فاج Tn-seq کا نیا طریقہ ضروری جینز کا نقشہ بناتا اور جینیاتی مواد شامل کرتا ہے

ایک نیا طریقہ فاجز کے جینوم کے ان حصوں کی شناخت کرکے، جو ان کے لیے ضروری ہیں، اور ان میں اضافی جینیاتی مواد پہنچا کر، فاجز کا مطالعہ اور ان میں ترمیم آسان بنانے کا مقصد رکھتا ہے۔ اس تکنیک، جسے فاج Tn-seq کہا جاتا ہے، کو مختلف اقسام کے فاجز پر آزمایا گیا اور اس کے ذریعے دو انجینیئر کردہ میوٹیشنز رکھنے والے فاجز بھی تیار کیے گئے۔

یہ کام Nature Microbiology میں رپورٹ کیا گیا ہے، جو nature.com کے ذریعے شائع ہوتا ہے۔ اس کے تیار کنندگان کا کہنا ہے کہ یہ طریقہ فاج تحقیق میں موجود دو دیرینہ رکاوٹوں سے نمٹنے میں مدد دے سکتا ہے: فاجز کے کام کرنے کے بارے میں محدود معلومات اور ممکنہ علاجی استعمال کے لیے انہیں تیزی سے دوبارہ ڈیزائن کرنے میں دشواری۔

فاجز بیکٹیریا کے ارتقا میں اہم کردار ادا کرتے ہیں، اور ممکنہ اینٹی مائکروبیل استعمال کے لیے ان کا جائزہ لیا جا رہا ہے۔ پیش رفت کا انحصار اس بات کو سمجھنے پر ہے کہ کون سے فاج جینز ضروری ہیں، انفیکشن کے دوران ان جینز کو کیسے استعمال کیا جاتا ہے اور فاج کو ناکارہ بنائے بغیر اس میں نیا جینیاتی کارگو کیسے شامل کیا جا سکتا ہے۔ نیا طریقہ ایک ہی جینوم-وائیڈ حکمتِ عملی کے ذریعے ان تمام سوالات سے نمٹنے کے لیے بنایا گیا ہے۔

فاج جینز کی جانچ کا ایک وسیع طریقہ

فاج Tn-seq میں Tn5 ٹرانسپوزون میوٹاجنیسس، اینٹی-CRISPR سرگرمی کی بنیاد پر انتخاب اور ڈیپ سیکوینسنگ کو یکجا کیا گیا ہے۔ وسیع مفہوم میں، ٹرانسپوزون میوٹاجنیسس جینوم کے مختلف مقامات پر اِنسرشنز متعارف کراتی ہے۔ اس کے بعد محققین یہ جانچ سکتے ہیں کہ انتخاب کے بعد کون سی اِنسرشنز باقی رہتی ہیں اور سیکوینسنگ کے ذریعے تعین کر سکتے ہیں کہ وہ کہاں واقع تھیں۔

فاجز پر لاگو کیے جانے کی صورت میں یہ طریقہ جینز کو ایک ایک کرکے جانچنے کے بجائے جینوم کے بہت سے مقامات کا جائزہ لینا ممکن بناتا ہے۔ یہ طریقہ مختلف فاجز پر کارآمد رہا، جن میں ایک ایسا جَمبو فاج بھی شامل ہے جو نیوکلیئس بناتا ہے۔ مطالعے کے تناظر میں یہ نتیجہ اہم ہے کیونکہ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ طریقہ کسی ایک فاج کی قسم یا جینوم کی تنظیم تک محدود نہیں ہے۔

جینز کی ضروریّت کے بارے میں حاصل ہونے والے تعین دو دیگر ذرائع سے ملنے والے شواہد سے مطابقت رکھتے تھے: ساختی پروٹیومکس اور بنیادی جینز کا تحفظ۔ ساختی پروٹیومکس نے فاج کے اجزا کے بارے میں معلومات فراہم کیں، جبکہ محفوظ بنیادی جینز کے موازنے نے اس بات کا ایک آزاد اشارہ دیا کہ کون سے جینز مختلف فاجز میں برقرار رہتے ہیں۔ ان طریقوں کے درمیان مطابقت نے اِنسرشن پر مبنی پیمائشوں کی افادیت کی تائید کی۔

ٹرانسپوزون اِنسرشنز کے نمونے میں جینز کی ضروریّت سے بڑھ کر بھی معلومات موجود تھیں۔ اِنسرشنز کے واقع ہونے کے مقامات میں موجود تعصبات نے مصنفین کو اس سمت کی پیش گوئی کرنے کی اجازت دی جس میں ٹرانسکرپشن آگے بڑھتی ہے۔ انہی نمونوں نے ان خطوں کی شناخت میں بھی مدد دی جو ابتدا میں داخل کیے جاتے ہیں اور ان خطوں کی بھی جو بلند سطح پر اظہار پذیر ہوتے ہیں۔

چند دنوں میں فاجز کی انجینیئرنگ

محققین نے نئے جینیاتی کارگو کی ترسیل کے لیے ٹرانسپوزونز کو بطور وسیلہ بھی استعمال کیا۔ مطالعے کے مطابق، اس کے ذریعے چند دنوں کے اندر فاجز میں کارگو شامل کرنا ممکن ہوا، جو ایسے طریقوں کے مقابلے میں فاج انجینیئرنگ کا زیادہ تیز راستہ فراہم کرتا ہے جو ہر فاج جینوم کی کم مکمل تفہیم پر منحصر ہوتے ہیں۔

اس کام میں مصنوعی ذہانت کے ذریعے ڈیزائن کیا گیا Acr ٹرانسپوزون نظام بھی شامل تھا۔ اس نظام کو آرتھوگونل قرار دیا گیا اور اسے فاج ڈبل میوٹنٹس تیار کرنے کے لیے استعمال کیا گیا، یعنی ایسے فاجز جن میں دو انجینیئر کردہ میوٹیشنز موجود ہوں۔ اس کی شمولیت طریقے کو موجودہ جینز کی نقشہ سازی سے آگے لے جاتی ہے: یہی عمومی ٹول کِٹ دانستہ طور پر یکجا کی گئی جینیاتی تبدیلیوں کے حامل فاجز کی تیاری میں بھی مدد دے سکتی ہے۔

محققین نے مزید دکھایا کہ ایسے فاجز میں ٹرانسپوزون اِنسرشن ممکن ہے جن کا DNA ہائپرموڈیفائیڈ ہوتا ہے۔ ایسی کیمیائی تبدیلیاں فاج جینومز میں ترمیم یا ان کا تجزیہ زیادہ مشکل بنا سکتی ہیں۔ ان فاجز میں اِنسرشن کا مظاہرہ ان نظاموں کی حد وسیع کرتا ہے جن پر یہ تکنیک لاگو کی جا سکتی ہے۔

یہ ٹول کیوں اہم ہے

مطالعہ فاج Tn-seq کو کسی ایک محدود کام کے لیے بنائے گئے طریقے کے بجائے ایک ہمہ گیر پلیٹ فارم کے طور پر پیش کرتا ہے۔ اسے ضروری جینز متعین کرنے، ٹرانسکرپشن اور جینوم کی ابتدائی ترسیل کے بارے میں اشارے حاصل کرنے، جینیاتی کارگو شامل کرنے اور ڈبل میوٹنٹس بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مختلف فاجز پر اس کی کارکردگی اس دعوے کا بنیادی حصہ ہے۔

یہ طریقہ بذاتِ خود فاج حیاتیات سے متعلق ہر سوال کا جواب نہیں دیتا، لیکن یہ جینوم بھر سے شواہد زیادہ تیزی سے جمع کرنے کا ایک ذریعہ فراہم کرتا ہے۔ اس سے فاجز کے ارتقا اور کام کرنے کے طریقے کو سمجھنے میں بہتری آ سکتی ہے، جبکہ انہیں اینٹی مائکروبیلز کے طور پر تیار کرنے کی کوششوں میں بھی مدد مل سکتی ہے۔

مصنفین کا وسیع تر مقصد فاجز کو منظم تجربات کے لیے زیادہ قابلِ رسائی بنانا ہے۔ میوٹاجنیسس، اینٹی-CRISPR پر مبنی انتخاب اور ڈیپ سیکوینسنگ کو یکجا کرکے یہ طریقہ دریافت اور انجینیئرنگ کو ایک ہی ورک فلو میں مربوط کرتا ہے۔ اس طرح یہ مطالعہ فاج جینومز کی تحقیق اور مستقبل میں فاج پر مبنی علاج میں ان کے استعمال، دونوں کے لیے فاج Tn-seq کو ایک بنیاد کے طور پر پیش کرتا ہے۔