X-gal
એક્સ-ગેલ (5-બ્રોમો-4-ક્લોરો-3-ઇન્ડોલીલ-બીટા-ગેલેક્ટોપાયરેનોસાઇડ માટે સંક્ષિપ્તમાં BCIG પણ) એક કાર્બનિક સંયોજન છે જેમાં અવેજી ઇન્ડોલ સાથે જોડાયેલા ગેલેક્ટોઝનો સમાવેશ થાય છે. આ સંયોજનનું સંશ્લેષણ જેરોમ હોર્વિટ્ઝ અને સહયોગીઓ દ્વારા 1964માં કરવામાં આવ્યું હતું. ઔપચારિક રાસાયણિક નામ ઘણીવાર ટૂંકા કરીને ઓછા સચોટ કરવામાં આવે છે પણ બ્રોમોક્લોરોઇન્ડોક્સિલ ગેલેક્ટોસાઇડ જેવા ઓછા બોજારૂપ શબ્દસમૂહો પણ હોય છે. ઇન્ડોક્સિલમાંથી X એ X-gal સંકોચનમાં X નો સ્રોત હોઈ શકે છે. એક્સ-ગેલનો ઉપયોગ ઘણીવાર મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં એન્ઝાઇમ, β-ગેલેક્ટોસિડેઝની હાજરી ચકાસવા માટે થાય છે, જે તેના સામાન્ય લક્ષ્ય, β-ગેલેક્ટોસાઇડની જગ્યાએ હોય છે. તેનો ઉપયોગ હિસ્ટોકેમિસ્ટ્રી અને બેક્ટેરિયોલોજીમાં આ એન્ઝાઇમની પ્રવૃત્તિને શોધવા માટે પણ થાય છે. એક્સ-ગેલ એ ઘણા ઇન્ડોક્સિલ ગ્લાયકોસાઇડ્સ અને એસ્ટરમાંથી એક છે જે એન્ઝાઇમ-ઉત્પ્રેરિત હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે ગળી રંગ જેવા અદ્રાવ્ય વાદળી સંયોજનો ઉત્પન્ન કરે છે. ઓછું ઉપયોગમાં લેવાતું પરંતુ ખૂબ સમાન (કાયરલ) સંયોજન X-gal (Xαgal, X-α-gal), અથવા 5-બ્રોમો-4-ક્લોરો-3-ઇન્ડોલીલ-α-D-ગેલેક્ટોપાયરેનોસાઇડ છે, જે β-ગેલેક્ટોસિડેઝ (ઇસી 3.2.1.23) ને બદલે α-ગેલેક્ટોસિડેઝ (ઇસી 3.2.1.22) દ્વારા હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે. એક્સ-ગેલનો ઉપયોગ લેક્ટોઝનું એનાલોગ છે, અને તેથી β-ગેલેક્ટોસિડેઝ એન્ઝાઇમ દ્વારા હાઇડ્રોલાઇઝ થઈ શકે છે જે-લેક્ટોઝમાં β-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડને વિભાજિત કરે છે. એક્સ-ગેલ, જ્યારે β-ગેલેક્ટોસિડેઝ દ્વારા વિભાજીત થાય છે, ત્યારે ગેલેક્ટોઝ અને 5-બ્રોમો-4-ક્લોરો-3-હાઇડ્રોક્સિન્ડોલ-1 મળે છે. બાદમાં સ્વયંભૂ ડાયમેરાઇઝ થાય છે અને 5,5 '-ડાઇબ્રોમો-44'-ડાયક્લોરો-ઈન્ડિગો-2 માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, જે એક તીવ્ર વાદળી ઉત્પાદન છે જે અદ્રાવ્ય છે. એક્સ-ગેલ પોતે રંગહીન છે, તેથી વાદળી રંગના ઉત્પાદનની હાજરીનો ઉપયોગ સક્રિય β-ગેલેક્ટોસિડેઝની હાજરી માટે પરીક્ષણ તરીકે થઈ શકે છે. આ બેક્ટેરિયલ β-ગેલેક્ટોસિડેઝ (કહેવાતા એલ. એ. સી. ઝેડ.) ને વિવિધ કાર્યક્રમોમાં રિપોર્ટર તરીકે ઉપયોગમાં લેવાની પણ મંજૂરી આપે છે. તેવી જ રીતે, Xαgal નો ઉપયોગ α-ગેલેક્ટોસિડેઝ માટે રિપોર્ટર સંયોજન તરીકે થાય છે (દા. ત. યીસ્ટમાં મેલ 1). પ્રતિક્રિયા ક્લોનિંગ જનીન ક્લોનિંગમાં, X-gal નો ઉપયોગ વાદળી/સફેદ સ્ક્રિનિંગ નામની તકનીકમાં કોષ કાર્યાત્મક β-ગેલેક્ટોસિડેઝ એન્ઝાઇમને વ્યક્ત કરે છે કે કેમ તેના દ્રશ્ય સંકેત તરીકે થાય છે. સ્ક્રીનીંગની આ પદ્ધતિ સફળ ક્લોનિંગ ઉત્પાદનને અન્ય અસફળ ઉત્પાદનોથી અલગ પાડવાની એક અનુકૂળ રીત છે. વાદળી/સફેદ સ્ક્રીનીંગ પદ્ધતિ β-ગેલેક્ટોસિડેઝ જનીનની α-પરિપૂર્ણતાના સિદ્ધાંત પર આધાર રાખે છે, જ્યાં પ્લાઝમિડમાં એલ. એ. સી. ઝેડ જનીન (એલ. એ. સી. ઝેડ. એ.) નો ટુકડો કોષમાં અન્ય મ્યુટન્ટ એલ. એ. સી. ઝેડ જનીન (એલ. એ. સી. ઝેડ. એમ. 15) ને પૂરક બની શકે છે. બંને જનીનો પોતે જ બિન-કાર્યાત્મક પેપ્ટાઇડ્સ ઉત્પન્ન કરે છે, જો કે, જ્યારે એકસાથે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જેમ કે જ્યારે એલ. એ. સી. ઝેડ. એ. ધરાવતા પ્લાઝમિડ એલ. એ. સી. ઝેડ. એમ. 15 કોષોમાં રૂપાંતરિત થાય છે, ત્યારે તેઓ કાર્યાત્મક β-ગેલેક્ટોસિડેઝ બનાવે છે. સક્રિય બીટા-ગેલેક્ટોસિડેઝની હાજરી ત્યારે શોધી શકાય છે જ્યારે કોષો એક્સ-ગેલ ધરાવતી પ્લેટમાં ઉગાડવામાં આવે છે, કોષોની અંદર અવક્ષેપિત વાદળી રંગનું ઉત્પાદન લાક્ષણિક વાદળી વસાહતોમાં પરિણમે છે. જો કે, બહુવિધ ક્લોનિંગ સાઇટ, જ્યાં રસના જનીનને પ્લાઝમિડ વેક્ટરમાં જોડવામાં આવી શકે છે, તે એલ. એ. સી. ઝેડ. એ જનીનની અંદર સ્થિત છે. તેથી સફળ બંધન લાકઝેડ α જનીનને વિક્ષેપિત કરે છે, તેથી α-પૂરકતા પણ વિક્ષેપિત થાય છે અને કોઈ કાર્યાત્મક β-ગેલેક્ટોસિડેઝ રચાઈ શકતું નથી, પરિણામે સફેદ વસાહતો બને છે. સફળતાપૂર્વક બંધાયેલ દાખલ કોષો પછી અસફળ વાદળી કોષોમાંથી તેના સફેદ રંગ દ્વારા સરળતાથી ઓળખી શકાય છે. આ પરીક્ષણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ક્લોનિંગ વેક્ટરનું ઉદાહરણ પીયુસી19, પીબ્લુસ્ક્રિપ્ટ, પીજીએમ-ટી વેક્ટર છે, અને તેમાં ડીએચ5α જેવા ચોક્કસ ઇ. કોલી હોસ્ટ સ્ટ્રેઇન્સનો ઉપયોગ પણ જરૂરી છે જે મ્યુટન્ટ લેકઝેડડએમ15 જનીન ધરાવે છે. ઘણીવાર, એક્સ-ગેલ ધરાવતી પ્લેટમાં આઇ. પી. ટી. જી. (આઇસોપ્રોપીલ β-1-થિયોગેલેક્ટોપાયરેનોસાઇડ) પણ હોય છે. આઇપીટીજી એ લેક્ટોઝનું રાસાયણિક માળખું એનાલોગ છે. જોકે, આઇ. પી. ટી. જી. ને β-ગેલેક્ટોસિડેઝ દ્વારા હાઇડ્રોલાઇઝ કરી શકાતું નથી. આઇ. પી. ટી. જી. નો ઉપયોગ ઇન્ડ્યુસર તરીકે થાય છે જે ડીએનએને મુક્ત કરતા અને ટ્રાન્સક્રિપ્શનને મંજૂરી આપતા લાખ રિપ્રેસર સાથે જોડાય છે. અગર પ્લેટમાં આઇ. પી. ટી. જી. ની હાજરી તેથી બીટા-ગેલેક્ટોસિડેઝના સંશ્લેષણમાં વધારો કરે છે. એક્સ-ગેલના પ્રકારોમાં સંખ્યાબંધ પ્રકારો છે, જે થોડો તફાવત ધરાવતા સમાન અણુઓ છે જે મુખ્યત્વે સંકેત તરીકે વાદળી સિવાયના રંગો ઉત્પન્ન કરવા માટે સેવા આપે છે. પ્રોટીન-પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વિ-સંકર વિશ્લેષણમાં, β-ગેલેક્ટોસિડેઝનો ઉપયોગ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા પ્રોટીનને ઓળખવા માટે રિપોર્ટર તરીકે થઈ શકે છે. આ પદ્ધતિમાં, જીનોમ લાઈબ્રેરીઓને યીસ્ટ અથવા બેક્ટેરિયલ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે સ્ક્રીનીંગ કરી શકાય છે. જ્યાં પ્રોટીનની તપાસ કરવામાં આવે છે તે વચ્ચે સફળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે, તે પ્રમોટર સાથે સક્રિયકરણ ક્ષેત્રના બંધનમાં પરિણમશે. જો પ્રમોટર એલ. એ. સી. ઝેડ. જનીન સાથે જોડાયેલ હોય, તો બીટા-ગેલેક્ટોસિડેઝનું ઉત્પાદન, જે એક્સ-ગેલની હાજરીમાં વાદળી રંગની વસાહતોની રચનામાં પરિણમે છે, તેથી પ્રોટીન વચ્ચે સફળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સૂચવે છે. આ તકનીક લગભગ 106 કરતા ઓછા કદના સ્ક્રિનિંગ લાઈબ્રેરીઓ સુધી મર્યાદિત હોઈ શકે છે. એક્સ-ગેલનું સફળ ક્લેવેજ પણ ઇન્ડોલના વોલેટિલાઇઝેશનને કારણે નોંધપાત્ર દુર્ગંધ પેદા કરે છે. આ પણ જુઓ X-Gluc સંદર્ભો ગેલેક્ટોસાઇડ્સ ઇન્ડોલ્સ ક્લોરોએરેન્સ બ્રોમોએરેન્સ