H2AFX
H2A ہسٹون خاندان کا رکن X (عام طور پر H2AX کے طور پر مختصر) H2A خاندان سے ہسٹون پروٹین کی ایک قسم ہے جسے H2AFX جین کے ذریعے انکوڈ کیا جاتا ہے۔ ایک اہم فاسفوریلیٹڈ شکل γH2AX (S139) ہے، جو اس وقت بنتی ہے جب ڈبل اسٹرینڈ بریک ظاہر ہوتے ہیں۔ انسانوں اور دیگر یوکرائٹس میں، ڈی این اے کو ہسٹون آکٹمرز کے گرد لپیٹا جاتا ہے، جو کرومیٹن بنانے کے لیے بنیادی ہسٹون H2A، H2B، H3 اور H4 پر مشتمل ہوتا ہے۔ H2AX نیوکلیوسوم کی تشکیل، کرومیٹن کو دوبارہ تیار کرنے اور ڈی این اے کی مرمت میں معاون ہے، اور ڈی ایس ڈی این اے میں ڈبل اسٹرینڈ بریکس کے لیے جانچ کے طور پر بھی وٹرو میں استعمال ہوتا ہے۔ γH2AX H2AX کی تشکیل سیرائن 139 پر فاسفوریلیٹڈ ہو جاتی ہے، جسے پھر γH2AX کہا جاتا ہے، ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈ بریکس (ڈی ایس بی) پر رد عمل کے طور پر۔ PI3 خاندان کے کنیز (اٹیکسیا ٹیلانجیکٹاسیا میوٹیٹڈ، اے ٹی آر اور ڈی این اے-پی کے سی ایس) اس فاسفوریلیشن کے لیے ذمہ دار ہیں، خاص طور پر اے ٹی ایم۔ یہ ترمیم غلطی سے ریپلیکیشن فورک کے گرنے کے دوران یا آئنائزنگ ریڈی ایشن کے ردعمل میں بلکہ کنٹرول شدہ فزیالوجیکل عمل جیسے V (D) J ریکومبینیشن کے دوران بھی ہو سکتی ہے۔ خلیوں میں ڈی ایس بی کو دیکھنے کے لیے γH2AX ایک حساس ہدف ہے۔ تاہم، خود سے γH2AX کی موجودگی DSBs کا ثبوت نہیں ہے۔ ڈی این اے کی مرمت میں ہسٹون کی فاسفوریلیٹڈ شکل کا کردار زیر بحث ہے لیکن یہ معلوم ہے کہ ترمیم کی وجہ سے ڈی این اے کم گاڑھا ہو جاتا ہے، جس سے ممکنہ طور پر ڈی ایس بی کی مرمت کے دوران ضروری پروٹین کی بھرتی کے لیے جگہ مل جاتی ہے۔ میوٹیجینیسیس کے تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ ڈبل اسٹرینڈ بریکس کے جواب میں آئنائزنگ ریڈی ایشن انڈیوسڈ فوکیز کی مناسب تشکیل کے لیے ترمیم ضروری ہے، لیکن ڈی ایس بی کی جگہ پر پروٹین کی بھرتی کے لیے اس کی ضرورت نہیں ہے۔ فنکشن ڈی این اے نقصان کا ردعمل ہسٹون قسم H2AX ممالیہ کرومیٹن میں H2A ہسٹون کے تقریبا 2-25% پر مشتمل ہے۔ جب ڈی این اے میں ڈبل اسٹرینڈ بریک ہوتا ہے، تو واقعات کا ایک سلسلہ ہوتا ہے جس میں H2AX کو تبدیل کیا جاتا ہے۔ ڈبل اسٹرینڈ بریک کے بہت جلد بعد، ایک مخصوص پروٹین جو کرومیٹن کے فن تعمیر کے ساتھ تعامل کرتا ہے اور اسے متاثر کرتا ہے اسے فاسفوریلیٹ کیا جاتا ہے اور پھر کرومیٹن سے خارج کیا جاتا ہے۔ یہ پروٹین، ہیٹروکرومیٹن پروٹین 1 (ایچ پی 1)-بیٹا (سی بی ایکس 1)، لائسین 9 (ایچ 3 کے 9 می) پر میتھیلیٹڈ ہسٹون ایچ 3 کا پابند ہے۔ خراب شدہ ڈی این اے سے ایچ پی 1-بیٹا کی نصف زیادہ سے زیادہ رہائی ایک سیکنڈ کے اندر ہوتی ہے۔ کرومیٹن کی ساخت میں ایک متحرک تبدیلی HP1-بیٹا کی رہائی سے شروع ہوتی ہے۔ کرومیٹن ڈھانچے میں یہ تبدیلی اے ٹی ایم، اے ٹی آر اور ڈی این اے-پی کے کے ذریعے ایچ 2 اے ایکس فاسفوریلیشن کو فروغ دیتی ہے، جس سے γH2AX (سیرائن 139 پر ایچ 2 اے ایکس فاسفوریلیٹڈ) کی تشکیل کی اجازت ملتی ہے۔ خلیوں کی تابکاری کے 20 سیکنڈ بعد (ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈ بریک تشکیل کے ساتھ) γH2AX کا پتہ لگایا جا سکتا ہے، اور γH2AX کا نصف زیادہ سے زیادہ جمع ایک منٹ میں ہوتا ہے۔ فاسفوریلیٹڈ γH2AX کے ساتھ کرومیٹن ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈ بریک کے ہر طرف تقریبا ایک ملین بیس جوڑوں تک پھیلا ہوا ہے۔ ایم ڈی سی 1 (ڈی این اے نقصان چیک پوائنٹ پروٹین 1 کا ثالث) پھر γH2AX اور γH2AX/MDC1 کمپلیکس سے منسلک ہوتا ہے پھر ڈبل اسٹرینڈ بریک مرمت میں مزید تعاملات کا اہتمام کرتا ہے۔ ubiquitin ligaces RNF8 اور RNF168 γH2AX/MDC1 کمپلیکس سے منسلک ہوتے ہیں، جو کرومیٹن کے دیگر اجزاء کو ہر جگہ پھیلاتے ہیں۔ یہ طویل، ترمیم شدہ γH2AX/MDC1 کرومیٹن میں BRCA1 اور 53BP1 کی بھرتی کی اجازت دیتا ہے۔ دیگر پروٹین جو وسیع γH2AX-ترمیم شدہ کرومیٹن پر مستحکم طور پر جمع ہوتے ہیں وہ ہیں ایم آر این کمپلیکس (ایک پروٹین کمپلیکس جس میں ایم آر ای 11، ریڈ 50 اور این بی ایس 1 شامل ہیں)، آر اے ڈی 51 اور اے ٹی ایم کنیز۔ مزید ڈی این اے مرمت کے اجزاء، جیسے کہ RAD52 اور RAD54، γH2AX-ترمیم شدہ کرومیٹن سے مستحکم طور پر وابستہ بنیادی اجزاء کے ساتھ تیزی سے اور الٹا تعامل کرتے ہیں۔ زندہ خلیوں میں γH2AX اظہار کی آئینی سطح، جس کا بیرونی ایجنٹوں کے ذریعہ علاج نہیں کیا جاتا ہے، ممکنہ طور پر سیلولر تنفس کے دوران پیدا ہونے والے اینڈوجینس آکسیڈنٹس کے ذریعہ ڈی این اے کے نقصان کی نمائندگی کرتا ہے۔ کرومیٹن ری ماڈلنگ میں کرومیٹن میں یوکرائیوٹک ڈی این اے کی پیکیجنگ ڈی این اے پر مبنی تمام عمل میں رکاوٹ پیش کرتی ہے جس کے لیے انزائموں کو ان کے عمل کی جگہوں پر بھرتی کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈی این اے کی مرمت کی اجازت دینے کے لیے کرومیٹن کو دوبارہ تیار کرنا ضروری ہے۔ γH2AX، H2AX کی فاسفوریلیٹڈ شکل، ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈ ٹوٹنے کے بعد کرومیٹن ڈیکونڈینسشن کی طرف لے جانے والے مراحل میں شامل ہے۔ γH2AX، خود کرومیٹن ڈیکونڈینسشن کا سبب نہیں بنتا ہے، لیکن آئنائزنگ ریڈی ایشن کے 30 سیکنڈ کے اندر، RNF8 پروٹین کا پتہ γH2AX کے ساتھ مل کر لگایا جا سکتا ہے۔ آر این ایف 8 وسیع کرومیٹن ڈیکونڈینسشن میں ثالثی کرتا ہے، سی ایچ ڈی 4 کے ساتھ اس کے بعد کے تعامل کے ذریعے، جو نیوکلیوسوم ری ماڈلنگ اور ڈیسیٹیلیز کمپلیکس این یو آر ڈی کا ایک جزو ہے۔ γH2AX ڈبل اسٹرینڈ بریکس کے لیے ایک جانچ کے طور پر γH2AX کے لیے ایک جانچ عام طور پر ڈی این اے میں ڈبل اسٹرینڈ بریکس کی موجودگی کی عکاسی کرتی ہے، حالانکہ جانچ دیگر معمولی مظاہر کی بھی نشاندہی کر سکتی ہے۔ ایک طرف، زبردست شواہد آئنائزنگ تابکاری کی نمائش کے بعد γH2AX فوکیوں کی تشکیل اور ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈ بریک انڈکشن کے درمیان ایک مضبوط، مقداری ارتباط کی حمایت کرتے ہیں، جو مطلق پیداوار اور فی یونٹ خوراک پر مبنی تقسیم پر مبنی ہے۔ دوسری طرف، نہ صرف الگ الگ γH2AX فوکیوں کی تشکیل بلکہ پین نیوکلیئر γH2AX سگنلز کی شمولیت کو بھی آئنائزنگ تابکاری کے علاوہ مختلف تناؤ کے لیے سیلولر رد عمل کے طور پر رپورٹ کیا گیا ہے۔ γH2AX سگنل ہمیشہ غیر محفوظ کرومیٹن کے مقابلے میں ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈ بریکس پر زیادہ مضبوط ہوتا ہے۔ غیر محفوظ کرومیٹن میں γH2AX کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ یہ ممکنہ طور پر فعال کنیز کے ذریعے H2AX کے براہ راست فاسفوریلیشن کے ذریعے پیدا ہوتا ہے، جو ممکنہ طور پر ڈی این اے کو نقصان پہنچانے والی جگہوں سے پھیلتا ہے۔ γH2AX کو ڈبل اسٹرینڈ بریکس کے لیے مارکر کے طور پر استعمال کرنے میں، یہ تسلیم کرنا ضروری ہے کہ یہ ایک ڈاؤن اسٹریم پراکسی ہے جو ڈی این اے نقصان کی مرمت کی نمائندگی کے لیے مفید ہو سکتی ہے۔ یہ ڈبل اسٹرینڈ کے خود کو توڑنے کی نمائندگی نہیں کرتا ہے اور اس طرح کی جانچ سے ڈیٹا کی تشریح کرتے وقت اس پر محتاط غور کرنے کی ضرورت ہے۔ γH2AX-جائزے کے کئی نقصانات ہیں، اس لیے نئے جائزے بنائے گئے ہیں۔ تعاملات H2AX کو BARD1، BRCA1 بلوم سنڈروم پروٹین، MDC1، نیبرن، اور TP53BP1 کے ساتھ تعامل کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔ حوالہ جات مزید پڑھنا جینز ڈی این اے کی مرمت