۔ انسانی جینوم پروجیکٹ نے انکشاف کیا کہ ~1-2% ہمارے جینوم فعال پروٹین بناتا ہے جبکہ باقی 98-99% کا کردار خفیہ رہتا ہے۔ محققین نے اس کے آس پاس کے اسرار سے پردہ اٹھانے کی کوشش کی ہے اور یہ مضمون اس کے کردار اور مضمرات کے بارے میں ہماری سمجھ پر روشنی ڈالتا ہے۔ انسانی صحت اور بیماریاں.
اس وقت سے انسانی جینوم پروجیکٹ (HGP) اپریل 2003 میں مکمل ہوا۔1، یہ سوچا گیا تھا کہ کی پوری ترتیب کو جان کر انسانی جینوم جو 3 بلین بیس جوڑوں یا 'حروف کے جوڑے' پر مشتمل ہوتا ہے، جینوم ایک کھلی کتاب ہوگی جس کا استعمال کرتے ہوئے محققین اس بات کی نشاندہی کرنے کے قابل ہوں گے کہ ایک پیچیدہ حیاتیات کس طرح a انسانی ایسے کام جو آخر کار مختلف قسم کی بیماریوں کے لیے ہمارے رجحانات کو تلاش کرنے کا باعث بنیں گے، بیماری کیوں ہوتی ہے اس کے بارے میں ہماری سمجھ میں اضافہ کریں گے اور ان کا علاج بھی تلاش کریں گے۔ تاہم، صورتحال اس وقت بہت پریشان ہو گئی جب سائنس دان اس کے صرف ایک حصے (صرف ~1-2%) کو سمجھنے میں کامیاب ہو گئے جو کہ فعال پروٹین بناتا ہے جو ہمارے فینوٹائپک وجود کا فیصلہ کرتے ہیں۔ فعال پروٹین بنانے میں DNA کے 1-2% کا کردار مالیکیولر بائیولوجی کے مرکزی اصول کی پیروی کرتا ہے جس میں کہا گیا ہے کہ DNA کو RNA بنانے کے لیے سب سے پہلے نقل کیا جاتا ہے، خاص طور پر mRNA کو ٹرانسکرپشن نامی ایک عمل کے ذریعے جس کے بعد mRNA کے ذریعے ترجمے کے ذریعے پروٹین کی پیداوار ہوتی ہے۔ مالیکیولر بائیولوجسٹ کی زبان میں، یہ 1-2٪ انسانی جینوم فعال پروٹین کے لئے کوڈ باقی 98-99% کو 'جنک ڈی این اے' یا 'تاریک' کہا جاتا ہے۔ فرق پڑتا ہے' جو اوپر مذکور کوئی بھی فعال پروٹین تیار نہیں کرتا ہے اور ہر بار 'بیگیج' کے طور پر لے جایا جاتا ہے۔ انسانی وجود پیدا ہوتا ہے. باقی 98-99٪ کے کردار کو سمجھنے کے لئے جینوم, ENCODE ( ڈی این اے عناصر کا اینسائیکلوپیڈیا) پروجیکٹ2 ستمبر 2003 میں نیشنل کی طرف سے شروع کیا گیا تھا انسانی جینوم ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (NHGRI)۔
ENCODE پروجیکٹ کے نتائج نے انکشاف کیا ہے کہ اندھیرے کی اکثریت فرق پڑتا ہے'' نان کوڈنگ ڈی این اے کی ترتیبوں پر مشتمل ہے جو مختلف قسم کے خلیوں میں اور وقت کے مختلف مقامات پر جین کو آن اور آف کرکے ضروری ریگولیٹری عناصر کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ان ریگولیٹری ترتیبوں کی مقامی اور وقتی کارروائیاں ابھی تک پوری طرح واضح نہیں ہیں، کیونکہ ان میں سے کچھ (ریگولیٹری عناصر) اس جین سے بہت دور واقع ہیں جن پر وہ عمل کرتے ہیں جبکہ دیگر معاملات میں وہ ایک دوسرے کے قریب ہو سکتے ہیں۔
کے کچھ علاقوں کی ساخت انسانی جینوم کے آغاز سے پہلے ہی مشہور تھا۔ انسانی جینوم اس میں پروجیکٹ ~8% انسانی جینوم وائرل سے ماخوذ ہے۔ جینوم ہمارے ڈی این اے میں بطور ایمبیڈڈ انسانی endogenous retroviruses (HERVs)3. یہ HERVs کو فطری استثنیٰ فراہم کرنے میں ملوث کیا گیا ہے۔ انسان مدافعتی فعل کو کنٹرول کرنے والے جینوں کے لیے ریگولیٹری عناصر کے طور پر کام کر کے۔ اس 8% کی عملی اہمیت کی تصدیق ENCODE پروجیکٹ کے نتائج سے ہوئی جس میں تجویز کیا گیا کہ 'اندھیرے کی اکثریت' فرق پڑتا ہے ریگولیٹری عناصر کے طور پر کام کرتا ہے۔
ENCODE پروجیکٹ کے نتائج کے علاوہ، گزشتہ دو دہائیوں سے تحقیقی اعداد و شمار کی ایک بڑی مقدار دستیاب ہے جو کہ 'اندھیرے' کے لیے قابل احترام ریگولیٹری اور ترقیاتی کردار کی تجویز کرتی ہے۔ فرق پڑتا ہے' استعمال کرنا جینوموسیع ایسوسی ایشن اسٹڈیز (جی ڈبلیو اے ایس)، اس بات کی نشاندہی کی گئی ہے کہ ڈی این اے کے نان کوڈنگ والے علاقوں کی اکثریت عام بیماریوں اور خصلتوں سے وابستہ ہے۔4 اور ان خطوں میں تغیرات بڑی تعداد میں پیچیدہ بیماریوں جیسے کینسر، دل کی بیماری، دماغی امراض، موٹاپا، کے آغاز اور شدت کو کنٹرول کرنے کے لیے کام کرتے ہیں۔5,6. جی ڈبلیو اے ایس کے مطالعے سے یہ بھی انکشاف ہوا ہے کہ جینوم میں ان نان کوڈنگ ڈی این اے سیکونسز کی اکثریت غیر کوڈنگ آر این اے میں نقل ہوتی ہے (ڈی این اے سے آر این اے میں تبدیل ہوتی ہے لیکن ترجمہ نہیں ہوتی ہے) اور ان کے ضابطے کی خرابی تفریق بیماری کا باعث بنتی ہے۔7. اس سے پتہ چلتا ہے کہ نان کوڈنگ RNAs کی بیماری کی نشوونما میں ریگولیٹری کردار ادا کرنے کی صلاحیت8.
مزید یہ کہ، کچھ تاریک مادّہ غیر کوڈنگ ڈی این اے کے طور پر رہتا ہے اور ریگولیٹری انداز میں بڑھانے والے کے طور پر کام کرتا ہے۔ جیسا کہ لفظ سے پتہ چلتا ہے، یہ بڑھانے والے خلیے میں بعض پروٹینوں کے اظہار کو بڑھا کر (بڑھا کر) کام کرتے ہیں۔ یہ ایک حالیہ تحقیق میں دکھایا گیا ہے جہاں ڈی این اے کے نان کوڈنگ والے خطے کے بڑھانے والے اثرات مریضوں کو پیچیدہ آٹو امیون اور الرجی کی بیماریوں جیسے سوزش والی آنتوں کی بیماری کا شکار بنا دیتے ہیں۔9,10، اس طرح سوزش کی بیماریوں کے علاج کے لئے ایک نئے ممکنہ علاج کے ہدف کی شناخت کا باعث بنتا ہے۔ 'تاریک مادے' میں اضافہ کرنے والے دماغ کی نشوونما میں بھی ملوث ہیں جہاں چوہوں پر کیے گئے مطالعے سے معلوم ہوا ہے کہ ان خطوں کو حذف کرنے سے دماغ کی نشوونما میں خرابیاں پیدا ہوتی ہیں۔11,12. یہ مطالعات الزائمر اور پارکنسنز جیسی پیچیدہ اعصابی بیماریوں کو بہتر طور پر سمجھنے میں ہماری مدد کر سکتے ہیں۔ 'تاریک مادہ' کو خون کے کینسر کی نشوونما میں بھی کردار ادا کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔13 جیسے دائمی مائیلوسیٹک لیوکیمیا (CML) اور دائمی لیمفوسیٹک لیوکیمیا (CLL)۔
اس طرح، 'تاریک مادہ' کے ایک اہم حصے کی نمائندگی کرتا ہے۔ انسانی جینوم اس سے پہلے احساس ہوا اور اس کا براہ راست اثر ہے۔ انسانی صحت کی ترقی اور آغاز میں ریگولیٹری کردار ادا کر کے انسانی بیماریاں جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے۔
کیا اس کا مطلب یہ ہے کہ پورے 'تاریک مادے' کو یا تو نان کوڈنگ RNAs میں نقل کیا جاتا ہے یا مختلف بیماریوں میں مبتلا ہونے کے پیش خیمہ، آغاز اور تغیرات سے منسلک ریگولیٹری عناصر کے طور پر کام کرتے ہوئے نان کوڈنگ DNA کے طور پر ایک بڑھانے والا کردار ادا کرتا ہے؟ انسان? اب تک کیے گئے مطالعات اسی کے لیے مضبوط پیشرفت ظاہر کرتے ہیں اور آنے والے برسوں میں مزید تحقیق ہمیں پورے 'تاریک مادے' کے کام کو بالکل واضح کرنے میں مدد کرے گی، جس سے اس کا علاج تلاش کرنے کی امید میں نئے اہداف کی نشاندہی کی جائے گی۔ کمزور بیماریاں جو نسل انسانی کو متاثر کرتی ہیں۔
***
حوالہ جات:
1. "ہیومن جینوم پروجیکٹ کی تکمیل: اکثر پوچھے جانے والے سوالات"۔ قومی انسان جینوم ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (NHGRI)۔ پر آن لائن دستیاب ہے۔ https://www.genome.gov/human-genome-project/Completion-FAQ 17 مئی 2020 کو حاصل کیا گیا۔
2. سمتھ ڈی.، 2017. پراسرار 98%: سائنسدان 'تاریک جینوم' پر روشنی ڈالتے نظر آتے ہیں۔ پر آن لائن دستیاب ہے۔ https://phys.org/news/2017-02-mysterious-scientists-dark-genome.html 17 مئی 2020 کو رسائی ہوئی۔
3. سونی آر، 2020۔ انسان اور وائرس: ان کے پیچیدہ تعلقات کی مختصر تاریخ اور COVID-19 کے مضمرات۔ سائنسی یورپی پوسٹ 08 مئی 2020۔ پر آن لائن دستیاب ہے۔ https://www.scientificeuropean.co.uk/humans-and-viruses-a-brief-history-of-their-complex-relationship-and-implications-for-COVID-19 18 مئی 2020 کو رسائی ہوئی۔
4. Maurano MT، Humbert R، Rynes E، et al. ریگولیٹری ڈی این اے میں عام بیماری سے وابستہ تغیرات کا منظم لوکلائزیشن۔ سائنس 2012 ستمبر 7؛ 337(6099):1190-5۔ DOI: https://doi.org/10.1126/science.1222794
5. شائع شدہ جینوم وائیڈ ایسوسی ایشن اسٹڈیز کا کیٹلاگ۔ http://www.genome.gov/gwastudies.
6. Hindorff LA، Sethupathy P، et al 2009. انسانی بیماریوں اور خصلتوں کے لیے جینوم وائڈ ایسوسی ایشن لوکی کے ممکنہ ایٹولوجک اور فنکشنل مضمرات۔ Proc Natl Acad Sci US A. 2009, 106: 9362-9367۔ DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0903103106
7. سینٹ لارینٹ جی، ویاتکن وائی، اور کپرانوف پی. ڈارک میٹر آر این اے جینوم وسیع ایسوسی ایشن اسٹڈیز کی پہیلی کو روشن کرتا ہے۔ بی ایم سی میڈ 12، 97 (2014)۔ DOI: https://doi.org/10.1186/1741-7015-12-97
8. مارٹن ایل، چانگ ایچ وائی۔ انسانی بیماری میں جینومک "تاریک مادے" کے کردار کو ننگا کرنا۔ جے کلین انویسٹ۔ 2012;122 (5): 1589-1595. https://doi.org/10.1172/JCI60020
9. بابرہام انسٹی ٹیوٹ 2020۔ جینوم کے 'تاریک مادے' والے علاقے سوزش کی بیماریوں کو کیسے متاثر کرتے ہیں۔ 13 مئی 2020 کو پوسٹ کیا گیا۔ آن لائن دستیاب ہے۔ https://www.babraham.ac.uk/news/2020/05/uncovering-how-dark-matter-regions-genome-affect-inflammatory-diseases 14 مئی 2020 کو رسائی ہوئی۔
10. نصراللہ، آر، امیانووسکی، سی جے، بوسینی-کاسٹیلو، ایل اور دیگر۔ 2020. رسک لوکس 11q13.5 پر ایک ڈسٹل اینانسر ٹریگ سیلز کے ذریعے کولائٹس کو دبانے کو فروغ دیتا ہے۔ فطرت (2020)۔ DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2296-7
11. ڈکل، ڈی ای وغیرہ۔ 2018. معمول کی نشوونما کے لیے الٹرا کنزروڈ اینہانسرز کی ضرورت ہے۔ سیل 172، شمارہ 3، P491-499.E15، جنوری 25، 2018۔ DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.017
12. 'تاریک مادہ' DNA دماغ کی نشوونما DOI کو متاثر کرتا ہے: https://doi.org/10.1038/d41586-018-00920-x
13. سیاہ مادے کے معاملات: سیاہ ترین DNA DOI کا استعمال کرتے ہوئے ٹھیک ٹھیک خون کے کینسر کے ساتھ امتیاز کرنا: https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007332
***
