Cdc14
سی ڈی سی 14 اور سی ڈی سی 14 بالترتیب ایک جین اور اس کی پروٹین پروڈکٹ ہیں۔ سی ڈی سی 14 زیادہ تر یوکرائٹس میں پایا جاتا ہے۔ سی ڈی سی 14 کی تعریف ہارٹ ویل نے لوکی کے لیے اپنی مشہور اسکرین میں کی تھی جو Saccharomyces cerevisiae کے سیل سائیکل کو کنٹرول کرتی ہے۔ سی ڈی سی 14 کو بعد میں پروٹین فاسفیٹیس کو انکوڈ کرنے کے لیے دکھایا گیا۔ سی ڈی سی 14 دوہری خاصیت ہے، جس کا مطلب ہے کہ اس میں سیرائن/تھریونین اور ٹائروسین سے چلنے والی سرگرمی ہے۔ پرولین کے ساتھ سیرائنز کو ترجیح دینے کی اطلاع ہے۔ بہت سے ابتدائی مطالعات، خاص طور پر ابھرتے ہوئے خمیر Saccharomyces cerevisiae میں، یہ ظاہر کیا گیا ہے کہ پروٹین دیر سے مائٹوٹک عمل کو منظم کرنے میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ تاہم، نظاموں کی ایک رینج میں حالیہ کام سے پتہ چلتا ہے کہ اس کا سیلولر فنکشن زیادہ پیچیدہ ہے۔ سیلولر فنکشن Saccharomyces cerevisiae میں، وہ انواع جس میں Cdc14 سرگرمی کو بہترین طریقے سے سمجھا جاتا ہے اور سب سے زیادہ مطالعہ کیا جاتا ہے، Cdc14 (SCCdc14) کی سرگرمی Cdk1 کے ڈیفاسفوریلیٹنگ اہداف کے ذریعے مائٹوٹک اخراج کا باعث بنتی ہے، جو ایک اچھی طرح سے مطالعہ شدہ سائکلین پر منحصر پروٹین کینیس ہے۔ سی ڈی سی 14 انافس کو فروغ دینے والے کمپلیکس کے ریگولیٹر سی ڈی ایچ 1 کے ڈیفاسفوریلیشن کے ذریعے اپنے سائکلین پارٹنر (سائکلین بی) کے پروٹیولیسس کو متحرک کرکے سی ڈی کے 1 کا مقابلہ کرتا ہے۔ سی ڈی سی 14 سی ڈی کے 1 کے ایک انفیکٹر، سی سی 1 کی نقل کو بڑھانے کے لیے سوائی 5 کو ڈیفاسفوریلیٹ بھی کرتا ہے۔ یہ "سادہ" مائٹوٹک ایگزٹ ماڈل پیچیدہ ہو گیا کیونکہ مائٹوسس میں اضافی کرداروں کو ایس سی سی ڈی سی 14 سے منسوب کیا گیا۔ ان میں تکلے کو مستحکم کرنا اور سائٹوکینیسس اور آر ڈی این اے/ٹیلومیر کی علیحدگی کو منظم کرنا شامل تھا۔ اس طرح کے متعدد کرداروں کے مطابق، ایس سی سی ڈی سی 14 کئی پروٹینوں کو باندھتا ہوا پایا گیا ہے جو سیل سائیکل اور ڈی این اے کی نقل کو منظم کرتے ہیں، یا جو تکلا یا کینیٹوکور سے وابستہ ہوتے ہیں۔ دیگر خمیروں میں کام کرنے سے سی ڈی سی 14 کے کردار کی تفہیم مزید پیچیدہ ہو گئی۔ فشن شیزوساکیرومیسیس پومبے کے آرتھولوگ میں اتپریورتن عام طور پر مائٹوسس سے باہر نکلتے ہیں (ایس سیریوسیا کے برعکس) لیکن سیپٹیشن اور سائٹوکینیسس میں تبدیل ہوتے ہیں۔ نیز، جب کہ پروٹین ایس پومبے کے سی ڈی کے 1 آرتھولوگ کو منظم کرتا ہے، یہ ایس سیریوسی کے برعکس ایک عمل کے ذریعے ہوتا ہے۔ یہ ایس سی 1 یا سی ڈی ایچ 1 آرتھولوگس کو ڈیفاسفوریلیٹ نہیں کرتا ہے، بلکہ سی ڈی سی 25 فاسفیٹیس کو ڈاؤن ریگولیٹ کرکے سی ڈی سی 2 کی غیر فعالیت کو فروغ دیتا ہے۔ کینڈیڈا البیکنز کا سی ڈی سی 14 بھی سیپٹیشن اور سائٹوکینیسس میں شامل ہے، لیکن مائٹوٹک اخراج میں نہیں۔ جانوروں کے نظام میں سی ڈی سی 14 کے مطالعے نے سی ڈی سی 14 کی کہانی کو مزید گڑبڑ کر دیا ہے۔ جانوروں میں تین مختلف سی ڈی سی 14 جین ہوتے ہیں، جن میں متعدد اسپلیس متغیرات ہوتے ہیں، جو کام اور مقام میں مختلف ہوتے دکھائی دیتے ہیں۔ اس کے علاوہ، کئی اہم مطالعات سے متضاد نتائج برآمد ہوئے ہیں۔ نیماٹوڈ کینورابڈائٹس ایلیگنس ایک سی ڈی سی 14 (سی ای سی ڈی سی 14) بناتا ہے، جو مائٹوسس میں تکلے اور سینٹروسومز اور انٹرفیس میں سائٹوپلازم میں مقامی ہوتا ہے۔ سی ای سی ڈی سی 14 کے ساتھ ایک آر این اے آئی مطالعہ سائٹوکینیسس نقائص کا سبب بنا، جو زینوپس لیوس میں اسی طرح کے کام سے مطابقت رکھتا تھا۔ تاہم، ایک دوسرے آر این اے آئی مطالعے میں کوئی نقائص نہیں دکھائے گئے، اور یہ تجویز کیا گیا کہ پہلے تجربے میں بہت زیادہ اولیگونیوکلیوٹائڈز کا استعمال کیا گیا جس کی وجہ سے غیر ہدف اثرات مرتب ہوئے۔ متضاد ڈیٹا انسانی سی ڈی سی 14 کے ساتھ بھی موجود ہے۔ سی ای سی ڈی سی 14 کے برعکس، ایچ سی ڈی سی 14 اے مائٹوسس میں سینٹروسومک نہیں ہے، لیکن انٹرفیس کے دوران سائٹوپلاسمک اور سینٹروسومک ہے۔ ایک مطالعہ میں ایچ سی ڈی سی 14 بی کو بنیادی طور پر ایس سی سی ڈی سی 14 کی طرح نیوکلولر دکھایا گیا تھا (لیکن سی ای سی ڈی سی 14 کے برعکس)، لیکن دوسروں نے نیوکلیئر تنوں اور تکلے پر ایچ سی ڈی سی 14 بی کا پتہ لگایا جبکہ ایچ سی ڈی سی 14 اے اور ایچ سی ڈی سی 14 بی کی آر این اے آئی کی کمی سینٹریول ڈپلیکیشن، سیل سائیکل کی ترقی، اور مائٹوٹک اخراج میں نقائص کا باعث بنی، جینوں کے لیے حذف شدہ خلیوں نے نشوونما یا مائٹوسس میں کوئی نقائص نہیں دکھائے، اور مشروط ایچ سی ڈی سی 14 اے اور ایچ سی ڈی سی 14 بی ناک آؤٹ کا استعمال کرتے ہوئے کلچرڈ انسانی خلیوں میں سیل سائیکل کی خرابی کی اسی طرح کی ناکامی بھی دکھائی گئی۔ آخر میں، چکن میں، ناک آؤٹ لائنوں میں سیل سائیکل کی ترقی، مائٹوٹک انٹری یا ایگزٹ، سائٹوکینیسس، یا سینٹروسوم رویے میں مکمل طور پر نقائص کی کمی تھی۔ اس بات کے شواہد موجود ہیں کہ سی ڈی سی 14 ڈی این اے نقصان چیک پوائنٹ میں حصہ لے سکتا ہے۔ یوکرائٹس میں سی ڈی سی 14 کے لیے ایک نیا کردار فائٹوفتھورا انفسٹینس کے مطالعے سے تجویز کیا گیا تھا، جو ایک یوکرائٹک مائکروب ہے جسے آئرلینڈ کے عظیم قحط کی وجہ کے طور پر جانا جاتا ہے۔ خاص طور پر، اگرچہ اوپر بیان کردہ انواع تمام نسبتا قریبی درجہ بندی کے رشتہ دار ہیں (فنگی/میٹازوا گروپ میں)، پی۔ انفسٹینس کی ایک الگ ارتقائی تاریخ ہے۔ اسے اومیسیٹ کے طور پر درجہ بند کیا گیا ہے، اور یہ ڈائیٹم اور بھوری طحالب کے ساتھ کنگڈم اسٹرامینوپلا (کچھ اسکیموں میں ہیٹروکونٹس) کا رکن ہے۔ پی۔ انفسٹینس (پی آئی سی ڈی سی 14) کا واحد سی ڈی سی 14 جین فنگی اور میٹازوان سے واضح طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ پورے سیل سائیکل میں نقل کیے جانے اور ترجمہ کے بعد منظم کیے جانے کے بجائے، پی آئی سی ڈی سی 14 مضبوط ٹرانسکرپشنل کنٹرول میں ہے اور ہائفی میں ظاہر نہیں ہوتا ہے، جہاں زیادہ تر مائٹوسس ہوتا ہے۔ اس کے بجائے، پی آئی سی ڈی سی 14 غیر جنسی سپورس کی تشکیل کے دوران بنایا جاتا ہے، جس میں اس کے بفلیجلیٹڈ زواسپورس بھی شامل ہیں۔ پی آئی سی ڈی سی 14 فلیجیلا کی بنیاد پر، بیسال باڈیز کے قریب جمع ہوتا ہوا پایا گیا۔ پھپھوندی اور جانوروں میں سی ڈی سی 14 کے مختلف کرداروں کی روشنی میں، یہ تجویز کیا گیا تھا کہ پی۔ انفسٹینس کے اعداد و شمار سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ سی ڈی سی 14 کے آبائی کردار میں یوکرائٹس کا فلیگلا مرحلہ شامل ہے۔ اس نظریہ کی حمایت میں اضافی اعداد و شمار بعد میں زیبرا فش کے مطالعے سے حاصل کیے گئے، جہاں اس کے سی ڈی سی 14 پروٹین بھی بنیادی جسم میں مقامی ہونے اور سیلیا کی تشکیل میں کردار ادا کرنے کے لیے پائے گئے، جو کہ فلیجیلا کی مختصر شکلیں ہیں۔ سی ڈی سی 14 ابھرتے ہوئے خمیر میں مییوسس کے دوران اہم اقدامات کے ضابطے میں بھی شامل ہے۔ سی ڈی سی 55، پروٹین فاسفیٹیس 2 (پی پی 2 اے) کا ایک ریگولیٹری ذیلی یونٹ، مییوسس کے ابتدائی مرحلے کے دوران نیوکلیولس میں سی ڈی سی 14 کو الگ کرتا ہے۔ مییوسس I اسپنڈل کو جمع کرنے کے لیے Cdc14 کی سیکویسٹریشن ضروری ہے۔ اگرچہ، کروموسوم کی علیحدگی کے لیے سی ڈی سی 14 کی ابتدائی مرحلے کی ترتیب ضروری نہیں ہے۔ ایف ای اے آر (سی ڈی سی فورٹین ارلی انافس ریلیز) پیچیدہ پروٹین، ایس ایل کے 19 اور ایس پی او 12 سی ڈی سی 14 کی رہائی کو منظم کرتے ہیں۔ نیوکلیولس سے سی ڈی سی 14 کی رہائی کے نتیجے میں سی ڈی کے 1 غیر فعال ہو جاتا ہے اور بالآخر مییوسس I کے انافس کے دوران تکلے کو الگ کر دیا جاتا ہے۔ سی ڈی سی 14 یا ایس ایل کے 19 اور ایس پی او 12 سے محروم خلیوں میں غیر معمولی مییوسس ہوتا ہے۔ مییوسس کے دوران ان کی صرف ایک تقسیم ہوتی ہے۔ کروموسوم بھی غیر معمولی طور پر الگ ہو جاتے ہیں۔ یہ بے ضابطگی انافس I کے دوران تکلے کے جدا ہونے میں تاخیر کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے۔ تاہم، کروموسوم کی علیحدگی جاری رہتی ہے اور مییوٹک علیحدگی کے دونوں مراحل طویل مییوسس I اسپنڈل پر ہوتے ہیں۔ ایس پی او 12 اور ایس ایل کے 19 کے ساتھ سی ڈی سی 14 اس بات کو یقینی بنانے میں اہم کردار ادا کرتا ہے کہ کروموسومل علیحدگی کے دو مراحل مییوسس کے دوران لگاتار ہوں۔ ارتقاء کے ذریعے سی ڈی سی 14 کی تقسیم سی ڈی سی 14 وسیع پیمانے پر تقسیم ہے، جو زیادہ تر یوکیریوٹ سلطنتوں میں پائی جاتی ہے۔ تاہم، یہ ترتیب شدہ جینوم کی تلاش کی بنیاد پر تمام انواع میں نہیں پایا جاتا ہے۔ ایک یا زیادہ سی ڈی سی 14 جین الوولیٹس، جانوروں، فنگی، ٹرائیپانوسومز اور نچلے پودوں میں پائے جاتے ہیں۔ تاہم، سی ڈی سی 14 جین بظاہر کچھ نسلوں میں ختم ہو چکے ہیں، جن میں اونچے پودے، روڈوفائٹس اور سلائم مولڈز شامل ہیں۔ کسی نوع میں سی ڈی سی 14 کی موجودگی اور اس پرجاتیوں کے فلیجیلا یا سلیا بنانے کے درمیان کافی سخت مثبت تعلق ہے۔ اس کا تعلق سی ڈی سی 14 کے آبائی کردار سے ہو سکتا ہے۔ آیا فلاجیلا-اینکرنگ بیسال باڈیز یا مائٹوسس میں شامل سینٹریولز ارتقاء کے دوران سب سے پہلے نمودار ہوئے، اس پر بحث کی گئی ہے، لیکن ایک نظریہ یہ ہے کہ فلاجیلا پہلے حرکت پذیری اور حسی آرگنیل کے طور پر تیار ہوا، اور بیسال باڈی کو بعد میں مائٹوٹک کردار میں شریک کیا گیا۔ Cdc14 کا فنکشن ان آرگنیلز کے ارتقاء کے دوران مختلف افعال کے مطابق ڈھل سکتا ہے۔ اہداف Cdc14 کے بائیو کیمیکل فنکشن کے بارے میں زیادہ تر معلومات S. cerevisiae کے مطالعے سے ملتی ہیں۔ اس نوع میں، ایک اہم ہدف Cdh1/Hct1 ہے۔ سی ڈی ایچ 1 اے پی سی کے ساتھ وابستہ ہوتا ہے اور اے پی سی سرگرمی کی طرف لے جاتا ہے (اینافس کمپلیکس کو فروغ دیتا ہے) ؛ فعال اے پی سی مائٹوٹک اخراج میں ایک کلیدی محرک ہے۔ مزید برآں، سی ڈی سی 14 مائٹوٹک سائکلین، ایس آئی سی 1 کے اسٹیوچیومیٹرک انفیکٹر کو ڈیفاسفوریلیٹ کرتا ہے، جو ایس آئی سی 1 پروٹین کو مستحکم کرتا ہے۔ سی ڈی سی 14 سرگرمی بھی ٹرانسکرپشن فیکٹر سوائی 5 کے استحکام کا باعث بنتی ہے، جس کی وجہ سے ایس آئی سی 1 ٹرانسکرپشن میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ ممکن ہے کہ سی ڈی سی 14 تمام سی ایل بی-سی ڈی کے 1 اہداف پر فاسفیٹیس کے طور پر کام کرے، جو مائٹوٹک سائکلین کے اثرات کو تبدیل کرنے کے لیے کام کرے۔ سی ڈی سی 14 کے اہداف بظاہر کافی متنوع ہیں۔ خمیر دو ہائبرڈ اور وابستگی پر قبضہ کرنے کے طریقوں نے بہت سے پروٹینوں کی نشاندہی کی ہے جو ممکنہ طور پر ایس سی سی ڈی سی 14 کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، بشمول وہ جو سیل سائیکل اور ڈی این اے کی نقل کو منظم کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں، یا جو تکلی یا کنیٹوکور سے وابستہ ہوتے ہیں۔ سی ڈی سی 14 آر این اے پولیمریز I کو بھی روکتا دکھائی دیتا ہے، جو رائبوسومل آر این اے (آر آر این اے) نقل کو ختم کرکے مکمل کروموسوم کے اختلاط کی اجازت دینے میں مدد کرتا ہے جو بصورت دیگر آر ڈی این اے سے کنڈینسن کے پابند ہونے کو روک دے گا۔ S. cerevisiae میں ریگولیشن، Cdc14 کو اس کے مسابقتی انفیکٹر Cfi/Net1 کے ذریعے ریگولیٹ کیا جاتا ہے، جو Cdc14 کو نیوکلیولس میں مقامی بناتا ہے۔ انافیس کے دوران، سی ڈی سی 14 "غیر بند" ہوتا ہے اور باقی خلیے میں پھیل جاتا ہے۔ دو نیٹ ورک نیوکلیولس سے سی ڈی سی 14 کی رہائی میں ثالثی کرتے ہیں: ایف ای اے آر (سی ڈی سی فورٹین ارلی انافس ریلیز) اور ایم ای این (مائٹوٹک ایگزٹ نیٹ ورک) ؛ جب کہ یہ نیٹ ورک پیچیدہ ہیں، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ان نیٹ ورکس کے نتیجے میں سی ایف آئی/نیٹ 1 اور/یا سی ڈی سی 14 کا فاسفوریلیشن ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں کمپلیکس الگ ہوجاتا ہے۔ ایس پومبے میں، سی ڈی کے 1 کے ذریعہ سی ڈی سی 14 آرتھولوج کا فاسفوریلیشن فاسفیٹیز کی اتپریرک سرگرمی کو براہ راست روکنے کے لیے جانا جاتا ہے۔ حوالہ جات میٹوسس