Terminal deoxynucleotidyl transferase
ٹرمینل ڈی آکسینوکلیوٹیڈائل ٹرانسفرس (ٹی ڈی ٹی)، جسے ڈی این اے نیوکلیوٹیڈائل ایکسٹ ٹرانسفرس (ڈی این ٹی ٹی) یا ٹرمینل ٹرانسفرس بھی کہا جاتا ہے، ایک خصوصی ڈی این اے پولیمرس ہے جس کا اظہار نامکمل، پری-بی، پری-ٹی لیمفائیڈ خلیوں، اور شدید لیمفوبلاسٹک لیوکیمیا/لیمفوما خلیوں میں ہوتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی اینٹی باڈی جین ریکومبینیشن کے دوران ٹی سی آر اور بی سی آر جینوں کے وی، ڈی، اور جے ایکسون میں این-نیوکلیوٹائڈز کا اضافہ کرتا ہے، جس سے جنکشنل تنوع کے رجحان کو فعال کیا جاتا ہے۔ انسانوں میں، ٹرمینل ٹرانسفرز کو ڈی این ٹی ٹی جین کے ذریعے انکوڈ کیا جاتا ہے۔ ڈی این اے پولیمریز انزائموں کے ایکس خاندان کے ایک رکن کے طور پر، یہ پولیمریز λ اور پولیمریز μ کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے، یہ دونوں پولیمریز انزائموں کے ایک ہی ایکس خاندان سے تعلق رکھتے ہیں۔ ٹی ڈی ٹی کے ذریعے متعارف کردہ تنوع نے ریڑھ کی ہڈی والے مدافعتی نظام کے ارتقاء میں اہم کردار ادا کیا ہے، جس سے اینٹیجن ریسیپٹرز کی مختلف اقسام میں نمایاں اضافہ ہوا ہے جس سے ایک خلیہ پیتھوجینز سے لڑنے کے لیے لیس ہوتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی ناک آؤٹ چوہوں کا استعمال کرنے والے مطالعات میں عام، یا جنگلی قسم کے نظاموں کے مقابلے میں ٹی سیل ریسیپٹر (ٹی سی آر) تنوع میں زبردست کمی (10 گنا) پائی گئی ہے۔ ٹی سی آر کا زیادہ تنوع جس سے ایک جاندار لیس ہوتا ہے انفیکشن کے خلاف زیادہ مزاحمت کا باعث بنتا ہے۔ اگرچہ ٹی ڈی ٹی 1960 میں ممالیہ جانوروں میں شناخت ہونے والے پہلے ڈی این اے پولیمریز میں سے ایک تھا، لیکن یہ تمام ڈی این اے پولیمریز میں سے سب سے کم سمجھے جانے والے میں سے ایک ہے۔ 2016-18 میں، TdT کو ٹرانس ٹیمپلیٹ انحصار رویے میں ظاہر کرنے کے لیے دریافت کیا گیا تھا اس کے علاوہ اس کے زیادہ وسیع پیمانے پر معروف ٹیمپلیٹ آزاد رویے TdT جنین کے جگر HSCs میں غیر حاضر ہے، جو جنین کی مدت کے دوران B-خلیوں میں جنکشنل تنوع کو نمایاں طور پر خراب کرتا ہے۔ فنکشن اور ریگولیشن عام طور پر، ٹی ڈی ٹی ڈی این اے مالیکیول کے 3 'ٹرمینس میں نیوکلیوٹائڈز کے اضافے کو متحرک کرتا ہے۔ زیادہ تر ڈی این اے پولیمریز کے برعکس، اس کے لیے ٹیمپلیٹ کی ضرورت نہیں ہوتی۔ اس انزائم کا ترجیحی سبسٹریٹ 3 '-اوور ہینگ ہے، لیکن یہ 3' سروں کو دھندلا کرنے یا ریسیسڈ کرنے میں نیوکلیوٹائڈز کو بھی شامل کر سکتا ہے۔ مزید برآں، ٹی ڈی ٹی واحد پولیمرس ہے جو ویو میں محلول میں آزاد نیوکلیوٹائڈز سے 2-15 این ٹی ڈی این اے پولیمر کی ترکیب کو متحرک کرنے کے لیے جانا جاتا ہے۔ وٹرو میں، یہ طرز عمل بغیر کسی مخصوص لمبائی کے ڈی این اے پولیمر کی عمومی تشکیل کو متحرک کرتا ہے۔ ویو میں پیدا ہونے والے 2-15 nt ڈی این اے کے ٹکڑوں کو ڈی این اے کی مرمت اور/یا ریکومبینیشن مشینری سے متعلق سگنلنگ راستوں میں کام کرنے کے لیے قیاس کیا جاتا ہے۔ بہت سے پولیمریز کی طرح، ٹی ڈی ٹی کو ایک ڈیویلینٹ کیشن کوفیکٹر کی ضرورت ہوتی ہے، تاہم، ٹی ڈی ٹی کیشن کی ایک وسیع رینج جیسے،، اور استعمال کرنے کی صلاحیت میں منفرد ہے۔ انزیمیٹک سرگرمی کی شرح کا انحصار دستیاب ڈیویلینٹ کیٹیشن اور نیوکلیوٹائڈ کے شامل ہونے پر ہوتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی کا اظہار زیادہ تر بنیادی لمفائیڈ اعضاء میں ہوتا ہے، جیسے تھائمس اور بون میرو۔ اس کے اظہار کا ضابطہ متعدد راستوں کے ذریعے ہوتا ہے۔ ان میں پروٹین-پروٹین تعاملات شامل ہیں، جیسے کہ ٹی ڈی آئی ایف 1 کے ساتھ۔ ٹی ڈی آئی ایف 1 ایک اور پروٹین ہے جو ٹی ڈی ٹی پولیمرس کے ڈی این اے بائنڈنگ ریجن کو ماسک کرکے اس کے کام کو روکنے کے لیے ٹی ڈی ٹی کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی اظہار کا ضابطہ نقل کی سطح پر بھی موجود ہے، جس میں ضابطہ مرحلے کے مخصوص عوامل سے متاثر ہوتا ہے، اور ترقیاتی طور پر پابند انداز میں ہوتا ہے۔ اگرچہ اظہار عام طور پر بنیادی لمفائیڈ اعضاء میں پایا جاتا ہے، حالیہ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ اینٹیجن کے ذریعے محرک کے نتیجے میں ثانوی ٹی ڈی ٹی اظہار کے ساتھ ساتھ ٹی خلیوں کے لیے تھائمس کے باہر جین کی تنظیم نو کے لیے درکار دیگر انزائمز بھی ہو سکتے ہیں۔ شدید لیمفوبلاسٹک لیوکیمیا کے مریض ٹی ڈی ٹی کو بہت زیادہ پیدا کرتے ہیں۔ ان مریضوں سے حاصل ہونے والی سیل لائنیں خالص ٹی ڈی ٹی کے ابتدائی ذرائع میں سے ایک کے طور پر کام کرتی ہیں اور اس دریافت کا باعث بنتی ہیں کہ انسانی اور مویشیوں کی آئسوفارم کے درمیان سرگرمی میں فرق موجود ہے۔ میکانزم بہت سے پولی میریز کی طرح، ٹی ڈی ٹی کی اتپریرک سائٹ کے پام ڈومین میں دو ڈیویلینٹ کیٹیشن ہوتے ہیں جو نیوکلیوٹائڈ بائنڈنگ میں مدد کرتے ہیں، 3 '-OH گروپ کے پی کے اے کو کم کرنے میں مدد کرتے ہیں اور بالآخر نتیجے میں پائروفاسفیٹ ضمنی مصنوعات کی روانگی کو آسان بناتے ہیں۔ آئسوفارم تغیر ٹی ڈی ٹی کی کئی آئسوفارم چوہوں، مویشیوں اور انسانوں میں مشاہدہ کی گئی ہیں۔ آج تک چوہوں میں دو اقسام کی نشاندہی کی گئی ہے جبکہ انسانوں میں تین کی نشاندہی کی گئی ہے۔ چوہوں میں شناخت شدہ دو اسپلیس اقسام کو ان کی متعلقہ لمبائی کے مطابق نامزد کیا گیا ہے: ٹی ڈی ٹی ایس 509 امینو ایسڈ پر مشتمل ہوتا ہے جبکہ ٹی ڈی ٹی ایل، طویل قسم، 529 امینو ایسڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی ایس اور ٹی ڈی ٹی ایل کے درمیان فرق ان علاقوں سے باہر ہوتا ہے جو ڈی این اے اور نیوکلیوٹائڈز کو باندھتے ہیں۔ یہ کہ 20 امینو ایسڈ کا فرق انزیمیٹک سرگرمی کو متاثر کرتا ہے متنازعہ ہے، کچھ کا کہنا ہے کہ ٹی ڈی ٹی ایل کی تبدیلیاں ایکسونیوکلیز سرگرمی کی اجازت دیتی ہیں جبکہ دوسروں کا کہنا ہے کہ ٹی ڈی ٹی ایل اور ٹی ڈی ٹی ایس وٹرو سرگرمی میں تقریبا ایک جیسی ہیں۔ مزید برآں، ٹی ڈی ٹی ایل مبینہ طور پر ایک نامعلوم طریقہ کار کے ذریعے ویو میں ٹی ڈی ٹی ایس کی اتپریرک سرگرمی کو تبدیل کر سکتا ہے۔ یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ یہ V (D) J کے دوبارہ امتزاج میں TdT کے کردار کے ضابطے میں مدد کرتا ہے۔ انسانی ٹی ڈی ٹی آئسوفارم کی تین قسمیں ہیں-ٹی ڈی ٹی ایل 1، ٹی ڈی ٹی ایل 2، اور ٹی ڈی ٹی ایس۔ ٹی ڈی ٹی ایل 1 وسیع پیمانے پر لمفائیڈ سیل لائنوں میں ظاہر ہوتا ہے جبکہ ٹی ڈی ٹی ایل 2 بنیادی طور پر عام چھوٹے لمفوسائٹس میں ظاہر ہوتا ہے۔ جب اظہار کیا جاتا ہے تو دونوں نیوکلئس میں مقامی ہوتے ہیں اور دونوں میں 3 '-> 5' ایکسونیوکلیز سرگرمی ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، ٹی ڈی ٹی ایس آئسوفارم ایکسونکیولیز سرگرمی نہیں رکھتے اور وی (ڈی) جے ریکومبینیشن کے دوران ضروری لمبائی انجام دیتے ہیں۔ چونکہ میورین ٹی ڈی ٹی ایل میں تصور کی گئی اسی طرح کی ایکسونوکلیز سرگرمی انسان اور مویشیوں کے ٹی ڈی ٹی ایل میں پائی جاتی ہے، کچھ لوگ یہ مانتے ہیں کہ مویشیوں اور انسانی ٹی ڈی ٹی ایل آئسوفارم ٹی ڈی ٹی ایس آئسوفارم کو اسی طرح منظم کرتے ہیں جس طرح چوہوں میں تجویز کیا گیا ہے۔ مزید برآں، کچھ لوگ قیاس کرتے ہیں کہ ٹی ڈی ٹی ایل 1 ٹی ڈی ٹی ایل 2 اور/یا ٹی ڈی ٹی ایس سرگرمی کے ضابطے میں شامل ہو سکتا ہے۔ وی (ڈی) جے ریکومبینیشن میں کردار آر اے جی 1/2 انزائموں کے عمل پر، کلییوڈ ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے کلیویج ایونٹ کے ذریعے بنائے گئے ہر ڈی این اے سیگمنٹ کے آخر میں ہیئر پن ڈھانچے کے ساتھ رہ جاتا ہے۔ دونوں ہیئر پن آرٹیمس کمپلیکس کے ذریعے کھولے جاتے ہیں، جس میں فاسفوریلیٹ ہونے پر اینڈو نیوکلیز سرگرمی ہوتی ہے، جو ٹی ڈی ٹی کو کام کرنے کے لیے مفت 3 'او ایچ سرے فراہم کرتی ہے۔ ایک بار جب آرٹیمس کمپلیکس اپنا کام کر لے اور نئے کھولے گئے ڈی این اے ہیئر پنوں میں پیلینڈرومک نیوکلیوٹائڈز (پی-نیوکلیوٹائڈز) کو شامل کر لے، تو ٹی ڈی ٹی کے لیے اپنا کام کرنے کا مرحلہ طے ہو جاتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی اب 5 'سے 3' کی سمت میں موجودہ پی-نیوکلیوٹائڈز میں این-نیوکلیوٹائڈز کو شامل کرنے کے قابل ہے جس میں پولیمریز کام کرنے کے لیے جانا جاتا ہے۔ آرٹیمس کمپلیکس کے عمل کے بعد پیدا ہونے والے ہر 3 'سرے میں اوسطا 2 سے 5 بے ترتیب بیس جوڑے شامل کیے جاتے ہیں۔ شامل کیے گئے اڈوں کی تعداد دو نئے ترکیب شدہ ایس ایس ڈی این اے حصوں کے لیے کافی ہے کہ وہ عام واٹسن-کرک بیس جوڑی کے نمونوں (اے-ٹی، سی-جی) کے مطابق غیر ہم جنس پرست اختتام میں شامل ہونے کے دوران مائیکرو ہومولوجی صف بندی سے گزریں۔ وہاں سے غیر جوڑے والے نیوکلیوٹائڈز کو ایک ایکسونیوکلیز کے ذریعے خارج کیا جاتا ہے، جیسے آرٹیمس کمپلیکس (جس میں اینڈو نیوکلیز سرگرمی کے علاوہ ایکسونیوکلیز سرگرمی ہوتی ہے)، اور پھر ٹیمپلیٹ پر منحصر پولیمریز خلا کو بھر سکتے ہیں، آخر کار حصوں کو یکجا کرنے کے لیے لیگز کے عمل کے ساتھ نیا کوڈنگ جوائنٹ بناتا ہے۔ اگرچہ ٹی ڈی ٹی چار بیس جوڑوں کو این-نیوکلیوٹائڈ حصوں میں شامل کرتے وقت ان کے درمیان امتیازی سلوک نہیں کرتا ہے، لیکن اس نے گوانائن اور سائٹوسین بیس جوڑوں کے لیے تعصب ظاہر کیا ہے۔ ٹیمپلیٹ پر منحصر سرگرمی ٹیمپلیٹ پر منحصر انداز میں، ٹی ڈی ٹی ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے میں اسٹرینڈ بریکس کے پار نیوکلیوٹائڈز کو اس انداز میں شامل کر سکتا ہے جسے زیادہ تر پولیمریز میں پائے جانے والے سی آئی ایس میکانزم کے برعکس ٹرانس میں کہا جاتا ہے۔ یہ بہتر طور پر اسٹرینڈز کے درمیان ایک بیس جوڑی کے وقفے کے ساتھ ہوتا ہے اور اس سے کم بڑھتے ہوئے فرق کے ساتھ۔ اسے ٹی ڈی ٹی کے ایک ذیلی حصے کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے جسے لوپ 1 کہا جاتا ہے جو منتخب طور پر ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے میں مختصر وقفوں کی تحقیقات کرتا ہے۔ مزید برآں، اس ٹیمپلیٹ پر منحصر سرگرمی کی دریافت نے زیادہ قابل اعتماد میکانکی مفروضوں کو جنم دیا ہے کہ V (D) J ریکومبینیشن میں N خطوں کے اضافے کی لمبائی کی تقسیم کیسے پیدا ہوتی ہے۔ پولی میریز μ اور پولی میریز λ ٹرانس ٹیمپلیٹڈ انحصار مصنوعی سرگرمی میں ٹی ڈی ٹی سے ملتے جلتے ہیں، لیکن نیچے کی طرف ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے پر اسی طرح کے انحصار کے بغیر۔ مزید برآں، پولی میریز λ بھی اسی طرح کے ٹیمپلیٹ سے آزاد مصنوعی سرگرمی کی نمائش کے لیے پایا گیا ہے۔ ٹرمینل ٹرانسفر کے طور پر سرگرمی کے ساتھ، یہ زیادہ عام ٹیمپلیٹ پر منحصر انداز میں کام کرنے کے لیے بھی جانا جاتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی اور پولیمریز کے درمیان مماثلتوں سے پتہ چلتا ہے کہ ان کا ارتقاء سے گہرا تعلق ہے۔ ٹرمینل ٹرانسفر کا استعمال سالماتی حیاتیات میں ہوتا ہے۔ اسے آر اے سی ای میں نیوکلیوٹائڈز کو شامل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جسے بعد میں پی سی آر میں پرائمر کے لیے ٹیمپلیٹ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ تابکار آاسوٹوپس کے ساتھ لیبل شدہ نیوکلیوٹائڈز کو شامل کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر اےپوٹوسس کے مظاہرے کے لیے ٹیونیل جانچ (ٹرمینل ڈی آکسینوکلیوٹیڈائل ٹرانسفرس ڈی یو ٹی پی نک اینڈ لیبلنگ) میں (جسے جزوی طور پر ٹکڑے ٹکڑے ڈی این اے کے ذریعے نشان زد کیا جاتا ہے)۔ یہ شدید لیمفوبلاسٹک لیوکیمیا کی تشخیص کے لیے امیونو فلوریسنس جانچ میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ امیونو ہسٹو کیمسٹری اور فلو سائٹومیٹری میں، ٹی ڈی ٹی کے اینٹی باڈیز کو نامکمل ٹی اور بی خلیوں اور پلور پوٹینٹ ہیماٹوپوئیٹک اسٹیم خلیوں کی موجودگی کا مظاہرہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جن میں اینٹیجن ہوتا ہے، جبکہ بالغ لیمفائیڈ خلیات ہمیشہ ٹی ڈی ٹی منفی ہوتے ہیں۔ جبکہ ٹی ڈی ٹی مثبت خلیات صحت مند لمف نوڈس اور ٹونسلوں میں کم تعداد میں پائے جاتے ہیں، شدید لمفوبلاسٹک لیوکیمیا کے مہلک خلیات بھی ٹی ڈی ٹی مثبت ہوتے ہیں، اور اس لیے اینٹی باڈی کو اس بیماری کی تشخیص کے لیے پینل کے حصے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے اور اسے بچپن کے چھوٹے سیل ٹیومر سے ممتاز کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹی ڈی ٹی نے اولیگونیوکلیوٹائڈز کی ڈی نوو ترکیب میں حالیہ اطلاق بھی دیکھا ہے، جس میں ٹی ڈی ٹی-ڈی این ٹی پی ٹیچرڈ اینالاگس ہیں جو ایک وقت میں 1 این ٹی تک پرائمر کی توسیع کے قابل ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، انزائم ٹی ڈی ٹی نے ایک وقت میں ایک حرف کو پرائمر ترتیب میں شامل کرکے مصنوعی ڈی این اے بنانے کی صلاحیت کا مظاہرہ کیا ہے۔ یہ بھی دیکھیں ڈی این اے ڈی این اے پولیمرس حوالہ جات مزید پڑھنا بیرونی روابط ای سی 2.7.7