Histone H1
ہسٹون ایچ 1 پانچ اہم ہسٹون پروٹین خاندانوں میں سے ایک ہے جو یوکرائیوٹک خلیوں میں کرومیٹن کے اجزاء ہیں۔ اگرچہ یہ انتہائی محفوظ ہے، اس کے باوجود یہ انواع میں ترتیب میں سب سے زیادہ متغیر ہسٹون ہے۔ ساخت میٹازوان ایچ 1 پروٹین میں ایک مرکزی گلوبولر "ونگڈ ہیلکس" ڈومین اور لمبی سی-اور مختصر این-ٹرمینل دم ہوتی ہے۔ H1 "تار پر موتیوں" کے ذیلی ڈھانچوں کو ایک اعلی ترتیب کے ڈھانچے میں پیک کرنے میں شامل ہے، جس کی تفصیلات ابھی تک حل نہیں کی گئی ہیں۔ H1 پروٹسٹ اور بیکٹیریا میں پایا جاتا ہے، جسے دوسری صورت میں نیوکلیوپروٹین HC1 اور HC2 (،) کے نام سے جانا جاتا ہے، مرکزی ڈومین اور N-ٹرمینل دم کی کمی ہے۔ H1 بنیادی ہسٹون سے کم محفوظ ہے۔ گلوبولر ڈومین H1 کا سب سے زیادہ محفوظ حصہ ہے۔ فنکشن دوسرے ہسٹونز کے برعکس، H1 نیوکلیوسوم "مالا" نہیں بناتا ہے۔ اس کے بجائے، یہ ڈھانچے کے اوپر بیٹھتا ہے، اس جگہ پر ڈی این اے رکھتا ہے جو نیوکلیوسوم کے گرد لپٹا ہوا ہے۔ H1 دیگر چار ہسٹونز کی نصف مقدار میں موجود ہوتا ہے، جو ہر نیوکلیوسوم مالا میں دو مالیکیولز کا تعاون کرتے ہیں۔ نیوکلیوسوم سے منسلک ہونے کے علاوہ، ایچ 1 پروٹین نیوکلیوسوم کے درمیان "لنکر ڈی این اے" (لمبائی میں تقریبا 20-80 نیوکلیوٹائڈز) کے علاقے سے منسلک ہوتا ہے، جو زگ زگڈ 30 این ایم کرومیٹن فائبر کو مستحکم کرنے میں مدد کرتا ہے۔ پاک کرومیٹن ریشوں پر ہونے والے مطالعات سے ہسٹون ایچ 1 کے بارے میں بہت کچھ سیکھا گیا ہے۔ مقامی یا دوبارہ تشکیل شدہ کرومیٹن سے لنکر ہسٹونز کا آئنک اخراج 30 این ایم چوڑائی کے ریشوں سے لے کر موتیوں پر ایک تار والے نیوکلیوسوم کی صفوں تک ہائپوٹونک حالات میں اس کے کھلنے کو فروغ دیتا ہے۔ یہ غیر یقینی ہے کہ آیا ایچ 1 سولینائڈ جیسے کرومیٹن فائبر کو فروغ دیتا ہے، جس میں بے نقاب لنکر ڈی این اے کو چھوٹا کیا جاتا ہے، یا یہ صرف ملحقہ نیوکلیوسومز کے زاویے میں تبدیلی کو فروغ دیتا ہے، بغیر لنکر کی لمبائی کو متاثر کیے۔ تاہم، لنکر ہسٹونز کو کرومیٹن ریشوں کے مرکب کو چلانے کے لیے دکھایا گیا ہے جنہیں مضبوط '601' نیوکلیوسوم پوزیشننگ عنصر کے مصنوعی ڈی این اے صفوں کا استعمال کرتے ہوئے وٹرو میں دوبارہ تشکیل دیا گیا تھا۔ نیوکلیز ڈائجشن اور ڈی این اے فٹ پرنٹنگ کے تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ ہسٹون ایچ 1 کا گلوبولر ڈومین نیوکلیوسوم ڈائیڈ کے قریب واقع ہوتا ہے، جہاں یہ اضافی ڈی این اے کے تقریبا 15-30 بیس جوڑوں کی حفاظت کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، دوبارہ تشکیل شدہ کرومیٹن پر تجربات H1 کی موجودگی میں ڈائڈ پر ایک خاص تنے کے نقش کو ظاہر کرتے ہیں۔ ہماری سمجھ میں فرق کے باوجود، ایک عمومی نمونہ سامنے آیا ہے جس میں ایچ 1 کا گلوبولر ڈومین آنے والے اور جانے والے ڈی این اے کو کراس لنک کرکے نیوکلیوسوم کو بند کر دیتا ہے، جبکہ دم لنکر ڈی این اے سے جڑی ہوتی ہے اور اس کے منفی چارج کو بے اثر کر دیتی ہے۔ ایچ 1 فنکشن سے نمٹنے کے بہت سے تجربات کم نمک کے حالات میں پاک شدہ، پروسیس شدہ کرومیٹن پر کیے گئے ہیں، لیکن ویو میں ایچ 1 کا کردار کم یقینی ہے۔ سیلولر مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ H1 کا حد سے زیادہ اظہار غیر معمولی نیوکلیئر مورفولوجی اور کرومیٹن ڈھانچے کا سبب بن سکتا ہے، اور یہ کہ H1 جین کے لحاظ سے ٹرانسکرپشن کے مثبت اور منفی ریگولیٹر دونوں کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ زینوپس انڈے کے نکات میں، لنکر ہسٹون کی کمی مائٹوٹک کروموسوم کی لمبائی کے لحاظ سے 2 گنا توسیع کا سبب بنتی ہے، جبکہ حد سے زیادہ اظہار کروموسوم کو ایک لازم و ملزوم بڑے پیمانے پر ہائپر کمپیکٹ کرنے کا سبب بنتا ہے۔ ویو میں ایچ 1 کا مکمل ناک آؤٹ کثیر خلوی حیاتیات میں متعدد آئسوفارم کے وجود کی وجہ سے حاصل نہیں کیا گیا ہے جو کئی جین کلسٹرز میں موجود ہو سکتے ہیں، لیکن مختلف لنکر ہسٹون آئسوفارم ٹیٹراہیمینا، سی ایلیگنس، عربیڈوپسس، فروٹ فلائی، اور ماؤس میں مختلف ڈگریوں تک ختم ہو چکے ہیں، جس کے نتیجے میں نیوکلیئر مورفولوجی، کرومیٹن ڈھانچہ، ڈی این اے میتھیلیشن، اور/یا مخصوص جین کے اظہار میں مختلف حیاتیات سے متعلق نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ حرکیات اگرچہ مرکزے میں زیادہ تر ہسٹون H1 کرومیٹن سے جڑا ہوتا ہے، H1 مالیکیول کافی زیادہ شرح سے کرومیٹن کے علاقوں کے درمیان گردش کرتے ہیں۔ یہ سمجھنا مشکل ہے کہ اس طرح کا متحرک پروٹین کرومیٹن کا ساختی جزو کیسے ہو سکتا ہے، لیکن یہ تجویز کیا گیا ہے کہ نیوکلئس کے اندر مستحکم حالت کا توازن اب بھی H1 اور کرومیٹن کے درمیان تعلق کی مضبوطی سے حمایت کرتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ اس کی حرکیات کے باوجود، کسی بھی ٹائم پوائنٹ پر H1 کی اکثریت کرومیٹن سے جڑی ہوتی ہے۔ H1 طاقت کے تحت اور کرومیٹن اسمبلی کے دوران ڈی این اے کو کمپیکٹ اور مستحکم کرتا ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ H1 کا متحرک پابند ان حالات میں ڈی این اے کے لیے تحفظ فراہم کر سکتا ہے جہاں نیوکلیوسومز کو ہٹانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ کرومیٹن پر ہسٹون H1 کے متحرک تبادلے کے لیے سائٹوپلاسمک عوامل ضروری معلوم ہوتے ہیں، لیکن ان کی ابھی خاص طور پر شناخت ہونا باقی ہے۔ H1 حرکیات کو O-گلائکوسیلیشن اور فاسفوریلیشن کے ذریعے کسی حد تک ثالثی کی جا سکتی ہے۔ H1 کی O-گلائکوسیلیشن کرومیٹن کے گاڑھا ہونے اور مرکب کو فروغ دے سکتی ہے۔ انٹرفیس کے دوران فاسفوریلیشن کو کرومیٹن کے لیے H1 وابستگی کو کم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے اور یہ کرومیٹن ڈیکونڈینسشن اور فعال ٹرانسکرپشن کو فروغ دے سکتا ہے۔ تاہم، مائٹوسس کے دوران فاسفوریلیشن کو کروموسوم کے لیے H1 کی وابستگی میں اضافہ کرنے اور اس وجہ سے مائٹوٹک کروموسوم کے ارتکاز کو فروغ دینے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ آئسوفارمز جانوروں میں H1 خاندان میں متعدد H1 آئسوفارمز شامل ہیں جن کا اظہار ایک ہی جاندار کے اندر مختلف یا اوور لیپنگ ٹشوز اور ترقیاتی مراحل میں کیا جا سکتا ہے۔ ان متعدد آئسوفارم کی وجہ واضح نہیں ہے، لیکن سمندری ارچن سے انسانوں تک ان کے ارتقائی تحفظ کے ساتھ ساتھ ان کے امینو ایسڈ کے سلسلے میں اہم اختلافات سے پتہ چلتا ہے کہ وہ فعال طور پر مساوی نہیں ہیں۔ ایک آئسوفارم ہسٹون ایچ 5 ہے، جو صرف پرندوں کے اریتھروسائٹس میں پایا جاتا ہے، جو ممالیہ اریتھروسائٹس کے برعکس ہوتے ہیں کیونکہ ان کے مرکزے ہوتے ہیں۔ ایک اور آئسوفارم اووسائٹ/زیگوٹک ایچ 1 ایم آئسوفارم ہے (جسے بی 4 یا ایچ 1 فو بھی کہا جاتا ہے)، جو سمندری ارچن، مینڈکوں، چوہوں اور انسانوں میں پایا جاتا ہے، جس کی جگہ جنین میں سومیٹک آئسوفارم ایچ 1 اے-ای، اور ایچ 10 لے لیتا ہے جو ایچ 5 سے مشابہت رکھتا ہے۔ سومیٹک آئسوفارم سے زیادہ منفی چارج ہونے کے باوجود، H1M زینوپس انڈے کے نکات میں مائٹوٹک کروموسوم سے زیادہ وابستگی کے ساتھ جڑا رہتا ہے۔ ترجمہ کے بعد کی تبدیلیاں دیگر ہسٹونوں کی طرح، ہسٹون ایچ 1 خاندان بڑے پیمانے پر ترجمہ کے بعد ترمیم شدہ (پی ٹی ایم) ہے۔ اس میں سیرائن اور تھریونائن فاسفوریلیشن، لائسین ایسیٹیلیشن، لائسین میتھیلیشن اور یوبیکیوٹیشن شامل ہیں۔ یہ پی ٹی ایم مختلف قسم کے افعال انجام دیتے ہیں لیکن دوسرے ہسٹون کے پی ٹی ایم کے مقابلے میں کم اچھی طرح سے مطالعہ کیے جاتے ہیں۔ نیوکلیوسوم ہسٹون کرومیٹن لنکر ہسٹون H1 متغیرات کرومیٹن میں شامل دیگر ہسٹون پروٹین: H2A H2B H3 H4 حوالہ جات پروٹین