Αr7 RNA
αr7 بیکٹیریل چھوٹے غیر کوڈنگ آر این اے کا ایک خاندان ہے جس میں ہائفو مائکروبیلز آرڈر سے الفاپروٹوبیکٹیریل پرجاتیوں کے ایک وسیع گروپ میں نمائندے ہیں۔ اس خاندان کا پہلا رکن (ایس ایم آر 7 سی 150 این ٹی) کروموسوم (سی) میں واقع سینورہیزوبیم میلیلوٹی 1021 لوکس میں پایا گیا تھا۔ مزید ہومیولوجی اور ساخت کے تحفظ کے تجزیے نے کئی نائٹروجن فکسنگ سمبائیوٹک ریزوبیا میں مکمل لمبائی کے ہومولوگس کی نشاندہی کی (یعنی۔ آر۔ لیگیومینوسارم bv.viciae، آر۔ لیگیومینوسارم bv۔ ٹرائیفولی، آر ایٹلی، اور کئی میسوریزوبیئم پرجاتیوں)، ایگروبیکٹیریم پرجاتیوں سے تعلق رکھنے والے پودوں کے پیتھوجینز میں (یعنی۔ اے۔ ٹیومیفیسینس، اے۔ وائٹس، اے۔ ریڈیوبیکٹر، اور ایگروبیکٹیریم ایچ 13) کے ساتھ ساتھ بروسیلا پرجاتیوں کے وسیع میدان عمل میں (بی۔ اوویس، بی۔ کینس، بی۔ ایبرٹس اور بی۔ مائکروٹس، اور بی۔ میلیٹینسیس کے کئی بائیوبار)۔ αr7 RNA انواع 134-159 نیوکلیوٹائڈز (nt) لمبی (ٹیبل 1) ہیں اور ایک اچھی طرح سے متعین مشترکہ ثانوی ساخت کا اشتراک کرتی ہیں (شکل 1، شکل 2)۔ αr7 نقل کو ٹرانس ایکٹنگ ایس آر این اے کے طور پر کیٹلاگ کیا جا سکتا ہے جس کا اظہار الفاپروٹوبیکٹیریل جینومز (شکل 4) کے انٹرجینک ریجنز (آئی جی آر) کے اندر آزاد ٹرانسکرپشن یونٹس کے اچھی طرح سے طے شدہ پروموٹر علاقوں سے کیا گیا ہے۔ دریافت اور ساخت ایس ایم آر 7 سی ایس آر این اے کو ڈیل ویل اور دیگر نے بیان کیا تھا۔ حوالہ ایس میلیلوٹی 1021 تناؤ (سینورہیزوبیم میلیلوٹی 1021) کے انٹرجینک علاقوں (آئی جی آر) میں۔ شمالی ہائبرڈائزیشن کے تجربات نے ایس ایم آر 7 سی لوکس سے ظاہر ہونے والی دو آر این اے پرجاتیوں کا پتہ لگایا، جو آزادانہ طور پر زندہ اور اینڈوسیمبیوٹک بیکٹیریا میں جمع ہوتے ہیں۔ ٹی اے پی پر مبنی 5 '-ریس تجربات نے ٹرانسکرپشن اسٹارٹ سائٹ (ٹی ایس ایس) کو دو قریبی جی باقیات میں نقشہ بنایا۔ حاصل کردہ چھ آزاد ترتیبات میں سے، پانچ کو کروموسوم میں 201,681 بقیہ اور ایک کو اپ اسٹریم بقیہ 201,679 تک نقشہ بنایا گیا۔ مزید برآں، ٹی اے پی-اور فرضی علاج شدہ آر این اے نمونوں دونوں میں اس نقل سے ایک اضافی 5 '-ریس پروڈکٹ حاصل کیا جا سکتا ہے۔ اس دوسرے آر اے سی ای پروڈکٹ کی ترتیب نے ایس۔ میلیلوٹی 1021 جینوم میں 201,723 این ٹی کے بقیہ کے لیے ایس ایم آر 7 سی کی پروسیسنگ سائٹ کا نقشہ بنایا۔ 3 '-اختتام کو 201,828 این ٹی پوزیشن پر واقع سمجھا گیا تھا جو ایک حقیقی رو-آزاد ٹرمینیٹر کے یو ایس کے مسلسل حصے کے آخری باقیات سے ملتا جلتا ہے۔ متوازی اور بعد کے مطالعات جن میں ایس ایم آر 7 سی ٹرانسکرپٹ کو ایس آر اے 03 یا ایس ایم 13 کہا جاتا ہے، نے آزادانہ طور پر ایس میللوٹی اور اس کے قریب سے متعلق تناؤ 2011 میں اس ایس آر این اے کے اظہار کی تصدیق کی۔ ایس میلیلوٹی 2021 کے چھوٹے آر این اے فریکشن (50-350 این ٹی) کی حالیہ گہری ترتیب پر مبنی خصوصیت نے بھی ایس ایم آر 7 سی (جسے یہاں اسمیل سی 023 کہا گیا ہے) کے اظہار کی مزید تصدیق کی، اور ایس میلیلوٹی 1021 جینوم میں اسی پوزیشن پر مکمل لمبائی کے نقل کے 5 '-سرے کا نقشہ بنایا، اور 3' سرے سے 201,825 پوزیشن تک۔ ایس ایم آر 7 سی کی نیوکلیوٹائڈ ترتیب کو ابتدائی طور پر آرفیم ڈیٹا بیس (ورژن 10.0 ؛) کے خلاف تلاش کرنے کے لیے استفسار کے طور پر استعمال کیا گیا تھا۔ ہومیولوجی کی اس تلاش نے اس ڈیٹا بیس میں معلوم بیکٹیریل ایس آر این اے سے کوئی میل نہیں کھایا۔ اس کے بعد ایس ایم آر 7 سی کو اس وقت دستیاب تمام بیکٹیریل جینومز (20 اپریل 2011 کو 1,615 ترتیبات ؛) کے خلاف ڈیفالٹ پیرامیٹرز کے ساتھ بلاسٹ کیا گیا۔ استفسار کی ترتیب (78-89% مماثلت) میں اہم ہم آہنگی ظاہر کرنے والے علاقوں کو انفیرنل (version1.0) کا استعمال کرتے ہوئے بیج کی صف بندی سے کوویرینس ماڈل (CM) بنانے کے لیے نکالا گیا تھا۔ اس CM کو موجودہ بیکٹیریل جینومک ڈیٹا بیس (ٹیبل 1) میں αr7 خاندان کے نئے اراکین کی مزید تلاش اور حتمی CM ماڈل (شکل 1) بنانے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ نتائج کا دستی طور پر معائنہ کیا گیا تاکہ خاندان کے لیے متفقہ ثانوی ڈھانچے کا اندازہ لگایا جا سکے (شکل 1 اور شکل 2)۔ اتفاق رائے کے ڈھانچے کی بھی آزادانہ طور پر اسی طرح کی پیش گوئیوں کے ساتھ لوکارنیٹ پروگرام کے ساتھ پیش گوئی کی گئی تھی۔ انفیرنل کا استعمال کرتے ہوئے سی ایم کے ساتھ پائے جانے والے ترتیبات کے دستی معائنے سے 26 حقیقی ہومولوگ ترتیبات تلاش کرنے کی اجازت ملی، یہ سب الفاپروٹوبیکٹیریل جینومز میں واحد کروموسومل کاپیوں کے طور پر موجود ہیں۔ ایس ایم آر 7 سی کے قریب ہومولوگس کو انکوڈنگ کرنے والی rhizobial انواع یہ تھیں: ایس میڈیکی اور ایس فریڈی، دو آر لیگیومینوسارم ٹرائیفولی تناؤ (ڈبلیو ایس ایم 2304 اور ڈبلیو ایس ایم 1325)، دو آر ایٹلی تناؤ سی ایف این 42 اور سی آئی اے ٹی 652، حوالہ آر لیگیومینوسارم بی وی۔ ویسیا 3841 تناؤ، اور ایگروبیکٹیریم پرجاتیوں اے۔ وائٹس، اے۔ ٹیومیفیشینز، اے۔ ریڈیوبیکٹر اور اے۔ ایچ 13 اور میسوریزوبم پرجاتیوں لوٹی، ایم۔ سیسری اور ایم۔ بی این سی۔ ان تمام ترتیبات میں اہم انفیرنل ای ویلیوز (3.66E-49-2.93E-12) اور بٹ اسکور دکھائے گئے۔ ماڈل کے ساتھ پائے جانے والے باقی ترتیبات (1.58E-10 اور 2.88E-09) کے درمیان اعلی E-ویلیوز دکھاتے ہیں لیکن کم بٹ اسکور دکھاتے ہیں اور بروسیلا پرجاتیوں (B. ovis, B. canis, B. abortus, B. microtis, B. melitensis کے کئی بائیوبار، اور B. anthropi) کے ذریعے انکوڈ کیے جاتے ہیں۔ اظہار کی معلومات متوازی مطالعات نے مختلف حیاتیاتی حالات کے تحت ایس میلیلوٹی 1021 میں ایس ایم آر 7 سی کے اظہار کا جائزہ لیا۔ ٹی وائی میں بیکٹیریا کی نشوونما، کم سے کم میڈیم (ایم ایم) اور لیوٹولین-ایم ایم شوربے اور اینڈو سمبائیوٹک بیکٹیریا (یعنی۔ بالغ سمبائیوٹک الفالفا نوڈلز)۔ آزاد زندگی گزارنے والے بیکٹیریا میں ایس ایم آر 7 سی کا اظہار نشوونما پر منحصر پایا گیا، جب بیکٹیریا مستحکم مرحلے میں داخل ہوتے ہیں تو جین کو مضبوطی سے کم کیا جاتا ہے۔ آزاد زندگی گزارنے والے بیکٹیریا (لاگ فیز ٹی وائی یا ایم ایم کلچرز) کے مقابلے میں ایس ایم آر سی 7 کا اظہار نوڈلز میں 13 گنا بڑھ گیا، جو بیکٹیریل انفیکشن اور/یا بیکٹیریوڈ تفریق کے دوران اس ایس آر این اے کو شامل کرنے کی تجویز کرتا ہے۔ متوازی مطالعات میں ایس ایم آر سی 7 کا اظہار بھی ثابت ہوا ہے۔ پروموٹر تجزیہ αr7 خاندان کے اراکین کے تمام پروموٹر علاقوں کی اب تک جانچ پڑتال کی گئی ہے جو ایس آر این اے کے ٹرانسکرپشن اسٹارٹ سائٹ کے اوپر کی طرف 80 بی پی تک پھیلی ہوئی ترتیب میں بہت محفوظ ہیں۔ تمام قریب ترین ہومولوگس لوکیوں میں قابل شناخت σ70-انحصار پروموٹر ہوتے ہیں جو-35/- 10 اتفاق رائے کا نقشہ سی ٹی ٹی اے جی اے سی-این 17-سی ٹی اے ٹی اے ٹی دکھاتے ہیں، جو پہلے الفاپروٹوبیکٹیریا میں کئی دیگر نسلوں کے درمیان وسیع پیمانے پر محفوظ دکھایا گیا ہے۔ ٹرانسکرپشن کے دیگر معروف عوامل کے لیے بائنڈنگ سائٹس کی شناخت کے لیے ہم نے ریگ پریڈیکشن کے ذریعے فراہم کردہ فاسٹا سیکوینسز کا استعمال کیا، اور ریگولون ڈی بی کے ذریعے فراہم کردہ پوزیشن ویٹ میٹرکس (پی ایس ڈبلیو ایم) کا استعمال کیا۔ ہم نے اتفاق رائے/پیٹرسر پروگرام کا استعمال کرتے ہوئے ریگ پیشن گوئی کے سلسلے سے ہر نقل کے عنصر کے لیے پی ایس ڈبلیو ایم بنایا، 14 اور 30 کے درمیان موٹف لمبائی کے لیے بہترین حتمی میٹرکس کا انتخاب کرتے ہوئے ہر میٹرکس کے لیے ایک حد اوسط ای-ویلیو <10E-10 قائم کیا گیا، (gps-tools2.its.yale.edu میں "تھریشولڈ اتفاق رائے" دیکھیں)۔ مزید برآں، ہم نے میم کا استعمال کرتے ہوئے محفوظ شدہ نامعلوم نقشوں کی تلاش کی اور آرام دہ باقاعدہ تاثرات کا استعمال کیا (یعنی۔ پیٹرن میچنگ) ایس ایم آر 7 سی ہومولوگس پروموٹروں کے تمام پروموٹروں پر۔ اس مطالعے سے پتہ چلا کہ ایل ایل پروموٹر علاقوں میں 20 بی پی محفوظ شدہ موٹف، جسے نارنجی رنگ میں ایم ای ایم ای محفوظ شدہ موٹف کے طور پر نشان زد کیا گیا ہے، (شکل 4) میں، لیکن معروف ٹرانسکرپشن فیکٹر بائنڈنگ سائٹس میٹرکس سے کوئی خاص مماثلت قائم نہیں کی جا سکی۔ جینومک سیاق و سباق αr7 خاندان کے تمام شناخت شدہ اراکین کروموسومل آئی جی آر میں آزاد پروموٹروں سے نقل شدہ ٹرانس انکوڈڈ ایس آر این اے ہیں۔ بیج کی صف بندی کے اراکین کے زیادہ تر پڑوسی جینوں کی تشریح نہیں کی گئی تھی اور اس طرح انہیں مزید دستی طور پر تیار کیا گیا تھا۔ سینورہیزوبیم، ریزوبیم اور ایگروبیکٹیریم گروپ کے ممبروں کے αr7 sRNAs کے جینومک علاقوں نے بالترتیب ڈی این اے پولیمریز، اور ایک مار آر فیملی ٹرانسکرپشنل ریگولیٹر کے لیے اپ اسٹریم اور ڈاؤن اسٹریم جین کوڈنگ کے ساتھ بہت زیادہ تحفظ کا مظاہرہ کیا۔ میسوریزوبیم اور بروسیلا گروپ میں αr7 جینومک علاقوں کی جزوی مطابقت کا مشاہدہ کیا گیا، جہاں مار آر فیملی ٹرانسکرپشنل ریگولیٹر جین کے بجائے، ایک پیپٹائڈیز انکوڈنگ جین پایا گیا۔ اسٹاک ہوم فارمیٹ میں ڈیٹا ڈاؤن لوڈ کوویرینس ماڈل کو gps-tools2.its.yale.edu پر ڈاؤن لوڈ کیا جا سکتا ہے۔ حوالہ جات آر این اے