آپس میں جڑے ہوئے اور باریک متوازن: اینڈوپلاسمک ریٹیکولم مورفولوجی، ڈائنامکس، فنکشن، اور بیماریاں حصہ 7

3.4 ER ڈائنامکس کا کمپیوٹیشنل تجزیہ

Vivo میں ER کی حرکیات کا تجزیہ کرنا اس کی پیچیدہ شکلیات اور تیز رفتار حرکیات کے ساتھ ساتھ فلوروسینس مائیکروسکوپی تجربات کی فوٹوٹوکسیٹی کی وجہ سے مشکل ہے۔ نیٹ ورک کی ریاضیاتی ماڈلنگ ایک مختلف نقطہ نظر سے اس پیچیدہ نظام کے بارے میں مزید بصیرت حاصل کرنے کا ایک موقع ہے۔

پیچیدہ شکلیں متاثر کرتی ہیں اور یہاں تک کہ بہت دلچسپی پیدا کرتی ہیں۔ تاہم، آیا یہ گرافکس، متن، یا دیگر شکلیں یاد رکھنے میں آسان ہیں، یہ دریافت کرنے کے قابل سوال ہے۔

عام طور پر، پیچیدہ شکلوں کو یاد رکھنے کے لیے زیادہ میموری کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، ایک پیچیدہ ریاضیاتی فارمولہ، ایک پیچیدہ نمونہ، یا ایک پیچیدہ پاس ورڈ ہمیں یاد رکھنے کے لیے زیادہ وقت اور کوشش کرنے کی ضرورت ہے۔ تاہم، اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ پیچیدہ شکلوں کو یاد رکھنا مشکل ہونا چاہیے۔

اس کے برعکس، اگر ہم فعال طور پر پیچیدہ شکلوں کا سامنا کریں اور یادداشت کا صحیح طریقہ اپنائیں، تو ہم انہیں آسانی سے یاد رکھ سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، جب ہم کسی پیچیدہ فارمولے کو حفظ کرنا چاہتے ہیں، تو ہم "مرحلہ بہ قدم میموری" کا طریقہ استعمال کر سکتے ہیں، یعنی پہلے فارمولے کو چھوٹی اکائیوں میں تحلیل کریں، ہر اکائی کو حفظ کریں، اور آخر میں ان اکائیوں کو آپس میں تقسیم کریں۔

اس کے علاوہ، ہم پیچیدہ شکلوں کو یاد رکھنے میں مدد کے لیے میموری کی مختلف تکنیکوں کا استعمال کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، شکل کو ان چیزوں سے جوڑنے کے لیے انجمنیں بنانا جن سے ہم پہلے ہی واقف ہیں یادداشت کو مضبوط کرتی ہے۔ یا، ہم شکلوں کو تصویروں میں تبدیل کرنے کے لیے تصویری یادداشت کا استعمال کر سکتے ہیں، جس سے یاد رکھنا آسان ہو جاتا ہے۔

مختصر میں، پیچیدہ شکلوں کا مطلب یہ نہیں ہے کہ انہیں یاد رکھنا مشکل ہے۔ جب تک ہم ان کا صحیح طریقے سے سامنا کرتے ہیں اور مثبت رویہ برقرار رکھتے ہیں، ہم انہیں آسانی سے یاد رکھ سکتے ہیں۔ اس طرح کی کوششوں کے ذریعے، ہم نہ صرف پیچیدہ شکلوں کو بہتر طریقے سے یاد کر سکتے ہیں، بلکہ اپنی یادداشت کو بھی بہتر بنا سکتے ہیں اور خود کے بہتر ورژن بن سکتے ہیں۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche deserticola یادداشت کو نمایاں طور پر بہتر کر سکتا ہے کیونکہ Cistanche deserticola ایک روایتی چینی ادویاتی مواد ہے جس کے بہت سے منفرد اثرات ہیں، جن میں سے ایک یادداشت کو بہتر بنانا ہے۔ Cistanche deserticola کی افادیت ان متعدد فعال اجزاء سے آتی ہے جو اس میں شامل ہیں، بشمول tannic acid، polysaccharides، flavonoid glycosides، وغیرہ۔ یہ اجزاء مختلف راستوں سے دماغی صحت کو فروغ دے سکتے ہیں۔

یادداشت کو بہتر بنانے کے 10 طریقے جانیں پر کلک کریں۔

ER نلیوں کو نیم لچکدار پولیمر کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے، جن کی نمائندگی کراس لنکس کے ذریعے کی جاتی ہے۔ حال ہی میں، بہت سے گروہوں نے نیم لچکدار پولیمر [263–266] کے اس طرح کے کراس منسلک نیٹ ورکس کی حرکیات کو ماڈل بنایا ہے، جس میں مالیکیولر موٹرز [267–270] جیسی فعال قوتوں سے متاثر ہیں۔ اس طرح کے ماڈل سسٹم کو آسان بنا کر اور صرف مائیکرو ٹیوبلز کے ساتھ تعامل پر غور کر کے ER نیٹ ورک کی حرکیات کے بارے میں بصیرت فراہم کر سکتے ہیں۔

ایک حالیہ مطالعہ جو نیم لچکدار پولیمر کے نیٹ ورک سے گھرا ہوا ذرہ کی حرکت کا نمونہ بناتا ہے، ER کی فعال تنظیم نو کی فعال وجہ کے بارے میں بصیرت فراہم کر سکتا ہے۔ گونگ وغیرہ۔ [270] نے پایا کہ نیم لچکدار پولیمر کے نیٹ ورک میں سرایت کرنے والے ذرات کے پھیلاؤ کو فعال موٹروں کی موجودگی سے بڑھایا گیا ہے۔

ایکٹیو موٹرز والے نیٹ ورک میں ذرات کا پھیلاؤ انتہائی پھیلا ہوا تھا، جب کہ فعال موٹروں کے بغیر، ذیلی بازی دیکھی گئی۔ اس بہتر حرکت کے لیے دی گئی ایک ممکنہ وضاحت فعال موٹرز کی موجودگی میں پارٹیکل اور نیٹ ورک کے درمیان تصادم کی زیادہ تعداد تھی۔

یہ نتیجہ ER کے لیمن میں ذرات کی حرکیات سے متعلق ہو سکتا ہے۔ نیٹ ورک کے نلیوں اور چادروں میں اتار چڑھاو لپڈ بائلیئر کے لومینل چہرے کے ساتھ کثرت سے ٹکرانے کی وجہ سے لیمن کے اندر ذرات کی تیز رفتار حرکیات کو آمادہ کر سکتا ہے۔

یہ بھی دکھایا گیا ہے کہ پودوں کے ER مورفولوجی اور ڈائنامکس کے بعض پہلوؤں کو ER کو ایک کم سے کم نیٹ ورک [271–273] کے طور پر سمجھ کر نقل کیا جا سکتا ہے، جہاں پوائنٹس کو ممکنہ طور پر کم سے کم لمبائی کے ذریعے منسلک کیا جاتا ہے۔ یہ ماڈل درست طریقے سے ER مورفولوجی اور ڈائنامکس کے پہلوؤں کو دوبارہ تخلیق کرتا ہے۔ نیٹ ورک کے نلی نما خطوں کی ساخت کو درست طریقے سے دوبارہ بنایا گیا ہے، جیسا کہ رنگ بند ہونے کی حرکیات ہیں۔

تاہم، یہ نقطہ نظر ابھی تک اس نیٹ ورک کی تیزی سے دوبارہ ترتیب دینے کی حرکیات کو جو کہ ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے تجرباتی طور پر مشاہدہ کیا گیا ہے سے جوڑنے سے قاصر ہے [273]۔

رد عمل کے شراکت داروں کی تلاش میں ER کے lumen کے اندر ذرات کی حرکیات کو بیان کرنے والے ایک ماڈل نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ نیٹ ورک کی مورفولوجیکل خصوصیات مالیکیولز کی تلاش کے اوقات کا تعین کرنے والے سب سے زیادہ بااثر عوامل ہیں [274]۔

امیجنگ ڈیٹا میں مستقبل میں بہتری کے ساتھ ساتھ ER نیٹ ورک کی نمائندگی کرنے کے لیے استعمال ہونے والے ماڈلز میں، تجرباتی ڈیٹا کا تجزیہ کرنے کے لیے کمپیوٹیشنل ماڈلز کے نتائج اور ورک فلو دونوں میں بہتری آئے گی۔

حال ہی میں، کئی گروپس نے اوپن سورس سافٹ ویئر جاری کیا ہے جو لائیو سیلز [24,27] میں ER کی ویڈیوز سے متحرک متغیرات کو نکالنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس آرگنیل کے بارے میں ہماری سمجھ کو آگے بڑھانے کے لیے ای آر نیٹ ورک کی تھیمورفولوجی اور حرکیات کی مقدار درست کرنے کے اس طرح کے طریقے ضروری ہیں۔

مختلف سیلولر حالات کے تحت حرکیات اور مورفولوجی میں تبدیلیوں کا تجزیہ کریں گے۔ER حرکیات کی بنیادی وجہ پر روشنی ڈالی اور کس طرح کی حرکیات کلینیکل پیتھالوجیز کا باعث بن سکتی ہیں۔

4. مورفولوجی، ڈائنامکس اور بیماری

یہ حیرت کی بات نہیں ہے کہ آرگنیل جیسے ER، اپنے اہم اور متنوع افعال کے ساتھ، بہت سی بیماریوں میں ملوث ہوگا۔ ER کے فنکشنل ذیلی ڈومینز کی شکل اور تقسیم کی بے ضابطگی (جیسا کہ سیکشن 2.2 میں بیان کیا گیا ہے) اس وجہ سے ان کے فنکشن کو متاثر کرنے کا امکان ہے اور اس کے نتیجے میں بیماری کی حالت ہو سکتی ہے، خاص طور پر نیوران [32] میں۔

بہت سے ER مورفولوجی کو ریگولیٹ کرنے والے پروٹین انسانی بیماریوں میں تبدیل ہونے کے لئے جانا جاتا ہے [227]۔ ER اور mitochondria کے درمیان غلط رابطے کو بھی بہت سی بیماریوں میں معاون کے طور پر شناخت کیا گیا ہے، یا تو کیلشیم آئن کی منتقلی، انسولین سگنلنگ، یا mitochondrial ڈویژن کے ذریعے۔

ER اور endosomes/lysosomes کے درمیان تعاملات عام سیلولر فنکشن کے لیے اسی طرح اہم ہیں، خاص طور پر نیوران میں اس وقت دیکھنے میں آنے والی پریشانیاں جب ان تعاملات میں شامل پروٹین تبدیل ہوتے ہیں [195,227]۔

مزید برآں، بہت سے جاندار جو روگجنک انفیکشن کو جنم دیتے ہیں وہ اپنی نقل یا خلیے میں داخل ہونے کے لیے ER مشینری پر انحصار کرتے ہیں۔ بیماریوں اور ER کی دیکھ بھال دونوں میں شامل بہترین خصوصیات والے پروٹین کا خلاصہ جدول 1 میں دیا گیا ہے۔

بہت سی بیماریوں کا ایک اور بڑا عنصر، خاص طور پر قلبی امراض، ER تناؤ ہے۔ MCSs بہت سے دیگر قسم کے تناؤ سے متاثر ہوتے ہیں [85,275]، اور اس لیے یہ بیماری کا ایک اہم عنصر ثابت ہونے کا امکان ہے۔ ER مورفولوجی اور ERstress کے درمیان تعامل کو مکمل طور پر دریافت کرنے کے لیے مزید کام کی ضرورت ہے۔ ضرورت سے زیادہ ER تناؤ، UPR ایکٹیویشن، اور بیماریوں کے آغاز کے درمیان روابط کا حال ہی میں جائزہ لیا گیا [276-278]، لیکن یہاں ان پر توجہ نہیں دی گئی ہے۔

ER مورفولوجی ریگولیٹ کرنے والے پروٹین بہت سی بیماریوں میں ملوث ہیں، بشمول متعدد نیوروڈیجینریٹو عوارض (ایک بہترین، مکمل جائزہ کے لیے [227] دیکھیں)۔ اٹلسٹن، پروٹینوں کا خاندان جو نیٹ ورک [4,348] میں ER tubules کے فیوژن میں ثالثی کرتا ہے، موروثی اسپاسٹک پیراپلجیا (HSP) [285] اور موروثی حسی اور خود مختار نیوروپتی (HSAN) [346,347] میں تبدیل ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔

REEPs اور protrudin، جو کہ ER [2,281] میں اعلی جھلی کے گھماؤ والے علاقوں کو مستحکم کرنے کے لیے جانا جاتا ہے، HSP [280,286] کی کچھ شکلوں میں بھی تبدیل کیا جاتا ہے، یہ تجویز کرتا ہے کہ غیر معمولی ER مورفولوجی بیماری میں کردار ادا کرتی ہے۔ ER-late endosome/lysosome MCSs اکثر نیورانز [70] میں دیکھے جاتے ہیں اور یہ انتہائی اہم ہیں کہ وہ عام طور پر بیماری پیدا کرنے والے تغیرات سے متاثر ہوتے ہیں (ٹیبل 1؛ [227])۔ پروٹروڈن اتپریورتن کائنسین کے ساتھ تعامل کی وجہ سے، محور میں ER کی تقسیم کو متاثر کر سکتا ہے، اور حرکت پذیر ER tubule-late endosome MCSs [205] پیدا کرنے میں اس کے کردار کی وجہ سے۔
یہ فنکشن موثر نیورائٹ ایکسٹینشن [129,195,204,227] کے لیے ضروری ہے۔ KIF5 میں تغیرات اس راستے کو ممکنہ طور پر متاثر کر سکتے ہیں۔ ER-endosomal تعاملات میں خلل بھی endosomal چھانٹی کو متاثر کرتا ہے اور lysosomal نقائص (سیکشن 2.2.6 اور 3.1.2) کی طرف لے جاتا ہے، اور یہ اکثر HSP اور ALS (ٹیبل 1) جیسی بیماریوں سے جڑا ہوتا ہے، جہاں یہ اسپاسٹین میں تبدیلی کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ ، سٹرمپلین، REEP1 [177]، اور VAPB، جیسا کہ اس خصوصی شمارے [291] میں کہیں اور بیان کیا گیا ہے۔

ER مورفولوجی اور حرکیات کو ریگولیٹ کرنے والے پروٹینوں میں تغیرات کا تعلق امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس (ALS)، الزائمر کی بیماری، واربرگ مائیکرو سینڈروم اور اسپنوسیریبلر ایٹیکسیا ٹائپ 2 سے بھی ہے۔

Reticulons 3 اور 4 بالترتیب الزائمر کی بیماری [336] اور ALS [299] میں تبدیل ہوتے ہیں۔ Reticulons ER جھلی کے گھماؤ کو منظم کرتے ہیں [2] اور ALS میں ان کا تغیر ER [299] کے اندر چیپیرون پروٹین کی تقسیم کو تبدیل کرتا ہے اور اس وجہ سے ER فنکشن کو منفی طور پر متاثر کرنے کا امکان ہے۔ حال ہی میں، مکھرجیت ال۔ نے دریافت کیا کہ سائٹوپلازم میں پروٹین کی جمع، نیوروڈیجنریٹیو بیماریوں کی ایک عام پہچان، ER مورفولوجی اور ڈائنامکس دونوں کو متاثر کرتی ہے [359]۔

ریٹیکولن 4 کو سائٹوپلاسمک ایگریگیٹس کا پابند پایا گیا، جو غیر معمولی ER سٹرکچر کی وجہ ہو سکتا ہے۔ پروٹین ایگریگیٹس والے خلیوں میں کم تین طرفہ جنکشن، سست لومینل ڈائنامکس، اور خراب ٹیوبول فیوژن کی کارکردگی دیکھی گئی۔

اس لیے نہ صرف مورفولوجی ریگولیٹ کرنے والے پروٹین بیماری کے آغاز میں کردار ادا کرتے ہیں، بلکہ بیماری کے بڑھنے کے بعد وہ سیلولر عمل کو بھی متاثر کر سکتے ہیں۔

واربرگ مائیکرو سنڈروم، ایک نایاب عارضہ جس کے نتیجے میں نیورو ڈیولپمنٹل نقائص پیدا ہوتے ہیں، Rab18 [29] میں تغیرات کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ Rab18 کئی ER سے متعلقہ عمل میں شامل ہے جس میں ER-lipid droplet MCS کا ضابطہ NRZ کمپلیکس اور SNAREproteins [343,360] (لیکن تمام حالات میں نہیں [8]) اور نارمل ERmorphology [8] کی دیکھ بھال شامل ہے۔ جیسا کہ سیکشن 3.1.1 میں بیان کیا گیا ہے، Rab18 کو حال ہی میں کائنیکٹین کے ساتھ تعامل کے ذریعے ٹاپوموٹ اینٹروگریڈ ER ٹیوبول ٹرانسپورٹ بھی دکھایا گیا ہے-1 [198] اور اس نتیجے سے اتفاق نہیں کیا گیا ہے، نیٹ ورک کے متحرک نلی نما علاقے خالی خلیوں میں غائب تھے۔ رب 18 [8]۔

مورفولوجی ریگولیٹ کرنے والے پروٹینز، ای آرڈینامکس، اور بیماری کے درمیان اسی طرح کا تعلق اسپینوسیریبیلر ایٹیکسیا ٹائپ 2 (SCA2) میں اٹکسین-2 کے ساتھ دیکھا جاتا ہے۔ ایٹاکسین-2 کی کمی نے ER نیٹ ورک میں شیٹس کے تناسب میں اضافہ کیا اور ساتھ ہی ٹیوبلر اور لومینل دونوں حرکیات میں رکاوٹ پیدا کی [28]۔ نلیوں کی یک طرفہ، لمبی دوری کی نقل مکانی کم ہو گئی تھی اور FRAP تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ اٹکسین کی عدم موجودگی میں لومینل اجزاء کی نقل و حمل بہت سست تھی۔

Rab18 اور ataxin-2 میں تغیرات، ER tubules کو پھیلانے میں کردار ادا کرنے کے لیے جانا جاتا پروٹین، دونوں نلی نما مورفولوجی کے ساتھ ساتھ حرکیات میں نقائص کا سبب بنتے ہیں۔ جھلی کی شکل دینے والے پروٹین اور ER-late endosome/lysosome MCSs میں شامل پروٹین کے ساتھ، ایک اور بیماریوں کی ممکنہ وجہ ای آر اور مائٹوکونڈریا کے درمیان غلط مواصلت ہے۔ ER–mitochondria MCS Ca2+ آئن کی منتقلی کی اہم سائٹس ہیں [275]۔ خراب کیلشیم ہومیوسٹاسس کو سب سے پہلے 1994 [361] میں Khachaturian نے نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں کی ممکنہ وجہ کے طور پر تجویز کیا تھا۔

تب سے، ER-mitochondria MCS کو ریگولیٹ کرنے والے بہت سے پروٹینوں میں تغیرات انسانی بیماریوں میں ملوث ہیں۔ اتپریورتنوں کو چھ پروٹینوں میں پایا گیا ہے جو پارکنسنز کی بیماری میں یا تو بھرتی کیے گئے ہیں، یا ER–mitochondrialMCs بنانے میں ملوث ہیں: Miro1 [318]، Parkin [321]، DJ-1 [323]، -synuclein [325]،PINK1 [327]، اور LRRK2 [329]۔ یہ تمام تغیرات آرگنیلز کے درمیان کیلشیم آئن ٹرانسفر کو تبدیل کرنے، ER – mitochondrial MCS، یا دونوں میں خلل ڈالتے ہیں (ٹیبل 1 دیکھیں)۔ یہ نوٹ کرنا اہم ہے کہ Miro1 مائٹوکونڈریا میں کائنسین-1 کو بھی بھرتی کرتا ہے، اور KIF5A کی تبدیلی مائٹوکونڈریل حرکت پذیری [362] کو متاثر کرتی دکھائی گئی ہے۔ الزائمر کی بیماری میں، میوٹیشنسن پریسینیلین بھی کیلشیم آئن ہومیوسٹاسس کو روکتا ہے [335]۔

تاہم، اس صورت میں، یہ ryanodine ریسیپٹرز (RyR) اور inositol 1,4,5-triphosphate receptors (IP3R) کا آپریشن ہے جو MCSs [333,334,363] کے بجائے غیر منظم ہیں۔ چارکوٹ میری ٹوتھ (سی ایم ٹی) کی بیماری کو بھی ای آر مائٹوکونڈریا ایم سی ایس بنانے والے پروٹین [303,306] میں تغیرات سے جوڑا گیا ہے، حالانکہ سی ایم ٹی اور کیلشیم ڈائنامکس کے درمیان کوئی ربط نہیں ملا ہے۔

ER اور mitochondria کے درمیان جھلی کے رابطے کی جگہوں کی بے ضابطگی کو دیگر غیر نیوروڈیجینریٹو بیماریوں میں بھی ملوث کیا گیا ہے۔ خراب انسولین سگنلنگ، ذیابیطس کی ایک پہچان، مائٹوفوسین 2 [308,309] اور VDAC-1/grp75/IP3R-1 Ca2+ ٹرانسفر کمپلیکس [310] میں تغیر پذیر خلیوں میں دیکھا جاتا ہے۔ جس میں سے ER اور mitochondria کو MCSs پر باندھتے ہیں۔

مزید برآں، ER-mitochondria انٹرفیس میں بہت سے پروٹین مختلف کینسروں میں ملوث ہیں ([345] میں جائزہ لیا گیا ہے)۔ غیر معمولی mitochondrial fissionat ER–ER-mitochondrial MCSs ڈائنامین سے متعلق پروٹین 1 میں تغیرات کی وجہ سے بھی انسیفالوپیتھی [340] کا باعث بنتے ہیں۔ مزید برآں، ER–mitochondrial MCSs کو سگما-1 رسیپٹر [300] میں ALS ویامیوٹیشن سے منسلک کیا گیا ہے، جو MCSs میں Ca2+ ہومیوسٹاسس میں شامل ہے۔ یہ MCSs اتپریورتی خلیات [302] میں منقطع تھے۔ ALS تغیرات کو ER–mitochondrial MCSs میں تبدیل شدہ Ca{10}} حرکیات سے بھی جوڑا گیا ہے۔ VAPB کی ALS اتپریورتی شکل بیرونی mitochondrial membrane پروٹین PTPIP51 کے ساتھ تبدیل شدہ MCS کی طرف لے جاتی ہے، جو ان MCSs [296] میں Ca2+اپٹیک کو پریشان کرتی ہے۔

بہت سے دوسرے ALS تغیرات ER–mitochondrial رابطوں کو متاثر کرتے ہیں، جیسے کہ VAPB میں (اس شمارے میں چن ایٹ ال اور بورجیس ایٹ ال کے جائزے دیکھیں [275,291])۔ انٹرا سیلولر کیلشیم ہومیوسٹاسس میں ER اور پلازما میمبرین کے درمیان MCSs بھی شامل ہوتے ہیں۔ ER کیلشیم اسٹورز کے ختم ہونے پر، ایکسٹرا سیلولر Ca2+ کو SOCE کے ذریعے MCS میں ER میں پلازما جھلی کے پار منتقل کیا جاتا ہے۔

ER-resident پروٹین STIM1 اور پلازما میمبرین-resident پروٹین Orai1 ایک پیچیدہ، SOCE کو سہولت فراہم کرتے ہیں (سیکشن 2.2.4 دیکھیں)۔ ان میں سے کسی ایک یا دونوں پروٹینوں میں تغیرات ٹیوبلر ایگریگیٹ میوپیتھی (ٹی اے ایم) اور اس سے متعلقہ حالت اسٹورمورکن سنڈروم کے ذریعہ کیلشیم ہومیوسٹاسس [311–315] کی وجہ سے جانا جاتا ہے۔ چونکہ STIM1 EB پروٹین کا پابند TACs پیدا کرتا ہے، اس لیے ان تغیرات کے TAC پر مبنی ER tubule extension پر ہونے والے اثرات کا تعین کرنا دلچسپ ہوگا۔ پیتھوجینک انفیکشنز بھی ER سے متعلق پروٹین سے جڑے ہوئے ہیں۔

پیتھوجینز اپنی نقل کو آگے بڑھانے کے لیے میزبان سیل کو ERin ہائی جیک کرتے ہیں ([364,365] میں جائزہ لیا گیا)۔ ان میں سے کئی پیتھوجینز کے لیے، پروٹین دریافت کیے گئے ہیں جو ایم سی ایس کی تشکیل کے لیے ER- رہائشی پروٹین سے منسلک ہوتے ہیں۔ یہ سائٹس پیتھوجین کی نقل کے لیے اہم ہیں۔

معروف ER سے تعامل کرنے والے پیتھوجینز میں شامل ہیں Legionella pneumophila [352]، Brome mosaic virus (BMV) [356]، non-Envelopedpolyomavirus SV40 [206]، enterovirus 71 [357]، flaviviruses جیسے Zika, 8.3. Reticulons Legionella pneumophila کے ذریعے Ceg9 [352]، BMV بذریعہ وائرل پروٹین 1a [356]، اور enterovirus protein2C [357] کے ذریعے Enterovirus 71 کو نشانہ بنایا جاتا ہے۔

ان تینوں صورتوں [351,356,357] میں ریٹیکولن کے پابند ہونے سے پیتھوجین کی نقل کو فروغ دیا جاتا ہے۔ Legionella pneumophila نقل کو فروغ دینے کے لیے atlastins [352] کے ساتھ بھی تعامل کرتا ہے [351]، جیسا کہ فلاوی وائرس کے خاندان کے افراد کرتے ہیں: ڈینگی وائرس، زیکا وائرس، اور ویسٹ نیل وائرس [358]۔ کلیمائڈیا ٹریچومیٹس پروٹینز VAPA، VAPB [353]، اور CERT [354] سے منسلک ہوتے ہیں تاکہ ER کے ساتھ جھلیوں کے رابطے کی جگہیں بنائیں۔

CERT یا VAPproteins کی کمی نے بیکٹیریا کی نقل کو کم کیا [354]، ایک بار پھر یہ ظاہر کرتا ہے کہ ER-pathogenMCS پیتھوجین کی نقل کے لیے اہم ہیں۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ ER جھلی کی شکل دینے والی پروٹین شیو بھی وائرل نقل کو دبانے کے لیے پائی جاتی ہے۔ Reticulon 3 ہیپاٹائٹس سی وائرس [366] کے غیر ساختی پروٹین 4B (NS4B) سے منسلک پایا گیا۔ NS4B کی خود اولیگومرائزیشن وائرل نقل کی سہولت فراہم کرتی ہے [367]۔

تاہم، جب ریٹیکولن 3 کا پابند ہوتا ہے، NS4B کی خود اولیگومرائزیشن کو روکا جاتا ہے، اور اس وجہ سے وائرل نقل کو دبا دیا جاتا ہے [366]۔ SV40 ERAD مشینری [368] کا استعمال کرتے ہوئے ER جھلی کے ذریعے گھس کر سائٹوپلازم میں داخل ہوتا ہے، زیادہ تر ممکنہ طور پر توسیع شدہ perinuclear ERQC (سیکشن 2.2.1) میں، اور اس میں B14 کے ساتھ بائنڈنگ کے ذریعے کائنسین-1 فنکشن کو شامل کرنے کی تجویز دی گئی ہے۔ ER-مقامی DNA-J ڈومین پر مشتمل جھلی پروٹین [206]۔

خلاصہ یہ کہ، سنگل پروٹینز میں ہونے والے تغیرات کے ER مورفولوجی، ڈائنامکس اور MCSs پر تباہ کن اثرات مرتب ہو سکتے ہیں، جو کلینیکل پیتھالوجیز کا باعث بنتے ہیں۔ بہت سے معاملات میں، مورفولوجی، ڈائنامکس، اور MCSs مضبوطی سے جڑے ہوئے ہیں، ان تینوں میں سے کسی ایک کو متاثر کرنے والے تغیرات اکثر دوسروں کے لیے دستک کے اثرات کا باعث بنتے ہیں۔ بیماری کا سبب بننے والی تبدیلیوں کے بارے میں حالیہ تحقیق ER مورفولوجی اور حرکیات کو متعلقہ عنوانات کے طور پر غور کرنا شروع کر رہی ہے، ان کو آزادانہ طور پر دیکھنے کے برخلاف۔

اس علاقے میں مستقبل کا کام ممکنہ طور پر مورفولوجی اور ڈائنامکس کے درمیان تعلق کے بارے میں بصیرت فراہم کرے گا نیز یہ کہ ER ڈائنامکس ان بیماریوں میں کیسے شامل ہیں جو مورفولوجی کو تبدیل کرنے کے لیے جانا جاتا ہے۔

5. بحث

بہت سے پروٹین جو ER مورفولوجی کو ریگولیٹ کرنے کے ذمہ دار ہیں ان کی نشاندہی کی گئی ہے اور مورفولوجی اور فنکشن کے درمیان روابط اب واضح ہو رہے ہیں۔ ہم صرف ER حرکیات کی مقدار درست کرنا اور یہ سمجھنے کے لیے شروع کر رہے ہیں کہ آرگنیل کے ذریعے انجام پانے والے عمل پر حرکیات کا کیا اثر ہو سکتا ہے۔

مورفولوجی ریگولیٹنگ پروٹین میں تغیرات بہت سی انسانی بیماریوں کا سبب بنتے پائے گئے ہیں (ٹیبل 1) اور بہت سے معاملات میں، ER کی ساخت غیر معمولی تھی، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ER کی شکلیات، حرکیات، اور افعال اندرونی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ ER کی حرکیات بھی ER اور اس کے بہت سے MCSs کی تنظیم کو قائم کرنے اور اسے برقرار رکھنے میں واضح طور پر اہم ہیں۔ ایک بار پھر، اس میں شامل پروٹین عام طور پر بیماری میں تبدیل ہوتے ہیں۔ مستقبل کے لیے ایک اہم چیلنج ان حرکیات کے ذریعے ادا کیے جانے والے کردار کی وضاحت کرنا اور مختلف قسم کی حرکت پذیری کی شراکت کو الگ کرنا ہے۔

اس کے لیے تیز تر فریم ریٹ امیجنگ کی ضرورت ہوگی جو عام طور پر استعمال ہوتی رہی ہے، کیونکہ انتہائی متحرک نلیاں اور ممکنہ طور پر تعامل کرنے والے آرگنیلز 5 µm/s تک کی رفتار سے حرکت کرتے ہیں، اور ہر 1.5–5 سیکنڈ میں ایک فریم پر امیجنگ کرتے وقت قابل اعتماد طور پر پتہ نہیں چل سکتا، جیسا کہ عام طور پر ہوتا ہے۔ استعمال کیا جاتا ہے (مثال کے طور پر، [22,38,75,176,219])۔ یہ نوٹ کرنا بھی ضروری ہے کہ ER ڈائنامکس کے مطالعہ کے لیے جانے والی سیل لائن، Cos{10}} سیل میں دیگر سیل لائنوں کے مقابلے میں بہت کم متحرک ER ہوتا ہے [20]۔

فکسڈ اور لائیو سیلز کی سپر ریزولوشن مائیکروسکوپی کی آمد ER ڈھانچے اور حرکیات کی نئی تفہیم کی دولت فراہم کرتی رہے گی۔ ہم توقع کرتے ہیں کہ ER حرکیات کا تجزیہ اور مقدار درست کرنے کے کئی طریقوں کی حالیہ اشاعت کے ساتھ، غیر منظم شدہ ER حرکیات اور بیماری کے درمیان مزید روابط دریافت ہوں گے۔ امید ہے کہ، ان دریافتوں کے نتیجے میں ER تحریک کے لیے عملی بنیادوں کو مزید سمجھنے میں مدد ملے گی۔ ای آر ڈائنامکس ریسرچ کا مستقبل روشن نظر آتا ہے!
مصنف کی شراکتیں: HTP اور VA نے مخطوطہ لکھا۔ تمام مصنفین نے مخطوطہ کے شائع شدہ ورژن کو پڑھا اور اس سے اتفاق کیا ہے۔

فنڈنگ: HTP کو انجینئرنگ اور فزکس ریسرچ کونسل پی ایچ ڈی کی طرف سے فنڈ کیا گیا تھا۔ DTP طالب علم، گرانٹ نمبر EP/N509565/1۔

ادارہ جاتی جائزہ بورڈ کا بیان: قابل اطلاق نہیں ہے۔

باخبر رضامندی کا بیان: قابل اطلاق نہیں ہے۔

ڈیٹا کی دستیابی کا بیان: قابل اطلاق نہیں ہے۔

اعترافات: اس جائزے میں ایک انتہائی پیچیدہ موضوع کا احاطہ کیا گیا ہے، اور ہم اپنے ساتھیوں سے معذرت کرنا چاہیں گے جن کے کام کو ہم شامل نہیں کر سکے۔
مفادات کے تصادم: مصنفین مفادات کے تصادم کا اعلان نہیں کرتے ہیں۔ مخطوطہ کی تحریر، یا نتائج شائع کرنے کے فیصلے میں فنڈرز کا کوئی کردار نہیں تھا۔

حوالہ جات

1. والم، AM؛ کوہن، ایس. Legant, WR; میلونس، جے؛ ہرشبرگ، یو۔ انتظار کرو، ای۔ کوہن، اے آر؛ ڈیوڈسن، میگاواٹ؛ Betzig, E.; Lippincott-Schwartz, J. آرگنیل انٹراٹوم کو ظاہر کرنے کے لیے نظام کی سطح کے اسپیکٹرل امیجنگ اور تجزیہ کا اطلاق کرنا۔ فطرت 2017, 546, 162–167[CrossRef] [PubMed]

2. Voeltz, GK; پرنز، ڈبلیو اے؛ شیباٹا، وائی۔ Rist, JM; ریپوپورٹ، TA نلی نما انڈوپلاسمیکریکولم کی شکل دینے والے جھلی پروٹین کی ایک کلاس۔ سیل 2006، 124، 573–586۔ [کراس ریف]

3. Hu, J.; شیباٹا، وائی۔ ووس، سی. شیمش، ٹی. لی، زیڈ؛ Coughlin, M.; کوزلوف، ایم ایم؛ ریپوپورٹ، ٹی اے؛ اینڈوپلاسمک ریٹیکولم کے پرنز، ڈبلیو اے میمبرین پروٹینز ہائی گھماؤ والی نلیاں پیدا کرتے ہیں۔ سائنس 2008، 319، 1247–1250۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

4. Hu, J.; شیباٹا، وائی۔ جھو، پی پی؛ ووس، سی. رسمانچی، این۔ پرنز، ڈبلیو اے؛ ریپوپورٹ، ٹی اے؛ بلیک اسٹون، C. Dynamin نما GTPases کا ایک طبقہ جو نلی نما ER نیٹ ورک کی تخلیق میں شامل ہے۔ سیل 2009، 138، 549–561۔ [کراس ریف]

5. اورسو، جی؛ Pendin, D.; لیو، ایس. Tosetto, J.; ماس، ٹی جے؛ فاسٹ، جے ای؛ میکرونی، ایم. ایگورووا، اے۔ Martinuzzi, A.; میک نیو، جے اے؛ ER جھلیوں کے ہومو ٹائپک فیوژن کے لیے ڈائنامین نما GTPase Atlastin کی ضرورت ہوتی ہے۔ فطرت 2009، 460، 978–983۔ [کراس ریف] 

6. وانگ، ایس. Tukachinsky, H.; رومانو، ایف بی؛ ریپوپورٹ، ER کی شکل دینے والے پروٹین اٹلسٹن، لوناپارک، اور ریٹیکولون کا TA تعاون ایک نلی نما جھلی کا نیٹ ورک تیار کرتا ہے۔ ایلیف 2016، 5، 1–29۔ [کراس ریف]

7. انگریزی، AR؛ Voeltz, GK Rab10 GTPase ER حرکیات اور شکلیات کو منظم کرتا ہے۔ نیٹ سیل بائیول۔ 2013، 15، 169–178[کراس ریف] [پب میڈ]

8. Gerondopoulos, A.; Bastos, RN; یوشیمورا، ایس آئی؛ اینڈرسن، آر. کارپینینی، ایس. Aligianis, I.; ہینڈلی، ایم ٹی؛ عام ER ڈھانچے کے لیے Barr، FA Rab18 اور aRab18 GEF کمپلیکس کی ضرورت ہے۔ جے سیل بائیول۔ 2014، 205، 707–720۔ [کراس ریف]

9. چن، ایس. نووک، پی. Ferro-Novick، S. ER نیٹ ورک کی تشکیل کے لیے ڈائنامین نما GTPase Sey1p اور Lunapark فیملی ممبر Lnp1p کے توازن کی ضرورت ہوتی ہے۔ نیٹ سیل بائیول۔ 2012، 14، 707–716۔ [کراس ریف]

For more information:1950477648nn@gmail.com