پائن کی نیماٹوڈ بیماری کے محرک کے طور پر آیوڈین اور ایورمیکٹین کی تشخیص

پائن نیماٹوڈ ایک قرنطینہ ہجرت کرنے والا اینڈوپراسائٹ ہے جو دیودار کے جنگل کے ماحولیاتی نظام میں شدید معاشی نقصانات کا سبب بنتا ہے۔ موجودہ مطالعہ پائن نیماٹوڈس کے خلاف ہالوجنیٹڈ انڈولز کی نیماٹیڈل سرگرمی اور ان کے عمل کے طریقہ کار کا جائزہ لیتا ہے۔ پائن نیماٹوڈس کے خلاف 5-iodoindole اور avermectin (مثبت کنٹرول) کی نیومیٹکڈل سرگرمیاں کم ارتکاز (10 μg/mL) میں ایک جیسی اور زیادہ تھیں۔ 5-iodoindole نے فیکنڈٹی، تولیدی سرگرمی، برانن اور لاروا کی اموات، اور لوکوموٹر رویے کو کم کیا۔ invertebrate-specific glutamate-gated chloride channel receptors کے ساتھ ligands کے مالیکیولر تعامل اس تصور کی تائید کرتے ہیں کہ 5-iodoindole، avermectin کی طرح، ریسیپٹر ایکٹو سائٹ سے مضبوطی سے جڑا ہوا ہے۔ 5-Iodoindole نے نیماٹوڈس میں مختلف فینوٹائپک خرابیوں کو بھی آمادہ کیا، بشمول غیر معمولی اعضاء کا گرنا/ سکڑ جانا اور ویکیولائزیشن میں اضافہ۔ یہ نتائج بتاتے ہیں کہ ویکیولز نیماٹوڈ میتھیلیشن ثالثی موت میں کردار ادا کر سکتے ہیں۔ اہم بات یہ ہے کہ 5-iodoindole پودوں کی دونوں اقسام (گوبھی اور مولی) کے لیے غیر زہریلا تھا۔ اس طرح، یہ مطالعہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ ماحولیاتی حالات کے تحت iodoindole کا استعمال پائن وِلٹ کی چوٹ کو کنٹرول کر سکتا ہے۔
پائن ووڈ نیماٹوڈ (برسافیلینچس زائیلوفیلس) پائن ووڈ نیماٹوڈس (PWN) سے تعلق رکھتا ہے، ہجرت کرنے والے اینڈوپراسیٹک نیماٹوڈس جو دیودار کے جنگل کے ماحولیاتی نظام کو شدید ماحولیاتی نقصان پہنچانے کے لیے جانا جاتا ہے۔ پائن ووڈ نیماٹوڈ کی وجہ سے پائین وِلٹ بیماری (PWD) ایشیا اور یورپ سمیت کئی براعظموں میں ایک سنگین مسئلہ بنتی جا رہی ہے، اور شمالی امریکہ میں، نیماٹوڈ متعارف شدہ پائن کی انواع 1,2 کو تباہ کر دیتا ہے۔ پائن کے درختوں کی کمی ایک بڑا معاشی مسئلہ ہے، اور اس کے عالمی پھیلاؤ کا امکان تشویشناک ہے۔ مندرجہ ذیل پائن پرجاتیوں پر عام طور پر نیماٹوڈ کا حملہ ہوتا ہے: Pinus densiflora، Pinus sylvestris، Pinus thunbergii، Pinus koraiensis، Pinus thunbergii، Pinus thunbergii، اور Pinus radiata4۔ پائن نیماٹوڈ ایک سنگین بیماری ہے جو انفیکشن کے ہفتوں یا مہینوں کے اندر پائن کے درختوں کو ہلاک کر سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، مختلف قسم کے ماحولیاتی نظاموں میں پائن نیماٹوڈ کا پھیلنا عام ہے، اس لیے انفیکشن کی مسلسل زنجیریں قائم ہو چکی ہیں۔
برسافیلینکس زائیلوفیلس ایک قرنطینہ پلانٹ پرجیوی نیماٹوڈ ہے جس کا تعلق سپر فیملی Aphelenchoidea اور clade 102.5 سے ہے۔ نیماٹوڈ فنگس کو کھاتا ہے اور پائن کے درختوں کے لکڑی کے بافتوں میں دوبارہ پیدا ہوتا ہے، چار مختلف لاروا مراحل میں ترقی کرتا ہے: L1, L2, L3, L4 اور ایک بالغ فرد 1,6۔ خوراک کی کمی کے حالات میں، پائن نیماٹوڈ ایک مخصوص لاروا مرحلے میں گزر جاتا ہے - ڈاؤر، جو اس کے ویکٹر کو طفیلی بنا دیتا ہے - پائن برک بیٹل (مونوکیمس الٹرنیٹس) اور صحت مند پائن کے درختوں میں منتقل ہو جاتا ہے۔ صحت مند میزبانوں میں، نیماٹوڈز پودوں کے بافتوں کے ذریعے تیزی سے ہجرت کرتے ہیں اور پیرنچیمیٹس سیلز کو کھانا کھلاتے ہیں، جو انفیکشن کے بعد ایک سال کے اندر اندر بہت سے حساسیت کے رد عمل، پائن کے مرجھانے اور موت کا باعث بنتے ہیں۔
پائن نیماٹوڈس کا حیاتیاتی کنٹرول طویل عرصے سے ایک چیلنج رہا ہے، جس میں قرنطینہ کے اقدامات 20 ویں صدی سے شروع ہوئے ہیں۔ پائن نیماٹوڈس کو کنٹرول کرنے کے لیے موجودہ حکمت عملیوں میں بنیادی طور پر کیمیائی علاج شامل ہیں، بشمول لکڑی کی دھونی اور درختوں کے تنوں میں نیماٹائڈز کی پیوند کاری۔ سب سے زیادہ عام طور پر استعمال ہونے والی نیومیٹکائڈز avermectin اور avermectin benzoate ہیں، جن کا تعلق avermectin خاندان سے ہے۔ یہ مہنگے کیمیکل بہت سی نیماٹوڈ پرجاتیوں کے خلاف انتہائی موثر ہیں اور انہیں ماحولیاتی طور پر محفوظ سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، ان نیماتی ادویات کے بار بار استعمال سے انتخابی دباؤ پیدا ہونے کی توقع ہے جو تقریباً یقینی طور پر مزاحم پائن نیماٹوڈس کے ظہور کا باعث بنے گی، جیسا کہ کئی حشرات الارض کے لیے ظاہر کیا گیا ہے، جیسا کہ لیپٹینوٹارسا ڈیسیملینیٹا، پلوٹیلا زائیلوسٹیلا اور نیماٹوڈس ٹرائیکوسٹرونگائلس کولبریفارمس، اور سرکلیسٹرا، سرکلیسٹرا، اور ان کی نشوونما سے متاثر ہوتے ہیں۔ avermectins 10،11،12 تک۔ لہٰذا، مزاحمتی نمونوں کا باقاعدگی سے مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے اور PVD کو کنٹرول کرنے کے لیے متبادل، سرمایہ کاری مؤثر اور ماحول دوست اقدامات تلاش کرنے کے لیے نیومیٹکائڈز کی مسلسل اسکریننگ کی جانی چاہیے۔ حالیہ دہائیوں میں، متعدد مصنفین نے پودوں کے نچوڑ، ضروری تیلوں اور اتار چڑھاؤ کو نیماٹوڈ کنٹرول ایجنٹ کے طور پر استعمال کرنے کی تجویز پیش کی ہے13,14,15,16۔
ہم نے حال ہی میں Caenorhabditis elegans 17 میں انڈول، ایک انٹر سیلولر اور انٹرکنگڈم سگنلنگ مالیکیول کی نیومیٹکڈل سرگرمی کا مظاہرہ کیا۔ انڈول مائکروبیل ایکولوجی میں ایک وسیع انٹرا سیلولر سگنل ہے، جو متعدد افعال کو کنٹرول کرتا ہے جو مائکروبیل فزیالوجی، اسپور کی تشکیل، پلاسمڈ استحکام، منشیات کے خلاف مزاحمت، بائیو فلم کی تشکیل، اور وائرلیس 18، 19 کو متاثر کرتے ہیں۔ دیگر پیتھوجینک نیماٹوڈس کے خلاف انڈول اور اس کے مشتقات کی سرگرمی کا مطالعہ نہیں کیا گیا ہے۔ اس مطالعے میں، ہم نے پائن نیماٹوڈس کے خلاف 34 انڈولز کی نیماتی کشی کی سرگرمی کی چھان بین کی اور مائکروسکوپی، ٹائم لیپس فوٹوگرافی، اور مالیکیولر ڈاکنگ تجربات کا استعمال کرتے ہوئے انتہائی طاقتور 5-iodoindole کے عمل کے طریقہ کار کو واضح کیا، اور بیج کے انکرن گدا کا استعمال کرتے ہوئے پودوں پر اس کے زہریلے اثرات کا جائزہ لیا۔
انڈول کی زیادہ ارتکاز (> 1.0 ایم ایم) کے بارے میں پہلے بتایا گیا ہے کہ نیماٹوڈس17 پر نیومیٹکڈل اثر پڑتا ہے۔ B. xylophilus (مخلوط زندگی کے مراحل) کے علاج کے بعد indole یا 33 مختلف indole derivatives کے ساتھ 1 mM پر، B. xylophilus کی اموات کو کنٹرول اور علاج شدہ گروپوں میں زندہ اور مردہ نیماٹوڈس کی گنتی کے ذریعے ماپا گیا۔ پانچ انڈولز نے نمایاں نیماتی مار سرگرمی کی نمائش کی۔ غیر علاج شدہ کنٹرول گروپ کی بقا 24 گھنٹے کے بعد 95 ± 7٪ تھی۔ ٹیسٹ کیے گئے 34 انڈولز میں سے، 5-iodoindole اور 4-fluoroindole 1 mM پر 100% اموات کا باعث بنے، جب کہ 5,6-difluoroindigo، methylindole-7-carboxylate، اور 7-iodoindole تقریباً 50% اموات کا باعث بنے (ٹیبل 1)۔
پائن ووڈ نیماٹوڈ کے ویکیول کی تشکیل اور میٹابولزم پر 5-iodoindole کا اثر۔ (A) بالغ نر نیماٹوڈس پر ایورمیکٹین اور 5-آئوڈوئنڈول کا اثر، (B) L1 اسٹیج نیماٹوڈ انڈے اور (C) B. xylophilus کا میٹابولزم، (i) vacuoles 0 h پر نہیں دیکھا گیا، علاج کے نتیجے میں (ii) vacuoles، (iii) ایک سے زیادہ خلیات جمع ہونا، (ii) ویکیولز، (v) ویکیولز کا فیوژن اور (vi) دیوہیکل ویکیولز کی تشکیل۔ سرخ تیر ویکیولز کی سوجن کی نشاندہی کرتے ہیں، نیلے تیر ویکیولس کے فیوژن کی نشاندہی کرتے ہیں اور سیاہ تیر بڑے خلا کی نشاندہی کرتے ہیں۔ اسکیل بار = 50 μm۔
اس کے علاوہ، اس مطالعہ نے پائن نیماٹوڈس (شکل 4C) میں میتھین سے متاثرہ موت کے سلسلہ وار عمل کو بھی بیان کیا۔ میتھانوجینک موت سیل کی موت کی ایک غیر اپوپٹوٹک قسم ہے جو نمایاں سائٹوپلاسمک ویکیولز کے جمع ہونے سے وابستہ ہے۔ پائن نیماٹوڈس میں پائے جانے والے مورفولوجیکل نقائص میتھین کی وجہ سے موت کے طریقہ کار سے گہرا تعلق رکھتے ہیں۔ مختلف اوقات میں خوردبینی جانچ سے پتہ چلتا ہے کہ 5-iodoindole (0.1 mM) کی نمائش کے 20 گھنٹے کے بعد دیوہیکل خلا پیدا ہوئے تھے۔ مائکروسکوپک ویکیولس علاج کے 8 گھنٹے کے بعد دیکھے گئے، اور ان کی تعداد 12 گھنٹے کے بعد بڑھ گئی۔ 14 گھنٹے کے بعد کئی بڑے خلاء دیکھے گئے۔ علاج کے 12-16 گھنٹے کے بعد متعدد فیوزڈ ویکیولز واضح طور پر دکھائی دے رہے تھے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ ویکیول فیوژن میتھانوجینک موت کے طریقہ کار کی بنیاد ہے۔ 20 گھنٹوں کے بعد، پورے کیڑے میں کئی دیوہیکل خلاء پائے گئے۔ یہ مشاہدات C. elegans میں metuosis کی پہلی رپورٹ کی نمائندگی کرتے ہیں۔
5-iodoindole سے علاج شدہ کیڑے میں، ویکیول کی جمع اور ٹوٹ پھوٹ کا بھی مشاہدہ کیا گیا (تصویر 5)، جیسا کہ ماحول میں کیڑے کے موڑنے اور ویکیول کے اخراج سے ظاہر ہوتا ہے۔ انڈے کے شیل جھلی میں ویکیول میں خلل بھی دیکھا گیا، جو عام طور پر انڈوں کے نکلنے کے دوران L2 کے ذریعے برقرار رہتا ہے (ضمیمہ انجیر S2)۔ یہ مشاہدات vacuole کی تشکیل اور suppuration (تصویر 5) کے عمل میں سیال کے جمع ہونے اور osmoregulatory فیل ہونے کے ساتھ ساتھ reversible cell injury (RCI) کی شمولیت کی حمایت کرتے ہیں۔
مشاہدہ شدہ ویکیول کی تشکیل میں آئوڈین کے کردار کے بارے میں قیاس کرتے ہوئے، ہم نے سوڈیم آئوڈائڈ (NaI) اور پوٹاشیم آئوڈائڈ (KI) کی نیماتی کُش سرگرمی کی چھان بین کی۔ تاہم، ارتکاز (0.1، 0.5 یا 1 ایم ایم) پر، انھوں نے نیماٹوڈ کی بقا یا ویکیول کی تشکیل کو متاثر نہیں کیا (ضمیمہ انجیر S5)، حالانکہ 1 ایم ایم کے آئی کا ہلکا سا نیماٹوڈل اثر تھا۔ دوسری طرف، 7-iodoindole (1 یا 2 mM)، 5-iodoindole کی طرح، ایک سے زیادہ خلاء اور ساختی خرابی کی حوصلہ افزائی (ضمنی شکل S6)۔ دو iodoindoles نے پائن نیماٹوڈس میں ایک جیسی فینوٹائپک خصوصیات ظاہر کیں، جبکہ NaI اور KI نے ایسا نہیں کیا۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ انڈول نے B. xylophilus میں جانچ کی گئی ارتکاز میں ویکیول کی تشکیل کو متاثر نہیں کیا (ڈیٹا نہیں دکھایا گیا)۔ اس طرح، نتائج نے اس بات کی تصدیق کی کہ انڈول آئوڈین کمپلیکس B. xylophilus کے خلا اور میٹابولزم کے لیے ذمہ دار ہے۔
nematicidal سرگرمی کے لیے ٹیسٹ کیے گئے انڈولز میں، 5-iodoindole کا سب سے زیادہ سلپ انڈیکس -5.89 kcal/mol، اس کے بعد 7-iodoindole (-4.48 kcal/mol)، 4-fluoroindole (-4.33)، اور indole (-4.03) (شکل 6)۔ 5-iodoindole سے leucine 218 کی مضبوط ریڑھ کی ہڈی کی ہائیڈروجن بانڈنگ اس کی بائنڈنگ کو مستحکم کرتی ہے، جبکہ دیگر تمام انڈول ڈیریویٹوز سائڈ چین ہائیڈروجن بانڈز کے ذریعے سیرین 260 سے منسلک ہوتے ہیں۔ دیگر ماڈلڈ آئوڈوئنڈولز میں، 2-آئوڈوئنڈولز کی بائنڈنگ ویلیو -5.248 kcal/mol ہے، جو کہ لیوسین 218 کے ساتھ اس کے مرکزی ہائیڈروجن بانڈ کی وجہ سے ہے۔ دیگر معلوم بائنڈنگز میں 3-iodoindole (-4.3 kcal/mol)، 4-iodoindole (-4.0 kcal/mol)، 4-iodoindole (-4.0 kcal/mol/mol-6) شامل ہیں۔ (ضمنی شکل S8)۔ 5-iodoindole اور 2-iodoindole کے استثناء کے ساتھ، زیادہ تر ہالوجنیٹڈ انڈولز اور خود انڈول، سیرین 260 کے ساتھ ایک بانڈ بناتے ہیں۔ حقیقت یہ ہے کہ لیوسین 218 کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈنگ موثر رسیپٹر-لیگینڈ بائنڈنگ کی نشاندہی کرتی ہے، جیسا کہ ivermectin کے لیے مشاہدہ کیا گیا ہے۔ 2-iodoindole، ivermectin کی طرح، leucine 218 (تصویر 6 اور ضمنی شکل S8) کے ذریعے GluCL ریسیپٹر کی فعال جگہ پر مضبوطی سے باندھتا ہے۔ ہم تجویز کرتے ہیں کہ GluCL کمپلیکس کے کھلے تاکنا ڈھانچے کو برقرار رکھنے کے لیے اس بائنڈنگ کی ضرورت ہے اور GluCL ریسیپٹر، 5-iodoindole، 2-iodoindole، avermectin اور ivermectin کی فعال سائٹ کو مضبوطی سے باندھ کر اس طرح آئن چینل کو کھلا برقرار رکھتا ہے اور سیال کو اٹھانے کی اجازت دیتا ہے۔
انڈول کی مالیکیولر ڈاکنگ اور ہیلوجنیٹڈ انڈول کو GluCL۔ (A) انڈول، (B) 4-fluoroindole، (C) 7-iodoindole، اور (D) 5-iodoindole ligands کی GluCL کی فعال سائٹ پر بائنڈنگ واقفیت۔ پروٹین کی نمائندگی ایک ربن کے ذریعے کی جاتی ہے، اور ریڑھ کی ہڈی کے ہائیڈروجن بانڈز کو پیلے رنگ کے نقطے والی لکیروں کے طور پر دکھایا جاتا ہے۔ (A′)، (B′)، (C′)، اور (D′) آس پاس کے امینو ایسڈ کی باقیات کے ساتھ متعلقہ ligands کے تعامل کو ظاہر کرتے ہیں، اور سائڈ چین ہائیڈروجن بانڈز گلابی نقطوں والے تیروں سے ظاہر ہوتے ہیں۔
گوبھی اور مولی کے بیجوں کے اگنے پر 5-iodoindole کے زہریلے اثر کا جائزہ لینے کے لیے تجربات کیے گئے۔ 5-iodoindole (0.05 یا 0.1 mM) یا avermectin (10 μg/mL) کا ابتدائی انکرن اور پودوں کے ابھرنے پر بہت کم یا کوئی اثر نہیں ہوا (شکل 7)۔ اس کے علاوہ، علاج نہ کیے جانے والے کنٹرول کے انکرن کی شرح اور 5-iodoindole یا avermectin کے ساتھ علاج کیے گئے بیجوں کے درمیان کوئی خاص فرق نہیں پایا گیا۔ ٹیپروٹ کی لمبائی اور تشکیل شدہ پس منظر کی جڑوں کی تعداد پر اثر غیر معمولی تھا، حالانکہ 5-iodoindole کے 1 mM (10 گنا فعال ارتکاز) نے پس منظر کی جڑوں کی نشوونما میں قدرے تاخیر کی۔ ان نتائج سے ظاہر ہوتا ہے کہ 5-iodoindole پودوں کے خلیوں کے لیے غیر زہریلا ہے اور مطالعہ کی گئی تعداد میں پودوں کی نشوونما کے عمل میں مداخلت نہیں کرتا ہے۔
بیج کے انکرن پر 5-iodoindole کا اثر۔ Avermectin یا 5-iodoindole کے ساتھ یا اس کے بغیر مراشیج اور Skoog agar میڈیم پر B. oleracea اور R. raphanistrum کے بیجوں کا انکرن، انکرن اور پس منظر کی جڑیں 22 ° C پر انکیوبیشن کے 3 دن کے بعد انکرن ریکارڈ کیا گیا۔
یہ مطالعہ انڈولس کے ذریعہ نیماٹوڈ کے قتل کے متعدد واقعات کی اطلاع دیتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ دیودار کی سوئیوں میں iodoindole inducing methylation کی یہ پہلی رپورٹ ہے (چھوٹے ویکیولز کے جمع ہونے سے پیدا ہونے والا ایک عمل جو آہستہ آہستہ بڑے ویکیولز میں ضم ہو جاتا ہے، آخر کار جھلی پھٹنے اور موت کا باعث بنتا ہے) پائن سوئیوں میں، iodoindole میں نمایاں nematicidal خصوصیات کی نمائش ہوتی ہے جو کہ کمرشل انڈیکس سے ملتی جلتی ہے۔
انڈولس کو پہلے پروکیریٹس اور یوکرائٹس میں متعدد سگنلنگ افعال انجام دینے کی اطلاع دی گئی ہے، بشمول بائیوفلم روکنا/تشکیل، بیکٹیریا کی بقا، اور روگجنکیت19,32,33,34۔ حال ہی میں، ہیلوجنیٹڈ انڈولز، انڈول الکلائیڈز، اور نیم مصنوعی انڈول مشتقات کے ممکنہ علاج کے اثرات نے تحقیق کی وسیع دلچسپی35,36,37 کو اپنی طرف متوجہ کیا ہے۔ مثال کے طور پر، ہیلوجنیٹڈ انڈولز کو مستقل ایسچریچیا کولی اور اسٹیفیلوکوکس اوریئس سیلز کو مارنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ اس کے علاوہ، دیگر پرجاتیوں، نسلوں اور سلطنتوں کے خلاف ہالوجنیٹڈ انڈولز کی افادیت کا مطالعہ کرنا سائنسی دلچسپی کا باعث ہے، اور یہ مطالعہ اس مقصد کو حاصل کرنے کی جانب ایک قدم ہے۔
یہاں، ہم الٹ سیل انجری (RCI) اور میتھیلیشن (اعداد و شمار 4C اور 5) پر مبنی C. elegans میں 5-iodoindole-حوصلہ افزائی مہلکیت کے لیے ایک طریقہ کار تجویز کرتے ہیں۔ Edematous تبدیلیاں جیسے puffiness اور vacuolar degeneration RCI اور میتھیلیشن کے اشارے ہیں، جو cytoplasm48,49 میں دیوہیکل ویکیولز کے طور پر ظاہر ہوتے ہیں۔ RCI ATP کی پیداوار کو کم کرکے، ATPase پمپ کی ناکامی، یا خلیے کی جھلیوں میں خلل ڈال کر اور Na+, Ca2+، اور پانی 50,51,52 کی تیزی سے آمد کا باعث بن کر توانائی کی پیداوار میں مداخلت کرتا ہے۔ Intracytoplasmic vacuoles جانوروں کے خلیوں میں Ca2+ اور water53 کی آمد کی وجہ سے سائٹوپلازم میں سیال جمع ہونے کے نتیجے میں پیدا ہوتے ہیں۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ خلیے کو نقصان پہنچانے کا یہ طریقہ کار الٹ سکتا ہے اگر نقصان عارضی ہو اور خلیے ایک خاص مدت کے لیے ATP پیدا کرنا شروع کر دیں، لیکن اگر نقصان برقرار رہتا ہے یا خراب ہوتا ہے تو خلیے مر جاتے ہیں۔54 ہمارے مشاہدے سے پتہ چلتا ہے کہ 5-iodoindole کے ساتھ علاج کیے جانے والے نیماٹوڈز تناؤ کے حالات کے سامنے آنے کے بعد عام بایو سنتھیسز کو بحال کرنے سے قاصر ہیں۔
B. xylophilus میں 5-iodoindole کی طرف سے حوصلہ افزائی کی گئی میتھیلیشن فینوٹائپ آیوڈین کی موجودگی اور اس کی سالماتی تقسیم کی وجہ سے ہو سکتی ہے، کیونکہ 7-iodoindole کا B. xylophilus پر 5-iodoindole (ٹیبل 1 اور ضمنی شکل S6) کے مقابلے میں کم روک تھام کا اثر تھا۔ یہ نتائج جزوی طور پر مالٹیز ایٹ ال کے مطالعے سے مطابقت رکھتے ہیں۔ (2014)، جس نے رپورٹ کیا کہ پیراڈیل نائٹروجن موئیٹی کی انڈول میں پیرا سے میٹا پوزیشن تک نقل مکانی نے U251 خلیوں میں ویکیولائزیشن، گروتھ انبیشن، اور سائٹوٹوکسیٹی کو ختم کر دیا، یہ تجویز کرتا ہے کہ پروٹین میں ایک مخصوص فعال سائٹ کے ساتھ مالیکیول کا تعامل اہم ہے،4247 اس مطالعے میں مشاہدہ کیے گئے انڈول یا ہیلوجینیٹڈ انڈولز اور GluCL ریسیپٹرز کے درمیان تعاملات بھی اس خیال کی تائید کرتے ہیں، کیونکہ 5- اور 2-iodoindole کو GluCL ریسیپٹرز سے زیادہ مضبوطی سے جکڑے ہوئے دوسرے انڈولز کی جانچ کی گئی تھی (شکل 6 اور ضمنی شکل S8)۔ انڈول کی دوسری یا پانچویں پوزیشن پر آئیوڈین کو بیک بون ہائیڈروجن بانڈز کے ذریعے GluCL ریسیپٹر کے لیوسین 218 سے منسلک پایا گیا، جب کہ دیگر ہیلوجنیٹڈ انڈولز اور انڈول خود سیرین 260 (شکل 6) کے ساتھ کمزور سائڈ چین ہائیڈروجن بانڈز بناتے ہیں۔ لہذا ہم قیاس کرتے ہیں کہ ہالوجن کی لوکلائزیشن ویکیولر انحطاط کو شامل کرنے میں ایک اہم کردار ادا کرتی ہے، جبکہ 5-iodoindole کی سخت پابندی آئن چینل کو کھلا رکھتی ہے، اس طرح تیزی سے سیال کی آمد اور ویکیول ٹوٹنے کی اجازت دیتا ہے۔ تاہم، 5-iodoindole کی کارروائی کا تفصیلی طریقہ کار طے کرنا باقی ہے۔
5-iodoindole کے عملی استعمال سے پہلے، پودوں پر اس کے زہریلے اثرات کا تجزیہ کیا جانا چاہیے۔ ہمارے بیج کے انکرن کے تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ 5-iodoindole کا مطالعہ شدہ ارتکاز پر بیج کے انکرن یا اس کے نتیجے میں ترقی کے عمل پر کوئی منفی اثر نہیں پڑا (شکل 7)۔ اس طرح، یہ مطالعہ ماحولیاتی ماحول میں 5-iodoindole کے استعمال کی بنیاد فراہم کرتا ہے تاکہ دیودار کے درختوں کے لیے پائن نیماٹوڈس کے نقصان کو کنٹرول کیا جا سکے۔
پچھلی رپورٹس نے ثابت کیا ہے کہ انڈول پر مبنی تھراپی اینٹی بائیوٹک مزاحمت اور کینسر کے بڑھنے کے مسئلے سے نمٹنے کے لیے ایک ممکنہ نقطہ نظر کی نمائندگی کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، انڈولس میں اینٹی بیکٹیریل، اینٹی کینسر، اینٹی آکسیڈینٹ، اینٹی سوزش، اینٹی ذیابیطس، اینٹی وائرل، اینٹی پرولیفیریٹیو اور اینٹی ٹیوبرکلوسس سرگرمیاں ہوتی ہیں اور یہ منشیات کی نشوونما کے لیے ایک امید افزا بنیاد کے طور پر کام کر سکتی ہیں۔ یہ مطالعہ پہلی بار ایک antiparasitic اور anthelmintic ایجنٹ کے طور پر آیوڈین کے ممکنہ استعمال کی تجویز کرتا ہے۔
Avermectin کو تین دہائیاں قبل دریافت کیا گیا تھا اور اس نے 2015 میں نوبل انعام جیتا تھا، اور ایک anthelmintic کے طور پر اس کا استعمال اب بھی فعال طور پر جاری ہے۔ تاہم، نیماٹوڈس اور کیڑے مکوڑوں میں avermectins کے خلاف مزاحمت کی تیز رفتار ترقی کی وجہ سے، پائن کے درختوں میں PWN انفیکشن کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک متبادل، کم لاگت اور ماحول دوست حکمت عملی کی ضرورت ہے۔ یہ مطالعہ اس طریقہ کار کی بھی اطلاع دیتا ہے جس کے ذریعے 5-iodoindole پائن نیماٹوڈز کو مارتا ہے اور یہ کہ 5-iodoindole پودوں کے خلیوں کے لیے کم زہریلا ہوتا ہے، جو اس کے مستقبل کے تجارتی استعمال کے لیے اچھے امکانات کھولتا ہے۔
تمام تجربات کو ییونگنم یونیورسٹی، گیونگسان، کوریا کی اخلاقیات کمیٹی نے منظور کیا تھا، اور طریقوں کو ییونگنم یونیورسٹی کی اخلاقیات کمیٹی کے رہنما خطوط کے مطابق انجام دیا گیا تھا۔
انڈے کے انکیوبیشن کے تجربات قائم شدہ طریقہ کار43 کا استعمال کرتے ہوئے کیے گئے۔ ہیچنگ ریٹ (HR) کا اندازہ لگانے کے لیے، 1 دن پرانے بالغ نیماٹوڈس (تقریباً 100 خواتین اور 100 مرد) کو فنگس پر مشتمل پیٹری ڈشز میں منتقل کیا گیا اور 24 گھنٹے تک بڑھنے دیا گیا۔ اس کے بعد انڈوں کو الگ تھلگ کیا گیا اور 5-iodoindole (0.05 mM اور 0.1 mM) یا avermectin (10 μg/ml) سے جراثیم سے پاک آست پانی میں معطلی کے طور پر علاج کیا گیا۔ یہ معطلیاں (500 μl؛ تقریباً 100 انڈے) کو 24 کنویں ٹشو کلچر پلیٹ کے کنویں میں منتقل کیا گیا اور 22 ° C پر انکیوبیٹ کیا گیا۔ L2 کی گنتی 24 گھنٹے انکیوبیشن کے بعد کی گئی تھی لیکن اگر پلاٹینم کے ٹھیک تار سے متحرک ہونے پر خلیات حرکت نہیں کرتے تو مردہ سمجھے جاتے تھے۔ یہ تجربہ دو مراحل میں کیا گیا تھا، ہر ایک میں چھ تکرار کے ساتھ۔ دونوں تجربات کے اعداد و شمار کو یکجا کر کے پیش کیا گیا۔ HR کا فیصد اس طرح شمار کیا جاتا ہے:
لاروا کی اموات کا اندازہ پہلے سے تیار کردہ طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا۔ نیماٹوڈ کے انڈے اکٹھے کیے گئے اور L2 اسٹیج لاروا پیدا کرنے کے لیے جراثیم سے پاک آست پانی میں ہیچ کرکے جنین کو ہم آہنگ کیا گیا۔ سنکرونائزڈ لاروا (تقریباً 500 نیماٹوڈ) کا علاج 5-iodoindole (0.05 mM اور 0.1 mM) یا avermectin (10 μg/ml) سے کیا گیا اور B. cinerea Petri پلیٹوں پر پالا گیا۔ 22 ° C پر انکیوبیشن کے 48 گھنٹے کے بعد، نیماٹوڈس کو جراثیم سے پاک آست پانی میں جمع کیا گیا اور L2، L3، اور L4 مراحل کی موجودگی کے لیے جانچ کی گئی۔ L3 اور L4 مراحل کی موجودگی نے لاروا کی تبدیلی کی نشاندہی کی، جبکہ L2 مرحلے کی موجودگی نے کوئی تبدیلی نہیں کی۔ iRiS™ ڈیجیٹل سیل امیجنگ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے تصاویر حاصل کی گئیں۔ یہ تجربہ دو مراحل میں کیا گیا تھا، ہر ایک میں چھ تکرار کے ساتھ۔ دونوں تجربات کے اعداد و شمار کو یکجا کر کے پیش کیا گیا۔
بیجوں میں 5-iodoindole اور avermectin کے زہریلے ہونے کا اندازہ مراشیج اور سکوگ آگر پلیٹوں پر انکرن ٹیسٹوں کے ذریعے کیا گیا۔ 62 B. oleracea اور R. raphanistrum کے بیجوں کو پہلے جراثیم سے پاک آست پانی میں ایک دن کے لیے بھگو کر 1 ملی لیٹر کے ساتھ دھویا گیا، 100% 100 ملی لیٹر کمرشیل کے ساتھ (3% سوڈیم ہائپوکلورائٹ) 15 منٹ کے لیے، اور 1 ملی لیٹر جراثیم سے پاک پانی سے پانچ بار دھویا جائے۔ اس کے بعد جراثیم سے پاک بیجوں کو انکرن ایگر پلیٹوں پر دبایا گیا جس میں 0.86 g/l (0.2X) مراشیج اور سکوگ میڈیم اور 0.7% بیکٹیریولوجیکل ایگر 5-iodoindole یا avermectin کے ساتھ یا اس کے بغیر تھے۔ اس کے بعد پلیٹوں کو 22 ° C پر انکیوبیٹ کیا گیا تھا، اور انکیوبیشن کے 3 دن بعد تصاویر لی گئی تھیں۔ یہ تجربہ دو مراحل میں کیا گیا تھا، جن میں سے ہر ایک میں چھ تکرار تھیں۔