Fluoride riboswitch
فلورائڈ رائبوسوچ (جسے پہلے سی آر سی بی آر این اے موٹف کہا جاتا تھا) ایک محفوظ آر این اے ڈھانچہ ہے جس کی شناخت بائیو انفارمیٹکس کے ذریعے مختلف قسم کے بیکٹیریا اور آرکیا میں کی جاتی ہے۔ ان آر این ایز کو بعد میں رائبوسوچز کے طور پر کام کرنے کے لیے دکھایا گیا جو فلورائڈ آئنوں کو محسوس کرتے ہیں۔ یہ "فلورائڈ رائبوسویچز" فلورائڈ کی سطح بڑھنے پر نیچے کی طرف جینوں کے اظہار میں اضافہ کرتے ہیں، اور جینوں کو فلورائڈ کی بہت زیادہ سطح کے زہریلے اثرات کو کم کرنے میں مدد کے لیے تجویز کیا جاتا ہے۔ بہت سے جینوں کو ان فلورائڈ رائبوسویچز کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے۔ دو سب سے عام انکوڈ پروٹین جو سیل سے فلورائڈ کو ہٹا کر کام کرنے کے لیے تجویز کیے گئے ہیں۔ یہ پروٹین سی آر سی بی پروٹین ہیں اور فلورائڈ سے متعلق کلورائڈ چینلز کی ایک ذیلی قسم ہے جسے ای آر آئی سی ایف یا سی ایل سی ایف کہا جاتا ہے۔ سی ایل سی ایف پروٹین کو فلورائڈ مخصوص فلورائڈ/پروٹون اینٹی پورٹرز کے طور پر کام کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ فلورائڈ رائبوسوچ کی تین جہتی ساخت کو ایکس رے کرسٹلگرافی کے ذریعے جوہری ریزولوشن پر حل کیا گیا ہے۔ فلورائڈ رائبوسویچز بیکٹیریا اور آرکیا ڈومینز کے اندر بہت سے حیاتیات میں پائے جاتے ہیں، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ان میں سے بہت سے حیاتیات بعض اوقات فلورائڈ کی بلند سطح کا سامنا کرتے ہیں۔ خاص دلچسپی کا باعث سٹریپٹوکوکس میوٹینز ہے، جو دانتوں کی کیریز کی ایک بڑی وجہ ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ سوڈیم فلورائڈ نے گلوکوز کو توانائی اور کاربن کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ایس میوٹینز کی نشوونما کی شرح کو روک دیا ہے۔ تاہم، یہ بھی قابل ذکر ہے کہ بہت سے جاندار جو انسانی منہ میں فلورائڈ کا سامنا نہیں کرتے ہیں وہ فلورائڈ رائبوسویچ یا مزاحمتی جین رکھتے ہیں۔ فلورائڈ رائبوسویچ کی دریافت رائبوسویچ لگینڈ کے طور پر فلورائڈ کی شناخت حادثاتی طور پر اس وقت دریافت ہوئی جب فلورائڈ سے آلودہ ایک مرکب نے ان لائن جانچ کے تجربے کے دوران غیر کوڈنگ سی آر سی بی آر این اے موٹف میں نمایاں تبدیلی پیدا کی۔ ان لائن پروبنگ کا استعمال سی آر سی بی آر این اے موٹف کی ثانوی ساخت اور مخصوص میٹابولائٹس یا آئنوں کے ممکنہ پابند ہونے سے وابستہ ساختی تبدیلیوں کو روشن کرنے کے لیے کیا گیا تھا۔ تحقیقات کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ فلورائڈ آئن کے بڑھتے ہوئے ارتکاز نے بے ساختہ آر این اے کے کچھ علاقوں کو دبا دیا اور دوسرے علاقوں کو بلند کیا۔ سی آر سی بی آر این اے موٹف میں یہ نیوکلیوٹائڈ کے علاقے فلورائڈ کے لیے اپٹیمر بائنڈنگ کے علاقے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ فلورائڈ آئنوں کو باندھنے پر، فلورائڈ رائبوسویچ نے نیچے کی طرف جین ٹرانسکرپشن کا ضابطہ دکھایا۔ یہ نیچے کی طرف جین فلورائڈ کے حساس انزائموں جیسے انولیز، پائروفاسفیٹیس، متوقع فلورائڈ برآمد کنندہ سی آر سی بی اور سی ایل سی جھلی پروٹین کا ایک سپر فیملی نقل کرتے ہیں جسے ایرک ایف پروٹین کہتے ہیں۔ سی ایل سی ایف پروٹین کو فلورائڈ زہریلے پن کے خلاف فلورائڈ ٹرانسپورٹرز کے طور پر کام کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ایرک ایف جین کلورائڈ چینل جین کا ایک متغیر ورژن ہے جو بیکٹیریا میں کلورائڈ کے مخصوص ہومولوگس کے مقابلے میں کم عام ہے، لیکن اس کے باوجود یہ سٹریپٹوکوکس میوٹینز کے جینوم میں پایا جاتا ہے۔ ایرک ایف پروٹین خاص طور پر اپنے چینلز میں مخصوص امینو ایسڈ رکھتا ہے جو فلورائڈ آئنوں کو نشانہ بناتا ہے جبکہ باقاعدہ ایرک پروٹین فلورائڈ آئنوں پر کلورائڈ کو ترجیح دیتا ہے۔ فلورائڈ رائبوسوچ ڈھانچہ فلورائڈ رائبوسوچ کی دریافت حیرت انگیز تھی کیونکہ فلورائڈ آئن اور سی آر سی بی آر این اے فاسفیٹ گروپ دونوں منفی طور پر چارج ہوتے ہیں اور انہیں ایک دوسرے سے جڑے رہنے کے قابل نہیں ہونا چاہیے۔ پچھلی تحقیق میں یہ سوال کوفیکٹر تھامین پائروفاسفیٹ (ٹی پی پی) رائبوسویچ کی وضاحت میں سامنے آیا۔ ٹی پی پی رائبوس وچ ڈھانچے نے دو ہائیڈریٹڈ ایم جی 2 + آئنوں کی مدد دکھائی جو ٹی پی پی کے فاسفیٹس اور آر این اے کے گوانائن اڈوں کے درمیان تعلق کو مستحکم کرنے میں مدد کرتی ہے۔ یہ رہنما تحقیق فلورائڈ رائبوسویچ کے فلورائڈ اور اس کی ساخت کے ساتھ اپنے تعاملات کی خصوصیت میں مدد کرتی ہے۔ ان لائن پروبنگ اور میوٹیشنل اسٹڈیز کے ذریعے جاندار تھرموٹوگا پیٹروفلا کے فلورائڈ رائبوسویچ کو تسلیم کیا جاتا ہے کہ اس میں دو ہیلیکل تنوں کو ہیلیکل لوپ سے منسلک کیا جاتا ہے جس میں سڈوکناٹ بننے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ باؤنڈ فلورائڈ لگینڈ رائبوسوچ فولڈ کے مرکز میں واقع پایا جاتا ہے، جو تین ایم جی 2 + آئنوں سے منسلک ہوتا ہے۔ ایم جی 2 + آئنوں کو آکٹھیڈرل طور پر پانچ بیرونی ریڑھ کی ہڈی کے فاسفیٹس اور پانی کے مالیکیولز کے ساتھ مربوط کیا جاتا ہے جو فلورائڈ لگینڈ کو جوڑنے کے لیے میٹابولائٹ مخصوص جیب بناتے ہیں۔ ایم جی 2 + آئنوں کی جگہ کا تعین فلورائڈ آئن کو منفی طور پر چارج شدہ سی آر سی بی آر این اے سکافولڈ میں رکھتا ہے۔ حیاتیاتی اہمیت زمین کی پرت میں، فلورائڈ 13 واں سب سے زیادہ وافر عنصر ہے۔ یہ عام طور پر زبانی صحت کی دیکھ بھال کی مصنوعات اور پانی میں استعمال ہوتا ہے۔ فلورائڈ دانتوں پر تامچینی کی بنیاد کے ساتھ ایک سخت کرنے والے ایجنٹ کے طور پر کام کرتا ہے، انہیں منہ کی گہا میں سخت ایسڈ اور بیکٹیریا سے بچاتا ہے۔ مزید برآں، اس کی اہمیت بیکٹیریا کے زیادہ ارتکاز پر فلورائڈ کے زہریلے ہونے کے اثر میں مضمر ہے، خاص طور پر وہ جو دانتوں کی کیری کا سبب بنتے ہیں۔ یہ طویل عرصے سے معلوم ہے کہ بہت سی انواع کیڈیمیم اور سلور جیسی زہریلی دھاتوں کے لیے ایک سینسر سسٹم کا احاطہ کرتی ہیں۔ تاہم، فلورائڈ کے خلاف ایک سینسر سسٹم نامعلوم رہا۔ فلورائڈ رائبوسویچ فلورائڈ لگینڈ کو باندھنے پر رائبوسویچ کے نیچے کی طرف جینوں کو منظم کرکے فلورائڈ کی زیادہ مقدار کے زہریلے پن کا مقابلہ کرنے میں بیکٹیریل دفاعی طریقہ کار کو واضح کرتا ہے۔ بیکٹیریا کس طرح فلورائڈ کے زہریلے پن سے خود کو بچاتے ہیں اس کے طریقہ کار کو مزید واضح کرنے سے فلورائڈ کی چھوٹی مقدار کو بیکٹیریا کے لیے اور بھی زیادہ مہلک بنانے کے طریقہ کار میں ترمیم کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔ مزید برآں، فلورائڈ رائبوسوچ اور نیچے کی طرف ریگولیٹڈ جین مستقبل میں منشیات کی ترقی کے ممکنہ اہداف ہو سکتے ہیں۔ مجموعی طور پر، یہ پیش رفت فلورائڈ اور مستقبل کی دوائیوں کو منہ کی صحت کی بیماری کے خلاف مضبوط محافظ بنانے میں مدد کرے گی۔ حوالہ جات سی آئی ایس ریگولیٹری آر این اے عناصر