Spherosome
اسپیروسومز، جنہیں لپڈ بوندیں یا اولیوسومز بھی کہا جاتا ہے، چھوٹے سیل آرگنیلز ہوتے ہیں جو ایک جھلی سے جڑے ہوتے ہیں جو لپڈ کے ذخیرے اور ترکیب میں حصہ لیتے ہیں۔ عام ساخت اور فنکشن اسٹرکچر اسپیروسومز کا مشاہدہ سب سے پہلے ہینسٹین (1880) نے کیا تھا لیکن اسے پیرنر (1953) نے دریافت کیا۔ اصطلاح اسفیروسومز ڈینجیرڈ نے دی تھی۔ سپییروسومز چھوٹے کروی اور ریفریکٹائل ویسیکلز ہوتے ہیں جن کا قطر 0.5-1.0 μm ہوتا ہے۔ وہ اینڈوپلاسمک ریٹیکولم سے پیدا ہوتے ہیں اور ایک واحد لیکن نصف اکائی کی جھلی سے گھرا ہوا ہوتا ہے جس میں فاسفولیپیڈ مونولیئر ہوتا ہے جس کے قطبی سر سائٹوسول کی طرف ہوتے ہیں اور ہائڈروفوبک دم اندرونی طرف ہوتی ہے۔ عام طور پر، فاسفولیپیڈز خود کو دو پرتوں کے انداز میں سمت دیتے ہیں، جیسا کہ تقریبا پورے سیلولر اینڈو میمبرین سسٹم میں دیکھا جاتا ہے۔ یہ خود فاسفولیپیڈ کی بہت ہی ایمفیپیتھک نوعیت کا نتیجہ ہے، کیونکہ فاسفیٹ کا سر ہائیڈروفیلک ہوتا ہے، جبکہ فیٹی ایسڈ کی دم ہائیڈروفوبک ہوتی ہے۔ عام سیلولر ماحول اور سائٹوسول کو آبی سمجھا جاتا ہے، لہذا یہ فاسفیٹ کے سروں کو آبی ماحول کی طرف مائل کرنے اور اس کے ساتھ تعامل کرنے کا سبب بنتا ہے، جبکہ ہائیڈروفوبک دم خود کو آبی ماحول کے ساتھ تعامل سے دور کرتی ہے۔ اسپیروسوم کے معاملے میں، جھلی صرف فاسفولیپیڈز کی ایک پرت پر مشتمل ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ جھلی مکمل طور پر ہائیڈروفوبک (لیپوفیلک) ہوتی ہے جس کی وجہ زیادہ حراستی والی فیٹی ایسڈ دم ہوتی ہے۔ زیادہ تر آرگنیلز کے لیے، اندرونی فعال جگہ کا مکمل طور پر لیپوفیلک ہونا شدید خرابی کا باعث بنتا ہے لیکن اسپیروسوم کے تناظر میں، یہ بالکل معنی رکھتا ہے کیونکہ اسپیروسوم کا ایک بنیادی کام سیل کے استعمال کے لیے لپڈ بنانا اور ذخیرہ کرنا ہے۔ یونیورسٹی آف ساؤتھ کیرولائنا کے ایک مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ کاسٹر بین اینڈوسپور کے اندر اسپیروسوم سنگل جھلی کا مخصوص فاسفولیپیڈ مواد فاسفیٹائڈیلکولین، فاسفیٹائڈائلتھانولامین، اور فاسفیٹائڈائلینوسٹول تھا۔ یہ تمام فاسفولیپیڈز سکروس ڈینسٹی گریڈینٹ سینٹری فیوگیشن کے بعد تقریبا مساوی مقدار میں پائے گئے۔ اس کے علاوہ، یہ پایا گیا کہ اسپیروسومز کثافت میں بھی مختلف ہو سکتے ہیں، اور کثافت میں فرق کو فیٹی ایسڈ اور فاسفولیپیڈ مواد میں فرق سے منسوب کیا جا سکتا ہے۔ کثافت میلان سنٹری فیوگیشن کے ذریعے گندم کی ایلیورون تہوں سے الگ کیے گئے اسپیروسومز یا تو ہلکے (کم گھنے)، یا بھاری (بہت گھنے) پائے گئے، جس کی کثافت مائٹوکونڈریا سے ملتی جلتی تھی۔ ہلکے اسپیروسومز میں بھاری، زیادہ گھنے اسپیروسومز کے مقابلے میں زیادہ ٹرائگلیسرائڈ کا مواد ہوتا تھا جن میں فاسفولیپیڈ کا مواد زیادہ ہوتا تھا۔ اولیوسومز قدرتی طور پر متعدد اقسام کے بیجوں میں پائے جانے والے تیل کی بوندیں ہیں، اور ان کی عمومی ساخت اور فنکشن میں اسپیروسومز سے انتہائی ملتے جلتے ہیں۔ اولسومز بیج کے بڑے پیمانے پر 20-50% تک پر مشتمل ہوتے ہیں اور ان کا کام ٹریگلیسرائڈز کی شکل میں توانائی کو محفوظ طریقے سے ذخیرہ کرنا اور شگوفہ کے دوران توانائی کا استعمال کرنا ہے۔ اگرچہ ایسا لگتا ہے کہ اولیسومز اور اسپیروسومز کے درمیان کوئی فرق نہیں ہے، لیکن اولیسومز کو لائسوسومل سرگرمی ظاہر کرنے کے لیے نہیں دکھایا گیا ہے جیسا کہ اسپیروسوم میں ہوتا ہے۔ اوسمیم ٹیٹروکسائڈ لپڈ سے جڑا رہتا ہے، اس کے نتیجے میں ان پر داغ لگ جاتا ہے اور انہیں ٹھیک کیا جاتا ہے، جس سے الیکٹران اسکیننگ کے دوران لپڈ نظر آتے ہیں۔ پلازما جھلی جیسے ڈھانچوں کے داغ میں، جیسے کہ اسپیروسومز، اوسمیم ٹیٹروکسائڈ فاسفولیپیڈ علاقوں سے جڑا ہوتا ہے، اس طرح آس پاس کے سائٹوپلازم کے ساتھ ایک تضاد پیدا ہوتا ہے جس سے لپڈ مونولیئر کی شناخت کرنا آسان ہوجاتا ہے۔ خاص طور پر، لپڈ کے دوہرے بندھنوں کے ساتھ تعامل کرتے وقت آسمیم ٹیٹروکسائڈ کم ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے تخفیف کا رد عمل ہوتا ہے اور دھاتی آسمیم بنتا ہے۔ یہ دھات الیکٹران خوردبین کے دوران الیکٹران بیم کی عکاسی کرتی ہے، جس سے سیاہ داغدار ڈھانچے بنتے ہیں۔ فنکشن کچھ بافتوں کے اسپیروسومز (جیسے تمباکو اینڈوسپرم، مکئی کی جڑ کی نوک وغیرہ) اس میں ہائیڈرولائٹک انزائم ہوتے ہیں۔ لہذا، انہیں لائسوسومل سرگرمی بھی سمجھا جاتا ہے۔ لائسوسومل خصوصیات یہ پایا گیا ہے کہ پودوں کے کچھ خلیوں میں اسپیروسومز لائسوسومز کی طرح ہی کام کرتے ہیں۔ لائسوسومز بھی سنگل میمبرین آرگنیلز ہوتے ہیں اور اسپیروسومز کی طرح وسیع تر اینڈو میمبرین سسٹم سے جڑ سکتے ہیں اور نکل سکتے ہیں۔ پودوں اور جانوروں دونوں کے خلیوں میں، لائسوسومز بہت یکساں طور پر کام کرتے ہیں، اس میں ان میں متعدد مختلف قسم کے ہائیڈرولائٹک انزائم ہوتے ہیں جو بنیادی طور پر کسی بھی چیز کو توڑ سکتے ہیں جس کی خلیوں کو تباہ یا ری سائیکل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ سوئس فیڈرل انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی کے شعبہ جنرل بوٹنی کے ایک مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ پودوں کے اعلی خلیوں میں، مختلف قسم کے سیلولر ایسڈ ہائیڈرولیز اور دیگر انزائم، خاص طور پر پروٹیسیس، فاسفیٹیسیس، ایسٹیریس اور ربنیوکلیسیس، کثافت میلان سنٹری فیوگیشن کے بعد اسپیروسومز سے وابستہ تھے۔ ایسڈ ہائیڈرولیز کے وسیع تر گروپ کا بنیادی کام پروٹین، کاربوہائیڈریٹ، نیوکلیوٹائڈز، اور فاسفولیپیڈز کو توڑنا اور میٹابولائز کرنا، جب بھی خلیے کو ضرورت ہو ان مالیکیولز کو ری سائیکل کرنا یا خراب کرنا ہے۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، پودوں کے خلیوں کے اندر آرگنیلز پر مشتمل دیگر لپڈ اس ہائیڈرولیز سرگرمی کی نمائش نہیں کرتے ہیں لہذا یہ فنکشن اسپیروسومز کے لیے منفرد ہو سکتا ہے، لیکن حتمی نتائج اخذ کرنے سے پہلے مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔ ایک طریقہ جس میں اسپیروسومز کی انزیمیٹک اور لائسوسومل خصوصیات کو دکھایا گیا ہے وہ سائٹومیکٹک چینلز کی تشکیل ہے۔ یہ چینل، جو دو ملحقہ خلیوں کے سائٹوپلازم کو براہ راست جوڑتے ہیں، پودوں کی نشوونما اور نشوونما کے لیے بالکل ضروری ہیں۔ یہ چینل اتنے بڑے اور آپس میں جڑے ہو سکتے ہیں کہ ایک خلیے کا نیوکلئس بھی دوسرے خلیے میں منتقل ہو سکتا ہے۔ خاص طور پر تمباکو مائکروسپوروسائٹس، یا ڈپلوئڈ خلیوں کے اندر جو دو الگ الگ بیٹی کے خلیات پیدا کرنے کے لیے مییوسس سے گزرتے ہیں، یہ پایا گیا ہے کہ سائٹومیکٹک چینلز کی نشوونما میں اسپیروسومز اہم ہیں۔ پودوں کے خلیوں میں سیلولوز سے بنی ایک سخت خلیے کی دیوار ہوتی ہے، لہذا سیلولوز کے انحطاط اور اس کے نتیجے میں مائکروسپوروسائٹس کے درمیان سائٹومیکٹک چینل کی تشکیل کے لیے انزائم کالز ضروری ہے۔ کالاز کی ایک فعال شکل اسپیروسومز کے اندر پائی گئی، لیکن اینڈوپلاسمک ریٹیکولم یا گولگی اپریٹس کے اندر نہیں، جس سے پتہ چلتا ہے کہ یہ حقیقت میں خلیوں کی دیوار کو خراب کرنے کے لیے اسپیروسومز کا کام ہے۔ اس لیے اسفیروسومز کے ذریعے خلیے کی دیوار کا انحطاط سائٹومیکٹک چینلز کی تشکیل کا باعث بن سکتا ہے۔ حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز نل کے پانی سے کلوروفارم کو ہٹانا اسپیروسومز پر مطالعہ کا ایک امید افزا شعبہ چاول کی چکن کے اسپیروسومز سے آتا ہے۔ چاول کی چکن چاول کی سخت، بیرونی پرت ہے، اور اس میں چاول کے کسی بھی دوسرے حصے کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ چربی ہوتی ہے۔ 2008 کے ایک مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ چاول کی چکن کے اندر موجود اسپیروسومز پانی سے کلوروفارم کو مؤثر طریقے سے ہٹانے میں کامیاب رہے۔ مطالعہ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اسپیروسومز نے 90 منٹ کے بعد 90 فیصد کارکردگی کے ساتھ نل کے پانی سے کلوروفارم کو ہٹا دیا، جو فعال کاربن جیسے روایتی کلوروفارم ہٹانے والوں سے نمایاں طور پر زیادہ ہے۔ کلوروفارم تمام کلورینیٹڈ نل کے پانی میں پایا جاتا ہے، اور جب کہ کلوروفارم کی کم کھپت کی سطح کو بے ضرر سمجھا جاتا ہے، کلوروفارم کی اعلی سطح جگر اور گردوں کو کینسر کے نقصان کا سبب بنتی ہے۔ نل کا پانی کلوروفارم کی ماحولیاتی نمائش کا ایک بڑا ذریعہ بھی ہے، لہذا کلوروفارم کو ہٹانے کے فوائد بہت وسیع ہیں۔ کلوروفارم کے ممکنہ ہٹانے والے کے طور پر چاول کی چکن سے اسپیروسومز کے لیے بہت زیادہ امکانات ہیں۔ چاول کی چکن صنعتی چاول کے سازوسامان سے حاصل ہونے والی ایک عام فضلہ کی مصنوعات ہے، اور فعال کاربن کے مقابلے میں چاول کی چکن سے الگ الگ اسپیروسومز تیار کرنا نمایاں طور پر سستا ہے۔ جرنل آف ایگریکلچر اینڈ فوڈ کیمسٹری کے ایک اور مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ چاول کی چکن سے نکلنے والے اسپیروسومز مٹی میں ٹیٹراکلورویتھیلین کے قدرتی حیاتیاتی انحطاط کے مقابلے میں مٹی میں ٹیٹراکلورویتھیلین کے تیزی سے انحطاط کو فروغ دیتے ہیں۔ مطالعہ سے پتہ چلا ہے کہ اسپیروسومز کے ساتھ ٹیٹراکلورویتھیلین کے انحطاط کو مکمل کرنے کا اوسط وقت 25 دن ہے، جبکہ قدرتی مٹی کو ٹیٹراکلورویتھیلین کو خراب کرنے میں 38 دن لگتے ہیں۔ یہ بے رنگ، بے بو مرکب بہت سی صارفین کی مصنوعات سے آتا ہے، جیسے جلد کی مصنوعات، لکڑی صاف کرنے والے، اور کچھ پینٹ ہٹانے والے۔ ای پی اے ٹیٹراکلورویتھیلین کو نمائش کے تمام راستوں سے انسانوں کے لیے کارسنجینک سمجھتا ہے لہذا مٹی میں سطح کو کم رکھنا، اور اس طرح پینے کے پانی میں سطح کو کم رکھنا بائیو ریمیڈیشن میں بہت سے لوگوں کے لیے ترجیح ہے۔ مستقبل کی تحقیق اور ایپلی کیشنز حالیہ برسوں میں، اسپیروسومز، اولوسومز، اور تیل کی بوندوں کو عام اصطلاح "لپڈ ڈراپلیٹ"، یا مختصر طور پر ایل ڈی کے تحت گروپ کیا گیا ہے۔ پچھلے پانچ سالوں میں اس موضوع پر اشاعتوں میں زبردست اضافہ ہوا ہے، لیکن اسفیروسومز اور لپڈ بوندوں کے حوالے سے اب بھی متعدد بقایا تحقیقی سوالات موجود ہیں۔ پودوں کے اندر لپڈ بوندوں (اسپیروسومز) اور پیرو آکسائسومز کے درمیان تعلق، ایل ڈیز کی جھلی سے وابستہ پروٹین پودوں میں ابیوٹک اور بائیوٹک تناؤ کے ردعمل کو کس طرح متاثر کرتے ہیں، اور تیل کی پیداوار اور معیار کو بہتر بنانے کے لیے ممکنہ جینیاتی انجینئرنگ یا ایل ڈی سے وابستہ انزائمز میں ترمیم جیسے سوالات حالیہ برسوں میں محققین کے لیے سب سے آگے رہے ہیں۔ حوالہ جات آرگنیلس لیپڈز