Cytolethal distending toxin
سائٹولیتھل پھیلانے والے ٹاکسن (مختصر سی ڈی ٹی) ہیٹروٹریمیرک ٹاکسن کی ایک کلاس ہیں جو کچھ گرام منفی بیکٹیریا کے ذریعہ تیار ہوتے ہیں جو ڈی این ایز سرگرمی کو ظاہر کرتے ہیں۔ یہ زہریلے مادے مخصوص ممالیہ خلیوں کی لکیروں میں جی 2/ایم سیل سائیکل گرفتاری کو متحرک کرتے ہیں، جس کی وجہ سے بڑھے ہوئے یا پھیلے ہوئے خلیات پیدا ہوتے ہیں جن کے لیے ان زہریلے مادوں کو نامزد کیا جاتا ہے۔ متاثرہ خلیات اپوپٹوسس سے مر جاتے ہیں۔ ہر ٹاکسن تین الگ الگ ذیلی اکائیوں پر مشتمل ہوتا ہے جن کا نام حروف تہجی کے لحاظ سے اس ترتیب میں رکھا جاتا ہے کہ ان کے کوڈنگ جین سی ڈی ٹی اوپیرون میں ظاہر ہوتے ہیں۔ سائٹولیتھل پھیلانے والے زہریلے مادوں کو اے بی زہریلے مادوں کے طور پر درجہ بند کیا جاتا ہے، جس میں ایک فعال ("اے") ذیلی اکائی ہوتی ہے جو براہ راست ڈی این اے کو نقصان پہنچاتی ہے اور ایک بائنڈنگ ("بی") ذیلی اکائی ہوتی ہے جو زہریلے مادے کو ہدف کے خلیوں سے منسلک کرنے میں مدد کرتی ہے۔ سی ڈی ٹی بی فعال ذیلی اکائی ہے اور ممالیہ ڈی این ایز I کا ہومولوگ ہے، جبکہ سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی بائنڈنگ ذیلی اکائی بناتے ہیں۔ سائٹولیتھل پھیلانے والے زہریلے مادے فایلم سیوڈوموناڈوٹا سے گرام منفی پیتھوجینک بیکٹیریا کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں۔ ان میں سے بہت سے بیکٹیریا، جن میں شگیلا ڈسینٹیریا، ہیموفیلس ڈوکری، اور ایسچریچیا کولی شامل ہیں، انسانوں کو متاثر کرتے ہیں۔ سی ڈی ٹی پیدا کرنے والے بیکٹیریا اکثر اپنے میزبان کو مستقل طور پر آباد کرتے ہیں۔ سائٹولیتھل پھیلانے والے زہر کا پہلا ریکارڈ شدہ مشاہدہ 1987 میں ایک نوجوان مریض سے الگ تھلگ ای کولی میں ایک روگجنک تناؤ میں ہوا تھا۔ اس سال کے آخر میں، سائنس دان ڈبلیو ایم۔ جانسن اور ایچ لیئر نے جریدے کا مضمون "شیگا ایس پی پی کے سیرو گروپس کے ذریعہ شیگا ٹاکسن اور ایک سائٹولیتھل ڈسٹینڈنگ ٹاکسن (سی ایل ڈی ٹی) کی پیداوار" شائع کیا۔ مائکروبیولوجی خطوط میں۔ سی ڈی ٹی ٹاکسن پیدا کرنے والے دیگر بیکٹیریا کی دریافت آج تک جاری ہے۔ 1994 میں سکاٹ اور کیپر نے انفیکشن اینڈ امیونٹی میں شائع ہونے والے ایک اور ای کولی تناؤ سے ایک سی ڈی ٹی اوپیرون کی کلوننگ اور ترتیب دی۔ دریافت ہونے والے تین جینوں کو سی ڈی ٹی اے، سی ڈی ٹی بی، اور سی ڈی ٹی سی سے ظاہر کیا گیا۔ 1997 میں، بہت سے لوگوں کا پہلا مقالہ جو سائٹولیتھل پھیلانے والے ٹاکسن کی وجہ سے G2/M سیل سائیکل گرفتاری کو ظاہر کرتا ہے، مالیکیولر مائکروبیولوجی میں شائع ہوا۔ مطالعہ ایک اور ای کولی تناؤ پر مرکوز تھا۔ اس مقالے کے بعد 1999 میں متعدی قوت مدافعت میں ایک اشاعت شائع ہوئی، جس میں یہ ظاہر کیا گیا کہ ایچ ڈوکری سی ڈی ٹی اپوپٹوسس کے ذریعے خلیوں کی موت کا سبب بنتا ہے۔ اس دریافت کی تصدیق بعد کے مطالعات میں دیگر سائٹولیتھل پھیلانے والے زہریلے مادوں کے لیے بھی کی گئی۔ سی ڈی ٹی بی سے ممالیہ ڈی این ایز I کی ہومیولوجی اور ٹاکسن کے لیے موجودہ اے بی ماڈل کی دریافت 2000 کے اوائل میں شائع ہوئی تھی۔ مزید تحقیق اور دو مختلف انواع سے سی ڈی ٹی ٹاکسن کے لیے کرسٹل ڈھانچوں کی اشاعت اس ماڈل کی حمایت کرتی ہے۔ ذرائع تمام معروف سائٹولیتھل پھیلانے والے زہریلے مادے گاماپروٹوبیکٹیریا اور کیمپیلوبیکٹروٹا میں گرام منفی بیکٹیریا کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں۔ کئی صورتوں میں، سی ڈی ٹی پیدا کرنے والے بیکٹیریا انسانی پیتھوجین ہوتے ہیں۔ طبی لحاظ سے اہم سی ڈی ٹی پیدا کرنے والوں میں شامل ہیں: ہیموفیلس ڈوکریئی (چانکروئڈز) ایگریگیٹیبیکٹر ایکٹینومیسیٹیمکومیٹینس (پیریڈونٹائٹس) ایسچریچیا کولی (مختلف بیماریاں) شگیلا ڈائیسنٹیریا (پیچش) سالمونلا اینٹریکا سیروٹائپ ٹائیفی (ٹائیفائیڈ بخار) کیمپیلوبیکٹر اپسالیینسس (اینٹروکولائٹس) کیمپیلوبیکٹر جیجونی (اینٹروکولائٹس) سی ڈی ٹی پیدا کرنے والے بیکٹیریا اکثر میوکوسل لائننگ سے وابستہ ہوتے ہیں، جیسے کہ پیٹ اور آنتوں میں، اور مستقل انفیکشن کے ساتھ۔ زہریلے مادے یا تو آزادانہ طور پر خارج ہوتے ہیں یا پیدا کرنے والے بیکٹیریا کی جھلی سے منسلک ہوتے ہیں۔ انفرادی سائٹولیتھل پھیلانے والے زہریلے مادوں کا نام بیکٹیریل پرجاتیوں کے نام پر رکھا گیا ہے جن سے وہ الگ تھلگ ہیں۔ 2011 تک، زیادہ تر سائنس دانوں نے جینس اور انواع دونوں کے پہلے حرف کو ٹاکسن کے نام کے سامنے رکھنے کا رواج اپنایا ہے تاکہ اس کے ماخذ کی عکاسی کی جا سکے (یعنی ہیما فیلس ڈوکری سے سی ڈی ٹی کو ایچ ڈی سی ڈی ٹی کہا جاتا ہے)۔ اگر کئی ذیلی اقسام مختلف زہریلے مادے پیدا کرتی ہیں، جیسا کہ ای کولی کے معاملے میں، دوسرے حرف کے بعد رومن ہندسوں کو شامل کیا جا سکتا ہے۔ اس کنونشن کا استعمال کرتے ہوئے مکمل ٹاکسن اور انفرادی ذیلی یونٹس دونوں کو لیبل کیا جاتا ہے۔ اضافی سائٹولیتھل پھیلانے والے زہریلے مادوں کی مسلسل دریافت کے جواب میں، 2011 کے ایک جائزے میں تجویز پیش کی گئی ہے کہ زہریلے مادوں کے ناموں کو بڑھا کر انواع کے پہلے تین حروف (یعنی ہیما فیلس ڈوکریئی سی ڈی ٹی کے لیے ایچ ڈی یو سی ڈی ٹی) کو شامل کیا جائے۔ سیلولر اثرات سی ڈی ٹی ٹاکسن جینوٹاکسن ہوتے ہیں جو ہدف خلیوں میں ڈی این اے کو براہ راست نقصان پہنچانے کے قابل ہوتے ہیں۔ وہ واحد اے بی قسم کے زہریلے مادے ہیں جو دریافت کیے گئے ہیں جو ڈی این ایز سرگرمی کو ظاہر کرتے ہیں، جس سے وہ ہدف سیل کے ڈی این اے میں ٹوٹ پھوٹ متعارف کراتے ہیں۔ انسانی فائبربلاسٹس، ایپیٹیلیل خلیات، اینڈوتھیلیل خلیات، اور کیریٹنوسائٹس سمیت بہت سی سیل لائنوں میں، سی ڈی ٹیز جی 2/ایم سیل سائیکل گرفتاری، سائٹوپلاسمک پھیلاؤ، اور آخر کار سیل کی موت کا سبب بنتے ہیں۔ زیادہ تر اشاعتیں G2/M سائیکل گرفتاری کو G2/M سیل سائیکل گرفتاری کے محرک کے طور پر ٹاکسن کی DNase سرگرمی سے ناقابل واپسی DNA نقصان کی تشکیل سے منسوب کرتی ہیں، لیکن دیگر تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ یہ ماڈل نامکمل ہے۔ سائٹوپلاسمک پھیلاؤ G2/M سیل سائیکل گرفتاری کا براہ راست نتیجہ ہے۔ خلیہ مائٹوسس کی تیاری میں بڑھتا ہے، لیکن اپنے معمول کے سائز کو بحال کرنے کے لیے تقسیم نہیں ہو سکتا۔ کلاسیکی اپوپٹوسس کے علاوہ، سی ڈی ٹی نشہ کے بعد عام اور کینسر سیل لائنوں (فائبر بلاسٹ، ہیلا اور یو 2-او ایس) میں سیلولر سینسینس کی علامات بھی دیکھی گئی ہیں۔ لیمفوسائٹس میں، سیل کی موت تیزی سے ہوتی ہے اور اس سے پہلے اہم سائٹوپلاسمک پھیلاؤ نہیں ہوتا ہے۔ ان زہریلے مادوں کی لمفوسائٹس کو مختلف طریقے سے متاثر کرنے کی صلاحیت ان جراثیموں کے لیے فائدہ مند ہو سکتی ہے جو ان زہریلے مادوں کو استعمال کرتے ہیں، لیکن اس رجحان کے پیچھے کا طریقہ کار ابھی تک اچھی طرح سے سمجھ میں نہیں آیا ہے۔ ٹاکسن ڈھانچہ فعال، جمع شدہ ٹاکسن ایک سہ فریقی ڈھانچہ ہے جس کی تین الگ الگ ذیلی اکائیاں ہیں-سی ڈی ٹی اے، سی ڈی ٹی بی، اور سی ڈی ٹی سی۔ فنکشن کے لحاظ سے یہ ایک اے بی ٹاکسن ہے۔ اس تناظر میں، سی ڈی ٹی بی ذیلی اکائی دراصل اتپریرک طور پر فعال "اے" ذیلی اکائی ہے، اور سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی مل کر بائنڈنگ "بی" ذیلی اکائی بناتے ہیں، جو زہریلے مادے کو ہدف خلیوں کو باندھنے اور داخل کرنے میں مدد کرتا ہے۔ کچھ ادب سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی دونوں کی موجودگی کی عکاسی کرنے کے لیے زہریلے ڈھانچے کو اے بی 2 کے طور پر حوالہ دیتے ہیں۔ دیگر تمام سی ڈی ٹی سے مختلف، سالمونلا اینٹریکا سیروور ٹائیفی سی ڈی ٹی (ایس ای سی ڈی ٹی) میں کوئی سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی ہومولوگس نہیں ہیں۔ تاہم، فعال ذیلی اکائی سی ڈی ٹی بی کے قریب سے انکوڈ شدہ، پرٹوسس نما ٹاکسن اے اور بی (پی ایل ٹی اے/پی ایل ٹی بی) کو سیلولر نشہ کے لیے ضروری دکھایا گیا ہے۔ پی ایل ٹی اے اور پی ایل ٹی بی کا ڈھانچہ سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی سے مختلف ہے، اس طرح سی ڈی ٹی بی کی سرگرمی کو مختلف طریقے سے فروغ دیا جاتا ہے۔ پی ایل ٹی اے اور پی ایل ٹی بی دونوں کو براہ راست سی ڈی ٹی بی ان وٹرو سے جڑا ہوا پایا گیا ہے۔ اس کے علاوہ، دیگر تمام سی ڈی ٹیز سے مختلف، سالمونیلا جینوٹاکسن صرف متاثرہ خلیوں میں بیکٹیریا کے اندرونی ہونے پر پیدا ہوتا ہے، اس طرح ایس ای سی ڈی ٹی ٹریفک کینونکل خلیوں سے نمایاں طور پر مختلف ہو سکتا ہے۔ سی ڈی ٹی بی سی ڈی ٹی بی کو سی ڈی ٹی ہولوٹاکسن کا فعال ذیلی یونٹ سمجھا جاتا ہے۔ سی ڈی ٹی اے یا سی ڈی ٹی سی کے بغیر حساس خلیوں میں سی ڈی ٹی بی کے مائیکرو انجیکشن کے نتیجے میں جی 2/ایم سیل سائیکل گرفتاری اور سی ڈی ٹی ٹاکسن کی سائٹوپلاسمک بازی کی خصوصیت ہوتی ہے۔ سی ڈی ٹی بی کی ساخت مختلف بیکٹیریا کے درمیان اچھی طرح سے محفوظ ہے۔ سی ڈی ٹی بی ذیلی اکائی انواع کے درمیان ترتیب وار سب سے زیادہ محفوظ ہے۔ سی ڈی ٹی بی کا سالماتی وزن انواع کے لحاظ سے 28 کے ڈی اے سے 29 کے ڈی اے تک ہوتا ہے۔ فعال ذیلی اکائی کے طور پر، سی ڈی ٹی بی کو اے بی ٹاکسن ماڈل کے مطابق "اے" ذیلی اکائی کہا جاتا ہے۔ یہ الجھن کا نام ان کے انفرادی افعال کو سمجھنے سے پہلے ٹاکسن کی ذیلی اکائیوں کے نام کی وجہ سے ہے۔ سرگرمی سی ڈی ٹی بی کم از کم دو انزیمیٹک سرگرمیوں کی نمائش کرتی ہے-ڈی این اے میں ڈبل اسٹرینڈ بریکس متعارف کرانے کی صلاحیت رکھنے والی ڈی این اے ایس سرگرمی، اور ایک فاسفیٹیس سرگرمی جو فاسفیٹائڈیلینوسٹول 3,4,5-ٹرائیفاسفیٹیس سے ملتی جلتی ہے۔ دیگر دو ذیلی اکائیوں کی عدم موجودگی میں دونوں سرگرمیوں کا وٹرو میں مظاہرہ کیا جا سکتا ہے۔ ویو میں ہر سرگرمی کی نسبتا اہمیت واضح نہیں ہے۔ تغیرات جو کسی بھی سرگرمی کو کم کرتے ہیں وہ کم از کم کچھ حساس سیل لائنوں میں جی 2/ایم مرحلے کی گرفتاری کو متاثر کرنے کی زہریلے مادے کی صلاحیت کو بھی کم کرتے ہیں۔ ممالیہ ڈی این ایز I سی ڈی ٹی بی سے مماثلت ممالیہ ڈی این ایز I کے لیے فعال طور پر یکساں ہے اور اس میں آج تک کے تمام ڈی این ایز I انزائموں میں پایا جانے والا ایک محفوظ پینٹاپیپٹائڈ تسلسل موجود ہے۔ اس کے علاوہ، ڈی این اے ریڑھ کی ہڈی میں فاسفوڈیسٹر بانڈز کو توڑنے کی ڈی این ایز I کی صلاحیت کے لیے اہم کئی باقیات سی ڈی ٹی بی ڈھانچے میں پائے جاتے ہیں۔ ان میں سے پانچ باقیات پر پوائنٹ میوٹیشن کے اثرات کا مطالعہ کرنے والے 2002 کے ایک مقالے سے پتہ چلا ہے کہ جانچ کی گئی پانچ میں سے چار تغیرات نے سی ڈی ٹی بی کی سیل فری نکات میں ڈی این اے کو خراب کرنے اور مائیکرو انجیکشن پر جی 2/ایم گرفتاری کا سبب بننے کی صلاحیت دونوں کو ختم کر دیا۔ پانچویں تغیر نے سی ڈی ٹی بی کی سرگرمی کو معتدل طور پر کم کر دیا۔ سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی سی ڈی ٹی ہولوٹاکسن کی بی ذیلی اکائی بناتے ہیں جو حساس خلیوں کے خلاف سی ڈی ٹی بی کو نشانہ بنانے کے لیے ذمہ دار ہے۔ نہ ہی ذیلی اکائی انتہائی محفوظ دکھائی دیتی ہے، مختلف انواع کے درمیان ترتیب کی شناخت اکثر 30 فیصد سے کم ہوتی ہے۔ سی ڈی ٹی اے کا سالماتی وزن 23 کے ڈی اے سے 30 کے ڈی اے تک ہوتا ہے، جبکہ سی ڈی ٹی سی پرجاتیوں کے لحاظ سے 19 کے ڈی اے سے 21 کے ڈی اے تک ہوتا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ سرگرمی سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی دونوں ہدف خلیوں کی سطح سے جڑے ہوئے ہیں۔ اس بائنڈنگ کا صحیح طریقہ کار واضح نہیں ہے، اور ہو سکتا ہے کہ مختلف انواع کے سی ڈی ٹی ٹاکسن کے درمیان محفوظ نہ ہو۔ سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی بائنڈنگ کے مجوزہ اہداف میں کولیسٹرول، این سے منسلک گلائکنز، اور گلائکاسفنگولپائڈز شامل ہیں۔ موجودہ تحقیق نے ان مجوزہ اہداف کی اصل اہمیت پر متضاد نتائج پیش کیے ہیں۔ سی ڈی ٹی اے اور سی ڈی ٹی سی دونوں میں لیکٹن ڈومینز ہوتے ہیں، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ٹاکسن ہدف سیل کی سطح پر کاربوہائیڈریٹ کے ذریعے جڑا ہو سکتا ہے، جبکہ دیگر تحقیقوں سے پتہ چلتا ہے کہ ہدف سطح کے پروٹین ہیں۔ نوٹز ٹاکسن