اینٹی آکسیڈینٹ انزائمز ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان سے بچاؤ کے لیے آتے ہیں

 

اینٹی آکسیڈینٹ انزائمز ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان سے بچاؤ کے لیے آتے ہیں

 

بارسلونا میں سنٹر فار جینومک ریگولیشن اور ویانا کی سی ایم ایم/میڈیکل یونیورسٹی کے محققین کے ذریعہ کی گئی ایک حالیہ تحقیق نے دریافت کیا ہے کہ ڈی این اے کے نقصان کے وقت نیوکلئس اپنے آپ کو بچانے کے لیے اینٹی آکسیڈینٹ انزائمز کو متحرک کرتا ہے۔ مالیکیولر سسٹمز بائیولوجی میں شائع ہونے والی یہ دریافت ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت کے لیے اہم میٹابولک تقاضوں پر روشنی ڈالتی ہے اور اس کے کینسر کی تحقیق اور منشیات کی مزاحمت پر قابو پانے کے لیے مضمرات ہو سکتے ہیں۔

 

محققین نے فنکشنل جینومکس، کرومیٹن پروٹومکس، اور میٹابولومکس کا استعمال کرتے ہوئے سیلولر میٹابولزم اور ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کے ردعمل کے درمیان تعامل کی تحقیقات کی۔ انہوں نے ایٹوپوسائیڈ نامی کیموتھریپی دوائی کا استعمال کرتے ہوئے انسانی سیل لائنوں میں ڈی این اے کو نقصان پہنچایا اور مشاہدہ کیا کہ سیلولر سانس کے انزائمز نقصان کے جواب میں مائٹوکونڈریا سے نیوکلئس میں منتقل ہوتے ہیں۔

 

مطالعہ نے ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت میں اہم کردار ادا کرنے والے انزائم کے طور پر پیروکسیریڈوکسین 1 (PRDX1) کی نشاندہی کی۔ PRDX1 ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کے ردعمل کے دوران نیوکلیئس میں منتقل ہوتا ہے، جوہری رد عمل آکسیجن پرجاتیوں کو کم کرتا ہے اور اسپارٹیٹ کی دستیابی کو برقرار رکھتا ہے، جو ڈی این اے کو نقصان پہنچانے والے نیوکلیوٹائڈ کی ترکیب کے لیے ضروری ہے۔ PRDX1 کی کمی والے خلیات کو نقل کے تناؤ، ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان، اور پھیلاؤ کے نقائص کا سامنا کرنا پڑا، خاص طور پر ایٹوپوسائیڈ کی موجودگی میں۔

محققین تجویز کرتے ہیں کہ نئی حکمت عملیوں کی کھوج کی جائے جیسے کہ ایٹوپوسائیڈ کو رد عمل والی آکسیجن پرجاتیوں کو دلانے والی دوائیوں کے ساتھ ملا کر منشیات کی مزاحمت پر قابو پانے اور کینسر کے خلیوں کی موت کو بڑھانا۔ مزید برآں، ایٹوپوسائیڈ کو نیوکلیوٹائڈ ترکیب کے عمل کو روکنے والے کے ساتھ ملانا ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت کو روکنے اور کینسر کے خلیات کی مناسب خود ساختہ تباہی کو یقینی بنا کر اس کے اثرات کو بڑھا سکتا ہے۔ 

نیوکلئس کو تاریخی طور پر میٹابولک طور پر غیر فعال سمجھا جاتا ہے، جو اپنی تمام ضروریات کو سائٹوپلازم میں سپلائی چینز کے ذریعے درآمد کرتا ہے۔ اب، بارسلونا میں سینٹر فار جینومک ریگولیشن (سی آر جی) اور ویانا کی سی ایم ایم/میڈیکل یونیورسٹی کے محققین کی ایک نئی تحقیق سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان جیسے بحران کی حالت میں، نیوکلئس اینٹی آکسیڈینٹ انزائمز کو بلا کر خود کو بچاتا ہے۔ بچاؤ نئے نتائج مالیکیولر سسٹمز بائیولوجی میں ایک مضمون میں شائع کیے گئے ہیں جس کا عنوان ہے، "DNA نقصان کے ردعمل کا ایک میٹابولک نقشہ PRDX1 کی نشاندہی کرتا ہے جوہری ROS کی صفائی اور اسپارٹیٹ کی دستیابی کے کنٹرول میں،" اور مستقبل میں کینسر کی تحقیق اور منشیات کے خلاف مزاحمت پر قابو پانے کے اشارے کا باعث بن سکتے ہیں۔ .

 

"جبکہ سیلولر میٹابولزم ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کے ردعمل پر اثر انداز ہوتا ہے، میٹابولک تقاضوں کی ایک منظم تفہیم جو ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت کے لیے ضروری ہے، ابھی حاصل کرنا باقی ہے،" محققین نے لکھا۔ "یہاں، ہم میٹابولک انزائمز اور عمل کی تحقیقات کرتے ہیں جو ڈی این اے کے نقصان کے حل کے لیے ضروری ہیں۔ فنکشنل جینومکس کو کرومیٹن پروٹومکس اور میٹابولومکس کے ساتھ مربوط کرکے، ہم سیلولر میٹابولزم اور ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کے ردعمل کے درمیان تعامل کی تفصیلی وضاحت فراہم کرتے ہیں۔

  

خلیے اپنی توانائی کی ضروریات کو متوازن رکھتے ہیں اور نیوکلئس کے باہر اور سائٹوپلازم اور مائٹوکونڈریا کے اندر میٹابولک سرگرمی پر مشتمل ڈی این اے کو نقصان پہنچانے سے بچتے ہیں۔ جینوم کی سالمیت کو برقرار رکھنے میں سیلولر میٹابولزم کے مرکزی کردار کے باوجود، اس بارے میں کوئی منظم، غیر جانبدارانہ مطالعہ نہیں کیا گیا ہے کہ کس طرح میٹابولک گڑبڑ DNA کو پہنچنے والے نقصان اور مرمت کے عمل کو متاثر کرتی ہے۔ یہ کینسر جیسی بیماریوں کے لیے خاص طور پر اہم ہے، جس کی خصوصیت ان کی غیر محدود نشوونما کے لیے میٹابولک عمل کو ہائی جیک کرنے کی صلاحیت ہے۔

 

بارسلونا میں سی آر جی میں سارہ سڈیلسی، پی ایچ ڈی اور ویانا میں آسٹرین اکیڈمی آف سائنسز اور ویانا کی میڈیکل یونیورسٹی کے سی ایم ایم ریسرچ سنٹر برائے مالیکیولر میڈیسن میں جوانا لوئیزؤ، پی ایچ ڈی کی سربراہی میں محققین نے مختلف تجربات کیے۔ میٹابولک انزائمز اور عمل سیل کے ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کے ردعمل کے لیے ضروری ہیں۔

 

ٹیم نے تجرباتی طور پر انسانی سیل لائنوں میں ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کو ایک عام کیموتھراپی ادویات کا استعمال کرتے ہوئے جو ایٹوپوسائیڈ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ انہوں نے مشاہدہ کیا کہ ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کے جواب میں سیلولر سانس کے انزائمز مائٹوکونڈریا سے نیوکلئس میں منتقل ہو جاتے ہیں۔

 

"جہاں دھواں ہے وہاں آگ ہے، اور جہاں رد عمل آکسیجن کی نسلیں ہیں وہاں میٹابولک انزائمز کام کر رہے ہیں۔ تاریخی طور پر، ہم نے نیوکلئس کو ایک میٹابولک طور پر غیر فعال عضو کے طور پر سوچا ہے جو اپنی تمام ضروریات کو سائٹوپلازم سے درآمد کرتا ہے، لیکن ہمارا مطالعہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ خلیات میں ایک اور قسم کا میٹابولزم موجود ہے اور نیوکلئس میں پایا جاتا ہے،" Sdelci نے وضاحت کی۔

 

محققین نے CRISPR-Cas9 کا استعمال ان تمام میٹابولک جینوں کی شناخت کے لیے کیا جو اس منظر نامے میں خلیے کی بقا کے لیے اہم تھے۔ محققین نے لکھا، "مزید تجزیے سے پتہ چلا ہے کہ Peroxiredoxin 1، PRDX1، ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت میں معاون ہے۔" "DNA کو پہنچنے والے نقصان کے ردعمل کے دوران، PRDX1 مرکزے میں منتقل ہوتا ہے جہاں یہ ڈی این اے کو نقصان پہنچانے والی جوہری ری ایکٹیو آکسیجن پرجاتیوں کو کم کرتا ہے۔ مزید برآں، PRDX1 کا نقصان اسپارٹیٹ کی دستیابی کو کم کرتا ہے، جو ڈی نوو نیوکلیوٹائڈ ترکیب کے ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی حوصلہ افزائی کے لیے ضروری ہے۔ PRDX1 کی غیر موجودگی میں، خلیات نقلی تناؤ اور ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کو جمع کرتے ہیں، جس سے پھیلاؤ کے نقائص پیدا ہوتے ہیں جو ایٹوپوسائیڈ کی موجودگی میں بڑھ جاتے ہیں، اس طرح PRDX1 کے لیے ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی نگرانی کے عنصر کے طور پر ایک کردار کو ظاہر کرتا ہے۔

 

"PRDX1 ایک روبوٹک پول کلینر کی طرح ہے۔ خلیے اپنے اندر کو 'صاف' رکھنے اور رد عمل والی آکسیجن پرجاتیوں کے جمع ہونے سے روکنے کے لیے اسے استعمال کرنے کے لیے جانا جاتا ہے، لیکن جوہری سطح پر اس سے پہلے کبھی نہیں ہوا۔ یہ اس بات کا ثبوت ہے کہ، بحران کی حالت میں، نیوکلئس مائٹوکونڈریل مشینری کو مختص کرکے جواب دیتا ہے اور ایک ہنگامی تیز رفتار صنعتی پالیسی قائم کرتا ہے،" Sdelci نے کہا۔

 

مطالعہ کے مصنفین نئی حکمت عملیوں کی تلاش کا مطالبہ کرتے ہیں جیسے دوہری علاج کے ساتھ ایٹوپوسائڈ کو دوائیوں کے ساتھ جوڑنا جو منشیات کی مزاحمت پر قابو پانے اور کینسر کے خلیوں کو تیزی سے مارنے کے لئے رد عمل آکسیجن پرجاتیوں کی نسل کو بھی فروغ دیتا ہے۔ وہ یہ بھی قیاس کرتے ہیں کہ ایٹوپوسائیڈ کو نیوکلیوٹائڈ ترکیب کے عمل کو روکنے والے کے ساتھ ملانا ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت کو روک کر اور کینسر کے خلیات کو درست طریقے سے خود تباہ کرنے کو یقینی بنا کر دوا کے اثر کو بڑھا سکتا ہے۔

Reference