Hopanoids
ہوپانائڈز ٹریٹرپینائڈز کا ایک متنوع ذیلی طبقہ ہے جس میں وہی ہائیڈرو کاربن کنکال ہوتا ہے جو مرکب ہوپین ہوتا ہے۔ لہذا پینٹاسیکلک مالیکیولز کا یہ گروپ سادہ ہوپینز، ہوپانولز اور ہوپینز سے مراد ہے، بلکہ بڑے پیمانے پر فعال مشتقات جیسے بیکٹیریوہوپین پولیولز (بی ایچ پی) اور ہوپانائڈز جو لپڈ اے سے منسلک ہوتے ہیں۔ پہلا معروف ہوپانائڈ، ہائیڈروکسی ہوپانون، نیشنل گیلری، لندن میں دو کیمسٹوں کے ذریعہ الگ کیا گیا تھا جو پینٹنگز کے لیے وارنش کے طور پر استعمال ہونے والے قدرتی رال، دمار گم کی کیمسٹری پر کام کر رہے تھے۔ اگرچہ ہوپانائڈز کو اکثر صرف بیکٹیریا میں بنایا جاتا ہے، لیکن ان کا نام دراصل ہوپیا جینس کے پودوں کے رال میں ہوپانائڈ مرکبات کی کثرت سے آتا ہے۔ بدلے میں، اس نسل کا نام جان ہوپ کے نام پر رکھا گیا ہے، جو رائل بوٹینیکل گارڈن، ایڈنبرا کے پہلے ریجیئس کیپر تھے۔ انجیوسپرم میں ان کی ابتدائی دریافت کے بعد سے، ہوپانوائڈز بیکٹیریا، لائکنز، برایوفائٹس، فرنز، ٹراپیکل درختوں اور فنگی کے پلازما جھلی میں پائے گئے ہیں۔ ہوپانائڈز میں مستحکم پولی سائیکلک ڈھانچے ہوتے ہیں جو پٹرولیم کے ذخائر، چٹانوں اور تلچھٹ میں اچھی طرح سے محفوظ ہوتے ہیں، جس سے ان مالیکیولز کی ڈائیجنیٹک مصنوعات کو مخصوص جرثوموں کی موجودگی اور ممکنہ طور پر جمع ہونے کے وقت کیمیائی یا جسمانی حالات کے لیے بائیو مارکروں کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ آرکیا میں ہوپانائڈز کا پتہ نہیں چلا ہے۔ حیاتیاتی فعل ترتیب شدہ بیکٹیریل جینوموں میں سے تقریبا 10 فیصد میں ایک تخیلاتی ایس ایچ سی جین ہوتا ہے جو اسکویلین-ہوپین سائیکلیز کو انکوڈنگ کرتا ہے اور ممکنہ طور پر ہوپانوائڈز بنا سکتا ہے، جو پلازما جھلی میں متنوع کردار ادا کرتے دکھائی دیتے ہیں اور کچھ حیاتیات کو انتہائی ماحول میں موافقت کرنے کی اجازت دے سکتے ہیں۔ چونکہ ہوپانوئڈز بیکٹیریا میں پلازما جھلی کی خصوصیات میں ترمیم کرتے ہیں، اس لیے ان کا موازنہ اکثر سٹرول (مثال کے طور پر کولیسٹرول) سے کیا جاتا ہے، جو جھلی کی سیالیت کو تبدیل کرتے ہیں اور یوکرائٹس میں دیگر افعال انجام دیتے ہیں۔ اگرچہ ہوپانوائڈز سٹرول کی کمی کو نہیں بچاتے ہیں، لیکن ان کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ جھلی کی سختی کو بڑھاتے ہیں اور پارگمیتا کو کم کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، گاماپروٹوبیکٹیریا اور یوکرائیوٹک حیاتیات جیسے لائکنز اور برایوفائٹس کو سٹیرولز اور ہوپانوائڈز دونوں پیدا کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ان لپڈز کے دیگر الگ الگ افعال ہو سکتے ہیں۔ خاص طور پر، پلازما جھلی میں ہوپانوائڈز کے پیک ہونے کا طریقہ اس بات پر منحصر ہے کہ کون سے فعال گروپ منسلک ہیں۔ ہوپانوئڈ بیکٹیریوہوپینیٹرول لپڈ بائی لیئرز میں ایک ٹرانسورس واقفیت کا فرض کرتا ہے، لیکن ڈپلوپٹین اندرونی اور بیرونی کتابچے کے درمیان مقامی ہوتا ہے، ممکنہ طور پر پارگمیتا کو کم کرنے کے لیے جھلی کو گاڑھا کرتا ہے۔ ہوپانوئڈ ڈپلوپٹرول بیکٹیریا میں ایک عام جھلی لپڈ، لپڈ اے کے ساتھ تعامل کرکے جھلیوں کا حکم دیتا ہے، اسی طرح جیسے کولیسٹرول اور اسفنگولیپیڈز یوکرائیوٹک پلازما جھلی میں تعامل کرتے ہیں۔ ڈپلوپٹرول اور کولیسٹرول کا مظاہرہ کنڈینسیشن کو فروغ دینے اور گلائکن ترمیم شدہ لپڈ اے کے اسفنگومیلین مونو لیئرز اور مونو لیئرز دونوں میں جیل مرحلے کی تشکیل کو روکنے کے لیے کیا گیا۔ مزید برآں، ڈپلوپٹرول اور کولیسٹرول دونوں گلائکن سے تبدیل شدہ لپڈ اے مونو لیئرز میں پی ایچ پر منحصر مرحلے کی منتقلی کو بچا سکتے ہیں۔ جھلی کی ثالثی میں تیزاب کی رواداری میں ہوپانوئڈز کے کردار کی مزید تائید ہوپانوئڈ کی کمی والے بیکٹیریا میں تغیر پذیر اسکویلین-ہوپین سائیکلیز کے ساتھ تیزاب کی روک تھام والی نشوونما اور پلازما جھلی کی مورفولوجیکل اسامانیتاوں کے مشاہدات سے ہوتی ہے۔ ہوپانائڈز کئی نائٹروجن فکسنگ بیکٹیریا میں پیدا ہوتے ہیں۔ ایکٹینومیسیٹ فرینکیا میں، نائٹروجن فکسشن کے لیے مخصوص ویسیکلز کی جھلیوں میں ہوپانوئڈز ممکنہ طور پر لپڈ بائی لیئر کو زیادہ تنگ اور کمپیکٹ بنا کر آکسیجن کے داخلے کو محدود کرتے ہیں۔ بریڈیرہیزوبیم میں، ہوپانوائڈز جو کیمیائی طور پر لپڈ اے سے جڑے ہوتے ہیں، جھلی کے استحکام اور سختی میں اضافہ کرتے ہیں، جس سے ایسچینومین پھلیوں میں تناؤ کی رواداری اور انٹرا سیلولر بقا میں اضافہ ہوتا ہے۔ سائانوبیکٹیریم نوسٹوک پنکٹیفارم میں، 2-میتھل ہوپانوائڈز کی بڑی مقدار بقا کے ڈھانچے کی بیرونی جھلیوں میں مقامی ہو جاتی ہے جسے اکینیٹس کہا جاتا ہے۔ تناؤ کی رواداری کی ایک اور مثال میں، پروکیریوٹک مٹی کے بیکٹیریا سٹریپٹومیسیس کے فضائی ہائفی (بیج دار ڈھانچے) میں ہوپانوائڈز کے بارے میں سوچا جاتا ہے کہ وہ جھلی کے پار ہوا میں پانی کے نقصان کو کم کرتے ہیں۔ چونکہ ہوپانوئڈز ایک سی 30 ٹیرپینائڈ ہیں، اس لیے بائیو سنتھیسز آئسوپینٹینائل پائروفاسفیٹ (آئی پی پی) اور ڈائیمیتھائلل پائروفاسفیٹ (ڈی ایم اے پی) سے شروع ہوتی ہے، جو مل کر طویل سلسلہ آئسوپرینائڈز بناتے ہیں۔ ان چھوٹے پیشروؤں کی ترکیب بیکٹیریل پرجاتیوں کے لحاظ سے یا تو میوالونیٹ راستے یا میتھیلیریتھریٹول-4-فاسفیٹ راستے سے ہوتی ہے، حالانکہ مؤخر الذکر زیادہ عام ہوتا ہے۔ ڈی ایم اے پی آئی پی پی کے ایک مالیکیول کے ساتھ جرانیل پائروفاسفیٹ میں گاڑھا ہو جاتا ہے، جو بدلے میں دوسرے آئی پی پی کے ساتھ گاڑھا ہو کر فرنسیل پائروفاسفیٹ (ایف پی پی) پیدا کرتا ہے۔ سکولین سنتھس، جسے جین ایس کیو ایس کے ذریعے کوڈ کیا جاتا ہے، پھر سکولین کو جاری کرنے کے لیے این اے ڈی پی ایچ کو آکسائڈائز کرنے سے پہلے دو ایف پی پی مالیکیولز کے گاڑھا ہونے کو پریسکولین پائروفاسفیٹ (پی ایس پی پی) میں اتپریرک کرتا ہے۔ تاہم، کچھ ہوپانائڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا میں اسکولین سنتھس کی کمی ہوتی ہے اور اس کے بجائے تین انزائمز ایچ پی این سی، ایچ پی این ڈی اور ایچ پی این ای کا استعمال کرتے ہیں، جو ایچ پی این اوپیرون میں بہت سے دوسرے ہوپانائڈ بائیوسنتھیس جینز کے ساتھ انکوڈ ہوتے ہیں۔ اس متبادل لیکن بظاہر زیادہ وسیع پیمانے پر اسکولین کی ترکیب کے راستے میں، ایچ پی این ڈی پائروفاسفیٹ کو جاری کرتا ہے کیونکہ یہ ایف پی پی کے دو مالیکیولز کو پی ایس پی پی میں تبدیل کرتا ہے، جسے ایچ پی این سی ہائیڈروکسائسکولین میں تبدیل کرتا ہے، پانی کے مالیکیول کو کھا جاتا ہے اور دوسرا پائروفاسفیٹ جاری کرتا ہے۔ پھر، ہائیڈروکسائسکولین کو ایف اے ڈی پر منحصر انزائم ایچ پی این ای کی ثالثی میں پانی کی کمی کے رد عمل میں سکولین میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ سائیکلائزیشن اگلا، ایک سکویلین-ہوپین سائکلز ایک وسیع سائیکلائزیشن رد عمل کو متحرک کرتا ہے، ایک ہی مرحلے میں سالمے پر 5 سائیکل، 6 کوولینٹ بانڈ، اور 9 چیرل مراکز بنانے سے پہلے ایک توانائی سے سازگار آل چیئر تشکیل میں سکویلین کو شامل کرتا ہے۔ یہ انزائم، جسے جین ایس ایچ سی کے ذریعے کوڈ کیا جاتا ہے (جسے کچھ بیکٹیریا میں ایچ پی این ایف بھی کہا جاتا ہے)، ٹیرپینائڈ بائیوسنتھیس کی ایک ڈبل بیرل فولڈ خصوصیت رکھتا ہے اور سیل میں مونوٹوپک ہوموڈائمر کے طور پر موجود ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ سائکلیز کے جوڑے سرایت کرتے ہیں لیکن پلازما جھلی کو پھیلاتے نہیں ہیں۔ وٹرو میں، یہ انزائم پرومسکیوس سبسٹریٹ کی خاصیت ظاہر کرتا ہے، اور 2,3-آکسیڈوسکولین کو بھی سائیکلائز کرتا ہے۔ فعال جگہ میں خوشبودار باقیات سبسٹریٹ پر کئی ناموافق کاربوکیشن بناتے ہیں جو تیزی سے پولی سائیکلائزیشن کے ذریعے بجھ جاتے ہیں۔ سائیکلائزیشن رد عمل کے آخری ذیلی مرحلے میں، اسکولین پر ٹرمینل الکین بانڈ پر مشتمل الیکٹرانوں کے E رنگ کو بند کرنے کے لیے ہوپینائل کاربوکیشن پر حملہ کرنے کے بعد، C22 کاربوکیشن کو ان میکانزم کے ذریعے بجھا دیا جا سکتا ہے جو مختلف ہوپینائڈ مصنوعات کی طرف لے جاتے ہیں۔ پانی کا نیوکلیوفیلک حملہ ڈپلوپٹرول پیدا کرے گا، جبکہ ملحقہ کاربن پر ڈیپروٹونیشن کئی ہوپین آئسومرز میں سے ایک بنائے گا، اکثر ڈپلوپٹین۔ فنکشنلائزیشن سائیکلائزیشن کے بعد، ہوپانوائڈز میں اکثر ہوپانوئڈ بائیوسنتھیس انزائمز کے ذریعے ترمیم کی جاتی ہے جو جینز کے ذریعے اسی آپریون میں ایس ایچ سی، ایچ پی این کے طور پر انکوڈ کیے جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ریڈیکل ایس اے ایم پروٹین ایچ پی این ایچ ڈپلوپٹین میں ایک اڈینوسین گروپ کا اضافہ کرتا ہے، جس سے توسیعی سی 35 ہوپانوئڈ اڈینوسیلوپین بنتا ہے، جسے پھر دیگر ایچ پی این جین مصنوعات کے ذریعے مزید فعال کیا جا سکتا ہے۔ ایچ پی این جی ربوسیل ہوپین بنانے کے لیے اڈینوسیلوپین سے اڈینائن کو ہٹانے کو متحرک کرتا ہے، جو ایک نامعلوم انزائم کی ثالثی میں ہونے والے رد عمل میں بیکٹیریوہوپینٹرول (بی ایچ ٹی) بنانے کے لیے رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ اضافی تبدیلیاں اس وقت ہو سکتی ہیں جب ایچ پی این او بی ایچ ٹی پر ٹرمینل ہائیڈروکسیل کو امینیٹ کرتا ہے، امینو بیکٹیریوہوپینٹریول تیار کرتا ہے، یا جیسے گلائکوسیل ٹرانسفرس ایچ پی این آئی بی ایچ ٹی کو این-ایکٹیلگلوکوسامینائل-بی ایچ ٹی میں تبدیل کرتا ہے۔ ترتیب میں، ہوپانوئڈ بائیوسنتھیس سے وابستہ پروٹین ایچ پی این کے گلوکوسامینائل-بی ایچ ٹی میں ڈیسیٹیلیشن میں ثالثی کرتا ہے، جس سے ریڈیکل ایس اے ایم پروٹین ایچ پی این جے سائکلٹول ایتھر پیدا کرتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ C30 اور C35 ہوپانوائڈز کو بالترتیب بنیاد پرست SAM میتھائل ٹرانسفرسز HpnP اور HpnR کے ذریعے C2 اور C3 پوزیشنوں پر یکساں طور پر میتھیلیٹ کیا جا سکتا ہے۔ یہ دونوں میتھیلیشن سائیڈ چین ترمیم کے مقابلے میں خاص طور پر جیوسٹیبل ہیں اور کئی دہائیوں سے جیو بائیولوجسٹس کو تفریح فراہم کر رہے ہیں۔ کچھ بیکٹیریا کے لیے خصوصی بائیو سنتھیٹک راستے میں، انزائم ٹیٹراہیمینول سنتھس ہوپانوئڈ ڈپلوپٹین کو پینٹاسیکلک ٹریٹرپینائڈ ٹیٹراہیمینول میں تبدیل کرنے کو متحرک کرتا ہے۔ ٹیٹراہیمینا جیسے یوکرائٹس میں، ٹیٹراہیمینول کو بیکٹیریل ٹیٹراہیمینول سنتھس میں بغیر کسی ہومیولوجی کے سائکلیز کے ذریعے اسکولین سے براہ راست ترکیب کیا جاتا ہے۔ پیلیو بائیولوجی میں ہوپانوئڈز کا تخمینہ زمین پر سب سے زیادہ وافر مقدار میں قدرتی مصنوعات کے طور پر لگایا گیا ہے، جو عمر، اصل یا فطرت سے آزاد، تمام تلچھٹوں کے نامیاتی حصے میں باقی ہیں۔ 1992 میں زمین کی کل مقدار کا تخمینہ 10 x 1018 گرام (1012 ٹن) لگایا گیا تھا۔ ڈی این اے اور پروٹین جیسے حیاتیاتی سالمے ڈیاجینسیس کے دوران خراب ہو جاتے ہیں، لیکن پولی سائیکلک لپڈ اپنے مربوط، مستحکم ڈھانچوں کی وجہ سے ارضیاتی ٹائم اسکیل پر ماحول میں برقرار رہتے ہیں۔ اگرچہ ہوپانوائڈز اور سٹیرولز کو جمع کرنے کے دوران ہوپینز اور سٹرینز تک کم کر دیا جاتا ہے، لیکن یہ ڈائیجنیٹک مصنوعات اب بھی ابتدائی زندگی اور زمین کے ارتقاء کا مطالعہ کرنے کے لیے مفید بائیو مارکر، یا مالیکیولر فوسلز ہو سکتے ہیں۔ فی الحال، سب سے قدیم غیر متنازعہ ٹریٹرپینائڈ فوسلز آسٹریلیا میں 1.64 گا (ارب سال) پرانے طاس سے میسوپروٹروزوک اوکینینس، سٹرینز، اور میتھائلوپینز ہیں۔ تاہم، سالماتی گھڑی کے تجزیے کا اندازہ ہے کہ ابتدائی سٹرول ممکنہ طور پر تقریبا 2.3 گا پہلے پیدا ہوئے تھے، تقریبا اسی وقت جب گریٹ آکسیڈیشن ایونٹ ہوا تھا، جس میں ہوپانائڈ کی ترکیب اس سے بھی پہلے پیدا ہوئی تھی۔ کئی وجوہات کی بناء پر، ہوپانوائڈز اور سکولین-ہوپین سائیکلسیس کو سٹیرولز اور آکسیڈوسکولین سائیکلسیس سے زیادہ قدیم سمجھا جاتا ہے۔ سب سے پہلے، ڈپلوپٹرول کی ترکیب اس وقت کی جاتی ہے جب پانی پولی سائیکلائزیشن کے دوران بننے والے C22 کاربوکیشن کو بجھاتا ہے۔ یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ہوپانوائڈز سالماتی آکسیجن کے بغیر بنائے جا سکتے ہیں اور ماحول میں آکسیجن جمع ہونے سے پہلے ایک سٹرول سروگیٹ کے طور پر کام کر سکتے تھے، جو سٹرول بائیو سنتھیسز کے دوران سکولین مونو آکسیجنیز کے ذریعے اتپریرک ہونے والے رد عمل میں سکولین کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ مزید برآں، سکولین کم توانائی، تمام کرسی کی تشکیل میں سکولین-ہوپین سائیکلسز سے جڑا رہتا ہے جبکہ آکسیڈوسکولین کو زیادہ دباؤ والی، کرسی-کشتی-کرسی-کشتی کی تشکیل میں سائیکلائز کیا جاتا ہے۔ سکولین-ہوپین سائکلسز اس میں زیادہ سبسٹریٹ پرومسکیٹی بھی ظاہر کرتے ہیں کہ وہ آکسیڈوسکولین کو وٹرو میں سائیکلائز کرتے ہیں، جس کی وجہ سے کچھ سائنس دان یہ قیاس کرتے ہیں کہ وہ آکسیڈوسکولین سائکلسز کے ارتقائی پیشرو ہیں۔ دوسرے سائنس دانوں نے تجویز پیش کی ہے کہ سکولین-ہوپین اور آکسیڈوسکولین سائیکلسیس ایک مشترکہ آباؤ اجداد سے الگ ہو گئے ہیں، جو کہ ایک قیاس شدہ بیکٹیریل سائیکلسیس ہے جس سے ٹرائی سائیکلک مالاباریکانوئڈ یا ٹیٹراسائکلک ڈیمارانوئڈ پروڈکٹ بن سکتا ہے۔ سیانوبیکٹیریا پروپوزل 2-میتھل ہوپینز کے لیے بائیو مارکر کے طور پر، جسے اکثر 2-α-میتھل ہوپین انڈیکس کے طور پر شمار کیا جاتا ہے، سب سے پہلے آکسیجنک فوٹو سنتھیسز کے لیے بائیو مارکر کے طور پر راجر سمنز اور ساتھیوں نے سیانوبیکٹیریل کلچرز اور چٹائیوں میں پیشگی لپڈز، 2-میتھل ہوپینولز کی دریافت کے بعد تجویز کیا تھا۔ مغربی آسٹریلیا کے پلبرا کریٹن کے 2.7 گا پرانے شیلوں میں فوٹو سنتھیٹک سائانوبیکٹیریا سے 2-α-میتھل ہوپینز کی بعد کی دریافت نے آکسیجنک میٹابولزم کے ارتقاء اور گریٹ آکسیڈیشن ایونٹ کے درمیان 400 ایم اے (ملین سال) کا فرق تجویز کیا۔ تاہم، ان نتائج کو بعد میں جدید ہائیڈرو کاربن کی طرف سے ممکنہ آلودگی کی وجہ سے مسترد کر دیا گیا۔ اپٹین اور سینومینین-ٹورونین اوشین اینوکسک ایونٹس (او اے ای) کے دوران بلیک شیل کے جمع ہونے کی وضاحت کے لیے وافر مقدار میں 2-میتھل ہوپینز کی بنیاد پر پوٹیٹو سائانوبیکٹیریل موجودگی کا استعمال کیا گیا ہے اور اس سے وابستہ 15 این آئسوٹوپک سگنیچر N2 فکسشن کی نشاندہی کرتے ہیں۔ اس کے برعکس، 2-α-methylhopane انڈیکس کی اقدار اسی طرح کے فریسنیا اور فیمینین تلچھٹوں میں نسبتا کم ہیں جو کیلواسر ایونٹ (واقعات) سے مطابقت رکھتے ہیں، حالانکہ بعد کے لوئر فیمینین حصوں میں اعلی سطح کی اطلاع دی گئی ہے۔ تنازعہ سائانوبیکٹیریل بائیو مارکر کے طور پر 2-میتھل ہوپانوائڈز کی حیثیت کو متعدد مائیکرو بائیولوجیکل دریافتوں نے چیلنج کیا تھا۔ جیوبیکٹر سلفرریڈوسینس کو متنوع ہوپانولز کی ترکیب کے لیے دکھایا گیا تھا، حالانکہ 2-میتھائل-ہوپانولز نہیں، جب سختی سے انیروبک حالات میں اگایا جاتا ہے۔ مزید برآں، اینوکسیجینک فوٹوٹروف روڈو سیوڈوموناس پالسٹریس کو صرف اینوکسک حالات میں 2-میتھائل-بی ایچ پی تیار کرنے کے لیے پایا گیا۔ یہ مؤخر الذکر دریافت کلیدی میتھائل ٹرانسفرس ایچ پی این پی کو انکوڈنگ کرنے والے جین کی شناخت کا باعث بھی بنتی ہے۔ ایچ پی این پی کی شناخت بعد میں ایک ایسڈوبیکٹیریم اور متعدد الفاپروٹوبیکٹیریا میں ہوئی، اور جین کے فائیلوجنیٹک تجزیے سے یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ اس کی ابتدا الفاپروٹوبیکٹیریا میں ہوئی اور اسے سائانوبیکٹیریا اور ایسڈوبیکٹیریوٹا نے افقی جین کی منتقلی کے ذریعے حاصل کیا۔ سائانوبیکٹیریا میں، ہوپانوئڈ کی پیداوار عام طور پر زمینی سائانوبیکٹیریا تک محدود ہوتی ہے۔ سمندری سائانوبیکٹیریا میں، ہیلن ٹیلبوٹ اور ان کے ساتھیوں کے ذریعے کیے گئے ثقافتی تجربات نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ صرف دو سمندری انواع-ٹریکوڈسیمیم اور کروکاسفیرا-نے بیکٹیریوہوپینپولیول تیار کیے۔ دستیاب سائانوبیکٹیریل جینومز اور میٹاجنوم اسمبلڈ جینومز (ایم اے جیز) میں ایچ پی این پی کے لیے بعد میں جین پر مبنی تلاش نے اسی طرح کے نتائج اخذ کیے، جس میں زمینی اور میٹھے پانی کی انواع کے ~30% میں جین کی شناخت کی گئی، اور 739 سمندری سائانوبیکٹیریل جینومز اور ایم اے جیز میں سے صرف ایک۔ مزید برآں، جب آکینیٹس میں فرق کیا جاتا ہے تو نوسٹوک پنکٹیفارم 2-میتھل ہوپانوائڈز کی سب سے بڑی مقدار پیدا کرتا ہے۔ یہ سرد اور خشک ہونے کے خلاف مزاحم خلیے کے ڈھانچے غیر فعال ہیں اور اس وجہ سے فوٹو سنتھیٹک طور پر فعال نہیں ہیں، جو 2-میتھل ہوپینز اور آکسیجنک فوٹو سنتھیسز کے درمیان تعلق کو مزید چیلنج کرتے ہیں۔ دیگر تشریحات تحقیق سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ نائٹریٹ آکسیڈائزنگ بیکٹیریا (این او بی) نائٹروبیکٹر ولگرس کوبالامین کے ساتھ ملانے پر 2-میتھائلوپینائڈز کی پیداوار میں 33 گنا اضافہ کرتا ہے جس نے کریٹیسیس او اے ای سے وابستہ 2-میتھائلوپینز کی مشاہدہ شدہ کثرت کے لیے غیر سائانوبیکٹیریل وضاحت کو آگے بڑھایا ہے۔ فیلکس ایلنگ اور ان کے ساتھیوں نے تجویز پیش کی ہے کہ گردش کو ختم کرنے سے سطح پر امونیا اور کوبالٹ سے بھرپور گہرے پانی آئے، جس سے بالترتیب ایروبک نائٹریٹ آکسیڈیشن اور کوبالامین کی ترکیب کو فروغ ملا۔ یہ ماڈل بحیرہ روم کے سیپروپل واقعات اور جدید بحیرہ اسود کی تلچھٹ سے وابستہ 2-میتھل ہوپینز کی نمایاں کمی کو بھی حل کرتا ہے۔ کیونکہ دونوں ماحول میں بہت کم اضافہ ہوتا ہے، 2-میتھائلوپینائڈ پیدا کرنے والے این او بی جیسے این۔ ولگرس اعلی نائٹریٹ وابستگی اور اناموکس بیکٹیریا کے ساتھ این او بی سے مقابلہ کرتے ہیں۔ جیسکا رچی اور میٹاجنومز اور کلون لائبریریوں کا استعمال کرتے ہوئے شریک مصنفین کے ایک ماحولیاتی سروے میں پودوں سے وابستہ مائکروبیل کمیونٹیز اور ایچ پی این پی کی موجودگی کے درمیان اہم ارتباط پایا گیا، جس کی بنیاد پر وہ تجویز کرتے ہیں کہ 2-میتھل ہوپانوائڈز سیسائل مائکروبیل کمیونٹیز کے لیے بائیو مارکر ہیں جن میں اوسمولاریٹی زیادہ ہے اور آکسیجن اور فکسڈ نائٹروجن کم ہے۔ 3-میتھائلوپینائڈز 3-میتھائلوپینائڈز تاریخی طور پر ایروبک میتھانوٹروفی سے وابستہ رہے ہیں جو کلچر کے تجربات اور ماحول میں ایروبک میتھانوٹروفس کے ساتھ ہم آہنگی پر مبنی ہیں۔ اس طرح، 3-میتھل ہوپینز کی موجودگی، 13C کی کمی کے ساتھ مل کر، قدیم ایروبک میتھانوٹروفی کے نشانات سمجھے جاتے ہیں۔ تاہم، ایسیٹک ایسڈ بیکٹیریا کئی دہائیوں سے 2-میتھل ہوپانوائڈز پیدا کرنے کے لیے بھی جانا جاتا ہے۔ مزید برآں، ایچ پی این آر کی شناخت کے بعد، سی 3 پوزیشن پر ہوپانوئڈز کو میتھیلیٹ کرنے کے لیے ذمہ دار جین، پولا ویلینڈر اور راجر سمنز نے الفا -، بیٹا -، اور گاماپروٹوبیکٹیریا، ایکٹینومیسیٹوٹا، نائٹروسپیئروٹا، امیدوار فائیلم این سی 10، اور ایک ایسڈوبیکٹیریم کے ساتھ ساتھ تین میٹاجنومز کے ممبروں میں پوٹیٹو ایچ پی این آر ہومولوگس کی نشاندہی کی۔ اس طرح، ویلینڈر اور سمنز یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ صرف 3-میتھل ہوپانوائڈز ایروبک میتھانوٹروفی کا ثبوت نہیں بن سکتے۔ ایپلی کیشنز انڈسٹری سکویلین-ہوپین سائکلیز کی پروٹونیز سرگرمی کے پیچھے خوبصورت طریقہ کار کو جرمنی کی یونیورسٹی آف اسٹٹ گارٹ کے کیمیائی انجینئروں نے سراہا اور اپنایا۔ فعال سائٹ انجینئرنگ کے نتیجے میں ہوپانوائڈز بنانے کی انزائم کی صلاحیت ختم ہو گئی، لیکن مونوٹرپینائڈز جیرینیول، ایپوکسیجرینیول، اور سائٹرونیلیل کی سٹیریو سلیکٹو سائیکلائزیشن کے لیے برونسٹڈ ایسڈ اتپریرک کو فعال کیا۔ زراعت مٹی میں ہوپانائڈز اور ہوپانائڈ پیدا کرنے والے نائٹروجن فکسرز کے استعمال کی تجویز پیش کی گئی ہے اور بائیو فرٹیلائزر تکنیک کے طور پر پیٹنٹ کیا گیا ہے جو پودوں سے وابستہ مائکروبیل علامتوں کی ماحولیاتی مزاحمت کو بڑھاتا ہے، بشمول نائٹروجن فکسنگ بیکٹیریا جو ماحولیاتی نائٹروجن کو فصلوں کے لیے دستیاب گھلنشیل شکلوں میں تبدیل کرنے کے لیے ضروری ہیں۔ میڈیسن میتھیلوبیکٹیریم ایکسٹورکوئنز میں ڈپلوپٹرول اور لپڈ اے کے درمیان تعاملات کے بعد کے مطالعات کے دوران، ملٹی ڈرگ ٹرانسپورٹ کو ہوپانوئڈ پر منحصر عمل پایا گیا۔ ملٹی ڈرگ افلوکس کے قابل جنگلی قسم سے ماخوذ اسکویلین-ہوپین سائکلس میوٹینٹس، جو کہ مربوط ٹرانسپورٹ پروٹین کی ثالثی میں منشیات کے خلاف مزاحمت کا ایک طریقہ کار ہے، ملٹی ڈرگ ٹرانسپورٹ اور ہوپانائڈ ترکیب دونوں انجام دینے کی صلاحیت کھو بیٹھے۔ محققین بتاتے ہیں کہ یہ ہوپانوئڈز کے ذریعے ٹرانسپورٹ پروٹین کے براہ راست ضابطے کی وجہ سے ہو سکتا ہے یا بالواسطہ طور پر جھلی کی ترتیب کو اس طرح سے تبدیل کرنے کی وجہ سے ہو سکتا ہے جس سے نقل و حمل کے نظام میں خلل پڑتا ہے۔ حوالہ جات ٹریٹرپینز میمبرین بائیولوجی بیکٹیریا مائکروبیولوجی