مائیکرو آر این اے: وائرل انفیکشنز میں عمل کے طریقہ کار کی نئی تفہیم اور اس کی اہمیت

مائیکرو آر این اے یا مختصر میں ایم آر این اے (ایم آر این اے یا میسنجر آر این اے کے ساتھ الجھن میں نہ پڑیں) کو 1993 میں دریافت کیا گیا تھا اور جین کے اظہار کو منظم کرنے میں ان کے کردار کے لیے پچھلی دو دہائیوں یا اس سے زیادہ عرصے میں بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے۔ miRNAs کا اظہار مختلف جسم کے خلیوں اور بافتوں میں ہوتا ہے۔ کوئنز یونیورسٹی، بیلفاسٹ کے سائنسدانوں کی حالیہ تحقیق نے مدافعتی نظام کے ضابطے میں miRNAs کے میکانکی کردار کو بے نقاب کیا ہے جب جسم کے خلیوں کو وائرس سے چیلنج کیا جاتا ہے۔ یہ نتائج نئے علاج کی ترقی کے اہداف کے طور پر بیماری اور ان کے استحصال کے بارے میں بہتر تفہیم کا باعث بنیں گے۔  

مائیکرو آر این اے یا miRNAs ٹرانسکرپشن کے بعد کے عمل جیسے تفریق، میٹابولک ہومیوسٹاسس، پھیلاؤ اور اپوپٹوسس میں ان کے کردار کی وجہ سے پچھلی دو دہائیوں میں مقبولیت حاصل کی ہے۔ ^{(1 5)}. miRNAs چھوٹے سنگل پھنسے ہوئے ہیں۔ آرینی وہ سلسلے جو کسی بھی پروٹین کے لیے انکوڈ نہیں کرتے ہیں۔ وہ بڑے پیشروؤں سے اخذ کیے گئے ہیں، جو دوہرے پھنسے ہوئے ہیں۔ آر این اے. کی بایوجنسیس miRNA سیل کے نیوکلئس میں شروع ہوتا ہے اور اس میں پرائمری کی نسل شامل ہوتی ہے۔ miRNA کی طرف سے نقلیں آرینی پولیمریز II کے بعد ایک انزائم کمپلیکس کے ذریعہ پری miRNA ہیئرپین کو جاری کرنے کے لئے بنیادی ٹرانسکرپٹ کو تراشنا۔ پرائمری miRNA پھر اسے سائٹوپلازم میں ایکسپورٹ کیا جاتا ہے جہاں اس پر DICER (ایک پروٹین کمپلیکس جو پری miRNA کو مزید صاف کرتا ہے) کے ذریعے عمل کیا جاتا ہے، اس طرح بالغ سنگل پھنسے ہوئے miRNA پیدا ہوتا ہے۔ بالغ miRNA خود کو RNA induced silencing complex (RISC) کے حصے کے طور پر ضم کرتا ہے اور RISC کو تکمیلی علاقوں میں باندھ کر ٹرانسکرپشن کے بعد کے جین کی خاموشی کو اکساتا ہے، جو 3' غیر ترجمہ شدہ علاقوں (UTRs) کے اندر پائے جاتے ہیں، ہدف mRNAs میں۔ 

کہانی کا آغاز 1993 میں کی دریافت کے ساتھ ہوا۔ miRNAs in سی لی اور ان کے ساتھیوں کی طرف سے ⁽⁶⁾. یہ دیکھا گیا کہ LIN-14 پروٹین کو lin-4 نامی ایک اور نقل شدہ جین کے ذریعہ کم کیا گیا تھا اور یہ نیچے کی سطح میں لاروا کی نشوونما کے لئے ضروری تھا۔ سی اسٹیج L1 سے L2 تک جاری ہے۔ نقل شدہ lin-4 کے نتیجے میں LIN-14 اظہار کو lin-3 کے 4'UTR خطے میں تکمیلی بائنڈنگ کے ذریعے کم کیا گیا۔ MRNAمیں تھوڑی تبدیلیوں کے ساتھ MRNA lin-4 کی سطح۔ یہ رجحان ابتدائی طور پر خصوصی اور مخصوص سمجھا جاتا تھا۔ سی ایلیگنز، تقریباً 2000 تک، جب وہ جانوروں کی دوسری انواع میں دریافت ہوئے تھے۔ ⁽⁷⁾. اس کے بعد سے، تحقیقی مضامین کا ایک سیلاب آیا ہے جس میں پودوں اور جانوروں دونوں میں miRNAs کی دریافت اور وجود کو بیان کیا گیا ہے۔ 25000 سے زیادہ miRNAs اب تک دریافت ہو چکے ہیں اور بہت سے لوگوں کے لیے، حیاتیات کی حیاتیات میں وہ جو کردار ادا کرتے ہیں، وہ ابھی تک غیر واضح ہے۔ 

miRNAs ان کے زیر کنٹرول mRNA کے 3' UTRs میں تکمیلی سائٹس کا پابند ہو کر mRNAs کو نقل کے بعد دبا کر اپنے اثرات مرتب کریں۔ ایک مضبوط تکمیل ایم آر این اے کو تنزلی کے لیے متعین کرتی ہے جبکہ کمزور تکمیل ایم آر این اے کی سطحوں میں کسی قسم کی تبدیلی کا سبب نہیں بنتی بلکہ ترجمے کی روک تھام کا سبب بنتی ہے۔ اگرچہ miRNA کا بڑا کردار نقلی جبر میں ہے، لیکن یہ غیر معمولی معاملات میں ایکٹیویٹر کے طور پر بھی کام کرتے ہیں۔ ⁽⁸⁾. miRNAs جنین کی حالت سے لے کر اعضاء اور اعضاء کے نظام کی نشوونما تک جینز اور جین کی مصنوعات کو ریگولیٹ کرکے حیاتیات کی نشوونما میں ایک ناگزیر کردار ادا کرتے ہیں۔ ^{(9 11)}. سیلولر ہومیوسٹاسس کو برقرار رکھنے میں ان کے کردار کے علاوہ، miRNAs کو مختلف بیماریوں میں بھی ملوث کیا گیا ہے جیسے کینسر (miRNAs ایکٹیویٹر اور جینز کو دبانے والے دونوں کے طور پر کام کرنا)، نیوروڈیجینریٹو عوارض اور قلبی امراض۔ مختلف بیماریوں میں ان کے کردار کو سمجھنا اور واضح کرنا بیماریوں سے بچاؤ کے لیے ہم آہنگ نئے علاج کے طریقوں کے ساتھ نئے بائیو مارکر کی دریافت کا باعث بن سکتا ہے۔ miRNAs بیماری کے خلاف موثر ردعمل پیدا کرنے کے لیے مدافعتی نظام کے جینز کو ریگولیٹ کرکے مائکرو آرگنزم جیسے بیکٹیریا اور وائرس سے ہونے والے انفیکشن کی نشوونما اور روگجنن میں بھی اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ وائرل انفیکشن کی صورت میں، ٹائپ I انٹرفیرون (IFN الفا اور IFN بیٹا) کو اینٹی وائرل سائٹوکائنز کے طور پر جاری کیا جاتا ہے جو کہ بدلے میں مدافعتی نظام کو ایک جنگی ردعمل کو بڑھانے کے لیے ماڈیول کرتا ہے۔ ⁽¹²)۔ انٹرفیرون کی پیداوار کو نقل اور ترجمہ دونوں سطحوں پر سختی سے کنٹرول کیا جاتا ہے اور میزبان کی طرف سے اینٹی وائرل ردعمل کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ تاہم، وائرس اس مدافعتی ردعمل کو دبانے کے لیے میزبان خلیوں کو دھوکہ دینے کے لیے کافی تیار ہوئے ہیں، وائرس کو اس کی نقل کے لیے فائدہ فراہم کرتے ہیں اور اس طرح بیماری کی علامات کو بڑھاتے ہیں۔ ^{(12، 13)}. وائرل انفیکشن کے بعد میزبان کی طرف سے IFN کی پیداوار کے درمیان تعامل کا سخت کنٹرول اور انفیکشن کرنے والے وائرس کے ذریعے اس کو دبانا مذکورہ وائرس کی وجہ سے ہونے والی بیماری کی حد اور مدت کا تعین کرتا ہے۔ اگرچہ IFN کی پیداوار اور متعلقہ IFN محرک جینز (ISGs) کا نقلی کنٹرول اچھی طرح سے قائم ہے۔ ⁽¹⁴⁾، ترجمہی کنٹرول کا طریقہ کار ابھی تک مضحکہ خیز ہے۔ ⁽¹⁵⁾. 

McGill یونیورسٹی، کینیڈا کے محققین کی طرف سے حالیہ مطالعہ اور کوئنز یونیورسٹی، بیلفاسٹ کے ترجمہی کنٹرول کی میکانکی سمجھ فراہم کرتا ہے۔ آئی ایف این پیداوار جو IFN-beta کی پیداوار کو دبانے اور miRNA, miR-4a کی شمولیت کو دبانے میں 34EHP پروٹین کے کردار کو نمایاں کرتی ہے۔ 4EHP Ifnb34 mRNA کی miR-1a-حوصلہ افزائی ترجمہی خاموشی کو ماڈیول کرکے IFN کی پیداوار کو کم کرتا ہے۔ RNA وائرس اور IFN بیٹا انڈکشن کے ساتھ انفیکشن miR-34a miRNA کی سطح کو بڑھاتا ہے، ایک منفی فیڈ بیک ریگولیٹری لوپ کو متحرک کرتا ہے جو 4EHP کے ذریعے IFN بیٹا اظہار کو دباتا ہے۔ ⁽¹⁶⁾. موجودہ وبائی امراض کے تناظر میں یہ مطالعہ بہت اہمیت کا حامل ہے۔ کوویڈ ۔19 (ایک RNA وائرس کی وجہ سے ہونے والا انفیکشن) کیونکہ یہ بیماری کو مزید سمجھنے میں مدد کرے گا اور miR-34a miRNA کی سطح کو ڈیزائنر ایکٹیویٹرز/انحیبیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے اور کلینیکل ٹرائلز میں ان کی جانچ کرکے انفیکشن سے نمٹنے کے نئے طریقوں کی طرف لے جائے گا۔ IFN ردعمل پر اس کے اثرات۔ IFN بیٹا تھراپی کا استعمال کرتے ہوئے کلینیکل ٹرائلز کی رپورٹس موجود ہیں ⁽¹⁷⁾ اور یہ مطالعہ ہومیوسٹیٹک ماحول کو برقرار رکھنے کے لیے میزبان ٹرانسلیشنل مشینری کو اندرونی طور پر ریگولیٹ کرنے میں miRNA کے کردار کو اجاگر کرتے ہوئے مالیکیولر میکانزم کو کھولنے میں مدد کرے گا۔ 

اس طرح کے اور دیگر معروف اور ابھرتے ہوئے پر مستقبل کی تحقیقات اور تحقیق miRNAs جینومک، ٹرانسکرپٹومک، اور/یا پروٹومک ڈیٹا کے ساتھ ان نتائج کے انضمام کے ساتھ، نہ صرف سیلولر تعاملات اور بیماری کے بارے میں ہماری میکانکی سمجھ میں اضافہ کرے گا، بلکہ یہ ناول کی طرف بھی لے جائے گا۔ miRNA ایم آر این اے کو ایکٹیمیر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے علاج پر مبنی علاج miRNAs جن کو تبدیل یا حذف کر دیا گیا ہے) اور انٹیگومیرس (miRNAs کو مخالف کے طور پر استعمال کرنا جہاں مذکورہ mRNA کی غیر معمولی اپ گریجشن ہو) مروجہ اور ابھرتی ہوئی انسانی اور جانوروں کی بیماریوں کے لیے۔  

*** 

حوالہ جات  

1. Clairea T, Lamarthée B, Anglicheau D. MicroRNAs: چھوٹے مالیکیولز، بڑے اثرات، اعضاء کی پیوند کاری میں موجودہ رائے: فروری 2021 – جلد 26 – شمارہ 1 – p 10-16۔ DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835  

2. Ambros V. جانوروں کے مائکرو آر این اے کے افعال۔ فطرت 2004، 431 (7006): 350-5۔ DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871  

3. بارٹیل ڈی پی۔ مائیکرو آر این اے: جینومکس، بایوجنسیس، میکانزم، اور فنکشن۔ سیل 2004، 116 (2): 281–97۔ DOI: https://10.1016/S0092-8674(04)00045-5  

4. جانسن ایم ڈی اور لنڈ اے ایچ مائکرو آر این اے اور کینسر۔ مالیکیولر آنکولوجی۔ 2012، 6 (6): 590-610۔ DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006  

5. بھاسکرن ایم، موہن ایم مائیکرو آر این اے: تاریخ، بایوجنسیس، اور جانوروں کی نشوونما اور بیماری میں ان کا ارتقاء پذیر کردار۔ ویٹ پاتھول. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820 

6. Rosalind C. Lee, Rhonda L. Feinbaum, Victor Ambros. C. elegans heterochronic جین lin-4 چھوٹے RNAs کو lin-14، سیل، والیم 75، شمارہ 5,1993، صفحہ 843-854، ISSN 0092-8674 میں اینٹی سینس کی تکمیل کے ساتھ انکوڈ کرتا ہے۔ DOI: https://doi.org/10.1016/0092-8674(93)90529-Y 

7. Pasquinelli A.، Reinhart B.، Slack F. ET اللہ تعالی. کی ترتیب اور وقتی اظہار کا تحفظ let-7 heterochronic ریگولیٹری آر این اے۔ فطرت، قدرت 408، 86-89 (2000)۔ DOI: https://doi.org/10.1038/35040556 

8. واسودیون ایس، ٹونگ وائی اور سٹیٹز جے اے۔ جبر سے ایکٹیویشن کی طرف جانا: مائیکرو آر این اے ترجمے کو ریگولیٹ کر سکتے ہیں۔ سائنس  21 دسمبر 2007: والیوم۔ 318، شمارہ 5858، صفحہ 1931-1934۔ DOI: https://doi.org/10.1126/science.1149460 

9. Bernstein E, Kim SY, Carmell MA, et al. ڈیسر ماؤس کی نشوونما کے لیے ضروری ہے۔ نیٹ جینیٹ 2003; 35:215–217۔ DOI: https://doi.org/10.1038/ng1253 

10. کلوسٹر مین ڈبلیو پی، پلاسٹرک آر ایچ۔ جانوروں کی نشوونما اور بیماری میں مائکرو آر این اے کے متنوع افعال۔ دیو سیل۔ 2006; 11:441–450۔ DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009 

11. Wienholds E، Koudijs MJ، van Eeden FJM، et al. مائیکرو آر این اے پیدا کرنے والا انزائم Dicer1 زیبرا فش کی نشوونما کے لیے ضروری ہے۔ نیٹ جینیٹ 2003; 35:217–218۔ DOI: https://doi.org/10.1038/ng1251 

12. ہالر او، کوچز جی اور ویبر ایف۔ انٹرفیرون رسپانس سرکٹ: پیتھوجینک وائرس کے ذریعے انڈکشن اور دبانا۔ وائرولوجی جلد 344، شمارہ 1، 2006، صفحات 119-130، ISSN 0042-6822، DOI: https://doi.org/10.1016/j.virol.2005.09.024 

13. McNab F, Mayer-Barber K, Sher A, Wack A, O'Garra A. متعدی بیماری میں ٹائپ I انٹرفیرون۔ نیٹ ریو امیونول۔ فروری 2015؛ 15(2):87-103۔ DOI: https://doi.org/10.1038/nri3787 

14. Apostolou, E., and Thanos, D. (2008). وائرس کا انفیکشن NF-kappa-B پر منحصر انٹرکروموسومل ایسوسی ایشنز کو اکساتا ہے جو monoallelic IFN-b جین اظہار میں ثالثی کرتا ہے۔ سیل 134، 85–96۔ DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2008.05.052   

15. ساون، آر (2014)۔ انٹرفیرون اور ان کے سگنلنگ پاتھ ویز کا پوسٹ ٹرانسکرپشن ریگولیشن۔ J. Interferon Cytokine Res. 34، 318–329۔ DOI: https://doi.org/10.1089/jir.2013.0117  

16. ژانگ ایکس، چپات سی وغیرہ۔ کیپ بائنڈنگ پروٹین 4EHP کے ذریعہ اینٹی وائرل استثنیٰ کا مائکرو آر این اے ثالثی ترجمہی کنٹرول۔ مالیکیولر سیل 81، 1–14 2021۔ شائع شدہ: فروری 12، 2021۔ DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.01.030

17. SCIEU 2021. COVID-19 کے علاج کے لیے Interferon-β: Subcutaneous Administration زیادہ موثر۔ سائنسی یورپی. 12 فروری 2021 کو پوسٹ کیا گیا۔ آن لائن دستیاب ہے۔ http://scientificeuropean.co.uk/interferon-β-for-treatment-of-covid-19-subcutaneous-administration-more-effective/ 14 فروری 2021 کو رسائی ہوئی۔  

***