Triple helix
ज्यामिति और जैव रसायन के क्षेत्र में, एक ट्रिपल हेलिक्स (: ट्रिपल हेलिक्स) एक ही अक्ष के साथ तीन सर्वांगसम ज्यामितीय हेलिक्स का एक समूह है, जो अक्ष के साथ एक अनुवाद से भिन्न होता है। इसका मतलब है कि प्रत्येक हेलिस केंद्रीय अक्ष से समान दूरी रखता है। एक एकल हेलिक्स की तरह, एक ट्रिपल हेलिक्स की विशेषता इसकी पिच, व्यास और हस्तता हो सकती है। ट्रिपल हेलिक्स के उदाहरणों में ट्रिपलएक्स डीएनए, ट्रिपलएक्स आरएनए, कोलेजन हेलिक्स और कोलेजन जैसे प्रोटीन शामिल हैं। संरचना एक ट्रिपल हेलिक्स का नाम इस प्रकार रखा गया है क्योंकि यह तीन अलग-अलग हेलिक्स से बना है। इनमें से प्रत्येक हेलिक्स एक ही अक्ष साझा करता है, लेकिन वे एक ही स्थान नहीं लेते हैं क्योंकि प्रत्येक हेलिक्स को अक्ष के चारों ओर कोणीय रूप से अनुवादित किया जाता है। आम तौर पर, ट्रिपल हेलिक्स की पहचान उन हेलिक्स के प्रकार पर निर्भर करती है जो इसे बनाते हैं। उदाहरण के लिएः कोलेजन प्रोटीन के तीन तारों से बना एक ट्रिपल हेलिक्स एक कोलेजन ट्रिपल हेलिक्स है, और डीएनए के तीन तारों से बना एक ट्रिपल हेलिक्स एक डीएनए ट्रिपल हेलिक्स है। अन्य प्रकार के हेलिक्स की तरह, ट्रिपल हेलिक्स में हैंडनेस होती हैः दाएँ हाथ या बाएँ हाथ। दाएँ हाथ का हेलिक्स अपनी धुरी के चारों ओर घड़ी की दिशा में शुरू से अंत तक चलता है। बाएँ हाथ का हेलिक्स दाएँ हाथ के हेलिक्स की दर्पण छवि है, और यह शुरू से अंत तक घड़ी की विपरीत दिशा में अक्ष के चारों ओर घूमता है। हेलिकल अणु की शुरुआत और अंत को अणु में कुछ मार्करों के आधार पर परिभाषित किया जाता है जो आसानी से नहीं बदलते हैं। उदाहरण के लिएः एक पेचदार प्रोटीन की शुरुआत इसका एन टर्मिनस है, और डी. एन. ए. के एकल स्ट्रैंड की शुरुआत इसका 5 'छोर है। कोलेजन ट्रिपल हेलिक्स तीन कोलेजन पेप्टाइड्स से बना होता है, जिनमें से प्रत्येक अपने बाएं हाथ के पॉलीप्रोलिन हेलिक्स का निर्माण करता है। जब तीन जंजीरों का संयोजन होता है, तो ट्रिपल हेलिक्स दाएं हाथ के अभिविन्यास को अपनाता है। कोलेजन पेप्टाइड ग्लाइ-एक्स-वाई के दोहराव से बना होता है, जिसमें दूसरा अवशेष (एक्स) आमतौर पर प्रो होता है और तीसरा (वाई) हाइड्रॉक्सीप्रोलिन होता है। एक डी. एन. ए. ट्रिपल हेलिक्स तीन अलग-अलग डी. एन. ए. तारों से बना होता है, जिनमें से प्रत्येक हेलिक्स के बाहर चीनी/फॉस्फेट रीढ़ और हेलिक्स के अंदर के आधार के साथ उन्मुख होता है। आधार ट्रिपल हेलिक्स अक्ष के निकटतम अणु का हिस्सा हैं, और रीढ़ अक्ष से सबसे दूर अणु का हिस्सा है। तीसरा स्ट्रैंड अपेक्षाकृत सामान्य डुप्लेक्स डीएनए के प्रमुख खांचे पर कब्जा कर लेता है। ट्रिपलएक्स डी. एन. ए. में आधारों को हूगस्टीन आधार युग्मन योजना के अनुसार मिलान करने के लिए व्यवस्थित किया जाता है। इसी तरह, आर. एन. ए. ट्रिपल हेलिक्स आर. एन. ए. डुप्लेक्स के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाने वाले एकल फंसे हुए आर. एन. ए. के परिणामस्वरूप बनते हैं; डुप्लेक्स में वाटसन-क्रिक आधार जोड़ी होती है जबकि तीसरा स्ट्रैंड हूगस्टीन आधार जोड़ी के माध्यम से जुड़ता है। स्थिरीकरण कारक कोलेजन ट्रिपल हेलिक्स में कई विशेषताएं हैं जो इसकी स्थिरता को बढ़ाती हैं। जब प्रोलाइन को ग्लाई-एक्स-वाई अनुक्रम की वाई स्थिति में शामिल किया जाता है, तो इसे अनुवाद के बाद हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन में संशोधित किया जाता है। हाइड्रॉक्सीप्रोलिन पानी के साथ अनुकूल अंतःक्रिया में प्रवेश कर सकता है, जो ट्रिपल हेलिक्स को स्थिर करता है क्योंकि वाई अवशेष ट्रिपल हेलिक्स संरचना में विलायक-सुलभ होते हैं। अलग-अलग हेलिक्स को तारों के बीच बने एमाइड-एमाइड हाइड्रोजन बंधनों के एक व्यापक नेटवर्क द्वारा भी एक साथ रखा जाता है, जिनमें से प्रत्येक ट्रिपल हेलिक्स की समग्र मुक्त ऊर्जा में लगभग-2 किलो कैलोरी/मोल का योगदान देता है। सुपरहेलिक्स का गठन न केवल हेलिक्स के आंतरिक भाग पर महत्वपूर्ण ग्लाइसिन अवशेषों की रक्षा करता है, बल्कि समग्र प्रोटीन को प्रोटीयोलिसिस से भी बचाता है। ट्रिपल हेलिक्स डी. एन. ए. और आर. एन. ए. को कई समान बलों द्वारा स्थिर किया जाता है जो डबल-स्ट्रैंडेड डी. एन. ए. हेलिक्स को स्थिर करते हैं। हेलिक्स के अंदर की ओर उन्मुख न्यूक्लियोटाइड क्षारों के साथ, इसकी धुरी के करीब, क्षार अन्य क्षारों के साथ हाइड्रोजन बंधन में संलग्न होते हैं। केंद्र में बंधे आधार पानी को बाहर करते हैं, इसलिए डी. एन. ए. ट्रिपल हेलिक्स के स्थिरीकरण में हाइड्रोफोबिक प्रभाव विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। जैविक भूमिका प्रोटीन कोलेजन सुपरफ़ैमिली के सदस्य बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स में प्रमुख योगदानकर्ता हैं। ट्रिपल हेलिकल संरचना तन्यता तनाव के लिए महान प्रतिरोध प्रदान करके कोलेजन फाइबर को ताकत और स्थिरता प्रदान करती है। कोलेजन फाइबर की कठोरता एक महत्वपूर्ण कारक है जो अधिकांश यांत्रिक तनाव का सामना कर सकता है, जिससे यह पूरे शरीर में मैक्रोमोलेक्युलर परिवहन और समग्र संरचनात्मक समर्थन के लिए एक आदर्श प्रोटीन बन जाता है। डी. एन. ए. में कुछ ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होते हैं, जिन्हें ट्रिपल-फॉर्मिंग ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड (टी. एफ. ओ.) कहा जाता है, जो डबल-स्ट्रैंडेड डी. एन. ए. के लंबे अणु के साथ ट्रिपलएक्स बनाने के लिए बांध सकते हैं; टी. एफ. ओ. एक जीन को निष्क्रिय कर सकते हैं या उत्परिवर्तन को प्रेरित करने में मदद कर सकते हैं। टी. एफ. ओ. केवल एक बड़े अणु में कुछ स्थानों से ही जुड़ सकते हैं, इसलिए शोधकर्ताओं को पहले यह निर्धारित करना होगा कि क्या टी. एफ. ओ. रुचि के जीन से जुड़ सकता है। इस प्रक्रिया को बेहतर बनाने के लिए कभी-कभी ट्विस्टेड इंटरकेलेटिंग न्यूक्लिक एसिड का उपयोग किया जाता है। अनुक्रमण द्वारा जीनोम-वाइड टी. एफ. ओ.-टी. टी. एस. जोड़े का मानचित्रण ओलिगो-लाइब्रेरी का उपयोग करके पूरे जीनोम में ट्रिपलएक्स बनाने वाले डी. एन. ए. का अध्ययन करने का एक उपयोगी तरीका है। हाल के वर्षों में, ट्रिपलएक्स आर. एन. ए. के जैविक कार्य का अधिक अध्ययन किया गया है। कुछ भूमिकाओं में स्थिरता बढ़ाना, अनुवाद, लिगैंड बंधन को प्रभावित करना और उत्प्रेरण शामिल हैं। लिगेंड बाइंडिंग के ट्रिपल हेलिक्स से प्रभावित होने का एक उदाहरण एसएएम-II राइबोस्विच में है जहां ट्रिपल हेलिक्स एक बाइंडिंग साइट बनाता है जो विशिष्ट रूप से एस-एडेनोसिलमेथियोनिन (एसएएम) को स्वीकार करेगा। रिबोन्यूक्लियोप्रोटीन जटिल टेलोमेरेस, जो डी. एन. ए. (टेलोमेरेस) के अंतिम छोर की प्रतिकृति बनाने के लिए जिम्मेदार है, में ट्रिपलएक्स आर. एन. ए. भी होता है जिसे उचित टेलोमेरेस कार्यप्रणाली के लिए आवश्यक माना जाता है। पैन और एमएएलएटी1 लॉन्ग-नॉनकोडिंग आरएनए के 3 'छोर पर ट्रिपल हेलिक्स पॉली (ए) टेल को डेडनाइलेशन से बचाकर आरएनए को स्थिर करने का काम करता है, जो बाद में वायरल पैथोजेनेसिस और कई मानव कैंसर में उनके कार्यों को प्रभावित करता है। इसके अतिरिक्त, आर. एन. ए. ट्रिपल हेलिक्स एक पॉली (ए) टेल 3 '-एंड बाइंडिंग पॉकेट के निर्माण द्वारा एम. आर. एन. ए. को स्थिर कर सकते हैं। कम्प्यूटेशनल टूल्स टी. डी. एफ. (ट्रिपलेक्स डोमेन फाइंडर) टी. डी. एफ. आर. एन. ए.-डी. एन. ए. ट्रिपलेक्स गठन क्षमता की भविष्यवाणी करने के लिए एक अजगर-आधारित पैकेज है। सॉफ्टवेयर टी. एफ. ओ. और टी. टी. एस. के बीच सबस्ट्रिंग की गणना करके शुरू होता है और पृष्ठभूमि की तुलना में महत्वपूर्ण परिणाम का पता लगाने के लिए सांख्यिकीय परीक्षणों का उपयोग करता है। ट्रिपलएक्सएफपी ट्रिपलएक्सएफपी गहन शिक्षण विधियों पर आधारित है। यह अजगर-आधारित पाइपलाइन सबसे अधिक संभावना ट्रिपलएक्स बनाने वाले एलएनसीआरएनए की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकती है। हालाँकि चूंकि प्रशिक्षण के लिए एल. एन. सी. आर. एन. ए. सीमित है, इसलिए मशीन लर्निंग और गहन शिक्षण विधियों को लागू करने से पहले एक लंबा रास्ता तय करना है। संदर्भ वक्र ज्यामितीय आकार हेलिस प्रोटीन संरचनात्मक रूपांकन