N6-Methyladenosine
{{DISPLAYTITLE: N6-Methyladenosine}} N6-Methyladenosine (m6A) کی اصل شناخت اور جزوی طور پر خصوصیت 1970 کی دہائی میں کی گئی تھی، اور یہ mRNA اور DNA میں ایک وافر ترمیم ہے۔ یہ کچھ وائرسوں میں پایا جاتا ہے، اور زیادہ تر یوکرائٹس بشمول ممالیہ جانور، کیڑے مکوڑے، پودے اور خمیر۔ یہ ٹی آر این اے، آر آر این اے، اور چھوٹے نیوکلیئر آر این اے (ایس این آر این اے) کے ساتھ ساتھ کئی طویل غیر کوڈنگ آر این اے، جیسے زسٹ میں بھی پایا جاتا ہے۔ اڈینوسین کی میتھیلیشن ایک بڑے ایم 6 اے میتھائل ٹرانسفرس کمپلیکس کی طرف سے ہدایت کی جاتی ہے جس میں ایم ای ٹی ٹی ایل 3 ہوتا ہے، جو ذیلی یونٹ ہے جو ایس-اڈینوسیل-ایل-میتھیونائن (ایس اے ایم) کو باندھتا ہے۔ وٹرو میں، یہ میتھائل ٹرانسفرس کمپلیکس ترجیحی طور پر جی جی اے سی یو پر مشتمل آر این اے اولیگونیوکلیوٹائڈز کو میتھیلیٹ کرتا ہے اور راس سارکوما وائرس جینومک آر این اے میں نقشہ شدہ ایم 6 اے سائٹس اور بووائن پرولیکٹن ایم آر این اے میں ویو میں اسی طرح کی ترجیح کی نشاندہی کی گئی تھی۔ مزید حالیہ مطالعات نے ممالیہ جانوروں میں ایم 6 اے میتھائل ٹرانسفرس کمپلیکس کے دیگر کلیدی اجزاء کی خصوصیت کی ہے، جن میں ایم ای ٹی ٹی ایل 14، ولمز ٹیومر 1 سے وابستہ پروٹین (ڈبلیو ٹی اے پی)، ویرما اور ایم ای ٹی ٹی ایل 5 شامل ہیں۔ ایم آر این اے میں ایم 6 اے کے متحرک اور بدلنے کے قابل ہونے کی 2010 کی قیاس آرائیوں کے بعد، 2011 میں پہلے ایم 6 اے ڈیمیتھیلیز، چربی ماس اور موٹاپے سے وابستہ پروٹین (ایف ٹی او) کی دریافت نے اس مفروضے کی تصدیق کی اور ایم 6 اے کے مطالعہ میں دلچسپی کو زندہ کیا۔ بعد میں ایک دوسرا m6A ڈیمیتھیلیز alkB ہومولوگ 5 (ALKBH5) بھی دریافت کیا گیا۔ ایم 6 اے کے حیاتیاتی افعال کو آر این اے بائنڈنگ پروٹین کے ایک گروپ کے ذریعے ثالثی کی جاتی ہے جو خاص طور پر آر این اے پر میتھیلیٹڈ اڈینوسین کو پہچانتے ہیں۔ ان بائنڈنگ پروٹینوں کو ایم 6 اے ریڈرز کہا جاتا ہے۔ پروٹین کے YT521-B ہومیولوجی (YTH) ڈومین فیملی (YTHDF1، YTHDF2، YTHDF3 اور YTHDC1) کو براہ راست m6A ریڈرز کے طور پر نمایاں کیا گیا ہے اور اس میں ایک محفوظ m6A-بائنڈنگ پاکٹ ہے۔ انسولین نما گروتھ فیکٹر-2 ایم آر این اے بائنڈنگ پروٹین 1، 2، اور 3 (آئی جی ایف 2 بی پی 1-3) کو ایم 6 اے ریڈرز کی ایک نئی کلاس کے طور پر رپورٹ کیا گیا ہے۔ آئی جی ایف 2 بی پیز منتخب طور پر ایم 6 اے پر مشتمل آر این اے کو پہچاننے اور ان کے ترجمہ اور استحکام کو فروغ دینے کے لیے کے ہومیولوجی (کے ایچ) ڈومینز کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ ایم 6 اے ریڈرز، ایم 6 اے میتھائل ٹرانسفرسز (رائٹرز) اور ڈیمیتھیلیز (ایرازرز) کے ساتھ مل کر، ایم 6 اے ریگولیشن کا ایک پیچیدہ طریقہ کار قائم کرتے ہیں جس میں رائٹرز اور ایرازرز آر این اے پر ایم 6 اے کی تقسیم کا تعین کرتے ہیں، جبکہ قارئین ایم 6 اے پر منحصر افعال میں ثالثی کرتے ہیں۔ ایم 6 اے کو ایک ساختی سوئچ میں ثالثی کرنے کے لیے بھی دکھایا گیا ہے جسے ایم 6 اے سوئچ کہا جاتا ہے۔ ایم آر این اے پر ایم 6 اے کی تنصیب کی خاصیت ایکسن فن تعمیر اور ایکسن جنکشن کمپلیکس کے ذریعے کنٹرول کی جاتی ہے۔ ایکسن جنکشن کمپلیکس قریبی آر این اے کی پیکیجنگ اور ایم 6 اے میتھائل ٹرانسفرس کمپلیکس کے ذریعے میتھیلیشن سے اس کی حفاظت کرکے ایکسن-ایکسن جنکشن کے قریب ایم 6 اے میتھیلیشن کو دباتے ہیں۔ طویل اندرونی اور ٹرمینل ایکسن میں ایم 6 اے کے علاقے، ایکسن-ایکسن جنکشن اور ایکسن جنکشن کمپلیکس سے دور، اسکیپ سپریشن اور میتھائل ٹرانسفرس کمپلیکس کے ذریعے میتھیلیٹ کیا جا سکتا ہے۔ پرجاتیوں کی تقسیم خمیر ابھرتے ہوئے خمیر (Saccharomyces cerevisiae) میں، METTL3، IME4 کا ہومولوگ نائٹروجن اور خمیر کے قابل کاربن ماخذ کی فاقہ کشی کے جواب میں ڈپلوئڈ خلیوں میں پیدا ہوتا ہے اور یہ mRNA میتھیلیشن اور درست مییوسس اور اسپورولیشن کے آغاز کے لیے ضروری ہے۔ آئی ایم ای 1 اور آئی ایم ای 2 کے ایم آر این اے، مییوسس کے کلیدی ابتدائی ریگولیٹرز، میتھیلیشن کے اہداف کے طور پر جانے جاتے ہیں، جیسا کہ خود آئی ایم ای 4 کے نقل ہیں۔ پودوں میں، m6A کی اکثریت پولی (A) دم کے شروع ہونے سے پہلے 150 نیوکلیوٹائڈز کے اندر پائی جاتی ہے۔ ایم ٹی اے کی تغیرات، ایم ای ٹی ٹی ایل 3 کا عربی ڈوپسس تھالیانا ہومولوگ، گلوبولر مرحلے میں جنین کی گرفتاری کا باعث بنتا ہے۔ بالغ پودوں میں ایم 6 اے کی سطح میں 90 فیصد سے زیادہ کمی ترقی کے نمونوں میں ڈرامائی طور پر تبدیلی اور پھولوں کی ہومیوٹک اسامانیتاوں کا باعث بنتی ہے۔ انسانی اور ماؤس آر این اے میں ایم 6 اے کی نقشہ سازی نے 7,000 سے زیادہ انسانی جینوں کی نقل میں 18,000 سے زیادہ ایم 6 اے سائٹس کی نشاندہی کی ہے جس میں [جی/اے/یو] [جی> اے] ایم 6 اے سی [یو> اے/سی] کی متفقہ ترتیب ہے جو پہلے سے شناخت شدہ نقش کے مطابق ہے۔ بہت سے ایم آر این اے میں انفرادی ایم 6 اے سائٹس کی لوکلائزیشن انسان اور چوہے کے درمیان انتہائی مماثلت رکھتی ہے، اور ٹرانسکرپٹوم وسیع تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ ایم 6 اے اعلی ارتقائی تحفظ کے علاقوں میں پایا جاتا ہے۔ ایم 6 اے لمبے اندرونی ایکسون کے اندر پایا جاتا ہے اور ترجیحی طور پر 3 'یو ٹی آر اور آس پاس کے اسٹاپ کوڈن کے اندر افزودہ ہوتا ہے۔ 3 'یو ٹی آر کے اندر ایم 6 اے مائیکرو آر این اے بائنڈنگ سائٹس کی موجودگی سے بھی وابستہ ہے۔ تقریبا 2/3 ایم آر این اے جن میں ان کے 3' یو ٹی آر کے اندر ایم 6 اے سائٹ ہوتی ہے ان میں کم از کم ایک مائیکرو آر این اے بائنڈنگ سائٹ بھی ہوتی ہے۔ تمام m6A ترتیب کے اعداد و شمار کو مربوط کرکے، RMBase نامی ایک نئے ڈیٹا بیس نے RNA میں N6-Methyladenosines (m6A) کے مطابق انسانی اور ماؤس کے جینومز میں ~ 200,000 سائٹس کی نشاندہی کی ہے اور فراہم کی ہے۔ ایم 6 اے-سی ایل آئی پی/آئی پی (مختصر طور پر ایم 6 اے-سی ایل آئی پی) کی طرف سے درست ایم 6 اے نقشہ سازی سے پتہ چلتا ہے کہ ایم 6 اے کی اکثریت ماؤس اور انسان کے متعدد بافتوں/کلچرڈ خلیوں میں ایم آر این اے کے آخری ایکسن میں پائی جاتی ہے، اور اسٹاپ کوڈن کے ارد گرد ایم 6 اے کی افزودگی ایک اتفاق ہے کہ بہت سے اسٹاپ کوڈن آخری ایکسن کے آغاز کے آس پاس پائے جاتے ہیں جہاں ایم 6 اے واقعی افزودہ ہوتا ہے۔ آخری ایکسون (> = 70 ٪) میں m6A کی بڑی موجودگی 3 'UTR ریگولیشن کی صلاحیت کی اجازت دیتی ہے، جس میں متبادل پولیڈینایلیشن بھی شامل ہے۔ ایم 6 اے-سی ایل آئی پی کو سخت سیل فریکشن بائیو کیمسٹری کے ساتھ جوڑنے والے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ ایم 6 اے ایم آر این اے میں ترمیم نوزائیدہ پری ایم آر این اے میں جمع ہوتی ہے اور اسپلائنگ کے لیے ضروری نہیں ہوتی لیکن سائٹوپلاسمک کاروبار کی وضاحت کرتی ہے۔ m6A ترقی کے دوران اور سیلولر محرکات کے جواب میں متحرک ضابطے کے لیے حساس ہے۔ ماؤس کے دماغ کے آر این اے میں ایم 6 اے کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ جنین کی نشوونما کے دوران ایم 6 اے کی سطح کم ہوتی ہے اور جوانی تک ڈرامائی طور پر بڑھ جاتی ہے۔ ایم ای ایس سی میں اور ماؤس کی نشوونما کے دوران، ایف ٹی او کو لائن 1 آر این اے ایم 6 اے ڈیمیتھیلیشن میں ثالثی کے لیے دکھایا گیا ہے اور اس کے نتیجے میں مقامی کرومیٹن کی حالت اور قریبی جین ٹرانسکرپشن کو متاثر کرتا ہے۔ مزید برآں، ایم 6 اے میتھائل ٹرانسفرس کو خاموش کرنا جین کے اظہار اور متبادل آر این اے اسپلیسنگ پیٹرن کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے، جس کے نتیجے میں پی 53 (جسے ٹی پی 53 بھی کہا جاتا ہے) سگنلنگ پاتھ وے اور اپوپٹوسس میں ترمیم ہوتی ہے۔ ایم 6 اے انسانی خلیوں میں آر-لوپس کے آر این اے اجزاء پر بھی پایا جاتا ہے، جہاں یہ آر این اے: ڈی این اے ہائبرڈ کے استحکام کے ضابطے میں شامل ہوتا ہے۔ جسمانی عمل کے لیے ایم 6 اے میتھیلیشن کی اہمیت کا حال ہی میں مظاہرہ کیا گیا تھا۔ سیلولر میتھیلیشنز کی فارماکولوجیکل روک تھام کے ذریعے ایم 6 اے میتھیلیشن کی روک تھام یا زیادہ خاص طور پر ایم 6 اے میتھیلیز میٹل 3 کی ایس آئی آر این اے کی ثالثی سے ہونے والی خاموشی سرکیڈین پیریڈ کی لمبائی کا باعث بنی۔ اس کے برعکس، میٹل 3 کے حد سے زیادہ اظہار کی وجہ سے مدت کم ہوئی۔ ممالیہ سرکیڈین گھڑی، جو ایک ٹرانسکرپشن فیڈ بیک لوپ پر مشتمل ہے جسے تقریبا 24 گھنٹوں کی مدت کے ساتھ ارتعاش کرنے کے لیے سختی سے منظم کیا جاتا ہے، اس لیے ایم 6 اے پر منحصر آر این اے پروسیسنگ میں خلل ڈالنے کے لیے انتہائی حساس ہے، ممکنہ طور پر گھڑی جین ٹرانسکرپٹ کے اندر ایم 6 اے سائٹس کی موجودگی کی وجہ سے۔ ماؤس کے خلیوں میں سرکیڈین پیریڈ پر گلوبل میتھیلیشن کی روک تھام کے اثرات کو بیکٹیریل میتھائل میٹابولزم سے ایک انزائم کے آکٹاپک اظہار سے روکا جا سکتا ہے۔ اس بیکٹیریل پروٹین کا اظہار کرنے والے چوہے کے خلیات میتھائل میٹابولزم کی فارماکولوجیکل روک تھام کے خلاف مزاحم تھے، جس سے ایم آر این اے ایم 6 اے میتھیلیشن یا پروٹین میتھیلیشن میں کوئی کمی نہیں دکھائی دیتی تھی۔ طبی اہمیت مختلف جسمانی عمل میں ایم 6 اے کے ورسٹائل افعال کو مدنظر رکھتے ہوئے، اس طرح ایم 6 اے اور متعدد انسانی بیماریوں کے درمیان روابط تلاش کرنا حیرت کی بات نہیں ہے۔ بہت سے ایم 6 اے کے علمی عوامل کی تغیرات یا سنگل نیوکلیوٹائڈ پولیمورفزم (ایس این پیز) سے پیدا ہوئے ہیں۔ ایم 6 اے اور کینسر کی متعدد اقسام کے درمیان روابط کی نشاندہی ان رپورٹس میں کی گئی ہے جن میں معدے کا کینسر، پروسٹیٹ کینسر، چھاتی کا کینسر، پینکریٹک کینسر، گردے کا کینسر، میسوتھیلوما، سارکوما اور لیوکیمیا شامل ہیں۔ کینسر کے خلیوں کے پھیلاؤ پر ایم 6 اے کے اثرات مزید اعداد و شمار سامنے آنے کے ساتھ بہت زیادہ گہرے ہو سکتے ہیں۔ ایم ای ٹی ٹی ایل 3 کی کمی کینسر کے خلیوں کے اپوپٹوسس کا سبب بنتی ہے اور کینسر کے خلیوں کی جارحیت کو کم کرتی ہے، جبکہ ہائپوکسیا کے ذریعے اے ایل کے بی ایچ 5 کی سرگرمی کینسر اسٹیم سیل کی افزودگی کا سبب بنتی ہے۔ توانائی ہومیوسٹاسس اور موٹاپے کے ضابطے میں بھی ایم 6 اے کا اشارہ دیا گیا ہے، کیونکہ ایف ٹی او توانائی میٹابولزم اور موٹاپے کے لیے ایک کلیدی ریگولیٹری جین ہے۔ ایف ٹی او کے ایس این پیز کو انسانی آبادی میں باڈی ماس انڈیکس اور موٹاپے اور ذیابیطس کے واقعات سے منسلک دکھایا گیا ہے۔ پری اڈیپوسائٹ تفریق پر ایف ٹی او کا اثر تجویز کیا گیا ہے۔ ایم 6 اے اور نیورونل عوارض کے درمیان تعلق کا بھی مطالعہ کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، نیوروڈیجینریٹو بیماریاں ایم 6 اے سے متاثر ہو سکتی ہیں کیونکہ علمی ڈوپامائن سگنلنگ کو ایف ٹی او پر منحصر دکھایا گیا تھا اور کلیدی سگنلنگ ٹرانسکرپٹس پر ایم 6 اے میتھیلیشن کو درست کیا گیا تھا۔ ایچ این آر این پی اے 2 بی 1 میں تغیرات، جو ایم 6 اے کا ایک ممکنہ ریڈر ہے، نیوروڈی جنریشن کا سبب بننے کے لیے جانا جاتا ہے۔ آئی جی ایف 2 بی پی 1-3، ایم 6 اے ریڈر کی ایک نئی کلاس، میں آنکوجینک افعال ہیں۔ آئی جی ایف 2 بی پی 1-3 ناک ڈاؤن یا ناک آؤٹ سے انسانی کینسر سیل لائنوں میں ایم وائی سی پروٹین کے اظہار، خلیوں کے پھیلاؤ اور کالونی کی تشکیل میں کمی واقع ہوئی۔ ZC3H13، m6A میتھائل ٹرانسفرس کمپلیکس کا ایک رکن، نیچے گرتے وقت کولوریکٹل کینسر کے خلیوں کی نشوونما کو نمایاں طور پر روکتا ہے۔ مزید برآں، ایم 6 اے وائرل انفیکشن کو متاثر کرنے کی اطلاع ملی ہے۔ ایس وی 40، اڈینو وائرس، ہرپس وائرس، راس سارکوما وائرس، اور انفلوئنزا وائرس سمیت بہت سے آر این اے وائرس وائرس جینومک آر این اے پر اندرونی ایم 6 اے میتھیلیشن پر مشتمل ہونے کے لیے جانے جاتے ہیں۔ کئی اور حالیہ مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ ایم 6 اے ریگولیٹرز انسانی امیونو ڈیفیشینسی وائرس (ایچ آئی وی)، ہیپاٹائٹس سی وائرس (ایچ سی وی)، اور زیکا وائرس (زیڈ آئی کے وی) جیسے آر این اے وائرس کے انفیکشن اور نقل کی کارکردگی کو کنٹرول کرتے ہیں۔ ان نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایم 6 اے اور اس کے علمی عوامل وائرس کی زندگی کے چکروں اور میزبان وائرل تعاملات کو منظم کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ بیکٹیریا میں M6A میتھیلیشن بیکٹیریا میں بھی وسیع پیمانے پر ہوتا ہے، جہاں اسے پابندی/ترمیم کے نظام سے تعلق رکھنے والے میتھیلیز، یا یتیم میتھیلیز کے ذریعے متعارف کرایا جا سکتا ہے۔ مؤخر الذکر کے معاملے میں، مثال کے طور پر کالوبیکٹر کریسنٹس میں، M6A کا ٹرانسکرپشنل ماڈیولٹری اثر ہوتا ہے۔ حوالہ جات نیوکلیوسائڈز پیورینز ہائیڈروکسیمیتھائل مرکبات