MCherry
એમ ચેરી એ મોનોમેરિક રેડ ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન (એમ. આર. એફ. પી.) ના એમફ્રૂટ પરિવારના સભ્ય છે. આર. એફ. પી. તરીકે, એમ. ચેરી ગ્રીન ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન (જી. એફ. પી.) થી વિપરીત ડિસ્કોસોમા દરિયાઈ એનેમોન્સના ડી. એસ. રેડમાંથી મેળવવામાં આવી હતી, જે ઘણીવાર એક્વોરિયા વિક્ટોરિયા જેલીફિશમાંથી મેળવવામાં આવે છે. ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીનનો ઉપયોગ કોષમાં ઘટકોને ટેગ કરવા માટે થાય છે, તેથી ફ્લોરોસન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને ફ્લોરોસન્સ માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને તેનો અભ્યાસ કરી શકાય છે. mCherry 540-590 nm વચ્ચે પ્રકાશને શોષી લે છે અને 550-650 nm ની રેન્જમાં પ્રકાશ બહાર કાઢે છે. mCherry ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન ક્રોમોફોર્સના જૂથ સાથે સંબંધિત છે જેનો ઉપયોગ જનીનોની કલ્પના કરવા અને પ્રયોગોમાં તેમના કાર્યોનું વિશ્લેષણ કરવા માટે સાધનો તરીકે થાય છે. ઘણા વિવિધ સજીવોની આનુવંશિક સામગ્રીમાં આ ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન ટૅગ્સના ચોક્કસ નિવેશ દ્વારા જીનોમ સંપાદનમાં ઘણો સુધારો કરવામાં આવ્યો છે. વિવિધ ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીનની ચમક અને ફોટોસ્ટેબિલિટી વચ્ચેની મોટાભાગની સરખામણી ઈન વિટ્રોમાં કરવામાં આવી છે, જે કોષો અથવા સજીવોમાં પ્રોટીનની કામગીરીને અસર કરતા જૈવિક ચલમાંથી દૂર કરવામાં આવી છે. વિટ્રોમાં સેલ્યુલર વાતાવરણનું સંપૂર્ણ અનુકરણ કરવું મુશ્કેલ છે, અને પર્યાવરણમાં તફાવત તેજ અને ફોટોસ્ટેબિલિટી પર અસર કરી શકે છે. એમ. આર. એફ. પી.-જેમ કે એમ. ચેરી-ઉપયોગી છે કારણ કે તેમનું પરમાણુ વજન ઓછું હોય છે અને તે ટેટ્રામર્સ કરતાં ઝડપથી ફોલ્ડ થશે, જેના પરિણામે લક્ષ્ય પ્રણાલીની વિક્ષેપમાં ઘટાડો થાય છે. વિકાસ ડી. એસ. રેડ એ ડિસ્કોસોમા દરિયાઈ એનેમોન્સથી અલગ પડે છે, અને તે ટેટ્રામેરિક પ્રોટીન છે. મોટાભાગના લાલ ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન ડી. એસ. રેડમાંથી આવે છે. ડી. એસ. રેડમાં ઓછી ફોટોસ્ટેબિલિટી (તેજસ્વી ઊર્જા અથવા પ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ પરિવર્તનનો પ્રતિકાર) અને ધીમી પરિપક્વતા દર (અડધા પ્રોટીનને ફોલ્ડ કરવામાં આવે ત્યાં સુધી) હોય છે. એમ. આર. એફ. પી. 1 એ ડી. એસ. રેડ પરથી ઉતરી આવ્યું છે અને તે મોનોમર છે તેથી તે નાનું છે, પરંતુ તેની ક્વોન્ટમ ઉપજ અને ફોટોસ્ટેબિલિટી ડી. એસ. રેડ કરતા ઓછી છે. એમ ચેરી અને અન્ય એમફ્રૂટ્સમાં ડી. એસ. રેડ અને એમ. આર. એફ. પી. 1 બંનેની સરખામણીએ તેજ અને ફોટોસ્ટેબિલિટીમાં સુધારો થયો છે. એમ ચેરી રોબર્ટ ઇ કેમ્પબેલ દ્વારા એમ. આર. એફ. પી. 1 માંથી નિર્દેશિત ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. સામાન્ય રીતે એમફ્રૂટ્સ વિકસાવવામાં આવ્યા હતા કારણ કે જ્યારે અન્ય એન્થોઝોઅન્સમાંથી વિવિધ રંગીન પ્રોટીન મળી શકે છે, ત્યારે પ્રોટીન મોટે ભાગે ટેટ્રામર્સ હશે જેમાં મોટે ભાગે ડી. એસ. રેડ જેવી જ સમસ્યાઓ હશે. આ ટેટ્રામર્સને ઉપયોગી ફ્યુઝન ભાગીદારો બનાવવા માટે ડી. એસ. રેડ જેવી વ્યુત્પત્તિઓ કરવાની જરૂર પડશે. પરિણામે, ઉત્તેજના અને ઉત્સર્જન તરંગલંબાઇને સમાયોજિત કરવા માટે મુખ્ય એમિનો એસિડને સમાયોજિત કરીને એમ. એફ. પી. 1 માંથી એમ. ફ્રૂટ્સ મેળવવામાં આવ્યા હતા. વિવિધ રંગો વિવિધ કોષ પ્રકારો, ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ પ્રવૃત્તિ અને પ્રોટીનમાં ફ્યુઝનનું ટ્રેકિંગ કરવા માટે પરવાનગી આપે છે. વિકસિત તમામ સાચા મોનોમર્સમાંથી mCherry, સૌથી લાંબી તરંગલંબાઇ, સૌથી વધુ ફોટોસ્ટેબિલિટી, સૌથી ઝડપી પરિપક્વતા, ઉત્તમ pH પ્રતિકાર ધરાવે છે અને તેના ઉત્તેજના અને ઉત્સર્જન મહત્તમમાં mRFP1 ની સૌથી નજીક છે. જો કે, mCherry એ mRFP1 કરતા ઓછી ક્વોન્ટમ ઉપજ ધરાવે છે. માળખું mCherry માટેનું જનીન 711bp લાંબુ છે, અને પ્રોટીન 26.722 kDa ના દળ સાથે 236 અવશેષોથી બનેલું છે. એમ ચેરીનું સ્ફટિક માળખું 2006માં નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું. તેમાં 3 આલ્ફા હેલિસીસ અને 13 બીટા શીટ્સ છે જે બીટા બેરલ બનાવે છે. એમ ચેરીમાં ક્રોમોફોર ત્રણ એમિનો એસિડ, મેથિઓનાઇન, ટાયરોસિન અને ગ્લાયસીનથી બનેલો છે, જે અનુવાદ પછી ઇમિડાઝોલિનોનમાં રૂપાંતરિત થાય છે. અનુક્રમમાં આ અવશેષોની સંખ્યા અનુક્રમે 71,72 અને 73 છે. વિસ્તૃત પાઈ-ઇલેક્ટ્રોન જોડાણ mCherry ને તેનું લાલ-સ્થાનાંતરિત શોષણ અને ઉત્સર્જન આપે છે. ક્રોમોફોર કેન્દ્રિય હેલિક્સમાંથી રચાય છે જે 11-ફસાયેલા બીટા બેરલમાં દ્રાવકથી સુરક્ષિત છે. આ માળખું લગભગ ડી. એસ. રેડના તૃતીય માળખા જેવું જ છે, જેમાં 11 પટ્ટાવાળું બીટા બેરલ પણ છે, અને તે જી. એફ. પી. ના તૃતીય માળખા જેવું જ છે. આ ડી. એસ. રેડના રંગસૂત્રની આસપાસના વાતાવરણ કરતાં એમ. ચેરીમાં રંગસૂત્રની આસપાસના વાતાવરણને વધુ હાઇડ્રોફોબિક બનાવે છે. mCherry પરનો અંતિમ ભાગ GFP-જેવો હોય છે જે તેને એવી પ્રણાલીઓમાં સામેલ કરવાની મંજૂરી આપે છે જ્યાં GFP નો ઉપયોગ કરી શકાય અને mRFP1 નો ઉપયોગ કરી શકાયો ન હોય. એમ ચેરીનો ઉપયોગ ફ્લોરોસન્સ માઇક્રોસ્કોપીમાં ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર પ્રોબ તરીકે થાય છે. જો કે, જ્યારે પ્રોટીનને ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીનમાં ફ્યુઝન દ્વારા ટેગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમની વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ લક્ષ્યાંક અથવા કાર્યને અનિચ્છનીય રીતે ખલેલ પહોંચાડી શકે છે. જ્યાં રચનાત્મક જનીન અભિવ્યક્તિ ઇચ્છિત હોય ત્યાં mCherryનું મૂલ્ય છે, અને અન્ય પ્રાયોગિક અભિગમો માટે બહુવિધ જનીનોના સંકલિત નિયંત્રણની જરૂર પડે છે. જ્યારે ઇ. કોલી અને અન્ય મોડેલોમાં ઉપયોગ માટે બહુવિધ સ્થળો વિકસાવવામાં આવ્યા છે, ત્યારે આવી તકનીકોની ઉપયોગિતા અને કાર્યક્ષમતા હંમેશા અન્ય પ્રજાતિઓમાં અનુવાદિત થતી નથી. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્રામ-નેગેટિવ પેથોજેન, લીજીઓનેલા ન્યુમોફિલા માટે, જે લીજીઓનેયર્સ રોગ માટેનું વાહક છે, પી. ટી. એ. સી. પ્રણાલી એકમાત્ર સુસ્થાપિત અભિવ્યક્તિ નિયંત્રણ પ્રણાલીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. એલ. ન્યુમોફિલામાં બેક્ટેરિયલ જનીન અભિવ્યક્તિનો અભ્યાસ કરવા માટે ઉપલબ્ધ સાધનોને વધારવા માટે, એમ. ચેરી વિકસાવવામાં આવી હતી, જે મ્યુટેજેનાઇઝ્ડ લેસીઆઈ બંધનકર્તા સ્થળમાંથી રચનાત્મક જનીન અભિવ્યક્તિ પ્રદાન કરે છે. એમ ચેરી અખંડ લેસીઆઈ-પી. ટી. એ. સી. અભિવ્યક્તિ પ્રણાલીને આશ્રય આપતા અન્ય પ્લાઝમિડ્સમાં દખલ કરતું નથી કે ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર વૃદ્ધિ દરમિયાન લીજીઓનેલા પ્રજાતિઓના વિકાસમાં ફેરફાર કરતું નથી. એમ ચેરીની બ્રોડ-હોસ્ટ રેન્જ પ્લાઝમિડ બેકબોન ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયલ પ્રજાતિઓની વિશાળ વિવિધતામાં રચનાત્મક જનીન અભિવ્યક્તિને મંજૂરી આપે છે, જે એમ ચેરીને મોટા સંશોધન સમુદાય માટે ઉપયોગી સાધન બનાવે છે. તેનો ઉપયોગ લાંબા તરંગલંબાઇના હેટેરો-એફ. આર. ઇ. ટી. (ફ્લોરોસન્સ રેઝોનન્ટ એનર્જી ટ્રાન્સફર) સ્વીકારનાર અને હોમો-એફ. આર. ઇ. ટી. પ્રયોગો માટે પ્રોબ તરીકે પણ થઈ શકે છે. એફ. આર. ઇ. ટી. એ ફ્લોરોસન્સ એનર્જી ટ્રાન્સફરનો એક પ્રકાર છે જ્યાં કોઈ મધ્યવર્તી ફોટોન નથી અને ઊર્જા દાતા પાસેથી સ્વીકારનારને ટ્રાન્સફર થાય છે. તેમજ એન્ટિબાયોટિક દબાણ વિના તેમને કલ્પના કરવા માટે બેક્ટેરિયાને લેબલ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. અન્ય આર. એફ. પી. અને એમ. ફ્રૂટ્સ મૂળ આર. એફ. પી.: ડી. એસ. રેડ ફર્સ્ટ જનરેશન આર. એફ. પી.: એમ. આર. એફ. પી. 1 સેકન્ડ જનરેશન આર. એફ. પી.: એમ. સ્ટ્રાબેરી, એમ. ઓરેંજ, ડી. ટોમેટો એમ. ફ્રૂટ એ બીજી પેઢીના મોનોમેરિક રેડ ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન (એમ. આર. એફ. પી.) છે જે પ્રથમ પેઢીના એમ. આર. એફ. પી. 1 ની સરખામણીમાં વધુ તેજ અને ફોટોસ્ટેબિલિટી ધરાવે છે. તેમનું ઉત્સર્જન અને ઉત્તેજના તરંગલંબાઇ અનુક્રમે 550−650 અને 540−590 એનએમની શ્રેણીમાં વહેંચાયેલી છે. જો કે, તેમના વર્ણપટમાં વિવિધતા થોડા મુખ્ય એમિનો એસિડમાં શોધી શકાય છે. ત્રણ પ્રતિનિધિઓ, mOરેંજ, mStrawberry અને mCherry ના સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક અને અણુ રીઝોલ્યુશન સ્ફટિકશાસ્ત્રીય વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે ઉત્તેજના અને ઉત્સર્જન મહત્તમ સ્થાપિત કરવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ કાર્ય કરે છે. બીજા ઓક્સિડેશન પગલા હેઠળ, દરેક એમફ્રૂટ પોલિપેપ્ટાઇડ બેકબોનમાં એસિલિમાઇન જોડાણ ઉત્પન્ન કરે છે. પૂર્વજ DsRed ની સરખામણીમાં, આ જોડાણ (mOરેંજ) માં સીધો સહસંયોજક ફેરફાર અને ક્રોમોફોર પર્યાવરણ (mStrawberry અને mCherry) માં પરોક્ષ ફેરફાર મજબૂત વાદળી અને લાલ-સ્થાનાંતરિત પ્રકારો ઉત્પન્ન કરે છે. મોરેંજની વાદળી પાળી તેના પ્રોટીન બેકબોનના સહસંયોજક ફેરફાર દ્વારા પ્રેરિત થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન-ઘનતા નકશો પોલીપેપ્ટાઇડ બેકબોન સાથે Thr 66 Oγ ની પ્રતિક્રિયા પર ત્રીજા હેટરોસાઇકલ, 2-હાઈડ્રોક્સી-ડાયહાઇડ્રોઓક્સાઝોલની રચના સૂચવે છે, જે બદલામાં બાકીના રંગસૂત્ર સાથે 65મા સ્થાને કાર્બોનીલના જોડાણને ઘટાડે છે. mStrawberry અને mCherry માં, ચાર્જ્ડ Lys 70 ની હિલચાલ અને Glu 215 નું પ્રોટોનેશન ક્રોમોફોર ઇલેક્ટ્રોન-ડેન્સિટી વિતરણમાં ફેરફાર કરવા માટે પ્રસ્તાવિત છે, જે તેમના સિગ્નેચર રેડ શિફ્ટને પ્રેરિત કરે છે. સંદર્ભો ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન વીડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો બાહ્ય લિંક્સ એફ. પી. બેઝ પર mCherry, એક ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન ડેટાબેઝ