Calcium signaling in Arabidopsis
عربی ڈوپسس میں کیلشیم سگنلنگ ایک کیلشیم ثالثی سگنلنگ راستہ ہے جسے عربی ڈوپسس کے پودے محرکات کا جواب دینے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ اس راستے میں، Ca2 + ایک لمبی رینج کے مواصلاتی آئن کے طور پر کام کرتا ہے، جس سے پورے پلانٹ میں تیزی سے مواصلات کی اجازت ملتی ہے۔ گلوکوز اور سکروز جیسے میٹابولائٹس میں نظامی تبدیلیاں محرک کے بعد چند منٹ لیتی ہیں، لیکن جین ٹرانسکرپشن سیکنڈوں میں ہوتی ہے۔ کیونکہ ہارمونز، پیپٹائڈز اور آر این اے خلیاتی نظام کے ذریعے پودوں کے زخموں کے ردعمل سے کم رفتار سے سفر کرتے ہیں، اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ تیزی سے سگنل کے پھیلاؤ میں Ca2 + کو شامل ہونا ضروری ہے۔ قریبی خلیوں اور بافتوں سے مقامی رابطے کے بجائے، Ca2 + پورے پودے میں تیزی سے نقل و حمل میں مدد کے لیے ویسکولر سسٹم کے اندر بڑے پیمانے پر بہاؤ کا استعمال کرتا ہے۔ سی اے 2 + زائیلم اور فلویم سے گزرتے ہوئے خلیوں میں "کیلشیم سگنیچر" رسیپٹر سسٹم کے ذریعے کام کرتا ہے جہاں وہ سگنل کو مربوط کرتے ہیں اور دفاعی جینوں کی سرگرمی کے ساتھ جواب دیتے ہیں۔ یہ کیلشیم کے دستخط محرک کے بارے میں معلومات کو انکوڈ کرتے ہیں جس سے پودے کے ردعمل کو محرک کی قسم کو پورا کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ کیلشیم کے زخم/نقصان کا ردعمل مختلف قسم کے محرکات کے نتیجے میں عربی ڈوپسس پلانٹ کے اندر مختلف ردعمل پیدا ہوتے ہیں۔ پودے کو زخم یا نقصان زخم سے چلنے والی سطح کی صلاحیت (ڈبلیو اے ایس پی) میں تبدیلیوں کا سبب بنتا ہے جو غیر محفوظ بافتوں کے لیے انتباہی پیغام کے طور پر کام کرتا ہے۔ زخم کے اس ردعمل کے نتیجے میں پلازما جھلی کی انحطاط، H + اور Ca2 + اخراج اور K + کی آمد ہوتی ہے، جس سے ایکشن پوٹینشل پیدا ہوتا ہے۔ یہ ایکشن پوٹینشل Ca2 + سائٹوسولک ارتکاز میں اضافے کا سبب بنتا ہے، اس لیے کیلشیم کو فلویم میں بھیجتا ہے، جہاں سگنلنگ پھیلتا ہے، اور جیسے ہی یہ نظامی بافتوں تک پہنچتا ہے۔ پودے کے ذریعہ سمجھے جانے والے مختلف محرکات کی وجہ سے، ابیوٹک اور بائیوٹک تناؤ کے نتیجے میں مختلف طول و عرض، دورانیے، تعدد اور Ca2 + ارتکاز کی لوکلائزیشن ہوتی ہے۔ یہ "کیلشیم سگنیچر" محرک کی نوعیت کے بارے میں معلومات کو انکوڈ کرتے ہیں اور مختلف سگنیچرز کو مختلف سینسر پروٹینز کے ذریعے محسوس کیا جاتا ہے۔ جڑی بوٹیوں کے ساتھ ایک ابیوٹک تناؤ ہونے کی وجہ سے، Ca2 + کو ریگولیٹری ubiquitin پروٹین کیلمڈولین کے ذریعے محسوس کیا جاتا ہے، جو JAV1 کو فاسفوریلیٹ کرتا ہے۔ بدلے میں، یہ جے اے وی 1 کو ہر جگہ پھیلا دیتا ہے لہذا یہ جے اے کی حیاتیاتی ترکیب کو روکتا ہے، جس سے جے اے ہارمون میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ یہ اضافہ دفاعی نظام کو اشارہ کرتا ہے کہ وہ جڑی بوٹیوں کے خلاف جے اے انڈکیبل دفاعی جینوں کو نقل کرنا شروع کرے۔ انتباہی پیغامات پیدا کیے جاتے ہیں اور پورے پودے میں ڈبلیو اے ایس پیز، سی اے 2 +، اور ہارمونل سگنلز، جیسے جے اے کے ذریعے غیر محفوظ بافتوں میں پھیلائے جاتے ہیں۔ کیلشیم کولڈ رسپانس جب ایک عربی ڈوپسس پلانٹ کو سرد درجہ حرارت کا نشانہ بنایا جاتا ہے، تو یہ کولڈ رسپانس جینز کو جنم دیتا ہے۔ سرد جینوں کے اظہار کے لیے، کولڈ 1 ریسیپٹرز جو پودوں کی سطح پر موجود ہوتے ہیں سرد درجہ حرارت کو محسوس کرتے ہیں اور سی اے 2 + چینلز کو چالو کرتے ہیں، ان چینلز میں شامل ہیں: ایم سی اے 1، ایم سی اے 2 اور دیگر غیر متعین چینلز۔ Ca2 + چینلز کو چالو کرنے سے Ca2 + سیل میں منتقل ہوتا ہے اور سیلولر Ca2 + ارتکاز میں اضافہ ہوتا ہے۔ خلیے کے اندر Ca2 + کے ارتکاز اور مدت کا تعین پودوں کے درجہ حرارت کے مطابق ہونے کے ساتھ ساتھ سردی کے دورانیے کی شدت اور لمبائی سے ہوتا ہے۔ Ca2 + کے بڑھتے ہوئے ارتکاز کے دوران، Ca2 + کو Ca2 + منحصر پروٹین کنیز (CPKs) کے ارتکاز کو بڑھانے کے لیے دوسرے پیغام رساں کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ بڑھتے ہوئے Ca2 + ارتکاز کے اوقات کے دوران، Ca2 + بھی CRLK اور ATSR1/CAMTA3 پر کیلمڈوولین سے جڑا رہتا ہے۔ سی آر ایل کے کی فعالیت ایک ایم اے پی کے جھرن کا سبب بنتی ہے جو ایم اے پی کے راستے کو چالو کرتی ہے، جو آئی سی ای 1 کے انحطاط کو دبانے کا اشارہ کرتی ہے: آئی سی ای 1 ایک ٹرانسکرپشن عنصر کو انکوڈ کرتا ہے جو سی بی ایف/ڈی آر ای بی جینوں کی پیداوار کو فروغ دیتا ہے۔ اے ٹی ایس آر 1 سی بی ایف کے پروموٹر ریجن سے بھی منسلک ہوتا ہے اور سی بی ایف جین کے اظہار کو فروغ دیتا ہے۔ اس کے بعد سی بی ایف اور ڈی آر ای بی ٹرانسکرپشن پروٹینوں کو ترکیب کیا جاتا ہے اور سرد حوصلہ افزائی جین ڈی آر ای اور سی آر ٹی کے پروموٹر سے منسلک کیا جاتا ہے۔ سردی سے پیدا ہونے والے جینوں کے فروغ دینے والے علاقے سے جڑے رہنے سے سردی کے جینوں کی نقل کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے عربی ڈوپسس پلانٹ سردی کے زیادہ عادی ہو جاتا ہے۔ یہ Ca2 + سگنلنگ جھرن، اور سرد درجہ حرارت کے جواب میں سرد جینوں کی نقل، پودوں کی بقا کی اجازت دیتی ہے۔ حوالہ جات عربی ڈوپسس کیلشیم سگنلنگ کیلشیم چینلز آئن محرکات