Pleiotropy
پلیوٹروپی (یونانی سے، 'زیادہ'، اور، 'راستہ') اس وقت ہوتا ہے جب ایک جین دو یا زیادہ بظاہر غیر متعلقہ فینوٹائپک خصلتوں کو متاثر کرتا ہے۔ ایسا جین جو متعدد فینوٹائپک اظہار کو ظاہر کرتا ہے اسے پلیوٹروپک جین کہا جاتا ہے۔ ایک پلیوٹروپک جین میں اتپریورتن بیک وقت کئی خصلتوں پر اثر ڈال سکتا ہے، جس کی وجہ بے شمار خلیوں یا مختلف اہداف کے ذریعہ استعمال ہونے والے پروڈکٹ کے لیے جین کوڈنگ ہے جو ایک ہی سگنلنگ فنکشن رکھتے ہیں۔ پلیوٹروپی کئی الگ الگ لیکن ممکنہ طور پر اوور لیپنگ میکانزم سے پیدا ہو سکتی ہے، جیسے جین پلیوٹروپی، ڈیولپمنٹل پلیوٹروپی، اور سلیکشنل پلیوٹروپی۔ جین پلیوٹروپی اس وقت ہوتی ہے جب جین پروڈکٹ متعدد دیگر پروٹینوں کے ساتھ تعامل کرتا ہے یا متعدد رد عمل کو متحرک کرتا ہے۔ ترقیاتی پلیوٹروپی اس وقت ہوتی ہے جب تغیرات کے نتیجے میں فینوٹائپ پر متعدد اثرات مرتب ہوتے ہیں۔ سلیکشنل پلیوٹروپی اس وقت ہوتی ہے جب نتیجے میں ہونے والے فینوٹائپ کے فٹنس پر بہت سے اثرات ہوتے ہیں (عمر اور جنس جیسے عوامل پر منحصر ہے)۔ پلیوٹروپی کی ایک مثال فینائلکٹونوریا ہے، جو ایک موروثی عارضہ ہے جو انسانی جسم میں کھانے سے حاصل ہونے والے امینو ایسڈ فینائلالانائن کی سطح کو متاثر کرتا ہے۔ فینیلکٹونوریا جسم میں اس امینو ایسڈ کی مقدار میں اضافے کا سبب بنتا ہے، جو بہت خطرناک ہو سکتا ہے۔ یہ بیماری کروموسوم 12 پر ایک ہی جین میں خرابی کی وجہ سے ہوتی ہے جو انزائم فینائلالینائن ہائیڈروکسیلیز کے لیے کوڈ کرتی ہے، جو متعدد نظاموں کو متاثر کرتی ہے، جیسے کہ اعصابی اور مربوط نظام۔ پلیوٹروپک جین کا عمل کثیر الجہتی ارتقاء کی شرح کو محدود کر سکتا ہے جب قدرتی انتخاب، جنسی انتخاب یا مصنوعی انتخاب ایک خاصیت پر ایک ایلیل کی حمایت کرتا ہے، جبکہ دیگر خصلتوں پر انتخاب ایک مختلف ایلیل کی حمایت کرتا ہے۔ کچھ جین کا ارتقاء کسی جاندار کے لیے نقصان دہ ہوتا ہے۔ جینیاتی ارتباط اور انتخاب کے ردعمل اکثر پلیوٹروپی کی مثال دیتے ہیں۔ پلیوٹروپک خصلتوں کو پہلے سائنسی برادری میں تسلیم کیا گیا تھا لیکن گریگور مینڈل کے 1866 کے مٹر پلانٹ کے تجربے تک ان پر تجربہ نہیں کیا گیا تھا۔ مینڈل نے تسلیم کیا کہ مٹر کے پودے کی کچھ خصوصیات (بیج کے کوٹ کا رنگ، پھولوں کا رنگ، اور محوری دھبے) ایک ساتھ وراثت میں ملتی دکھائی دیتی ہیں ؛ تاہم، کسی ایک جین سے ان کا ارتباط کبھی ثابت نہیں ہوا۔ "پلیوٹروپی" کی اصطلاح سب سے پہلے لڈوگ پلیٹ نے اپنے فیسٹشرفٹ میں وضع کی تھی، جو 1910 میں شائع ہوئی تھی۔ انہوں نے اصل میں پلیوٹروپی کی تعریف اس وقت ہونے کے طور پر کی ہے جب "کئی خصوصیات پر انحصار ہوتا ہے۔ [وراثت] ؛ یہ خصوصیات پھر ہمیشہ ایک ساتھ ظاہر ہوں گی اور اس طرح باہمی تعلق ظاہر ہو سکتی ہیں۔" یہ تعریف آج بھی استعمال ہوتی ہے۔ پلیٹ کی تعریف کے بعد، ہنس گرونبرگ سب سے پہلے پلیوٹروپی کے طریقہ کار کا مطالعہ کرنے والے تھے۔ 1938 میں گرونبرگ نے ایک مضمون شائع کیا جس میں پلیوٹروپی کو دو الگ الگ اقسام میں تقسیم کیا گیا: "حقیقی" اور "جعلی" پلیوٹروپی۔ "حقیقی" پلیوٹروپی اس وقت ہوتی ہے جب ایک لوکس سے دو الگ الگ بنیادی مصنوعات پیدا ہوتی ہیں۔ دوسری طرف "جعلی" پلیوٹروپی یا تو اس وقت ہوتی ہے جب ایک بنیادی پروڈکٹ کو مختلف طریقوں سے استعمال کیا جاتا ہے یا جب ایک بنیادی پروڈکٹ مختلف فینوٹائپک نتائج کے ساتھ واقعات کا سلسلہ شروع کرتا ہے۔ گرونبرگ ان امتیازات پر کنکال کی تغیرات کے ساتھ چوہوں پر تجربہ کرنے کے بعد آئے۔ انہوں نے تسلیم کیا کہ اتپریورتن میں "جعلی" پلیوٹروپی موجود تھی، جبکہ "حقیقی" پلیوٹروپی موجود نہیں تھی، اس طرح جزوی طور پر ان کے اپنے اصل نظریہ کو کالعدم قرار دے رہی تھی۔ بعد کی تحقیق کے ذریعے، یہ قائم کیا گیا ہے کہ گرونبرگ کی "جعلی" پلیوٹروپی کی تعریف وہی ہے جس کی اب ہم صرف "پلیوٹروپی" کے طور پر شناخت کرتے ہیں۔ 1941 میں امریکی جینیاتی ماہرین جارج بیڈل اور ایڈورڈ ٹیٹم نے گرونبرگ کی "حقیقی" پلیوٹروپی کی تعریف کو مزید غلط قرار دیا، اس کے بجائے "ون جین ون انزائم" مفروضے کی وکالت کی جو اصل میں فرانسیسی ماہر حیاتیات لوسین کیوینٹ نے 1903 میں متعارف کرایا تھا۔ اس مفروضے نے پلیوٹروپی کے حوالے سے مستقبل کی تحقیق کو اس طرف منتقل کر دیا کہ کس طرح ایک واحد جین مختلف فینوٹائپ تیار کر سکتا ہے۔ 1950 کی دہائی کے وسط میں رچرڈ گولڈشمٹ اور ارنسٹ ہیڈورن نے الگ الگ انفرادی تحقیق کے ذریعے "حقیقی" پلیوٹروپی کی غلطی کو تقویت دی۔ کچھ سال بعد، ہیڈورن نے پلیوٹروپی کو "موزیک" ماڈل میں تقسیم کیا (جس میں کہا گیا ہے کہ ایک لوکس براہ راست دو فینوٹائپک خصلتوں کو متاثر کرتا ہے) اور ایک "ریلیشنل" ماڈل (جو "جعلی" پلیوٹروپی سے مشابہت رکھتا ہے)۔ یہ اصطلاحات اب استعمال میں نہیں ہیں لیکن پلیوٹروپی کی موجودہ تفہیم میں معاون ہیں۔ ون جین ون انزائم مفروضے کو قبول کرتے ہوئے، سائنس دانوں نے اس بات پر توجہ مرکوز کی کہ کس طرح غیر جوڑے ہوئے فینوٹائپک خصلتوں کو جینیاتی دوبارہ ملاپ اور تغیرات سے متاثر کیا جا سکتا ہے، اور اسے آبادی اور ارتقاء پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ پلیوٹروپی کا یہ نظریہ، "یونیورسل پلیوٹروپی"، جس کی تعریف لوکس میوٹیشن کے طور پر کی گئی ہے جو بنیادی طور پر تمام خصلتوں کو متاثر کرنے کے قابل ہے، سب سے پہلے 1930 میں رونالڈ فشر کے جیومیٹرک ماڈل سے ظاہر ہوا تھا۔ یہ ریاضیاتی نمونہ اس بات کی وضاحت کرتا ہے کہ کس طرح ارتقائی فٹنس بے ترتیب تبدیلیوں (یعنی تغیرات) سے فینوٹائپک تغیر کی آزادی پر منحصر ہے۔ یہ نظریہ پیش کرتا ہے کہ بڑھتی ہوئی فینوٹائپک آزادی اس امکان میں کمی سے مطابقت رکھتی ہے کہ دی گئی تغیر کے نتیجے میں تندرستی میں اضافہ ہوگا۔ فشر کے کام کو وسعت دیتے ہوئے، سیول رائٹ نے اپنی 1968 کی کتاب ارتقاء اور آبادی کی جینیات: جینیاتی اور بائیو میٹرک فاؤنڈیشنز میں مالیکیولر جینیات کا استعمال کرتے ہوئے "یونیورسل پلیوٹروپی" کے خیال کی حمایت کرتے ہوئے مزید ثبوت فراہم کیے۔ ارتقاء سے متعلق ان مختلف مطالعات کے تصورات نے انفرادی تندرستی سے متعلق متعدد دیگر تحقیقی منصوبوں کو جنم دیا ہے۔ 1957 میں ارتقائی ماہر حیاتیات جارج سی ولیمز نے نظریہ پیش کیا کہ کسی جاندار کے لائف سائیکل کے دوران مخالف اثرات ظاہر ہوں گے اگر یہ قریب سے جڑا ہوا اور پلیوٹروپک ہو۔ قدرتی انتخاب ان جینوں کی حمایت کرتا ہے جو تولیدی عمل سے پہلے بعد کے مقابلے میں زیادہ فائدہ مند ہوتے ہیں (جس سے تولیدی کامیابی میں اضافہ ہوتا ہے)۔ یہ جانتے ہوئے، ولیمز نے استدلال کیا کہ اگر صرف قریبی تعلق موجود ہے، تو قدرتی انتخاب کی وجہ سے تولیدی عمل سے پہلے اور بعد میں فائدہ مند خصلتیں پیدا ہوں گی۔ تاہم، یہ فطرت میں مشاہدہ نہیں کیا جاتا ہے، اور اس طرح مخالفانہ پلیوٹروپی عمر (سنسینس) کے ساتھ آہستہ آہستہ بگڑنے میں معاون ہے۔ میکانزم پلیوٹروپی متعدد فینوٹائپک خصلتوں پر ایک ہی جین کے جینیاتی اثر کو بیان کرتا ہے۔ بنیادی میکانزم وہ جین ہے جو کسی پروڈکٹ کے لیے کوڈ کرتا ہے جو یا تو مختلف خلیوں کے ذریعے استعمال ہوتا ہے یا جس میں جھرن نما سگنلنگ فنکشن ہوتا ہے جو مختلف اہداف کو متاثر کرتا ہے۔ پولی جینک خصلتیں زیادہ تر جینیاتی خصلتیں پولی جینک نوعیت کی ہوتی ہیں: بہت سی جینیاتی شکلوں کے ذریعے کنٹرول کی جاتی ہیں، جن میں سے ہر ایک کا اثر چھوٹا ہوتا ہے۔ یہ جینیاتی تغیرات پروٹین کوڈنگ یا جینوم کے غیر کوڈنگ والے علاقوں میں رہ سکتے ہیں۔ اس تناظر میں پلیوٹروپی سے مراد وہ اثر ہے جو ایک مخصوص جینیاتی قسم، مثال کے طور پر، ایک واحد نیوکلیوٹائڈ پولیمورفزم یا ایس این پی، دو یا زیادہ الگ الگ خصلتوں پر ہوتا ہے۔ جینوم وائڈ ایسوسی ایشن اسٹڈیز (جی ڈبلیو اے ایس) اور بڑے جینومک ڈیٹا سیٹس کے مشین لرننگ تجزیہ نے انسانی خصلتوں جیسے اونچائی، ہڈیوں کی کثافت، اور بیماری کے بہت سے خطرات کے لیے ایس این پی پر مبنی پولیجینک پیشن گوئی کی تعمیر کا باعث بنے ہیں۔ اسی طرح کے پیشن گوئی کرنے والے پودوں اور جانوروں کی انواع کے لیے موجود ہیں اور زرعی افزائش میں استعمال ہوتے ہیں۔ پلیوٹروپی کی ایک پیمائش جینیاتی تغیر کا وہ حصہ ہے جو دو الگ الگ پیچیدہ انسانی خصلتوں کے درمیان عام ہے: مثال کے طور پر اونچائی بمقابلہ ہڈیوں کی کثافت، چھاتی کا کینسر بمقابلہ دل کے دورے کا خطرہ، یا ذیابیطس بمقابلہ ہائپوتھائیرائڈزم کا خطرہ۔ اس کا حساب خصلتوں کے سینکڑوں جوڑوں کے لیے کیا گیا ہے، جس کے نتائج جدول میں دکھائے گئے ہیں۔ زیادہ تر معاملات میں جانچ پڑتال کی جاتی ہے کہ ہر خاصیت کو کنٹرول کرنے والے جینومک علاقے بڑی حد تک جداگانہ ہوتے ہیں، جن میں صرف معمولی اوورلیپ ہوتا ہے۔ اس طرح، کم از کم پیچیدہ انسانی خصلتوں کے لیے جن کا اب تک جائزہ لیا گیا ہے، پلیوٹروپی کی حد محدود ہے۔ ابتدا کے نمونے پلیوٹروپی کی ابتدا کا ایک بنیادی نمونہ ایک مخصوص خاصیت کے اظہار کے لیے ایک واحد جین لوکس کو بیان کرتا ہے۔ لوکس صرف دوسرے لوکی کے اظہار کو تبدیل کرکے اظہار کردہ خاصیت کو متاثر کرتا ہے۔ وقت گزرنے کے ساتھ، وہ لوکس دوسرے لوکس کے ساتھ تعامل کرکے دو خصلتوں کو متاثر کرے گا۔ ایک ہی وقت کی مدت کے دوران دونوں خصلتوں کے لیے دشاتمک انتخاب خصلتوں کے درمیان مثبت ارتباط میں اضافہ کرے گا، جبکہ صرف ایک خاصیت پر انتخاب دونوں خصلتوں کے درمیان مثبت ارتباط کو کم کرے گا۔ آخر کار، وہ خصلتیں جو بیک وقت دشاتمک انتخاب سے گزرتی تھیں، ایک ہی جین سے منسلک ہوتی تھیں، جس کے نتیجے میں پلیوٹروپی ہوتی تھی۔ دیگر زیادہ پیچیدہ ماڈل کچھ بنیادی ماڈل کی نگرانی کی تلافی کرتے ہیں، جیسے کہ متعدد خصلتیں یا اس بارے میں مفروضے کہ لوکی خصلتوں کو کس طرح متاثر کرتی ہے۔ وہ یہ خیال بھی پیش کرتے ہیں کہ پلیوٹروپی دونوں خصلتوں کے فینوٹائپک تغیر کو بڑھاتا ہے کیونکہ جین پر ایک ہی تغیر کا دوگنا اثر پڑے گا۔ ارتقاء پلیوٹروپی جینوں اور ایلیل تعدد کی ارتقائی شرح پر اثر ڈال سکتی ہے۔ روایتی طور پر، پلیوٹروپی کے ماڈلز نے پیش گوئی کی ہے کہ جینوں کی ارتقائی شرح کا پلیوٹروپیس کے ساتھ منفی تعلق ہے۔ کسی جاندار کی خصلتوں کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، حیاتیات کی آبادی میں جینوں کی ارتقائی شرحوں میں کمی آتی ہے۔ تاہم، یہ تعلق تجرباتی مطالعات میں واضح طور پر نہیں پایا گیا ہے۔ ملاپ میں، بہت سے جانوروں کے لیے جنسی مواصلات کے سگنلز اور ریسیپٹرز بیک وقت ایک ہی جین کے اظہار کے طور پر تیار ہو سکتے ہیں، بجائے اس کے کہ دو آزاد جینوں پر انتخاب کا نتیجہ، ایک جو سگنلنگ خاصیت کو متاثر کرتا ہے اور ایک جو رسیپٹر خاصیت کو متاثر کرتا ہے۔ ایسی صورت میں، پلیوٹروپی ملاپ اور بقا کو آسان بنائے گی۔ تاہم، پلیوٹروپی منفی طور پر بھی کام کر سکتی ہے۔ بیج کے بیٹلز پر کی گئی ایک تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ انٹرا لوکس جنسی تنازعہ اس وقت پیدا ہوتا ہے جب کسی جین کے کچھ ایلیلز کا انتخاب جو ایک جنس کے لیے فائدہ مند ہوتا ہے، دوسری جنس میں اسی جین کے ذریعے ممکنہ طور پر نقصان دہ خصلتوں کا اظہار کرتا ہے، خاص طور پر اگر جین آٹوسومل کروموسوم پر واقع ہو۔ پلیوٹروپک جین قیاس آرائی میں ثالثی قوت کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ولیم آر رائس اور ایلن ای ہوسٹرٹ (1993) نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ ان کے مطالعے میں مشاہدہ شدہ پریزائگوٹک تنہائی بالواسطہ انتخاب میں پلیوٹروپی کے توازن کے کردار کی پیداوار ہے۔ تمام بانجھ ہائبرڈائزڈ پرجاتیوں کی خصوصیات کی نقل کرتے ہوئے، انہوں نے محسوس کیا کہ ان کے تمام آٹھ الگ الگ مطالعات میں انڈوں کی فرٹیلائزیشن کو روکا گیا تھا، جو قیاس آرائی پر پلیوٹروپک جینوں کا ممکنہ اثر ہے۔ اسی طرح، پلیوٹروپک جین کا مستحکم انتخاب ایلیل فریکوئنسی کو تبدیل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ فنگل ارتقائی جینومکس کے مطالعے سے پلیوٹروپک خصلتیں ظاہر ہوئی ہیں جو بیک وقت موافقت اور تولیدی تنہائی کو متاثر کرتی ہیں، موافقت کو براہ راست قیاس آرائی میں تبدیل کرتی ہیں۔ اس اثر کا ایک خاص طور پر بتانے والا معاملہ پیتھوجینک ایسکومائیسیٹس میں میزبان کی خاصیت ہے اور خاص طور پر، وینٹوریا میں، سیب کی کھجلی کے لیے ذمہ دار پھپھوندی۔ یہ پرجیوی پھپھوندی ہر ایک میزبان کے مطابق ڈھل جاتی ہے، اور وسائل حاصل کرنے کے بعد ہی مشترکہ میزبان کے اندر ساتھی بننے کے قابل ہوتی ہے۔ چونکہ ایک واحد ٹاکسن جین یا وائرل ایلیل میزبان کو آباد کرنے کی صلاحیت فراہم کر سکتا ہے، موافقت اور تولیدی تنہائی کو فوری طور پر آسان بنایا جاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں، پلیوٹروپک طور پر انکولی قیاس آرائی کا سبب بنتا ہے۔ فنگل ارتقائی جینومکس پر ہونے والے مطالعے جین کے بہاؤ کے نتیجے میں انحراف کے ابتدائی مراحل کو مزید واضح کریں گے، اور دیگر یوکرائٹس میں پلیوٹروپک طور پر پیدا ہونے والے انکولی انحراف کے بارے میں بصیرت فراہم کریں گے۔ اینٹیگونسٹک پلیوٹروپی بعض اوقات، ایک پلیوٹروپک جین کسی جاندار کے لیے نقصان دہ اور فائدہ مند دونوں ہو سکتا ہے، جسے اینٹیگونسٹک پلیوٹروپی کہا جاتا ہے۔ یہ اس وقت ہو سکتا ہے جب یہ خاصیت جاندار کی ابتدائی زندگی کے لیے فائدہ مند ہو، لیکن اس کی آخری زندگی کے لیے نہیں۔ اس طرح کی "تجارت" ممکن ہے کیونکہ قدرتی انتخاب زندگی میں ابتدائی طور پر ظاہر ہونے والی خصلتوں کو متاثر کرتا ہے، جب زیادہ تر جاندار سب سے زیادہ زرخیز ہوتے ہیں، جو بعد میں زندگی میں ظاہر ہونے والی خصلتوں سے زیادہ ہوتے ہیں۔ یہ خیال مخالفانہ پلیوٹروپی مفروضے کا مرکز ہے، جسے سب سے پہلے جی سی نے تیار کیا تھا۔ ولیمز 1957 میں۔ ولیمز نے تجویز کیا کہ نوجوان، زرخیز حیاتیات میں تندرستی میں اضافے کے ذمہ دار کچھ جین بعد کی زندگی میں تندرستی میں کمی کا باعث بنتے ہیں، جو بڑھاپے کی ارتقائی وضاحت دے سکتے ہیں۔ ایک مثال پی 53 جین ہے، جو کینسر کو دباتا ہے لیکن اسٹیم خلیوں کو بھی دباتا ہے، جو خستہ حال بافتوں کو بھر دیتے ہیں۔ بدقسمتی سے، متضاد پلیوٹروپی کے عمل کے نتیجے میں کسی بھی ایلیلز کے مجموعی فائدے کو مؤثر طریقے سے تقریبا نصف تک کم کرنے کے علاوہ، تاخیر سے موافقت کے ساتھ ارتقاء کا راستہ تبدیل ہو سکتا ہے۔ تاہم، اینٹیگونسٹک پلیوٹروپی فائدہ مند خصلتوں کو کنٹرول کرنے والے جینوں کو زیادہ ارتقائی "رہنے کی طاقت" بھی فراہم کرتی ہے، کیونکہ ان جینوں میں تغیر کے ساتھ کسی جاندار کے کامیابی سے دوبارہ پیدا ہونے کا امکان کم ہوتا ہے، کیونکہ متعدد خصلتیں متاثر ہوتی ہیں، ممکنہ طور پر بدتر ہوتی ہیں۔ سکل سیل انیمیا پلیوٹروپک جینوں کی رہنے کی طاقت سے ملنے والے مخلوط فائدے کی ایک بہترین مثال ہے، کیونکہ ایچ بی-ایس میں تغیر ہیٹروزائگوٹس کے خلاف ملیریا کی مزاحمت کا فٹنس فائدہ فراہم کرتا ہے، جبکہ ہوموزائگوٹس کی متوقع عمر میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ چونکہ یہ دونوں ریاستیں ایک ہی تبدیل شدہ جین سے جڑی ہوئی ہیں، اس لیے آج بڑی آبادی سکل سیل کے لیے حساس ہے حالانکہ یہ فٹنس کو خراب کرنے والی جینیاتی خرابی ہے۔ البینیزم کی مثالیں البینیزم ٹی وائی آر جین کی تغیر ہے، جسے ٹائروسینس بھی کہا جاتا ہے۔ یہ تغیر البینیزم کی سب سے عام شکل کا سبب بنتا ہے۔ اتپریورتن میلانن کی پیداوار کو تبدیل کرتا ہے، اس طرح پورے جاندار میں میلانن سے متعلق اور دیگر منحصر خصلتوں کو متاثر کرتا ہے۔ میلانین جسم کی طرف سے بنایا گیا ایک مادہ ہے جو روشنی کو جذب کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے اور جلد کو رنگ فراہم کرتا ہے۔ البینیزم کی علامات میلانین کی کمی کی وجہ سے کسی جاندار کی آنکھوں، بالوں اور جلد میں رنگ کی عدم موجودگی ہیں۔ البینیزم کی کچھ شکلیں ایسی علامات کے لیے بھی جانی جاتی ہیں جو تیزی سے آنکھ کی حرکت، روشنی کی حساسیت، اور اسٹرابیسمس کے ذریعے خود کو ظاہر کرتی ہیں۔ جینوں میں آٹزم اور شیزوفرینیا پلیوٹروپی کو بعض نفسیاتی عوارض کے درمیان بھی جوڑا گیا ہے۔ کروموسوم 22 کے 22q11.2 علاقے میں حذف ہونے کا تعلق شیزوفرینیا اور آٹزم سے ہے۔ شیزوفرینیا اور آٹزم ایک ہی جین کو ہٹانے سے جڑے ہوئے ہیں لیکن ایک دوسرے سے بہت مختلف انداز میں ظاہر ہوتے ہیں۔ نتیجے میں آنے والا فینوٹائپ زندگی کے اس مرحلے پر منحصر ہوتا ہے جس پر فرد میں عارضہ پیدا ہوتا ہے۔ جین کو حذف کرنے کا بچپن کا اظہار عام طور پر آٹزم سے وابستہ ہوتا ہے، جبکہ نوعمری اور بعد میں جین کو حذف کرنے کا اظہار اکثر شیزوفرینیا یا دیگر نفسیاتی عوارض میں ظاہر ہوتا ہے۔ اگرچہ یہ عوارض جینیات سے جڑے ہوئے ہیں، لیکن بچپن میں آٹزم کا تجربہ کرنے والے مریضوں میں بالغ شیزوفرینیا کا کوئی خطرہ نہیں پایا جاتا ہے۔ 2013 کے ایک مطالعے میں جینیاتی طور پر پانچ نفسیاتی عوارض کو بھی جوڑا گیا، جن میں شیزوفرینیا اور آٹزم شامل ہیں۔ یہ ربط نیوران کے ساتھ کیلشیم چینل سگنلنگ میں شامل دو جینوں کا ایک واحد نیوکلیوٹائڈ پولیمرفزم تھا۔ ان جینوں میں سے ایک، سی اے سی این اے 1 سی، ادراک کو متاثر کرنے والا پایا گیا ہے۔ یہ آٹزم سے وابستہ رہا ہے، اور ساتھ ہی مطالعات میں شیزوفرینیا اور بائی پولر ڈس آرڈر سے منسلک ہے۔ یہ مخصوص مطالعات خود مریضوں یا خاندانوں میں ان بیماریوں کے کلسٹرنگ کو ظاہر کرتے ہیں۔ شیزوفرینیا کی تخمینہ وراثت 70 ٪ سے 90 ٪ ہے، اس لیے جینوں کی پلیوٹروپی اہم ہے کیونکہ یہ بعض نفسیاتی عوارض کے لیے بڑھتے ہوئے خطرے کا سبب بنتی ہے اور نفسیاتی تشخیص میں مدد کر سکتی ہے۔ فینیلکٹونوریا (پی کے یو) پلیوٹروپی کی ایک عام مثال انسانی بیماری فینیلکٹونوریا (پی کے یو) ہے۔ یہ بیماری ذہنی معذوری کا سبب بنتی ہے اور بالوں اور جلد کے رنگت کو کم کرتی ہے، اور یہ کروموسوم 12 پر موجود واحد جین میں کسی بھی بڑی تعداد میں تغیرات کی وجہ سے ہو سکتی ہے جو انزائم فینائلالینائن ہائیڈروکسیلیز کے لیے کوڈ کرتا ہے، جو امینو ایسڈ فینائلالینائن کو ٹائروسین میں تبدیل کرتا ہے۔ اس میں شامل اتپریورتن پر منحصر ہے، یہ تبدیلی کم ہو جاتی ہے یا مکمل طور پر بند ہو جاتی ہے۔ غیر تبدیل شدہ فینائلالینائن خون کے بہاؤ میں بن جاتا ہے اور اس کی وجہ سے ایسی سطح پیدا ہو سکتی ہے جو نوزائیدہ اور نوزائیدہ بچوں کے ترقی پذیر اعصابی نظام کے لیے زہریلی ہو۔ اس کی سب سے خطرناک شکل کو کلاسک پی کے یو کہا جاتا ہے، جو نوزائیدہ بچوں میں عام ہے۔ بچہ شروع میں عام لگتا ہے لیکن حقیقت میں مستقل ذہنی معذوری کا شکار ہوتا ہے۔ یہ ذہنی معذوری، غیر معمولی چال اور کرنسی، اور نشوونما میں تاخیر جیسی علامات کا سبب بن سکتا ہے۔ چونکہ ٹائروسین کا استعمال جسم میلانین (بالوں اور جلد میں پائے جانے والے روغن کا ایک جزو) بنانے کے لیے کرتا ہے، اس لیے فینائلالانائن کی معمول کی سطح کو ٹائروسین میں تبدیل کرنے میں ناکامی بالوں اور جلد کو صاف کرنے کا باعث بن سکتی ہے۔ اس بیماری کی تعدد بہت مختلف ہوتی ہے۔ خاص طور پر، ریاستہائے متحدہ میں، پی کے یو 10,000 پیدائشوں میں تقریبا 1 کی شرح سے پایا جاتا ہے۔ نوزائیدہ اسکریننگ کی وجہ سے ڈاکٹر بچے میں پی کے یو کا جلد پتہ لگانے میں کامیاب ہو جاتے ہیں۔ اس سے وہ جلد علاج شروع کر سکتے ہیں، جس سے بچے کو پی کے یو کے شدید اثرات سے بچایا جا سکتا ہے۔ پی کے یو پی اے ایچ جین میں اتپریورتن کی وجہ سے ہوتا ہے، جس کا کام جسم کو فینی لالینائن ہائیڈروکسیلیز بنانے کے بارے میں ہدایت دینا ہے۔ فینیلالانائن ہائڈروکسیلیز وہ چیز ہے جو غذا کے ذریعے لی جانے والی فینیلالانائن کو دوسری چیزوں میں تبدیل کرتی ہے جسے جسم استعمال کر سکتا ہے۔ اتپریورتن اکثر اس تاثیر یا شرح کو کم کرتا ہے جس پر ہائیڈروکسیلیز فینائلالینائن کو توڑ دیتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ جسم میں فینائلالینائن کی تعمیر ہوتی ہے۔ سکل سیل انیمیا ایک جینیاتی بیماری ہے جو خراب سرخ خون کے خلیوں کا سبب بنتی ہے جو عام لچکدار، گول شکل کے بجائے سخت، ہلال شکل کے ہوتے ہیں۔ یہ ایک نیوکلیوٹائڈ میں تبدیلی کی وجہ سے ہوتا ہے، جو ایچ بی بی جین میں ایک پوائنٹ میوٹیشن ہے۔ ایچ بی بی جین ہیموگلوبن کی بیٹا گلوبن ذیلی اکائی بنانے کے لیے معلومات کو انکوڈ کرتا ہے، جو کہ پروٹین سرخ خون کے خلیات ہیں جو پورے جسم میں آکسیجن لے جانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ سکل سیل انیمیا اس وقت ہوتا ہے جب ایچ بی بی جین اتپریورتن ہیموگلوبن کی دونوں بیٹا گلوبن ذیلی اکائیوں کو ہیموگلوبن ایس (ایچ بی ایس) میں تبدیل کرنے کا سبب بنتا ہے۔ سکل سیل انیمیا ایک پلیوٹروپک بیماری ہے کیونکہ ایک ہی تبدیل شدہ ایچ بی بی جین کا اظہار پورے جسم میں متعدد نتائج پیدا کرتا ہے۔ تبدیل شدہ ہیموگلوبن مل کر پولیمر اور جھنڈ بناتا ہے جس کی وجہ سے ڈی آکسیجنیٹڈ سکل ریڈ بلڈ سیل مسخ شدہ سکل کی شکل اختیار کر لیتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، خلیات غیر لچکدار ہوتے ہیں اور خون کی شریانوں سے آسانی سے نہیں بہہ سکتے، جس سے خون کے جمنے کا خطرہ بڑھ جاتا ہے اور ممکنہ طور پر آکسیجن کے اہم اعضاء سے محروم ہو جاتے ہیں۔ سکل سیل انیمیا سے وابستہ کچھ پیچیدگیوں میں درد، خراب اعضاء، فالج، ہائی بلڈ پریشر، اور بینائی کا نقصان شامل ہیں۔ سکل سرخ خون کے خلیات کی عمر بھی کم ہوتی ہے اور وقت سے پہلے مر جاتے ہیں۔ مارفین سنڈروم (ایم ایف ایس) ایک آٹوسومل غالب عارضہ ہے جو 5-10,000 لوگوں میں سے 1 کو متاثر کرتا ہے۔ ایم ایف ایس ایف بی این 1 جین میں ایک تغیر سے پیدا ہوتا ہے، جو گلائکوپروٹین فائبرلن-1 کے لیے انکوڈ کرتا ہے، جو ایکسٹرا سیلولر مائکرو فائیبرلز کا ایک بڑا جزو ہے جو کنیکٹو ٹشوز بناتا ہے۔ ایف بی این 1 میں 1,000 سے زیادہ مختلف تغیرات پائے گئے ہیں جن کے نتیجے میں فائبرلن کی غیر معمولی تقریب ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں کنیکٹو ٹشوز کا بتدریج لمبا ہونا اور کمزور ہونا ہوتا ہے۔ چونکہ یہ ریشے پورے جسم کے بافتوں میں پائے جاتے ہیں، اس جین میں تغیرات کچھ نظاموں پر وسیع پیمانے پر اثر ڈال سکتے ہیں، بشمول کنکال، قلبی اور اعصابی نظام، نیز آنکھیں اور پھیپھڑے۔ طبی مداخلت کے بغیر، مارفان سنڈروم کی تشخیص معتدل سے لے کر جان لیوا تک ہو سکتی ہے، جس میں تشخیص شدہ مریضوں میں موت کی 90 فیصد معلوم وجوہات قلبی پیچیدگیوں اور دل کی ناکامی سے متعلق ہیں۔ ایم ایف ایس کی دیگر خصوصیات میں بازو کی لمبائی میں اضافہ اور اوپری سے نچلے جسم کے تناسب میں کمی شامل ہے۔ "منی پٹھوں والا" ایلیل ایک جین جو حال ہی میں لیبارٹری کے گھر کے چوہوں میں دریافت ہوا، جسے "منی پٹھوں والا" کہا جاتا ہے، جب تبدیل ہوتا ہے، تو اس کے بنیادی اثر کے طور پر پچھلے اعضاء کے پٹھوں کے بڑے پیمانے پر 50 فیصد کمی کا سبب بنتا ہے (فینوٹائپک اثر جس کے ذریعے اس کی اصل شناخت کی گئی تھی)۔ چھوٹے پچھلے اعضاء کے پٹھوں کے بڑے پیمانے کے علاوہ، متغیر چوہے جسمانی سرگرمی کے دوران دل کی شرح کو کم کرتے ہیں، اور زیادہ برداشت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ چھوٹے پٹھوں والے چوہے بڑے گردے اور جگر بھی ظاہر کرتے ہیں۔ یہ تمام مورفولوجیکل انحراف چوہے کے رویے اور میٹابولزم کو متاثر کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، منی پٹھوں میں تغیر والے چوہوں میں فی گرام ایروبک صلاحیت زیادہ پائی گئی۔ منی پٹھوں کا ایلیل ایک مینڈیلین ریسیسیو رویے کو ظاہر کرتا ہے۔ میوٹیشن میوسین ہیوی پولی پیپٹائڈ 4 جین کے انٹرن میں ایک واحد نیوکلیوٹائڈ پولیمرفزم (ایس این پی) ہے۔ ڈی این اے مرمت پروٹین ڈی این اے مرمت کے راستے جو سیلولر ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت کرتے ہیں بہت سے مختلف پروٹین استعمال کرتے ہیں۔ ان پروٹینوں میں اکثر ڈی این اے کی مرمت کے علاوہ دیگر کام ہوتے ہیں۔ انسانوں میں، ان میں سے کچھ ملٹی فنکشنل پروٹینوں میں نقائص وسیع پیمانے پر مختلف کلینیکل فینوٹائپز کا سبب بن سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایکس پی بی جین میں تغیرات جو بیسال ٹرانسکرپشن فیکٹر II H کی سب سے بڑی ذیلی اکائی کو انکوڈ کرتے ہیں، کے کئی پلیوٹروپک اثرات ہوتے ہیں۔ ایکس پی بی تغیرات کو ڈی این اے کے نیوکلیوٹائڈ اخراج کی مرمت اور جین ٹرانسکرپشن کے بالکل الگ عمل میں کمی کے طور پر جانا جاتا ہے۔ انسانوں میں، ایکس پی بی تغیرات کینسر کے شکار عارضہ زیروڈرما پگمنٹوسم یا غیر کینسر کے شکار ملٹی سسٹم ڈس آرڈر ٹرائکوتھیوڈسٹروفی کو جنم دے سکتے ہیں۔ انسانوں میں ایک اور مثال ای آر سی سی 6 جین ہے، جو ایک پروٹین کو انکوڈ کرتا ہے جو پورے جسم میں ڈی این اے کی مرمت، نقل اور دیگر سیلولر عمل میں ثالثی کرتا ہے۔ ای آر سی سی 6 میں تغیرات آنکھ (ریٹنا ڈسٹروفی)، دل (کارڈیک اریتھمیا)، اور مدافعتی نظام (لیمفوسائٹ امیونو ڈیفیشینسی) کی خرابیوں سے وابستہ ہیں۔ مرغیاں پلیوٹروپک جین سے متاثر مختلف خصلتوں کی نمائش کرتی ہیں۔ کچھ مرغیاں فریزل پنکھ کی خاصیت ظاہر کرتی ہیں، جہاں ان کے تمام پنکھ جسم کے خلاف چپٹے لیٹنے کے بجائے باہر اور اوپر کی طرف گھومتے ہیں۔ فریزل پنکھ کو α-کیریٹن کے لیے جینومک ریجن کوڈنگ میں حذف ہونے سے پایا گیا۔ ایسا لگتا ہے کہ یہ جین پلیوٹروپک طور پر دیگر غیر معمولی چیزوں کا باعث بنتا ہے جیسے میٹابولزم میں اضافہ، کھانے کی زیادہ کھپت، دل کی دھڑکن میں تیزی، اور جنسی پختگی میں تاخیر۔ گھریلو مرغیوں کو تیزی سے انتخاب کے عمل سے گزرنا پڑا جس کی وجہ سے غیر متعلقہ فینوٹائپز کا اعلی ارتباط ہوتا ہے، جس سے پلیوٹروپک، یا کم از کم قریبی تعلق، کنگھی کے بڑے پیمانے اور تولیدی صلاحیتوں سے متعلق جسمانی ڈھانچے کے درمیان اثرات کا پتہ چلتا ہے۔ بڑے کنگھی والے مرد اور خواتین دونوں میں ہڈیوں کی کثافت اور طاقت زیادہ ہوتی ہے، جو خواتین کو انڈے کے خولوں میں زیادہ کیلشیم جمع کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ اس ربط کا مزید ثبوت اس حقیقت سے ملتا ہے کہ دو جین، ایچ اے او 1 اور بی ایم پی 2، جو میڈلری ہڈی کو متاثر کرتے ہیں (ہڈی کا وہ حصہ جو کیلشیم کو انڈے کے خولوں میں منتقل کرتا ہے) اسی لوکس پر واقع ہوتے ہیں جو کنگھی کے بڑے پیمانے کو متاثر کرنے والے جین کے طور پر ہوتے ہیں۔ ایچ اے او 1 اور بی ایم پی 2 عام طور پر مطلوبہ گھریلو چکن کے رویے کے ساتھ پلیوٹروپک اثرات بھی ظاہر کرتے ہیں۔ وہ مرغیاں جو ہڈیوں کے بافتوں میں ان دو جینوں کی اعلی سطح کا اظہار کرتی ہیں وہ زیادہ انڈے پیدا کرتی ہیں اور انڈے کے انکیوبیشن کے رویے کو کم ظاہر کرتی ہیں۔ سی آئی ایس-ریگولیٹری عنصر بڑھانے والا (جینیات) ایپسٹاسس جینیاتی ارتباط میٹابولک نیٹ ورک میٹابولک سپرمائیس پولیجین حوالہ جات بیرونی روابط پلیوٹروپی 100 سال پرانا ارتقائی ترقیاتی حیاتیات جینیات کے تصورات ہیں۔