‘’The central dogma of molecular حیاتیات deals with the detailed residue-by-residue transfer of sequential information from DNA to protein via RNA. It states that such information is unidirectional from DNA to protein and cannot be transferred from protein to either protein or nucleic acid’’ (Crick F.,1970).
Stanley Miller performed experiments in 1952 and another in 1959 to understand and decipher the origins of life in the primordial earth environment and lived until 2007. During his time, DNA was understood to be an important حیاتیاتی molecule, actually the most important biological molecule in terms of informational polymer. However, Miller seemed to have totally missed explicitly making any mention of ‘nucleic acid related informational molecule’ in his works and thoughts.
ملر کے تجربے کے بارے میں ایک دلچسپ پہلو یہ ہے کہ وہ ابتدائی زمینی حالات میں نیوکلک ایسڈ معلوماتی پولیمر کو تلاش کرنے سے کیوں محروم رہا، اور صرف امینو ایسڈ پر توجہ مرکوز کی؟ کیا اس کی وجہ یہ ہے کہ اس نے فاسفیٹ کے پیشرو استعمال نہیں کیے، حالانکہ فاسفورس کا آتش فشاں پھٹنے کے ابتدائی حالات میں موجود ہونے کا امکان ہے؟ یا اس نے یہ فرض کر لیا تھا۔ پروٹین صرف معلوماتی پولیمر ہو سکتا ہے اور اس لیے صرف امینو ایسڈ کے لیے دیکھا جاتا ہے؟ کیا وہ اس بات پر قائل تھا کہ پروٹین زندگی کی ابتداء کی بنیاد ہے اور اس لیے اپنے تجربے میں صرف امینو ایسڈز کی موجودگی کی تلاش کی یا یہ حقیقت کہ پروٹین انسانی جسم میں تمام افعال انجام دیتے ہیں اور اس کی بنیاد ہیں جو ہم فینوٹائپک طور پر ہیں اور اس وجہ سے وہ زیادہ ہیں۔ نیوکلک ایسڈ سے زیادہ اہم، جو اس نے اس وقت سوچا ہوگا؟
70 سال پہلے پروٹین اور ان کی فعالیت کے بارے میں بہت کچھ جانا جاتا تھا اور اس وقت نیوکلک ایسڈ کے بارے میں کم معلوم تھا۔ چونکہ پروٹین جسم میں تمام حیاتیاتی رد عمل کے لیے ذمہ دار ہوتے ہیں، اس لیے ملر نے سوچا کہ انہیں معلوماتی کیریئر ہونا چاہیے۔ اور اس لیے اس نے اپنے تجربات میں صرف پروٹین کے بلاکس کی تلاش کی۔ یہ قابل فہم ہے کہ نیوکلک ایسڈ کے بلڈنگ بلاکس بھی بنائے گئے تھے لیکن وہ ایسی ٹریس مقدار میں موجود تھے جنہیں جدید ترین آلات کی کمی کی وجہ سے پتہ نہیں چل سکا۔
DNA ڈھانچے کا انکشاف ایک سال بعد 1953 میں ہوا، جس نے ڈی این اے کے لیے دوہرے ہیلیکل ڈھانچے کی تجویز پیش کی اور اس کی نقل کی خاصیت کے بارے میں بات کی۔ اس نے مشہور کو جنم دیا۔مرکزی عقیدہ سالماتی حیاتیات کا' 1970 میں مشہور سائنسدان فرانسس کرک کے ذریعہ!1 اور سائنس دان مرکزی عقیدے سے اس قدر مل گئے اور اس پر قائل ہو گئے کہ انہوں نے زمین کے قدیم حالات میں نیوکلک ایسڈ کے پیش رو کے لیے پیچھے مڑ کر نہیں دیکھا۔
ایسا نہیں لگتا کہ کہانی ملر کے ساتھ ختم ہوتی ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ کسی نے بہت طویل عرصے سے زمین کے قدیم حالات میں نیوکلک ایسڈ کے پیش خیمہ کی تلاش نہیں کی ہے – سائنس کے اس تیزی سے آگے بڑھنے والے مرحلے میں کچھ بہت حیران کن ہے۔ اگرچہ پری بائیوٹک سیاق و سباق میں ایڈنائن کی ترکیب کی اطلاعات ہیں۔2 لیکن نیوکلیوٹائڈ پیشگیوں کی پری بائیوٹک ترکیب کی اہم رپورٹس سدرلینڈ کی طرف سے تھیں۔3 2009 اور اس کے بعد۔ 2017 میں محققین4 ملر اور یوری کی طرف سے برقی ڈسچارجز اور ہائی پاور لیزر سے چلنے والے پلازما اثرات کا استعمال کرتے ہوئے آر این اے نیوکلیوبیسز بنانے کے لیے اسی طرح کے کم کرنے والے حالات کی نقل تیار کی گئی۔
اگر ملر نے واقعی پروٹین کو معلوماتی پولیمر کے طور پر سوچا تھا تو سوال یہ پیدا ہوتا ہے، "کیا واقعی پروٹین ایک معلوماتی پولیمر ہے"؟ 'مرکزی عقیدہ' کے تقریباً نصف صدی کے غلبے کے بعد، ہمیں کونین کا کاغذ دیکھنے کو ملتا ہے۔5 2012 کا عنوان 'کیا مرکزی عقیدہ اب بھی کھڑا ہے؟ پریون کی کہانی، ایک غلط فولڈ پروٹین جو بیماری کا سبب بنتا ہے، اس کا ایک معاملہ ہے۔ جسم میں غلط فولڈ پرین پروٹین مدافعتی ردعمل کو کیوں متحرک نہیں کرتا ہے اور/یا نظام سے خارج ہوجاتا ہے؟ اس کے بجائے، یہ غلط فولڈ پروٹین اس سے ملتے جلتے دوسرے پروٹینوں کو "خراب" بنانا شروع کر دیتا ہے جیسا کہ CZD بیماری میں ہوتا ہے۔ کیوں "اچھے" پروٹین کو دوسرے "خراب" پروٹین کے ذریعہ غلط فولڈ کرنے کے لئے ہدایت / حکم دیا جاتا ہے اور سیلولر مشینری اسے کیوں نہیں روکتی ہے؟ اس غلط فولڈ پروٹین کے پاس کون سی معلومات ہے جو اسی طرح کے دوسرے پروٹینوں میں "منتقل" ہو جاتی ہے اور وہ بے ترتیبی سے کام کرنا شروع کر دیتے ہیں؟ مزید برآں، prions انتہائی غیر معمولی خصوصیات کو ظاہر کرتے ہیں، خاص طور پر علاج کے لیے غیر معمولی مزاحمت جو کہ نیوکلک ایسڈ کے چھوٹے سے چھوٹے مالیکیولز جیسے کہ زیادہ خوراک والی UV شعاع ریزی کو بھی غیر فعال کر دیتی ہے۔6. صابن کی موجودگی میں 100 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر پری ہیٹنگ کے ذریعے پران کو تباہ کیا جا سکتا ہے جس کے بعد انزیمیٹک علاج کیا جاتا ہے۔7.
خمیر کے مطالعے سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ پرین پروٹین میں ایک بے ترتیب پرین کا تعین کرنے والا ڈومین ہوتا ہے جو اس کی تبدیلی کو اچھے سے "خراب" پروٹین میں منتقل کرتا ہے۔8. پریون کی تشکیل کم تعدد پر بے ساختہ بنتی ہے (10-6 کے آرڈر پر)9 اور prion کی حالت میں جانے اور جانے سے تناؤ کے حالات میں اضافہ ہوتا ہے۔10. اتپریورتیوں کو ہیٹرولوگس پرین جینز میں الگ تھلگ کر دیا گیا ہے، پرین کی تشکیل کی بہت زیادہ تعدد کے ساتھ11.
کیا مندرجہ بالا مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ غلط فولڈ شدہ پرین پروٹین دوسرے پروٹینوں کو معلومات منتقل کرتے ہیں اور ممکنہ طور پر ڈی این اے میں واپس جاسکتے ہیں تاکہ پرین جینز میں تغیرات پیدا ہوں؟ پرین پر منحصر فینوٹائپک موروثی کا جینیاتی انضمام بتاتا ہے کہ یہ ممکن ہے۔ تاہم، آج تک، معکوس ترجمہ (پروٹین سے ڈی این اے) دریافت نہیں ہوسکا ہے اور ایسا لگتا ہے کہ مرکزی عقیدہ کے مضبوط اثر و رسوخ اور اس طرح کی کوششوں کے لیے مالی اعانت کی ممکنہ کمی کی وجہ سے اس کے کبھی دریافت ہونے کا امکان نہیں ہے۔ تاہم، یہ قابل فہم ہے کہ پروٹین سے ڈی این اے میں معلومات کی منتقلی کے چینل کے لیے بنیادی مالیکیولر میکانزم فرضی الٹا ترجمہ سے بالکل مختلف ہیں اور کسی وقت سامنے آ سکتے ہیں۔ اس کا جواب دینا مشکل سوال ہے لیکن یقینی طور پر تحقیق کا آزادانہ جذبہ سائنس کا خاصہ ہے اور کسی عقیدہ یا فرقے سے شادی کرنا سائنس کے لیے ناسور ہے اور اس میں سائنسی برادری کی سوچ کو پروگرام کرنے کی صلاحیت ہے۔
***
حوالہ جات:
1. کریک ایف.، 1970. مالیکیولر بائیولوجی کا سنٹرل ڈوگما۔ فطرت 227، 561–563 (1970)۔ DOI: https://doi.org/10.1038/227561a0
2. McCollom TM., 2013. Miller-Urey and Beyond: ہم نے پچھلے 60 سالوں میں Prebiotic Organic Synthesis Reactions کے بارے میں کیا سیکھا ہے؟ زمین اور سیاروں کے سائنس کا سالانہ جائزہ۔ والیوم 41:207-229 (جلد کی اشاعت کی تاریخ مئی 2013) پہلی بار 7 مارچ 2013 کو پیشگی جائزہ کے طور پر آن لائن شائع ہوا۔ DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457
3. Powner, M., Gerland, B. & Sutherland, J., 2009. ایکٹیویٹڈ pyrimidine ribonucleotides کی prebiotically plusible حالات میں ترکیب۔ فطرت 459، 239–242 (2009)۔ https://doi.org/10.1038/nature08013
4. Ferus M, Pietrucci F, et al 2017. ملر-Urey کو کم کرنے والے ماحول میں نیوکلیو بیسز کی تشکیل۔ PNAS اپریل 25، 2017 114 (17) 4306-4311; پہلی بار 10 اپریل 2017 کو شائع ہوا۔ DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114
5. کونین، ای وی 2012۔ کیا مرکزی عقیدہ اب بھی قائم ہے؟۔ Biol Direct 7, 27 (2012)۔ https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-27
6. Bellinger-Kawahara C, Cleaver JE, Diener TO, Prusiner SB: پیوریفائیڈ اسکریپی پرینز UV شعاع ریزی سے غیر فعال ہونے کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں۔ جے ویرول۔ 1987، 61 (1): 159-166۔ پر آن لائن دستیاب ہے۔ https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3097336/
7. Langeveld JPM، Jeng-Jie Wang JJ، et al 2003. متاثرہ مویشیوں اور بھیڑوں سے برین اسٹیم میں پرین پروٹین کا انزیمیٹک انحطاط۔ جرنل آف انفیکشن ڈیزیز، جلد 188، شمارہ 11، 1 دسمبر 2003، صفحات 1782–1789۔ DOI: https://doi.org/10.1086/379664.
8. مکوپادھیائے ایس، کرشنن آر، لیمکے ای اے، لنڈکویسٹ ایس، ڈینیز اے اے: ایک مقامی طور پر کھلا ہوا خمیری مونومر منہدم اور تیزی سے اتار چڑھاؤ والے ڈھانچے کا ایک جوڑا اپناتا ہے۔ Proc Natl Acad Sci US A. 2007, 104 (8): 2649-2654۔ 10.1073/pnas.0611503104..DOI:: https://doi.org/10.1073/pnas.0611503104
9. چرنوف YO، نیونم جی پی، کمار جے، ایلن کے، زنک AD: خمیر میں پروٹین میوٹیٹر کے ثبوت: [PSI] prion کی تشکیل، استحکام، اور زہریلا میں Hsp70 سے متعلق چیپرون ssb کا کردار۔ مول سیل بائیول۔ 1999، 19 (12): 8103-8112۔ DOI: https://doi.org/10.1128/mcb.19.12.8103
10. Halfmann R، Alberti S، Lindquist S: Prions، protein homeostasis، and phenotypic diversity. رجحانات سیل بائیول۔ 2010، 20 (3): 125-133۔ 10.1016/j.tcb.2009.12.003.DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2009.12.003
11. Tuite M, Stojanovski K, Ness F, Merritt G, Koloteva-Levine N: خمیری پرانوں کی ڈی نوو تشکیل کے لیے اہم سیلولر عوامل۔ بائیو کیم سوک ٹرانس۔ 2008, 36 (Pt 5): 1083-1087.DOI: https://doi.org/10.1042/BST0361083
***
