Histone H4
ہسٹون ایچ 4 یوکرائیوٹک خلیوں میں کرومیٹن کی ساخت میں شامل پانچ اہم ہسٹون پروٹینوں میں سے ایک ہے۔ ایک اہم گلوبولر ڈومین اور ایک لمبی این-ٹرمینل دم کی خصوصیت کے ساتھ، ایچ 4 'بیڈز آن اے سٹرنگ' تنظیم کے نیوکلیوسوم کی ساخت کے ساتھ شامل ہے۔ ہسٹون پروٹین انتہائی بعد از ترجمہ ترمیم شدہ ہوتے ہیں۔ کوولینٹلی بانڈڈ ترمیم میں این-ٹرمینل دم کی ایسیٹیلیشن اور میتھیلیشن شامل ہیں۔ یہ تبدیلیاں ڈی این اے پر واقع اس کے پیرنٹ ہسٹون آکٹمر سے وابستہ جینوں کے اظہار کو تبدیل کر سکتی ہیں۔ ہسٹون ایچ 4 کرومیٹن کی ساخت اور فنکشن میں ایک اہم پروٹین ہے، جہاں اس کی ترتیب کی مختلف حالتیں اور متغیر ترمیم کی حالتیں جینوں کے متحرک اور طویل مدتی ضابطے میں کردار ادا کرتی ہیں۔ جینیات ہسٹون H4 کو مختلف لوکیوں میں متعدد جینوں میں انکوڈ کیا جاتا ہے جن میں شامل ہیں: HIST1H4A، HIST1H4B، HIST1H4C، HIST1H4D، HIST1H4E، HIST1H4F، HIST1H4G، HIST1H4H، HIST1H4I، HIST1H4J، HIST1H4K، HIST1H4L، HIST2H4A، HIST2H4B، HIST4H4۔ ارتقاء ہسٹون پروٹین سب سے زیادہ محفوظ یوکرائیوٹک پروٹین میں سے ہیں۔ مثال کے طور پر، مٹر اور گائے سے ہسٹون ایچ 4 کی امینو ایسڈ کی ترتیب 102 میں سے صرف 2 پوزیشنوں پر مختلف ہوتی ہے۔ اس ارتقائی تحفظ سے پتہ چلتا ہے کہ ہسٹون پروٹین کے افعال میں ان کے تقریبا تمام امینو ایسڈ شامل ہوتے ہیں تاکہ کوئی بھی تبدیلی خلیے کے لیے نقصان دہ ہو۔ ہسٹون کے سلسلے میں زیادہ تر تبدیلیاں مہلک ہوتی ہیں۔ کچھ جو مہلک نہیں ہیں وہ جین کے اظہار کے انداز میں تبدیلیوں کے ساتھ ساتھ دیگر غیر معمولی چیزوں کا سبب بنتی ہیں۔ اسٹرکچر ہسٹون ایچ 4 ایک 102 سے 135 امینو ایسڈ پروٹین ہے جو ایک ساختی موٹف کا اشتراک کرتا ہے، جسے ہسٹون فولڈ کہا جاتا ہے، جو دو لوپس سے جڑے تین اے-ہیلسیس سے تشکیل پاتا ہے۔ ہسٹون پروٹین H3 اور H4 H3-H4 ڈائمر بنانے کے لیے جڑے ہوتے ہیں، ان میں سے دو H3-H4 ڈائمر مل کر ٹیٹریمر بناتے ہیں۔ یہ ٹیٹریمر مزید دو H2a-H2b ڈائمرز کے ساتھ مل کر کمپیکٹ ہسٹون آکٹمر کور بناتا ہے۔ سیکوینس متغیرات ہسٹون ایچ 4 سست ترین ارتقا پذیر پروٹینوں میں سے ایک ہے۔ ایسے H4 جین ہوتے ہیں جو پورے سیل سائیکل میں آئینی طور پر ظاہر ہوتے ہیں جو پروٹین کے لیے انکوڈ کرتے ہیں جو بڑے H4 کی ترتیب میں ایک جیسے ہوتے ہیں۔ انسانی ہسٹون H4 میں متغیرات حال ہی میں دریافت ہوئے تھے اور یہ بہت کم ہیں۔ کل 33 افراد میں چھ ایچ 4 جینوں (ایچ آئی ایس ٹی 1 ایچ 4 سی، ایچ آئی ایس ٹی 1 ایچ 4 ڈی، ایچ آئی ایس ٹی 1 ایچ 4 ای، ایچ آئی ایس ٹی 1 ایچ 4 ایف، ایچ آئی ایس ٹی 1 ایچ 4 آئی، ایچ آئی ایس ٹی 1 ایچ 4 جے) میں پیتھوجینک ڈی نووو مسینس متغیرات کی نشاندہی کی گئی ہے، یہ سب دانشورانہ معذوری اور موٹر اور/یا مجموعی ترقیاتی تاخیر کی نیورو ڈیولپمنٹل خصوصیات کے ساتھ پیش کرتے ہیں، لیکن متغیر غیر اعصابی خصوصیات کے ساتھ۔ دس امینو ایسڈ متاثر ہوئے، جن میں سے چھ بار بار پائے گئے۔ یہ تغیرات یا تو H4 کور گلوبولر ڈومین (پروٹین-پروٹین کے تعامل میں شامل) یا C-ٹرمینل ٹیل (ترجمہ کے بعد کی ترمیم میں شامل) کے اندر واقع تھے۔ متبادل ترجمہ آسٹیوجینک گروتھ پیپٹائڈ (او جی پی) ایک 14-اے اے پیپٹائڈ ہے جو ہسٹون ایچ 4 ایم آر این اے کے متبادل ترجمہ سے تیار ہوتا ہے، جو ہسٹون ایچ 4 کی سی-ٹرمینل ترتیب ALKRQGRTLYGG کا اشتراک کرتا ہے۔ ترجمہ ہسٹون ایچ 4 ایم آر این اے کے 85 ویں امینو ایسڈ پر شروع کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں 19-اے اے پیپٹائڈ (پری او جی پی) ہوتا ہے۔ اسے 5 امینو-ٹرمینل باقیات کے پھٹنے کے ذریعے او جی پی میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ یہ انسانی اور چوہوں کی گردش کے ساتھ ساتھ دوبارہ پیدا ہونے والے بون میرو میں پایا جاتا ہے۔ خون کے سیرم میں یہ دو دیگر بائنڈنگ پروٹین کے ساتھ α2M سے منسلک ہوتا ہے جن کی واضح طور پر شناخت نہیں ہوتی ہے۔ ایک مخصوص رسیپٹر کی شناخت نہیں کی گئی ہے، لیکن اس کی ہڈیوں کی بحالی کی تقریب میں شامل کچھ سگنلنگ راستوں کی وضاحت کی گئی ہے۔ ترجمہ کے بعد کی تبدیلیاں یوکرائیوٹک جاندار چھوٹی مقدار میں خصوصی قسم کے کور ہسٹون تیار کر سکتے ہیں جو امینو ایسڈ کی ترتیب میں اہم سے مختلف ہوتے ہیں۔ این-ٹرمینل پر مختلف قسم کی کوولینٹ ترمیم کے ساتھ ان متغیرات کو ہسٹونز میں شامل کیا جا سکتا ہے جس سے مختلف کرومیٹن ڈھانچے ممکن ہوتے ہیں جو اعلی یوکرائٹس میں ڈی این اے فنکشن کے لیے درکار ہوتے ہیں۔ ممکنہ تبدیلیوں میں میتھیلیشن (مونو -، ڈائی -، یا ٹرائی-میتھیلیشن) یا دم پر ایسیٹیلیشن شامل ہیں۔ میتھیلیشن ہسٹون میتھیلیشن ارجنائن، لائسین اور ہسٹائڈین امینو ایسڈ کے باقیات پر ہوتا ہے۔ ہسٹون H2A، H3 اور H4 پر مونو -، ڈائی-یا ٹرائی میتھیلیشن دریافت کیا گیا ہے۔ ہسٹون میتھیلیشن کو مختلف سیلولر افعال جیسے ٹرانسکرپشن، ڈی این اے کی نقل، اور ڈی این اے کے نقصان کے ردعمل سے منسلک کیا گیا ہے جس میں مرمت، ہیٹروکرومیٹن کی تشکیل، اور سومیٹک سیل ری پروگرامنگ شامل ہیں۔ ان حیاتیاتی افعال میں، ٹرانسکرپشنل جبر اور ایکٹیویشن کا سب سے زیادہ مطالعہ کیا جاتا ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ پی آر ایم ٹی 1 (ایک ہسٹون میتھائل ٹرانسفرس) کے ذریعہ ایچ 4 آر 3 میتھیلیشن "فعال" کرومیٹن ترمیمات کی ایک وسیع رینج کے قیام یا دیکھ بھال کے لیے ویو میں ضروری معلوم ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ پی آر ایم ٹی 1 کے ذریعہ ہسٹون ایچ 4 کی میتھیلیشن این-ٹرمینل دم پر بعد میں ایسیٹیلیشن کی اجازت دینے کے لیے کافی تھی۔ تاہم، H4 کا ایسیٹیلیشن PRMT1 کے ذریعے اس کی میتھیلیشن کو روکتا ہے۔ ہسٹونوں کے ایسیٹیلیشن کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ یہ گاڑھا ہوا ہیٹروکرومیٹن کو آرام دیتا ہے کیونکہ ایسیٹیل گروپوں کا منفی چارج ڈی این اے فاسفیٹ ریڑھ کی ہڈی کے چارجز کو دور کر سکتا ہے، اس طرح ڈی این اے کے لیے ہسٹون بائنڈنگ وابستگی کو کم کر سکتا ہے۔ اس مفروضے کی توثیق کئی ٹرانسکرپشنل ایکٹیویٹر کمپلیکس کی ہسٹون ایکٹیل ٹرانسفرس (ایچ اے ٹی) سرگرمی کی دریافت سے ہوئی۔ ہسٹون ایسیٹیلیشن کرومیٹن کی ساخت کو کئی طریقوں سے متاثر کرتا ہے۔ سب سے پہلے، یہ پروٹین کے بائنڈنگ کے لیے ایک ٹیگ فراہم کر سکتا ہے جس میں ایسے علاقے ہوتے ہیں جو ایسیٹیلیٹڈ دم کو پہچانتے ہیں۔ دوسرا، یہ کرومیٹن ری ماڈلرز کے کام کو روک سکتا ہے۔ تیسرا، یہ لائسین پر مثبت چارج کو بے اثر کرتا ہے۔ لائسین 16 (H4K16ac) پر ہسٹون H4 کا ایسیٹیلیشن خاص طور پر کرومیٹن کی ساخت اور مختلف قسم کے یوکرائٹس میں کام کرنے کے لیے اہم ہے اور مخصوص ہسٹون لائسین ایسیٹیل ٹرانسفرسز (HATs) کے ذریعے اتپریرک ہوتا ہے۔ H4K16 خاص طور پر دلچسپ ہے کیونکہ یہ H4 N-ٹرمینل دم کی واحد ایسیٹی لیٹیبل سائٹ ہے، اور ایک کمپیکٹ اعلی آرڈر کرومیٹن ڈھانچے کی تشکیل کو متاثر کر سکتی ہے۔ H4K16 کا ہائپواسیٹایلیشن قبل از وقت عمر بڑھنے کے سنڈروم ہچنسن گلفورڈ پروجریا کے ماؤس ماڈل میں ڈی این اے کے نقصان کی جگہوں پر ڈی این اے کی مرمت کے پروٹین کی تاخیر سے بھرتی کا سبب بنتا ہے۔ H4K16Ac کا ٹرانسکرپشنل ایکٹیویشن اور یوکرومیٹن کی دیکھ بھال میں بھی کردار ہے۔ اضافی ایسیٹیلیشنز میں K31ac اور K79ac شامل ہیں۔ H4 ترمیمات کی فہرست H4S1p H4R3me2 H4K5ac H4K8ac H4K12ac H4K16ac H4K16adp H4K20me H4K31ac H4S47o-p H4K79ac H4K91ac H4K91ub یہ بھی دیکھیں ہسٹون code#Histone H4 حوالہ جات بھی دیکھیں نیوکلیوسوم ہسٹون کرومیٹن کرومیٹن میں شامل دیگر ہسٹون پروٹین: H1 H2A H2B H3