Ultra-conserved element
ایک انتہائی محفوظ عنصر (یو سی ای) کو اصل میں 200 بیس جوڑوں (بی پی) سے طویل جینوم کے حصے کے طور پر بیان کیا گیا تھا جو بالکل محفوظ ہے، جس میں کوئی اندراج یا حذف نہیں ہے اور 100% شناخت، انسان، چوہے اور چوہے کے جینوم کے آرتھولوگس علاقوں کے درمیان ہے۔ انسانی جینوم میں 481 انتہائی محفوظ عناصر کی نشاندہی کی گئی ہے۔ اگر رائبوسومل ڈی این اے (آر ڈی این اے کے علاقے) کو خارج کر دیا جائے تو ان کا سائز 200 بی پی سے 781 بی پی تک ہوتا ہے۔ یو سی آر 21 اور وائی کے علاوہ تمام کروموسوم پر پائے جاتے ہیں۔ انتہائی محفوظ عناصر (یو سی بیس) کے بارے میں جینومک معلومات جمع کرنے والا ڈیٹا بیس http://ucbase.unimore.it پر دستیاب ہے۔ اس کی تخلیق کے بعد سے، اس اصطلاح کا استعمال زیادہ ارتقائی دور دراز پرجاتیوں یا چھوٹے حصوں کو شامل کرنے کے لیے وسیع ہو گیا ہے، مثال کے طور پر 200 بی پی کے بجائے 100 بی پی۔ کچھ تعریفوں کے مطابق، حصوں کو انواع کے درمیان ہم آہنگ ہونے کی ضرورت نہیں ہے۔ انسانی یو سی ای زیادہ ارتقاء سے دور پرجاتیوں، جیسے مرغی اور فوگو کے ساتھ اعلی تحفظ بھی ظاہر کرتے ہیں۔ شناخت شدہ 481 انسانی یو سی ایز میں سے، تقریبا 97 فیصد چکن جینوم کے ساتھ اعلی شناخت کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں، حالانکہ انسانی جینوم کا صرف 4 فیصد ہی چکن جینوم کے ساتھ قابل اعتماد طریقے سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ اسی طرح، فوگو جینوم میں وہی ترتیبات انسانی یو سی ای کے ساتھ 68 فیصد شناخت رکھتے ہیں، اس کے باوجود کہ انسانی جینوم صرف فگو جینوم کے 1.8 فیصد کے ساتھ قابل اعتماد طور پر صف بندی کرتا ہے۔ اکثر نان کوڈنگ ڈی این اے ہونے کے باوجود، کچھ انتہائی محفوظ عناصر ٹرانسکرپشن کے طور پر فعال پائے گئے ہیں، جو نان کوڈنگ آر این اے مالیکیولز تیار کرتے ہیں۔ ارتقاء کے محققین نے اصل میں یہ فرض کیا کہ ڈی این اے کے ان لمبے حصوں کا کامل تحفظ ارتقائی اہمیت کا حامل ہے، کیونکہ ایسا لگتا ہے کہ ان علاقوں نے 300-400 ملین سالوں سے مضبوط منفی (صاف کرنے والے) انتخاب کا تجربہ کیا ہے۔ حال ہی میں، اس مفروضے کی جگہ دو اہم مفروضوں نے لے لی ہے: کہ یو سی ای منفی انتخاب کی شرح میں کمی کے ذریعے، یا اتپریورتن کی شرح میں کمی کے ذریعے بنائے جاتے ہیں، جسے ارتقاء کا "کولڈ اسپاٹ" بھی کہا جاتا ہے۔ بہت سے مطالعات نے ہر مفروضے کی صداقت کا جائزہ لیا ہے۔ الٹرا محفوظ عناصر کو اتفاق سے تلاش کرنے کا امکان (غیر جانبدار ارتقاء کے تحت) 2.9 بلین اڈوں میں 10−22 سے کم ہونے کا تخمینہ لگایا گیا ہے۔ کولڈ اسپاٹ مفروضے کی حمایت میں، غیر جانبدار تغیر کی شرحوں کے لیے قدامت پسند ماڈلز کے تحت یو سی ای توقع سے 20 گنا کم تغیر پذیر پائے گئے۔ تغیر کی شرحوں میں یہ گنا تبدیلی کا فرق انسانوں، چمپینزی اور مرغیوں کے درمیان مستقل تھا۔ انتہائی محفوظ عناصر تغیرات سے مستثنی نہیں ہیں، جیسا کہ انسانی جینوم اسمبلی جی آر سی ایچ 38 کے یو سی ای علاقوں میں 29,983 پولیمورفزم کی موجودگی سے ظاہر ہوتا ہے۔ تاہم، متاثرہ فینوٹائپز صرف ان میں سے 112 پولیمرفزم کی وجہ سے تھے، جن میں سے زیادہ تر یو سی ای کے کوڈنگ علاقوں میں واقع تھے۔ چوہوں میں کی گئی ایک تحقیق میں یہ طے کیا گیا ہے کہ پروموٹروں اور پروٹین کوڈنگ جینوں سے قربت میں یو سی ای کو حذف کرنے کے باوجود، جینوم سے یو سی ای کو حذف کرنے سے واضح طور پر نقصان دہ فینوٹائپ پیدا نہیں ہوئے۔ متاثرہ چوہے زرخیز تھے اور قریبی کوڈنگ جینوں کی ٹارگٹڈ اسکرینوں نے کوئی تبدیل شدہ فینوٹائپ نہیں دکھایا۔ ماؤس کے ایک علیحدہ مطالعے سے یہ ظاہر ہوا کہ انتہائی محفوظ اضافہ کرنے والے میوٹیجینیسیس کے لیے مضبوط تھے، یہ نتیجہ اخذ کرتے ہوئے کہ ان کے کام کے لیے یو سی ای ترتیبات کا کامل تحفظ ضروری نہیں ہے، جو ارتقائی اہمیت کے علاوہ ترتیب کی مستقل مزاجی کی ایک اور وجہ تجویز کرے گا۔ انسانی الٹرا کنزرویڈ نان کوڈنگ عناصر (یو سی این ای) کے کمپیوٹیشنل تجزیے سے پتہ چلا ہے کہ یہ علاقے اے-ٹی ترتیب کے لیے افزودہ ہیں اور عام طور پر جی سی ناقص ہیں۔ تاہم، یو این سی ای کو سی پی جی، یا انتہائی میتھیلیٹیڈ کے لیے افزودہ پایا گیا۔ یہ اس بات کی نشاندہی کر سکتا ہے کہ ان علاقوں میں ڈی این اے کے ڈھانچے میں کچھ تبدیلی آئی ہے جو ان کے عین مطابق برقرار رکھنے کے حق میں ہے، لیکن اس امکان کی جانچ کے ذریعے توثیق نہیں کی گئی ہے۔ فنکشن اکثر، انتہائی محفوظ عناصر ٹرانسکرپشنل ریگولیٹرز یا ترقیاتی جینوں کے قریب واقع ہوتے ہیں جو جین بڑھانے اور اسپلیسنگ ریگولیشن جیسے افعال انجام دیتے ہیں۔ انسانوں اور جاپانی پفر مچھلی تاکیفوگو روبریپس کے درمیان انتہائی محفوظ عناصر کا موازنہ کرنے والے ایک مطالعے نے ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں کی نشوونما میں اہمیت کی تجویز پیش کی۔ چوہوں میں اے آر ایکس جین کے قریب یو سی ای کے ڈبل ناک آؤٹ دماغ میں سکڑنے والے ہپپوکیمپس کا سبب بنے، حالانکہ اس کا اثر مہلک نہیں تھا۔ کچھ یو سی ای نقل شدہ نہیں ہوتے ہیں، اور انہیں انتہائی محفوظ غیر کوڈنگ عناصر کہا جاتا ہے۔ تاہم، انسانوں میں بہت سے یو سی آر بڑے پیمانے پر نقل کیے جاتے ہیں۔ نقل شدہ لوگوں کی ایک چھوٹی سی تعداد، جسے نقل شدہ یو ٹی آر (ٹی-یو ٹی آر) کہا جاتا ہے، انسانی کارسنوما اور لیوکیمیا سے منسلک کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، TUC338 انسانی ہیپاٹو سیلولر کارسنوما خلیوں میں مضبوطی سے ریگولیٹ کیا جاتا ہے۔ درحقیقت، یو سی ای اکثر صحت مند سیاق و سباق کے مقابلے کینسر کے خلیوں میں کاپی نمبر کے تغیر سے بہت زیادہ متاثر ہوتے ہیں، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ٹی-یو سی ای کے کاپی نمبر میں تبدیلی کرنا نقصان دہ ہو سکتا ہے۔ انسانی امراض کی تحقیق میں کردار نے یہ ظاہر کیا ہے کہ ٹی-یو سی آر میں ٹشو کے لیے مخصوص اظہار ہوتا ہے، اور ٹیومر اور دیگر بیماریوں کے درمیان ایک تفریق اظہار پروفائل ہوتا ہے۔ نیچے دی گئی میزیں یو سی آر کے اندر نقل اور پولیمرفزم کو اجاگر کرتی ہیں جو انسانی بیماریوں میں معاون ثابت ہوئی ہیں۔ مثال کے طور پر، یو سی آر موروثی غیر پولیپوسس کولوریکٹل کینسر والے افراد کے نیوپلاسٹک اور غیر نیوپلاسٹک دونوں نمونوں میں فلینکنگ سیگمنٹس کے مقابلے میں کم تغیرات جمع کرتے ہیں۔ ریگولیشن میکانزم آف ڈیزیز متعلقہ الٹرا کنزرویڈ عنصر ٹرانسکرپٹ الٹرا کنزرویڈ عناصر کے اندر فینوٹائپ سے وابستہ پولیمورفزم یہ بھی دیکھیں انسانی تیز رفتار علاقے مطابقت پذیری حوالہ جات ڈی این اے