Phage display
ફેજ ડિસ્પ્લે એ પ્રોટીન-પ્રોટીન, પ્રોટીન-પેપ્ટાઇડ અને પ્રોટીન-ડીએનએ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના અભ્યાસ માટેની પ્રયોગશાળા તકનીક છે જે પ્રોટીનને આનુવંશિક માહિતી સાથે જોડવા માટે બેક્ટેરિયોફેજ (વાયરસ કે જે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાવે છે) નો ઉપયોગ કરે છે જે તેમને એન્કોડ કરે છે. આ તકનીકમાં, રસના પ્રોટીનને એન્કોડિંગ કરતા જનીનને ફેજ કોટ પ્રોટીન જનીનમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેના કારણે ફેજ તેની બહાર પ્રોટીનને "પ્રદર્શિત" કરે છે જ્યારે તેની અંદર પ્રોટીન માટે જનીન ધરાવે છે, પરિણામે જીનોટાઇપ અને ફીનોટાઇપ વચ્ચે જોડાણ થાય છે. ફેજીસ જે પ્રોટીન પ્રદર્શિત કરે છે તે પછી અન્ય પ્રોટીન, પેપ્ટાઇડ્સ અથવા ડીએનએ સિક્વન્સ સામે સ્ક્રીનીંગ કરી શકાય છે, જેથી પ્રદર્શિત પ્રોટીન અને અન્ય અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને શોધી શકાય. આ રીતે, પ્રોટીનની મોટી લાઈબ્રેરીઓને ઇન વિટ્રો સિલેક્શન નામની પ્રક્રિયામાં સ્ક્રીનીંગ અને વિસ્તૃત કરી શકાય છે, જે કુદરતી પસંદગી જેવી જ છે. ફેજ ડિસ્પ્લેમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સૌથી સામાન્ય બેક્ટેરિયોફેજ M13 અને fd ફિલામેન્ટસ ફેજ છે, જોકે T4, T7 અને λ ફેજનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ઇતિહાસ ફેજ પ્રદર્શનનું વર્ણન સૌપ્રથમ 1985 માં જ્યોર્જ પી. સ્મિથ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે તેમણે પેપ્ટાઇડ સિક્વન્સના સંગ્રહમાંથી એક પેપ્ટાઇડમાં વાયરસના કેપ્સિડ પ્રોટીનને ફ્યુઝ કરીને ફિલામેન્ટસ ફેજ (લાંબા, પાતળા વાયરસ કે જે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાવે છે) પર પેપ્ટાઇડ્સના પ્રદર્શનનું પ્રદર્શન કર્યું હતું. આ વાયરલ ક્લોનના સંગ્રહની બાહ્ય સપાટીઓ પર વિવિધ પેપ્ટાઇડ્સ પ્રદર્શિત કરે છે, જ્યાં પ્રક્રિયાના સ્ક્રિનિંગ પગલાએ પેપ્ટાઇડ્સને સૌથી વધુ બંધનકર્તા આકર્ષણ સાથે અલગ પાડ્યા હતા. 1988માં, સ્ટીફન પાર્મલી અને જ્યોર્જ સ્મિથે આકર્ષણની પસંદગી માટે બાયોપેનિંગનું વર્ણન કર્યું હતું અને દર્શાવ્યું હતું કે પસંદગીના પુનરાવર્તિત રાઉન્ડ એક અબજમાં 1 અથવા તેનાથી ઓછા એવા ક્લોન માટે સમૃદ્ધ બની શકે છે. 1990માં, જેમી સ્કોટ અને જ્યોર્જ સ્મિથે ફિલામેન્ટસ ફેજ પર પ્રદર્શિત મોટા રેન્ડમ પેપ્ટાઇડ પુસ્તકાલયોની રચનાનું વર્ણન કર્યું હતું. ગ્રેગ વિન્ટર અને જ્હોન મેકકેફર્ટી સાથે લેબોરેટરી ઓફ મોલેક્યુલર બાયોલોજી, રિચાર્ડ લર્નર અને કાર્લોસ બાર્બાસ સાથે ધ સ્ક્રિપ્સ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ અને ફ્રેન્ક બ્રેઇટલિંગ અને સ્ટીફન ડુબેલ સાથે જર્મન કેન્સર રિસર્ચ સેન્ટર ખાતેના જૂથો દ્વારા રોગનિવારક પ્રોટીન એન્જિનિયરિંગ માટે એન્ટિબોડીઝ જેવા પ્રોટીનના પ્રદર્શન માટે ફેજ ડિસ્પ્લે ટેકનોલોજીનો વધુ વિકાસ અને સુધારો કરવામાં આવ્યો હતો. સ્મિથ અને વિન્ટરને ફેજ ડિસ્પ્લે વિકસાવવામાં તેમના યોગદાન માટે રસાયણશાસ્ત્રમાં 2018 ના નોબેલ પુરસ્કારનો અડધો હિસ્સો એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. જ્યોર્જ પીઝેનિક દ્વારા 1985 થી અગ્રતાનો દાવો કરતી પેટન્ટ પણ પેપ્ટાઇડ પુસ્તકાલયોની પેઢીનું વર્ણન કરે છે. સિદ્ધાંત દ્વિ-સંકર પ્રણાલીની જેમ, ફેજ ડિસ્પ્લેનો ઉપયોગ પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના ઉચ્ચ-થ્રુપુટ સ્ક્રિનિંગ માટે થાય છે. એમ13 ફિલામેન્ટસ ફેજ ડિસ્પ્લેના કિસ્સામાં, ડીએનએ એન્કોડિંગ પ્રોટીન અથવા રસના પેપ્ટાઇડને અનુક્રમે નાના અથવા મોટા કોટ પ્રોટીનને એન્કોડિંગ કરીને પી. આઈ. આઈ. અથવા પી. વી. આઈ. આઈ. જનીનમાં જોડવામાં આવે છે. બહુવિધ ક્લોનિંગ સાઇટ્સનો ઉપયોગ કેટલીકવાર એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે કરવામાં આવે છે કે ટુકડાઓ ત્રણેય સંભવિત વાંચન ફ્રેમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે જેથી સી. ડી. એન. એ. ટુકડો યોગ્ય ફ્રેમમાં અનુવાદિત થાય. ફેજ જનીન અને દાખલ ડીએનએ સંકર પછી ઇ. કોલી બેક્ટેરિયલ કોષો જેમ કે ટીજી 1, એસએસ 320, ઇઆર 2738, અથવા એક્સએલ 1-બ્લુ ઇ. કોલીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે (એક પ્રક્રિયા જેને "ટ્રાન્સડક્શન" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે). જો "ફેજેમિડ" વેક્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો (એક સરળીકૃત ડિસ્પ્લે કન્સ્ટ્રક્ટ વેક્ટર) ફેજના કણો ઇ. કોલી કોષોમાંથી ત્યાં સુધી છોડવામાં નહીં આવે જ્યાં સુધી તેઓ હેલ્પર ફેજથી સંક્રમિત ન થાય, જે ફેજના ડીએનએના પેકેજિંગને સક્ષમ કરે છે અને પુખ્ત વિરિયનોને તેમના બાહ્ય કોટના ભાગ રૂપે સંબંધિત પ્રોટીનના ટુકડા સાથે નાના (પી. આઈ. આઈ.) અથવા મોટા (પી. વી. આઈ. આઈ.) કોટ પ્રોટીન પર ભેગા કરે છે. માઇક્રોટાઇટર પ્લેટની સપાટી પર સંબંધિત ડીએનએ અથવા પ્રોટીન લક્ષ્ય (ઓ) ને સ્થિર કરીને, એક ફેજ જે પ્રોટીન પ્રદર્શિત કરે છે જે તેની સપાટી પરના તે લક્ષ્યોમાંથી એક સાથે જોડાય છે જ્યારે અન્યને ધોઈને દૂર કરવામાં આવે છે. જે બાકી રહે છે તેને દૂર કરી શકાય છે, તેનો ઉપયોગ વધુ ફેજ (હેલ્પર ફેજ સાથે બેક્ટેરિયલ ચેપ દ્વારા) ઉત્પન્ન કરવા માટે અને ફેજ મિશ્રણ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે જે સંબંધિત (એટલે કે. બંધનકર્તા) ફેજ. અનિચ્છનીય સામગ્રીને દૂર કરીને સોનાના નમૂનાના સંવર્ધનના સંદર્ભમાં આ પગલાઓના પુનરાવર્તિત ચક્રને 'પેનિંગ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. અંતિમ તબક્કામાં ફેલાયેલ ફેજનો ઉપયોગ યોગ્ય બેક્ટેરિયલ યજમાનને ચેપ લગાડવા માટે થઈ શકે છે, જેમાંથી ફેજેમિડ્સ એકત્રિત કરી શકાય છે અને સંબંધિત, ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા પ્રોટીન અથવા પ્રોટીનના ટુકડાઓને ઓળખવા માટે સંબંધિત ડીએનએ ક્રમને એક્સાઇઝ અને અનુક્રમિત કરી શકાય છે. 'બેક્ટેરિયલ પેકેજિંગ સેલ લાઇન' તકનીકનો ઉપયોગ કરીને હેલ્પર ફેજનો ઉપયોગ દૂર કરી શકાય છે. ઇલ્યુશન સોનિફિકેશન સાથે લો-પી. એચ. ઇલ્યુશન બફરને જોડીને કરી શકાય છે, જે પેપ્ટાઇડ-ટાર્ગેટ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ઢીલી કરવા ઉપરાંત, લક્ષ્ય પરમાણુને સ્થિર સપાટીથી અલગ કરવાનું પણ કામ કરે છે. આ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-આધારિત પદ્ધતિ ઉચ્ચ-આકર્ષણ પેપ્ટાઇડની સિંગલ-સ્ટેપ પસંદગીને સક્ષમ કરે છે. ઉપયોગો ફેજ ડિસ્પ્લે ટેક્નોલોજીના ઉપયોગોમાં પ્રોટીનના ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ભાગીદારોના નિર્ધારણનો સમાવેશ થાય છે (જેનો ઉપયોગ કોષ, પેશીઓ અથવા જીવતંત્રના તમામ કોડિંગ સિક્વન્સ ધરાવતી ડીએનએ લાઇબ્રેરી સાથે સ્થિર ફેજ "બાઈટ" તરીકે કરવામાં આવશે) જેથી તે પ્રોટીનના કાર્યનું કાર્ય અથવા પદ્ધતિ નક્કી કરી શકાય. ફેજ ડિસ્પ્લે એ ઈન વિટ્રો પ્રોટીન ઇવોલ્યુશન (જેને પ્રોટીન એન્જિનિયરિંગ પણ કહેવાય છે) માટે પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે. જેમ કે, ડ્રગની શોધમાં ફેજ ડિસ્પ્લે એક ઉપયોગી સાધન છે. તેનો ઉપયોગ પ્રોટીનને લક્ષ્ય બનાવવા માટે નવા લિગાન્ડ્સ (એન્ઝાઇમ અવરોધકો, રીસેપ્ટર એગોનિસ્ટ્સ અને વિરોધીઓ) શોધવા માટે થાય છે. આ તકનીકનો ઉપયોગ ટ્યુમર એન્ટિજેન્સ (નિદાન અને ઉપચારાત્મક લક્ષ્યાંકમાં ઉપયોગ માટે) નક્કી કરવા અને રેન્ડમાઇઝ્ડ સેગમેન્ટ્સ સાથે ખાસ-નિર્મિત ડીએનએ લાઇબ્રેરીઓનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીન-ડીએનએ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ શોધવા માટે પણ થાય છે. તાજેતરમાં, કેન્સરની સારવારના સંદર્ભમાં ફેજ ડિસ્પ્લેનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે-જેમ કે દત્તક સેલ ટ્રાન્સફર અભિગમ. આ કિસ્સાઓમાં, ફેજ ડિસ્પ્લેનો ઉપયોગ કૃત્રિમ એન્ટિબોડીઝ બનાવવા અને પસંદ કરવા માટે થાય છે જે ગાંઠની સપાટીના પ્રોટીનને લક્ષ્ય બનાવે છે. આ દર્દી પાસેથી એકત્રિત કરવામાં આવેલા ટી-કોષો માટે કૃત્રિમ રીસેપ્ટર્સમાં બનાવવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ રોગ સામે લડવા માટે થાય છે. ઈન વિટ્રો પ્રોટીન ઉત્ક્રાંતિ માટેની સ્પર્ધાત્મક પદ્ધતિઓમાં યીસ્ટ ડિસ્પ્લે, બેક્ટેરિયલ ડિસ્પ્લે, રિબોઝોમ ડિસ્પ્લે અને એમઆરએનએ ડિસ્પ્લેનો સમાવેશ થાય છે. વિટ્રોમાં એન્ટિબોડી પરિપક્વતા એન્ટિબોડી ફેજ ડિસ્પ્લેની શોધે એન્ટિબોડી દવાઓની શોધમાં ક્રાંતિ લાવી. પ્રારંભિક કામ એમઆરસી લેબોરેટરી ઓફ મોલેક્યુલર બાયોલોજી (ગ્રેગ વિન્ટર અને જ્હોન મેકકેફર્ટી), સ્ક્રિપ્સ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (રિચાર્ડ લર્નર અને કાર્લોસ એફ. બાર્બાસ) અને જર્મન કેન્સર રિસર્ચ સેન્ટર (ફ્રેન્ક બ્રેઇટલિંગ અને સ્ટીફન ડુબેલ) ખાતે પ્રયોગશાળાઓ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. 1991માં, ધ સ્ક્રિપ્સ ગ્રૂપે ફેજ પર માનવ એન્ટિબોડીઝના પ્રથમ પ્રદર્શન અને પસંદગીની જાણ કરી હતી. આ પ્રારંભિક અભ્યાસમાં માનવ એન્ટિબોડી ફેબના ઝડપી અલગતાનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું જે ટિટાનસ ઝેરને બંધાયેલું હતું અને પછી આ પદ્ધતિને રસીની રચના અને ઉપચાર માટે માનવ એન્ટિ-એચઆઇવી-1 એન્ટિબોડીઝને ઝડપથી ક્લોન કરવા માટે વિસ્તૃત કરવામાં આવી હતી. એન્ટિબોડી લાઈબ્રેરીઓનું ફેજ ડિસ્પ્લે રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાના અભ્યાસ તેમજ ઉપચાર માટે માનવ એન્ટિબોડીઝને ઝડપથી પસંદ કરવા અને વિકસાવવાની પદ્ધતિ બંને માટે એક શક્તિશાળી પદ્ધતિ બની ગઈ છે. એન્ટિબોડી ફેજ ડિસ્પ્લેનો ઉપયોગ પાછળથી ધ સ્ક્રિપ્સ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ખાતે કાર્લોસ એફ. બાર્બાસ દ્વારા કૃત્રિમ માનવ એન્ટિબોડી પુસ્તકાલયો બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો, જે સિદ્ધાંતને સૌપ્રથમ 1990 માં બ્રેઇટલિંગ અને સહકાર્યકરો (પેટન્ટ સીએ 2035384) દ્વારા પેટન્ટ કરવામાં આવ્યો હતો, જેનાથી કૃત્રિમ વિવિધતા તત્વોમાંથી માનવ એન્ટિબોડીઝને ઈન વિટ્રો બનાવવાની મંજૂરી મળી હતી. ફેજ પર લાખો વિવિધ એન્ટિબોડીઝ પ્રદર્શિત કરતી એન્ટિબોડી લાઈબ્રેરીઓનો ઉપયોગ ઘણીવાર ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગમાં અત્યંત ચોક્કસ રોગનિવારક એન્ટિબોડી લીડ્સ અલગ કરવા માટે થાય છે, જે મુખ્યત્વે કેન્સર વિરોધી અથવા બળતરા વિરોધી ઉપચાર તરીકે એન્ટિબોડી દવાઓમાં વિકાસ માટે થાય છે. કેમ્બ્રિજ એન્ટિબોડી ટેક્નોલોજી દ્વારા D2E7 તરીકે શોધાયેલ અને એબોટ લેબોરેટરીઝ દ્વારા વિકસાવવામાં અને માર્કેટિંગ કરાયેલ એડાલિમિમેબ સૌથી સફળ પૈકીનું એક હતું. ટી. એન. એફ. આલ્ફા માટે એન્ટિબોડી, એડાલિમિમેબ, 1 અબજ ડોલરથી વધુનું વાર્ષિક વેચાણ હાંસલ કરનારી વિશ્વની પ્રથમ સંપૂર્ણ માનવ એન્ટિબોડી હતી. સામાન્ય પ્રોટોકોલ નીચે ઇચ્છિત લક્ષ્ય પ્રોટીન અથવા ડીએનએ ક્રમ સાથે ઉચ્ચ આકર્ષણ સાથે જોડાયેલા પોલિપેપ્ટાઇડ્સને ઓળખવા માટે ફેજ ડિસ્પ્લે સ્ક્રિનિંગમાં અનુસરવામાં આવતી ઘટનાઓનો ક્રમ છેઃ લક્ષ્ય પ્રોટીન અથવા ડીએનએ ક્રમ માઇક્રોટાઇટર પ્લેટના કુવાઓ સાથે સ્થિર થાય છે. ઘણા આનુવંશિક ક્રમ બેક્ટેરિયોફેજ લાઇબ્રેરીમાં બેક્ટેરિયોફેજ કોટ પ્રોટીન સાથે ફ્યુઝનના સ્વરૂપમાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જેથી તેઓ વાયરલ કણની સપાટી પર પ્રદર્શિત થાય. પ્રદર્શિત પ્રોટીન ફેજની અંદર આનુવંશિક ક્રમને અનુરૂપ છે. આ ફેજ-ડિસ્પ્લે લાઇબ્રેરી વાનગીમાં ઉમેરવામાં આવે છે અને ફેજને બાંધવાનો સમય આપ્યા પછી, વાનગી ધોવાઇ જાય છે. લક્ષ્ય પરમાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા ફેજ-પ્રદર્શિત પ્રોટીન વાનગી સાથે જોડાયેલા રહે છે, જ્યારે અન્ય તમામ ધોવાઇ જાય છે. જોડાયેલ ફેજને દૂર કરી શકાય છે અને યોગ્ય બેક્ટેરિયલ યજમાનોના ચેપ દ્વારા વધુ ફેજ બનાવવા માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. નવા ફેજ એક સમૃદ્ધ મિશ્રણની રચના કરે છે, જેમાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછા અપ્રસ્તુત ફેજ (એટલે કે. બિન-બંધનકર્તા) જે પ્રારંભિક મિશ્રણમાં હાજર હતા. 3 થી 5 પગલાં વૈકલ્પિક રીતે એક અથવા વધુ વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવે છે, જે પ્રોટીનને બાંધવામાં ફેજ લાઈબ્રેરીને વધુ સમૃદ્ધ બનાવે છે. વધુ બેક્ટેરિયલ-આધારિત વિસ્તરણ પછી, ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી ફેજની અંદરના ડીએનએને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી પ્રોટીન અથવા પ્રોટીનના ટુકડાઓને ઓળખવા માટે અનુક્રમિત કરવામાં આવે છે. કોટ પ્રોટીન ફિલામેન્ટસ ફેજેસ પી. આઈ. આઈ. પી. આઈ. આઈ. આઈ. ની પસંદગી એ પ્રોટીન છે જે વિરિયનની સંક્રામકતા નક્કી કરે છે. પી. આઈ. આઈ. ત્રણ ડોમેન્સ (એન1, એન2 અને સીટી) થી બનેલું છે જે ગ્લાયસીન-સમૃદ્ધ લિંકર દ્વારા જોડાયેલું છે. એન 2 ડોમેન એન 1 ડોમેનને મુક્ત કરીને વિરિયન ચેપ દરમિયાન એફ પાયલસ સાથે જોડાય છે જે પછી બેક્ટેરિયમની સપાટી પર ટોલએ પ્રોટીન સાથે સંપર્ક કરે છે. આ પ્રોટીનની અંદર નિવેશ સામાન્ય રીતે સ્થિતિ 249 (સીટી અને એન 2 વચ્ચેના લિંકર પ્રદેશમાં), સ્થિતિ 198 (એન 2 ડોમેનની અંદર) અને એન-ટર્મિનસ (એન-ટર્મિનલ સ્ત્રાવ ક્રમ અને પી. આઈ. આઈ. ના એન-ટર્મિનસ વચ્ચે દાખલ) માં ઉમેરવામાં આવે છે. જો કે, સ્થિતિ 198 પર સ્થિત બામહી સાઇટનો ઉપયોગ કરતી વખતે વ્યક્તિએ અનપેયર્ડ સિસ્ટીન અવશેષો (સી201) થી સાવચેત રહેવું જોઈએ જે ફેજ ડિસ્પ્લે દરમિયાન સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે જો કોઈ વ્યક્તિ પી. આઈ. આઈ. ના નોન-ટ્રન્કેટેડ સંસ્કરણનો ઉપયોગ કરી રહ્યું હોય. પી. વી. આઈ. આઈ. ને બદલે પી. આઈ. આઈ. નો ઉપયોગ કરવાનો ફાયદો એ છે કે પી. આઈ. આઈ. સહાયક ફેજ સાથે સંયુક્ત ફેજેમિડ (એફ. એફ. ફેજમાંથી મેળવેલ પ્લાઝમિડ) નો ઉપયોગ કરતી વખતે મોનોવેલન્ટ ડિસ્પ્લે માટે પરવાનગી આપે છે. વધુમાં, પી. આઈ. આઈ. મોટા પ્રોટીન ક્રમ (> 100 એમિનો એસિડ) દાખલ કરવા માટે પરવાનગી આપે છે અને પી. વી. આઈ. આઈ. કરતાં તેના માટે વધુ સહિષ્ણુ છે. જો કે, ફ્યુઝન પાર્ટનર તરીકે પી. આઈ. આઈ. નો ઉપયોગ કરવાથી ફેજ ચેપમાં ઘટાડો થઈ શકે છે જે ફેજ વૃદ્ધિ દરમાં તફાવતને કારણે પસંદગી પૂર્વગ્રહ જેવી સમસ્યાઓ તરફ દોરી જાય છે અથવા તેનાથી પણ ખરાબ, તેના યજમાનને ચેપ લગાડવામાં ફેજની અસમર્થતા. ફેજેમિડ પ્લાઝમિડ અને હેલ્પર ફેજનો ઉપયોગ કરીને ફેજની ચેપગ્રસ્તતાના નુકસાનને ટાળી શકાય છે જેથી પરિણામી ફેજમાં જંગલી પ્રકાર અને ફ્યુઝન પી. આઈ. આઈ. બંને હોય. સી. ડી. એન. એ. નું વિશ્લેષણ પી. આઈ. આઈ. નો ઉપયોગ કરીને બે પૂરક લ્યુસીન ઝિપર્સ સિસ્ટમ, ડાયરેક્ટ ઇન્ટરેક્શન રેસ્ક્યુ અથવા સી-ટર્મિનસ પર સી. ડી. એન. એ. અને પી. આઈ. આઈ. વચ્ચે એમિનો એસિડ લિંકર ઉમેરીને પણ કરવામાં આવ્યું છે. પી. વી. આઈ. આઈ. પી. વી. આઈ. આઈ. એ એફ. એફ. ફેજનું મુખ્ય કોટ પ્રોટીન છે. પેપ્ટાઇડ્સ સામાન્ય રીતે પી. વી. આઈ. આઈ. ના એન-ટર્મિનસ સાથે જોડાયેલા હોય છે. સામાન્ય રીતે પેપ્ટાઇડ્સ કે જે pVIII સાથે જોડાઈ શકે છે તે 6-8 એમિનો એસિડ લાંબા હોય છે. કદના પ્રતિબંધનો ઉમેરાયેલા વિભાગને કારણે માળખાકીય અવરોધ સાથે ઓછો સંબંધ હોવાનું જણાય છે અને કોટ પ્રોટીનની નિકાસ દરમિયાન પી. આઈ. વી. ને કારણે કદના બાકાત સાથે વધુ સંબંધ છે. લાક્ષણિક ફેજીસ પર પ્રોટીનની લગભગ 2700 નકલો હોવાથી, ફેજીમિડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો પણ રસ ધરાવતી પ્રોટીન બહુધ્રુવીય રીતે વ્યક્ત થવાની શક્યતા વધુ હોય છે. આ ઉચ્ચ આકર્ષણ બંધનકર્તા ભાગીદારોની શોધ માટે આ પ્રોટીનનો ઉપયોગ પ્રતિકૂળ બનાવે છે. પી. વી. આઈ. આઈ. ની કદની સમસ્યાને દૂર કરવા માટે, કૃત્રિમ કોટ પ્રોટીન તૈયાર કરવામાં આવ્યા છે. એક ઉદાહરણ વેઇસ અને સિદ્ધુનું ઊંધી કૃત્રિમ કોટ પ્રોટીન (એસીપી) છે જે સી-ટર્મિનસ પર મોટા પ્રોટીનનું પ્રદર્શન કરવાની મંજૂરી આપે છે. એ. સી. પી. 20kDa નું પ્રોટીન પ્રદર્શિત કરી શકે છે, જો કે, માત્ર નીચા સ્તરે (મોટે ભાગે માત્ર મોનોવેલન્ટલી). પી. વી. આઈ. પી. વી. આઈ. નો ઉપયોગ સી. ડી. એન. એ. પુસ્તકાલયોના પ્રદર્શન માટે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે. ફેજ ડિસ્પ્લે દ્વારા સીડીએનએ લાઈબ્રેરીઓનું પ્રદર્શન તેની ઉચ્ચ થ્રુપુટ ક્ષમતાને કારણે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા પ્રોટીન અને પેપ્ટાઇડ્સની શોધ માટે યીસ્ટ-2-હાઇબ્રિડ પદ્ધતિનો એક આકર્ષક વિકલ્પ છે. સી. ડી. એન. એ. પુસ્તકાલયોની અભિવ્યક્તિ માટે પી. વી. આઈ. નો ઉપયોગ પી. વી. આઈ. આઈ. અને પી. આઈ. આઈ. ને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવ્યું છે કારણ કે કોઈ વ્યક્તિ ફેજ એસેમ્બલીમાં પી. વી. આઈ. ની ભૂમિકાને મોટા પ્રમાણમાં અસર કર્યા વિના પી. વી. આઈ. ના સી-ટર્મિનસમાં રસના પ્રોટીનને ઉમેરી શકે છે. આનો અર્થ એ છે કે સી. ડી. એન. એ. માં સ્ટોપ કોડન હવે કોઈ સમસ્યા નથી. જો કે, સી. ડી. એન. એ. નું ફેજ પ્રદર્શન હંમેશા યુકેરીયોટિક કોષોમાં હાજર અનુવાદ પછીના ફેરફારો ઉત્પન્ન કરવામાં મોટાભાગના પ્રોકેરીયોટ્સની અસમર્થતા અથવા મલ્ટી-ડોમેન પ્રોટીનના ખોટી રીતે ફોલ્ડિંગ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. જ્યારે પી. વી. આઈ. સી. ડી. એન. એ. પુસ્તકાલયોના વિશ્લેષણ માટે ઉપયોગી રહ્યું છે, ત્યારે પી. આઈ. આઈ. અને પી. વી. આઈ. આઈ. ફેજ ડિસ્પ્લે માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા કોટ પ્રોટીન છે. પી. વી. આઈ. આઈ. અને પી. આઈ. એક્સ. 1995માં એક પ્રયોગમાં, પી. વી. આઈ. આઈ. અને પી. આઈ. એક્સ. બંને પર ગ્લુટાથિઓન એસ-ટ્રાન્સફરનું પ્રદર્શન કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો અને તે નિષ્ફળ ગયો હતો. જો કે, એન-ટર્મિનસ પર પેરિપ્લાઝ્મિક સિગ્નલ સિક્વન્સ (પી. એલ. બી. અથવા ઓ. એમ. પી. એ.) ઉમેર્યા પછી આ પ્રોટીનનું ફેજ ડિસ્પ્લે સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ થયું હતું. તાજેતરના એક અભ્યાસમાં, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે AviTag, FLAG અને તેના સંકેત ક્રમની જરૂર વગર pVII પર પ્રદર્શિત કરી શકાય છે. પછી સિંગલ ચેઇન એફવી (એસસીએફવી) અને સિંગલ ચેઇન ટી સેલ રીસેપ્ટર્સ (એસસીટીસીઆર) ની અભિવ્યક્તિ સિગ્નલ સિક્વન્સ સાથે અને વગર બંને રીતે વ્યક્ત કરવામાં આવી હતી. પી. એલ. બી. (એક એમિનો એસિડ સિગ્નલ સિક્વન્સ જે પ્રોટીનને પેરિપ્લાઝમ તરફ લક્ષ્ય બનાવે છે જ્યાં સિગ્નલ પેપ્ટિડેઝ પછી પી. એલ. બી. ને અલગ કરે છે) સિગ્નલ સિક્વન્સ વિના પી. વી. આઈ. આઈ. અને પી. આઈ. એક્સ ફ્યુઝનની સરખામણીમાં ફેજ ડિસ્પ્લે સ્તરમાં સુધારો કરે છે. જો કે, આ ફેજેમિડ જીનોમને બદલે વધુ સહાયક ફેજ જીનોમના સમાવેશ તરફ દોરી ગયું. તમામ કિસ્સાઓમાં, ફેજ પ્રદર્શનનું સ્તર પી. આઈ. આઈ. ફ્યુઝનનો ઉપયોગ કરતાં ઓછું હતું. જો કે, નીચા ડિસ્પ્લે સાચા મોનોવેલન્ટ ડિસ્પ્લેની નજીક હોવાને કારણે બાઈન્ડરની પસંદગી માટે નીચા ડિસ્પ્લે વધુ અનુકૂળ હોઈ શકે છે. છમાંથી પાંચ પ્રસંગોમાં, પેલ્બી વિનાના પી. વી. આઈ. આઈ. અને પી. આઈ. એક્સ. ફ્યુઝન એફિનિટી સિલેક્શન એસેઝમાં પી. આઈ. આઈ. ફ્યુઝન કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ હતા. પેપર એમ પણ જણાવે છે કે પી. વી. આઈ. આઈ. અને પી. આઈ. એક્સ. ડિસ્પ્લે પ્લેટફોર્મ લાંબા ગાળે પી. આઈ. આઈ. ને પાછળ છોડી શકે છે. પી. આઈ. આઈ. ને બદલે પી. વી. આઈ. આઈ. અને પી. આઈ. એક્સ. નો ઉપયોગ પણ એક ફાયદો હોઈ શકે છે કારણ કે જો પી. આઈ. આઈ. નો ઉપયોગ જંગલી પ્રકારનો હોય તો વિરિયન-એન્ટિજેન બોન્ડ તોડ્યા વિના વિરિયન બચાવ હાથ ધરવામાં આવી શકે છે. તેના બદલે, મણકા અને એન્ટિજેન વચ્ચે એક વિભાગમાં વિભાજીત કરી શકાય છે. પી. આઈ. આઈ. અકબંધ હોવાથી એન્ટિજેન ફેજ સાથે બંધાયેલું રહે છે કે કેમ તેનાથી કોઈ ફરક પડતો નથી. ફેજ ડિસ્પ્લે માટે એફ. એફ. ફેજનો ઉપયોગ કરવાની સમસ્યા એ છે કે તેમને ફેજમાં એસેમ્બલ કરવામાં આવે તે પહેલાં બેક્ટેરિયાના આંતરિક પટલમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે રસના પ્રોટીનની જરૂર પડે છે. કેટલાક પ્રોટીન આ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થઈ શકતા નથી અને તેથી એફ. એફ. ફેજની સપાટી પર પ્રદર્શિત થઈ શકતા નથી. આ કિસ્સાઓમાં, તેના બદલે T7 ફેજ ડિસ્પ્લેનો ઉપયોગ થાય છે. ટી7 ફેજ ડિસ્પ્લેમાં, પ્રદર્શિત થનાર પ્રોટીન ટી7ના જનીન 10 કેપ્સિડ પ્રોટીનના સી-ટર્મિનસ સાથે જોડાયેલું હોય છે. ટી 7 નો ઉપયોગ કરવાનો ગેરલાભ એ છે કે સપાટી પર વ્યક્ત કરી શકાય તેવા પ્રોટીનનું કદ ટૂંકા પેપ્ટાઇડ્સ સુધી મર્યાદિત છે કારણ કે ટી 7 જિનોમમાં મોટા ફેરફારોને એમ 13 ની જેમ સમાવી શકાતા નથી જ્યાં ફેજ તેની અંદરના મોટા જિનોમને ફિટ કરવા માટે તેના કોટને લાંબો બનાવે છે. જો કે, તે એસસીએફવી પસંદગી માટે મોટી પ્રોટીન લાઇબ્રેરીના ઉત્પાદન માટે ઉપયોગી થઈ શકે છે જ્યાં એસસીએફવી એમ 13 ફેજ પર વ્યક્ત થાય છે અને એન્ટિજેન્સ ટી 7 ફેજની સપાટી પર વ્યક્ત થાય છે. બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સ સંસાધનો અને સાધનો ડેટાબેઝ અને મિમોટોપ માટેના કોમ્પ્યુટેશનલ સાધનો ફેજ ડિસ્પ્લે અભ્યાસનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ રહ્યા છે. ડેટાબેઝ, પ્રોગ્રામ્સ અને વેબ સર્વરનો ઉપયોગ લક્ષ્ય-બિનસંબંધિત પેપ્ટાઇડ્સને બાકાત રાખવા, નાના અણુઓ-પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને લાક્ષણિકતા આપવા અને પ્રોટીન-પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને મેપ કરવા માટે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે. વપરાશકર્તાઓ પ્રોટીનની ત્રિ-પરિમાણીય રચના અને ફેજ ડિસ્પ્લે પ્રયોગમાંથી પસંદ કરેલા પેપ્ટાઇડ્સનો ઉપયોગ કન્ફોર્મેશનલ એપિટોપ્સનો નકશો બનાવવા માટે કરી શકે છે. કેટલીક ઝડપી અને કાર્યક્ષમ કોમ્પ્યુટેશનલ પદ્ધતિઓ ઓનલાઇન ઉપલબ્ધ છે. આ પણ જુઓ નિર્દેશિત ઉત્ક્રાંતિ પ્રોટીન-પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પેલ્બી નેતા અનુક્રમ સ્પર્ધાત્મક તકનીકોઃ દ્વિ-વર્ણસંકર પ્રણાલી mRNA પ્રદર્શન રિબોસોમ પ્રદર્શન યીસ્ટ પ્રદર્શન સંદર્ભો વધુ વાંચન રાસાયણિક ઇજનેરીમાં પસંદગી વિરુદ્ધ ડિઝાઇન ETH-2 માનવ એન્ટિબોડી ફેજ લાઇબ્રેરી બાહ્ય કડીઓ મોલેક્યુલર બાયોલોજી બેક્ટેરિયોફેજ પ્રોટીન-પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પરીક્ષણો પ્રદર્શન તકનીકો