Reverse Krebs cycle
ریورس کریبس سائیکل (جسے ریورس ٹرائکاربکسیلک ایسڈ سائیکل، ریورس ٹی سی اے سائیکل، یا ریورس سائٹرک ایسڈ سائیکل، یا ریڈکٹو ٹرائکاربکسیلک ایسڈ سائیکل، یا ریڈکٹو ٹی سی اے سائیکل بھی کہا جاتا ہے) کیمیائی رد عمل کا ایک سلسلہ ہے جو کچھ بیکٹیریا کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی سے کاربن مرکبات تیار کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ رد عمل یہ ہے کہ سائٹرک ایسڈ سائیکل الٹا چلتا ہے۔ جہاں کریبس سائیکل کاربوہائیڈریٹ لیتا ہے اور انہیں کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی میں آکسائڈائز کرتا ہے، ریورس سائیکل کاربن مرکبات بنانے کے لیے کاربن ڈائی آکسائیڈ اور H2O لیتا ہے۔ یہ عمل کچھ بیکٹیریا (جیسے ایکویفوٹا) کاربن مرکبات کی ترکیب کے لیے استعمال کرتے ہیں، بعض اوقات ہائیڈروجن، سلفایڈ، یا تھیوسلفیٹ کو الیکٹران ڈونرز کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ اس عمل کو ریڈوکٹو پینٹوز فاسفیٹ سائیکل میں غیر نامیاتی کاربن کے فکسشن کے متبادل کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے جو مختلف قسم کے جرثوموں اور اعلی حیاتیات میں پایا جاتا ہے۔ کریبس سائیکل سے فرق آکسیڈیٹیو سائٹرک ایسڈ سائیکل کے برعکس، ریورس یا ریڈکٹو سائیکل میں کچھ اہم فرق ہوتے ہیں۔ تخفیف سائٹرک ایسڈ سائیکل کے لیے مخصوص تین انزائم ہیں-سائٹریٹ لائز، فیومریٹ ریڈکٹیز، اور α-ketoglutarate سنتھس۔ سائٹرک ایسڈ کی آکسالوسیٹیٹ اور ایسیٹیٹ میں تقسیم سائٹریٹ سنتھس کے الٹا رد عمل کے بجائے سائٹریٹ لائز کے ذریعے اتپریرک ہوتی ہے۔ سکینیٹ ڈی ہائیڈروجنیز کی جگہ فوماریٹ ریڈکٹیز لے لیتا ہے اور α-کیٹگلوٹاریٹ سنتھس α-کیٹگلوٹاریٹ ڈی ہائیڈروجنیز کی جگہ لے لیتا ہے۔ سکینیٹ کو 2-آکسوگلوٹاریٹ میں تبدیل کرنا بھی مختلف ہے۔ آکسیڈیٹیو رد عمل میں اس مرحلے کو این اے ڈی ایچ کی کمی کے ساتھ جوڑا جاتا ہے۔ تاہم، 2-آکسوگلوٹاریٹ کی آکسیکرن اتنی توانائی کے لحاظ سے سازگار ہے کہ این اے ڈی ایچ میں ریورس ری ایکشن کو چلانے کے لیے تخفیف کی طاقت کا فقدان ہے۔ آر ٹی سی اے سائیکل میں، اس رد عمل کو کم ممکنہ فیریڈوکسن کا استعمال کرنا پڑتا ہے۔ ابتدائی زندگی سے مطابقت ردعمل پری بائیوٹک ابتدائی زمین کے حالات کے لیے ایک ممکنہ امیدوار ہے اور اس لیے زندگی کی ابتدا کی تحقیق میں دلچسپی کا باعث ہے۔ یہ پایا گیا ہے کہ سائیکل کے کچھ غیر مسلسل مراحل کو فوٹو کیمسٹری کے ذریعے معدنیات کے ذریعے اتپریرک کیا جا سکتا ہے، جبکہ پورے دو اور تین مراحل کے سلسلے کو دھاتی آئنوں جیسے لوہے (تخفیف کرنے والے ایجنٹوں کے طور پر) کے ذریعے تیزابی حالات میں فروغ دیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، یہ جاندار جو فوٹو کیمسٹری سے گزرتے ہیں وہ سائٹرک ایسڈ سائیکل کو استعمال کر سکتے ہیں اور کر سکتے ہیں۔ تاہم، حالات انتہائی سخت ہوتے ہیں اور 1 ایم ہائیڈروکلورک یا 1 ایم سلفورک ایسڈ کی ضرورت ہوتی ہے اور 80-140 °C پر مضبوط ہیٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ابتدائی زندگی اور حیاتیاتی سالمات میں حصہ ڈالنے والے آر ٹی سی اے سائیکل کے ان امکانات کے ساتھ، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ آر ٹی سی اے سائیکل انزائموں کے استعمال کے بغیر مکمل نہیں ہو سکتا تھا۔ آر ٹی سی اے سائیکل کو آگے بڑھانے کے لیے انتہائی آکسیڈائزڈ پرجاتیوں کی کمی کے حرکی اور تھرموڈینامک پیرامیٹرز کا حیاتیاتی اتپریرک کے ضروری عمل کے بغیر بظاہر امکان نہیں ہے جسے انزائم کہا جاتا ہے۔ آر ٹی سی اے سائیکل میں کچھ رد عمل کی شرح ممکنہ طور پر بہت سست ہوتی جو زمین پر انزائم کے بغیر زندگی کی تشکیل میں نمایاں کردار ادا کرتی۔ آر ٹی سی اے سائیکل کے تھرموڈینامکس پر غور کرتے ہوئے، گبز فری انرجی میں اضافہ جو پروڈکٹ سے ری ایکٹنٹ میں جاتا ہے، پائرو فاسفیٹ کو پائروویٹ کو آکسالوسیٹیٹ میں تبدیل کرنے کے لیے ایک غیر متوقع توانائی کا ذریعہ بنا دے گا کیونکہ ردعمل بہت زیادہ اینڈویرجک ہوتا ہے۔ تاہم، یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ کریبس سائیکل، گلائی آکسیلیٹ سائیکل، اور ریورس کریبس سائیکل کا ایک غیر اینزیمیٹک پیش خیمہ شروع ہو سکتا ہے، جہاں آکسیکرن اور کمی کے رد عمل میں تعاون ہوتا ہے۔ اے ٹی پی کا استعمال کرتے ہوئے کاربوکسیلیشن کے بعد کے استعمال سے ریورس کریبس سائیکل کے کچھ حصوں کو جنم مل سکتا تھا۔ یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ ریورس کریبس سائیکل نامکمل تھا، یہاں تک کہ آخری عالمگیر مشترکہ آباؤ اجداد میں بھی۔ ریورس کریبس سائیکل کے بہت سے رد عمل، بشمول تھیو ایسٹریفیکیشن اور ہائیڈرولیسس، گہرے سمندر کے الکلائن ہائیڈروتھرمل وینٹ کیوٹیز میں آئرن سلفایڈ معدنیات کے ذریعے اتپریرک ہو سکتے ہیں۔ حال ہی میں، آبی مائکروڈروپلیٹس کو ریورس کریبس سائیکل میں تخفیف کاربوکسلیشن رد عمل کو فروغ دینے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ طبی مطابقت ریورس کریبس سائیکل میلانوما کے پیتھو فزیولوجی میں ایک اہم کردار ادا کرنے کی تجویز کی گئی ہے۔ میلانوما ٹیومر فضلہ کی مصنوعات کو استعمال کرنے کے لیے عام میٹابولک راستوں کو تبدیل کرنے کے لیے جانا جاتا ہے۔ یہ میٹابولک موافقت ٹیومر کو اپنی میٹابولک ضروریات کے مطابق ڈھالنے میں مدد کرتی ہیں۔ سب سے مشہور موافقت واربرگ اثر ہے جہاں ٹیومر گلوکوز کے استعمال اور استعمال میں اضافہ کرتے ہیں۔ گلوٹامین ان معروف مادوں میں سے ایک ہے جسے ریورس کریبس سائیکل میں استعمال کیا جاتا ہے تاکہ ایسیٹیل-سی او اے تیار کیا جا سکے۔ اس قسم کی مائٹوکونڈریل سرگرمی کینسر پیدا کرنے والے خلیوں کی شناخت اور انہیں نشانہ بنانے کا ایک نیا طریقہ فراہم کر سکتی ہے۔ ریورس کریبس سائیکل تھیومیکروسپیرا ڈینیٹریفیکنز، کینڈیڈیٹس آرکوبیکٹر، اور کلوروبیکولم ٹیپیڈم کے مائکروبیل استعمال کو آر ٹی سی اے سائیکل کو کاربن مرکبات میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ان بیکٹیریا کی، دوسروں کے درمیان، آر ٹی سی اے سائیکل کو استعمال کرنے کی صلاحیت، اس خیال کی حمایت کرتی ہے کہ وہ ایک آبائی پروٹوبیکٹیریم سے اخذ کیے گئے ہیں، اور یہ کہ اس سائیکل کو استعمال کرنے والے دوسرے جاندار پہلے کے خیال سے کہیں زیادہ وافر مقدار میں ہیں۔ مزید دیکھیں کاربن فکسشن کیلون سائیکل حوالہ جات سائٹرک ایسڈ سائیکل میٹابولک راستے زندگی کی ابتدا