آئی پی ٹی جیisopropyl اور galactose گروپ کے ساتھ ایک غیر فطری مرکب ہے۔ اس کا مالیکیولر فارمولا C9H18O5S ہے، جس کا سالماتی وزن 238.30 ہے۔ IPTG پانی میں گھلنشیل ہے اور اعلی استحکام ہے. حیاتیات میں، IPTG بنیادی طور پر ایک inducer کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اور حوصلہ افزائی کر سکتا ہے - galactosidase کی سرگرمی۔ IPTG (isopropyl) - D-thiogalactoside عام طور پر استعمال ہونے والا لیبارٹری ریجنٹ ہے جو سالماتی حیاتیات اور جینیاتی انجینئرنگ کے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ ایک مصنوعی طور پر ترکیب شدہ مرکب ہے جس کی ساخت قدرتی لییکٹوز کی طرح ہے، لیکن مختلف کیمیائی خصوصیات کے ساتھ۔
(پروڈکٹ لنک 1:https٪3a٪2f٪2fww.بلوم ٹیکز.com٪2fpi-کیمیکل٪2fpi-تحقیق-صرف٪25g-ریجنٹ-کیس٪7b٪7b5٪7d٪7d.html )
(پروڈکٹ لنک 1:بلوم ٹیکز.com٪ 2فائنتھیٹک-کیمیکل٪2فیپی-ریسرچنگ-صرف٪25g-پاؤڈر-کیس٪7b٪7b5٪7d٪7d.html )
1. سالماتی ساخت:
IPTG کا کیمیائی فارمولا C9H18O5S، CAS 367-93-1 ہے، اور رشتہ دار مالیکیولر وزن 238.30 g/mol ہے۔ اس کا ڈھانچہ ایک isopropyl گروپ سے منسلک ہے - D-thiogalactoside کی C1 پوزیشن ایک ایسٹر بانڈ بناتی ہے۔ یہ ڈھانچہ IPTG کو لییکٹیس پر لییکٹوز کے انڈکشن اثر کی نقل کرنے کے قابل بناتا ہے۔
اس کی سالماتی ساخت بنیادی طور پر درج ذیل حصوں پر مشتمل ہوتی ہے۔
شوگر کا حصہ: آئی پی ٹی جی کا چینی حصہ ہے - ڈی-گیلیکٹوز، تھیوگالیکٹوز کی طرح، ایسچریچیا کولی کے galactosidase سے بھی پہچانا جاتا ہے۔
Thiogalactosyl moiety: عام galactose کے برعکس، IPTG کی galactosyl moiety کو سلفر ایٹموں سے بدل دیا جاتا ہے، جو IPTG کو E. coli کے ذریعے کیمیاوی طور پر تبدیل کرنے کی اجازت دیتا ہے - Galactosidase اس کے سبسٹریٹ کو پہچانتا اور کام کرتا ہے۔
Isopropyl گروپ: IPTG کا دوسرا حصہ isopropyl گروپ ہے، جو پانی میں IPTG کی حل پذیری کو کم کرتا ہے اور سیل کلچر میں اس کے داخل ہونے میں سہولت فراہم کرتا ہے۔
سالماتی ساخت کے لحاظ سے، IPTG اور galactosidase - D-galactoside (G1P) کا سبسٹریٹ ایک جیسا ہے، سوائے اس کے کہ galactoside حصے میں سلفر کا ایٹم شامل کیا جائے۔ جب IPTG کو خلیات کے ذریعے لیا جاتا ہے، تو یہ اس طرح کام کر سکتا ہے - galactosidase کا سبسٹریٹ، جو انزائم- - D-گلوکوز کے عمل کے تحت تھیوگالیکٹوز اور آئسوپروپل گروپس میں بٹ جاتا ہے۔ اس عمل سے جاری ہونے والی توانائی کو ظاہر شدہ غیر ملکی پروٹینوں کی ترکیب کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
اس کی سالماتی ساخت کی خصوصیات کے علاوہ، IPTG کے کئی فوائد بھی ہیں جو اسے عام طور پر استعمال ہونے والا انڈیسر بناتے ہیں۔ سب سے پہلے، اس کی پانی میں حل پذیری نسبتاً اچھی ہے اور اسے کلچر میڈیم میں آسانی سے شامل کیا جا سکتا ہے۔ دوم، Escherichia coli پر اس کا متاثر کرنے والا اثر نسبتاً ہلکا ہوتا ہے اور خلیات پر زیادہ دباؤ نہیں ڈالتا، جو خلیات کی عمر بڑھانے کے لیے فائدہ مند ہے۔ اس کے علاوہ، خلیات میں IPTG کا استعمال اور استعمال نسبتاً تیز ہے، جو بروقت جین کے اظہار کو متحرک کر سکتا ہے۔
2. حل پذیری:
IPTG ایک بے رنگ کرسٹل ٹھوس ہے جس میں پانی میں اچھی حل پذیری ہے۔ یہ کمرے کے درجہ حرارت پر تیزی سے تحلیل ہو کر شفاف محلول بنا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، IPTG کچھ نامیاتی سالوینٹس، جیسے میتھانول، ایتھنول، اور ڈائمتھائل سلفوکسائیڈ میں بھی حل پذیر ہے۔
3. استحکام:
روایتی تجرباتی حالات کے تحت IPTG نسبتاً مستحکم ہے اور یہ سڑنے یا انحطاط کا شکار نہیں ہے۔ اس کی سرگرمی کو کھونے کے بغیر اسے طویل عرصے تک ذخیرہ کیا جاسکتا ہے۔ تاہم، اعلی درجہ حرارت یا تیزابیت والے حالات میں، IPTG ہائیڈرولیسس رد عمل سے گزر سکتا ہے، جس کی وجہ سے یہ لییکٹیس پیدا کرنے کی اپنی صلاحیت کھو دیتا ہے۔
4. لییکٹیس دلانا:
آئی پی ٹی جی لییکٹیس کا ایک مؤثر محرک ہے۔ زیادہ تر Escherichia coli میں، lactase ایک اہم میٹابولک انزائم ہے جو لییکٹوز کو گلوکوز اور galactose میں توڑنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ آئی پی ٹی جی کی ساخت لییکٹوز سے ملتی جلتی ہے اور یہ لییکٹیس کی انڈکشن سائٹ سے منسلک ہو سکتی ہے اور اس کی نقل کو چالو کر سکتی ہے۔ یہ IPTG کو جین ایکسپریشن ریگولیشن اور پروٹین ایکسپریشن کا مطالعہ کرنے کے لیے ایک اہم ٹول بناتا ہے۔
بیکٹیریا میں، لییکٹوز اوپیرون ایک اہم ریگولیٹری نظام ہے جو لییکٹوز کے بیکٹیریل میٹابولزم کو منظم کر سکتا ہے۔ جب بیکٹیریل خلیات میں گلوکوز کی کمی ہوتی ہے، تو لییکٹوز اوپیرون انزائمز کی ترکیب کے لیے آمادہ ہوتے ہیں جو لییکٹوز کو توڑنے کے قابل ہوتے ہیں۔
لیکٹوز اوپیرون کی ساخت: لیکٹوز اوپیرون تین جینوں پر مشتمل ہے، یعنی lacZ، lacY، اور lacA۔ ان میں، lacZ انکوڈنگ - Galactosidase، lacY encodes پارگمیتا پروٹین، lacA encodes acetyltransferase. یہ تینوں جین بیکٹیریا کو لییکٹوز استعمال کرنے کے قابل بنانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔
آئی پی ٹی جی کے عمل کا طریقہ کار: جب آئی پی ٹی جی موجود ہوتا ہے، تو یہ اس کے ساتھ تعامل کرسکتا ہے - galactosidase کا پابند انزائم کی سرگرمی کو بڑھاتا ہے۔ یہ پابندی IPTG مالیکیول میں galactose گروپ کے درمیان تعامل کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے اور - galactosidase کے فعال مرکز کی بائنڈنگ حاصل کی جاتی ہے۔ یہ پابند انزائم کی سرگرمی کو بڑھاتا ہے، اس طرح لییکٹوز کی خرابی کو فروغ دیتا ہے۔
شامل کرنے کا عمل: گلوکوز کی کمی والے ماحول میں، lacY اور lacA جینز کی ترکیب کی جاتی ہے، لیکن ترکیب کی مقدار نسبتاً کم ہوتی ہے۔ جب IPTG موجود ہوتا ہے، تو یہ اس کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے - galactosidase کا پابند انزائم کی سرگرمی کو بڑھاتا ہے۔ یہ پابند lacY اور lacA جینوں کی نقل کو متحرک کرتا ہے، جس سے بیکٹیریا بڑی تعداد میں پارگمیتا پروٹینز اور ایسٹیل ٹرانسفریز کی ترکیب کر سکتے ہیں۔ یہ انزائم لییکٹوز کے بیکٹیریل میٹابولزم کو فروغ دے سکتے ہیں۔
متاثر کرنے والے عوامل: IPTG کا ارتکاز انڈکشن اثر کو متاثر کرے گا۔ IPTG کی کم ارتکاز کو فروغ دے سکتا ہے - galactosidase کی ترکیب، لیکن IPTG کی زیادہ تعداد خلیوں پر زہریلے اثرات مرتب کر سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، IPTG کا انڈکشن اثر درجہ حرارت، pH قدر، اور کاشت کے وقت جیسے عوامل سے بھی متاثر ہوتا ہے۔
5. غیر زہریلا:
لییکٹوز کے مقابلے میں، خلیات میں IPTG کی میٹابولک ریٹ سست ہے، اس لیے اس کا سیل کی نشوونما اور میٹابولزم پر کم اثر پڑتا ہے۔ یہ آئی پی ٹی جی کو ٹارگٹ جینز کے اظہار کو کنٹرول کرنے کے لیے لیبارٹری میں عام طور پر استعمال ہونے والا انڈیسر بناتا ہے۔
6. درخواست:
IPTG بنیادی طور پر درج ذیل پہلوؤں میں لاگو ہوتا ہے:
-پروٹین اظہار: IPTG inducers کا استعمال کرتے ہوئے، ریکومبیننٹ پروٹین ایکسپریشن سسٹم میں ہدف پروٹین کی پیداوار کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ اس کا استعمال حیاتیاتی عمل کا مطالعہ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے جیسے کہ پروٹین کی تقریب، تعامل، اور سگنل کی نقل و حمل۔ مثال کے طور پر، پروٹین کرسٹلائزیشن کے تجربات کے ذریعے، پروٹین کی ساخت اور کام کا مطالعہ کیا جا سکتا ہے۔ پروٹین کے تعامل کے تجربات کے ذریعے، پروٹین کے درمیان تعامل کا مطالعہ کیا جا سکتا ہے۔ سگنل کی منتقلی کے تجربات کے ذریعے، سگنل کی منتقلی میں پروٹین کے کردار کا مطالعہ کیا جا سکتا ہے۔
-جین ریگولیشن ریسرچ: آئی پی ٹی جی خلیوں کے اندر لییکٹوز انڈکشن میکانزم کی تقلید کر سکتا ہے، اس طرح جین ریگولیشن نیٹ ورکس اور سگنل کی منتقلی کے راستوں کا مطالعہ کر سکتا ہے۔ جین ایکسپریشن ریگولیشن تجربات میں، IPTG ایک محرک کے طور پر کام کرتا ہے اور لاکھ سے منسلک ہو سکتا ہے|لییکٹوز اوپیرون میں مصنوعات، تعمیری تبدیلیاں لاتی ہیں اور لاکھ|پروڈکٹس کو پروموٹر کی بائنڈنگ سائٹ چھوڑنے کے لیے، اس طرح نقل کو چالو کرنا۔ یہ inducible ٹرانسکرپشن ریگولیشن میکانزم IPTG کو جین ایکسپریشن ریگولیشن میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ آئی پی ٹی جی کے اضافی وقت اور ارتکاز کو کنٹرول کرکے، ہدف پروٹین کے اظہار کا ضابطہ حاصل کیا جاسکتا ہے۔
- ٹرانسکرپشن فیکٹر ریسرچ: آئی پی ٹی جی کو ٹرانسکرپشن عوامل اور ان کے ہدف والے جینز کے درمیان تعامل کا مطالعہ کرنے کے ساتھ ساتھ ٹرانسکرپشن عوامل کے فعال ریگولیشن میکانزم کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لییکٹیس کے نقل کرنے والے کے ساتھ ملا کر، IPTG لییکٹیس پر لییکٹوز کے ریگولیٹری عمل کو نقل کر سکتا ہے، اس طرح جین کے اظہار کو کنٹرول کرتا ہے۔ اس انڈکشن میکانزم کو ٹرانسکرپشن فیکٹر ریسرچ پر لاگو کیا جا سکتا ہے تاکہ مخصوص جین ٹرانسکرپشن پر ٹرانسکرپشن فیکٹرز کے ریگولیٹری کردار کو تلاش کیا جا سکے۔ مثال کے طور پر، ٹارگٹ ٹرانسکرپشن فیکٹر پر مشتمل ایک ایکسپریشن ویکٹر کو ایکسپریشن ویکٹر میں مناسب پروموٹرز اور ریگولیٹری عناصر کے ساتھ بنایا اور انٹیگریٹ کیا جا سکتا ہے، اس کے بعد آئی پی ٹی جی کو ٹارگٹ ٹرانسکرپشن فیکٹر کے اظہار کو دلانے کے لیے شامل کیا جا سکتا ہے۔
آئی پی ٹی جی اچھی حل پذیری اور استحکام کے ساتھ عام طور پر استعمال ہونے والا لیبارٹری ری ایجنٹ ہے۔ یہ لییکٹیس کے اظہار کی حوصلہ افزائی کرسکتا ہے اور سالماتی حیاتیات اور جینیاتی انجینئرنگ کے شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ IPTG کا استعمال کرتے ہوئے، محققین اہم حیاتیاتی مسائل جیسے جین ریگولیشن میکانزم، پروٹین ایکسپریشن، اور ٹرانسکرپشن فیکٹر فنکشن کو تلاش کر سکتے ہیں۔