ایک نئی ہندسی شکل دریافت کی گئی ہے جو مڑے ہوئے بافتوں اور اعضاء کو بناتے وقت اپکلا خلیوں کی تین جہتی پیکنگ کے قابل بناتی ہے۔
ہر جاندار ایک ہی کے طور پر شروع ہوتا ہے۔ سیل، جو پھر مزید خلیوں میں تقسیم ہوتا ہے، جو مزید تقسیم اور ذیلی تقسیم ہوتا ہے جب تک کہ اربوں تک خلیات پورے حیاتیات کو تخلیق کرنے کے لئے بنائے جاتے ہیں. اس کے سب سے پراسرار پہلوؤں میں سے ایک ہے۔ حیاتیات کس طرح خلیات سے شروع ہو کر پہلے ٹشوز اور پھر اعضاء بنتے ہیں۔ بنیادی طور پر، جنین کی ایک سادہ ساخت صرف چند خلیات سے بنتی ہے ایک جاندار بن جاتی ہے جس کے پیچیدہ اعضاء ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، لاکھوں اپکلا خلیے ایک ساتھ مل کر تشکیل دیتے ہیں۔ انسانی جلد، ہمارا سب سے بڑا عضو اور سب سے مضبوط رکاوٹ۔ اگر ہماری جلد ایک مکمل طور پر چپٹی سطح تھی، معلوم ہندسی شکلیں جلد بنانے کے لیے ایک ساتھ اسٹیک کی جا سکتی تھیں۔ لیکن چونکہ ہمارا جسم چپٹا نہیں ہے ان اپکلا خلیات کو خود کو موڑنا اور موڑنا پڑتا ہے۔ اپیتھیلیل خلیے نہ صرف ہماری جلد کی بیرونی تہہ بناتے ہیں، بلکہ وہ لائن بھی بناتے ہیں۔ خون برتنوں کے ساتھ ساتھ تمام جانوروں کے اعضاء۔ جب جنین کی نشوونما ہوتی ہے، ؤتکوں کو (خلیوں سے بنا) جھک کر پیچیدہ سہ جہتی شکلیں بنتی ہیں جو پھر دل یا جگر وغیرہ جیسے اعضاء بن جاتی ہیں۔ ابتدائی بلاک اپکلا خلیات کو 'حرکت' کرتے ہیں اور 'جوائن' کرتے ہیں اپنے آپ کو منظم کرنے کے لیے اور مضبوطی سے پیک کرتے ہیں تاکہ کسی عضو کو اس کا آخری تین۔ جہتی شکل چونکہ زیادہ تر اعضاء مڑے ہوئے ڈھانچے ہیں۔ گھماؤ کی اس ضرورت کی وجہ سے، یہ سمجھا جاتا ہے کہ اپکلا خلیات جو اعضاء کو لائن میں رکھتے ہیں کالم یا بوتل کی شکل اختیار کرنا پڑتی ہے تاکہ وہ اعضاء کو گھیرنے کے قابل ہو جائے جب برانن بڑھ رہا ہو۔ اپیٹیلیل سیل دوسرے کام بھی فراہم کرتے ہیں جیسے انفیکشن کے خلاف رکاوٹ بنانا اور غذائی اجزاء کو جذب کرنا۔
ایک نئی شکل دریافت ہوئی!
سیویل یونیورسٹی، اسپین اور لیہائی یونیورسٹی، یو ایس اے کے محققین نیچر کمیونیکیشنز میں شائع ہونے والی اپنی تحقیق میں یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ اپیتھیلیل خلیے 'ٹوئسٹڈ پرزم' جیسی شکل اختیار کرتے ہیں۔ اس نئی ٹھوس ہندسی شکل کو 'ڈب' کیا گیا ہے۔scutoid' یہ شکل اپکلا خلیوں کو اعضاء کو سہ جہتی کور فراہم کرنے کے اپنے مقصد کو حاصل کرنے کے قابل بناتی ہے۔ Scutoid ایک پرزم کی طرح کا ڈھانچہ ہے، جس کے ایک طرف چھ طرف اور دوسری طرف پانچ ہوتے ہیں اور پرزم کے لمبے کناروں میں سے ایک پر مثلث کا چہرہ ہوتا ہے۔ سکوٹائیڈ کی یہ انوکھی ساخت ان کو باری باری پانچ رخا اور چھ رخی سروں کے ساتھ جمع کرنا ممکن بناتی ہے جس سے خمیدہ سطحیں بنتی ہیں۔ یہ نام جیومیٹری میں موجود نہیں ہے اور اس کا انتخاب محققین نے محتاط غور و فکر کے بعد کیا ہے اور اس کا انتخاب چقندر کے سکیٹیلم کی شکل کے ساتھ اسکیوٹائیڈ کی مماثلت کی وجہ سے کیا گیا ہے جو کہ ایک کیڑے کی چھاتی کا پچھلا حصہ ہے۔
Scutoid شکل بہت زیادہ ہے
محققین نے Voronoi ڈایاگرامنگ کا استعمال کرتے ہوئے کمپیوٹیشنل ماڈلنگ تکنیک کا استعمال کیا۔ مختلف شعبوں میں ہندسی شکلوں کو سمجھنے کے لیے یہ سب سے زیادہ استعمال ہونے والا ٹول ہے۔ ماڈلنگ کے تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ جیسے جیسے ٹشو میں گھماؤ بڑھتا ہے، ان ٹشوز پر مشتمل خلیات صرف کالموں اور بوتل کی شکلوں سے زیادہ پیچیدہ شکلیں استعمال کرتے ہیں جیسا کہ پہلے خیال کیا جاتا تھا۔ اپکلا خلیے ایک ایسی شکل اختیار کرتے ہیں جس کی پہلے وضاحت نہیں کی گئی تھی اور یہ خاص شکل خلیوں کو زیادہ سے زیادہ توانائی کے قابل بنانے میں مدد کرتی ہے جبکہ ایک مستحکم پیکنگ کو زیادہ سے زیادہ کرتی ہے۔ محققین نے اپنے خیالات کا تجزیہ کرنے کے لیے مختلف جانوروں میں مختلف ٹشوز کی تین جہتی پیکنگ کو قریب سے دیکھا۔ تجرباتی اعداد و شمار نے ثابت کیا کہ اپکلا خلیات بالکل اسی طرح کو اپناتے ہیں۔ 3D محرکات جیسا کہ کمپیوٹیشنل ماڈلنگ کے ذریعہ پیش گوئی کی گئی ہے۔ لہذا یہ نئی شکل scutoid موڑنے اور گھماؤ کرنے میں مدد کرتا ہے اور خلیات کو مستحکم طور پر پیک رہنے کے بہترین طریقے کی اجازت دیتا ہے۔ ایک بار یہ ثابت کرنے کے بعد کہ ایک نئی شکل موجود ہے، محققین نے دوسرے جانداروں میں سکوٹائیڈ نما شکل کی موجودگی کے لیے دریافت کیا اور انھوں نے پایا کہ یہ شکل بہت زیادہ موجود تھی۔ یہ سکوٹائیڈ جیسی شکلیں زیبرا مچھلی کے اپکلا خلیوں اور پھلوں کی مکھیوں کے لعاب کے غدود میں بھی پائی گئی ہیں اور خاص طور پر ان خطوں میں جہاں بافتوں کو چپٹی شکل کی بجائے سب سے زیادہ گھماؤ کی ضرورت ہوتی ہے۔
یہ ایک بہت ہی دلچسپ اور انوکھی دریافت ہے جو ہماری سمجھ کو مزید آگے بڑھا سکتی ہے اور اعضاء کی سہ جہتی تنظیم (مورفوجینیسیس) کو کنٹرول کرنے میں ہماری مدد کر سکتی ہے۔ یہ اس بات پر مزید روشنی ڈال سکتا ہے کہ جب کوئی عضو صحیح طریقے سے نہیں بنتا ہے تو کیا ہوتا ہے جس کی وجہ سے بیماریاں ہوتی ہیں۔ بڑھتے ہوئے مصنوعی اعضاء اور ٹشو انجینئرنگ کے میدان میں یہ بہت مددگار ثابت ہو سکتا ہے کیونکہ صحیح پیکنگ ڈھانچے کے ساتھ سہاروں کی تعمیر بہتر نتائج کا باعث بنے گی۔ اس نئی شکل کی دریافت میں مختلف سائنسی شعبوں میں ممکنہ اطلاقات ہیں۔
***
{آپ اصل تحقیقی مقالے کو ذیل میں دیے گئے DOI لنک پر کلک کر کے پڑھ سکتے ہیں جو حوالہ دیئے گئے ماخذ کی فہرست میں ہے}
ذرائع)
Gómez-Gálvez P et al. 2018. Scutoids اپیتھیلیا کی تین جہتی پیکنگ کا ہندسی حل ہیں۔ فطرت، قدرت مواصلات. 9(1)۔
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05376-1
***
