کرنے اور ان کے جینیاتی تنوع کو تلاش کرنے کی کوشش میں ان جینوم کے سلسلے کو کئی طریقوں سے گروہوں میں تقسیم کیا گیا تھا۔ فیج کی نصف سے زیادہ انواع اصل میں پٹسبرگ، پنسلوانیا میں یا اس کے قریب پائی گئیں، حالانکہ دیگر ریاستہائے متحدہ کے دیگر مقامات، ہندوستان اور جاپان میں پائی گئیں۔ مختلف عالمی ابتداء سے تعلق رکھنے والے مائیکوبیکٹیریوفیج پرجاتیوں کے جینوموں میں کوئی واضح فرق نہیں پایا گیا۔ مائیکوبیکٹیریوفیج جینوم میں جینوم کے دیگر عناصر کے مقابلے میں زیادہ تیزی سے جینیاتی بہاؤ سے گزرنے والے جینوں کا ایک ذیلی مجموعہ پایا گیا ہے۔ یہ "تیز بہاؤ" جین مائیکوبیکٹیریوفیج کے درمیان زیادہ کثرت سے تبدیل ہوتے ہیں اور اوسط مائیکوبیکٹیریوفیج جین سے ترتیب میں 50 فیصد چھوٹے ہوتے ہیں۔ ایپلی کیشنز تاریخی طور پر، مائیکوبیکٹیریوفیج کو "ٹائپ" کرنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے (یعنی۔ "تشخیص کریں") مائیکوبیکٹیریا، کیونکہ ہر فیج صرف ایک یا چند بیکٹیریل تناؤ کو متاثر کرتا ہے۔ 1980 کی دہائی میں فیجز کو جینیاتی طور پر اپنے میزبانوں کو جوڑنے کے اوزار کے طور پر دریافت کیا گیا۔ مثال کے طور پر، فیج ٹی ایم 4 کو شٹل فاسمیڈز کی تعمیر کے لیے استعمال کیا گیا تھا جو ایسچریچیا کولی میں بڑے کاسمائڈز کے طور پر اور مائیکوبیکٹیریا میں فیجز کے طور پر نقل کرتے ہیں۔ شٹل فاسمیڈز کو ای کولی میں ہیرا پھیری کی جا سکتی ہے اور مائیکوبیکٹیریا میں غیر ملکی ڈی این اے کو مؤثر طریقے سے متعارف کرانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مائیکوبیکٹیریل میزبانوں والے فیجز انسانوں میں مائیکوبیکٹیریل انفیکشن کو سمجھنے اور ان سے لڑنے کے لیے خاص طور پر مفید ہو سکتے ہیں۔ اینٹی بائیوٹک مزاحمت کے لیے ایم۔ تپ دق کے تناؤ کی اسکریننگ کے لیے ایک رپورٹر جین لے جانے والے مائیکوبیکٹیریوفیج کو استعمال کرنے کے لیے ایک نظام تیار کیا گیا ہے۔ مستقبل میں، مائیکوبیکٹیریوفیج کو فیج تھراپی کے ذریعے انفیکشن کے علاج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 2019 میں یہ اطلاع ملی تھی کہ تین مائیکوبیکٹیریوفیجز روزانہ دو بار سسٹک فائبروسس اور پھیلی ہوئی ایم۔ ابسیسس سبسپ والی 15 سالہ لڑکی کو دئے گئے تھے۔ پھیپھڑوں کے ٹرانسپلانٹ کے بعد ہونے والا ماسیلینس انفیکشن۔ مریض کو علاج سے واضح فائدہ ہوا، اور اینٹی بائیوٹکس کے ساتھ مل کر فیج علاج کو کئی سالوں تک بڑھا دیا گیا۔ 2022 میں یہ اطلاع ملی تھی کہ دو مائیکوبیکٹیریوفیجز روزانہ دو بار ایک ایسے نوجوان کو دئے گئے جن کا علاج ریفریکٹری ایم۔ ابسیسس سبسپ تھا۔ پھوڑے کے پلمونری انفیکشن اور شدید سسٹک فائبروسس پھیپھڑوں کی بیماری۔ تقریبا 100 دن کے مشترکہ فیج اور اینٹی بائیوٹک علاج کے بعد ایم۔ ایبسسیس کے لیے ایئر وے کلچرز منفی ہو گئے، اور مختلف قسم کے بائیو مارکروں نے علاج کے ردعمل کی تصدیق کی۔ 379 دن کے علاج کے بعد فرد کو پھیپھڑوں کا دو طرفہ ٹرانسپلانٹ ملا، اور پھیپھڑوں کے پھیپھڑوں کے بافتوں سے کلچرز نے بیکٹیریا کے خاتمے کی تصدیق کی۔ حوالہ جات بیرونی روابط مائیکوبیکٹیریوفیج ڈیٹا بیس