Triple helix
جیومیٹری اور بائیو کیمسٹری کے شعبوں میں، ٹرپل ہیلکس (: ٹرپل ہیلیکس) ایک ہی محور کے ساتھ تین ہم آہنگ جیومیٹریکل ہیلیکس کا ایک مجموعہ ہے، جو محور کے ساتھ ترجمہ سے مختلف ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ہر ہیلیکس مرکزی محور سے یکساں فاصلہ رکھتا ہے۔ ایک ہی ہیلکس کی طرح، ایک ٹرپل ہیلکس کی خصوصیت اس کی پچ، قطر اور دستکاری سے ہو سکتی ہے۔ ٹرپل ہیلیکس کی مثالوں میں ٹرپلکس ڈی این اے، ٹرپلکس آر این اے، کولیجن ہیلکس، اور کولیجن نما پروٹین شامل ہیں۔ ساخت ایک ٹرپل ہیلکس کا نام اس لیے رکھا گیا ہے کیونکہ یہ تین الگ الگ ہیلکس سے بنا ہوتا ہے۔ ان ہیلیکس میں سے ہر ایک ایک ہی محور کا اشتراک کرتا ہے، لیکن وہ ایک ہی جگہ نہیں لیتے کیونکہ ہر ہیلکس کا ترجمہ محور کے گرد کونیی طور پر کیا جاتا ہے۔ عام طور پر ٹرپل ہیلکس کی شناخت اس ہیلیکس کی قسم پر منحصر ہوتی ہے جو اسے بناتی ہے۔ مثال کے طور پر: کولیجن پروٹین کے تین تاروں سے بنا ٹرپل ہیلکس ایک کولیجن ٹرپل ہیلکس ہے، اور ڈی این اے کے تین تاروں سے بنا ٹرپل ہیلکس ڈی این اے ٹرپل ہیلکس ہے۔ دیگر اقسام کے ہیلیکس کی طرح، ٹرپل ہیلیکس میں بھی دست داری ہوتی ہے: دائیں ہاتھ یا بائیں ہاتھ۔ دائیں ہاتھ کا ہیلکس اپنے محور کے گرد شروع سے آخر تک گھڑی کی سمت میں حرکت کرتا ہے۔ بائیں ہاتھ کی ہیلکس دائیں ہاتھ کی ہیلکس کی آئینے کی شبیہہ ہے، اور یہ محور کے گرد شروع سے آخر تک گھڑی کی مخالف سمت میں حرکت کرتی ہے۔ ہیلیکل مالیکیول کے آغاز اور اختتام کی وضاحت مالیکیول میں کچھ نشانات کی بنیاد پر کی جاتی ہے جو آسانی سے تبدیل نہیں ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر: ہیلیکل پروٹین کا آغاز اس کا این ٹرمینس ہوتا ہے، اور ڈی این اے کے ایک اسٹرینڈ کا آغاز اس کا 5 'اختتام ہوتا ہے۔ کولیجن ٹرپل ہیلکس تین کولیجن پیپٹائڈز سے بنا ہوتا ہے، جن میں سے ہر ایک اپنا بائیں ہاتھ کا پولی پرولین ہیلکس بناتا ہے۔ جب تینوں زنجیروں کو یکجا کیا جاتا ہے، تو ٹرپل ہیلکس دائیں ہاتھ کی سمت اختیار کرتا ہے۔ کولیجن پیپٹائڈ Gly-X-Y کی تکرار پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں دوسرا باقیات (X) عام طور پر پرو ہوتا ہے اور تیسرا (Y) ہائیڈروکسی پرولین ہوتا ہے۔ ڈی این اے ٹرپل ہیلکس تین الگ الگ ڈی این اے تاروں سے بنا ہوتا ہے، ہر ایک ہیلکس کے باہر کی طرف شوگر/فاسفیٹ ریڑھ کی ہڈی اور ہیلکس کے اندر کی بنیاد پر مبنی ہوتا ہے۔ بیس ٹرپل ہیلکس کے محور کے قریب ترین مالیکیول کا حصہ ہیں، اور ریڑھ کی ہڈی محور سے سب سے دور مالیکیول کا حصہ ہے۔ تیسرا سٹرینڈ نسبتا عام ڈوپلیکس ڈی این اے کی بڑی نالی پر قابض ہے۔ ٹرپلکس ڈی این اے میں اڈوں کو ہوگسٹین بیس جوڑی اسکیم کے مطابق ترتیب دیا جاتا ہے۔ اسی طرح، آر این اے ٹرپل ہیلیکس ایک واحد پھنسے ہوئے آر این اے کے نتیجے میں بنتے ہیں جو آر این اے ڈوپلیکس کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈ بناتے ہیں۔ ڈوپلیکس واٹسن-کرک بیس جوڑی پر مشتمل ہوتا ہے جبکہ تیسرا اسٹرینڈ ہوگسٹین بیس جوڑی کے ذریعے جڑا ہوتا ہے۔ مستحکم کرنے والے عوامل کولیجن ٹرپل ہیلکس میں کئی خصوصیات ہیں جو اس کے استحکام میں اضافہ کرتی ہیں۔ جب پرولین کو Gly-X-Y ترتیب کی Y پوزیشن میں شامل کیا جاتا ہے، تو اسے ترجمہ کے بعد ہائیڈروکسی پرولین میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ ہائیڈروکسی پرولین پانی کے ساتھ سازگار تعاملات میں داخل ہو سکتا ہے، جو ٹرپل ہیلکس کو مستحکم کرتا ہے کیونکہ Y کے باقیات ٹرپل ہیلکس ڈھانچے میں سالوینٹ تک رسائی کے قابل ہوتے ہیں۔ انفرادی ہیلیکس کو تاروں کے درمیان بنے ایمائڈ-ایمائڈ ہائیڈروجن بانڈز کے ایک وسیع نیٹ ورک کے ذریعے بھی ایک ساتھ رکھا جاتا ہے، جن میں سے ہر ایک ٹرپل ہیلکس کی مجموعی آزاد توانائی میں تقریبا-2 کیلوری/مول کا حصہ ڈالتا ہے۔ سپر ہیلکس کی تشکیل نہ صرف ہیلکس کے اندرونی حصے پر موجود اہم گلائسین کے باقیات کی حفاظت کرتی ہے بلکہ مجموعی پروٹین کو پروٹیولیسس سے بھی بچاتی ہے۔ ٹرپل ہیلکس ڈی این اے اور آر این اے کو بہت سی ایسی ہی قوتوں کے ذریعے مستحکم کیا جاتا ہے جو ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے ہیلیکس کو مستحکم کرتی ہیں۔ نیوکلیوٹائڈ بیسز ہیلکس کے اندر کی طرف مبنی ہوتے ہیں، اس کے محور کے قریب، بیسز دوسرے بیسز کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈنگ میں مشغول ہوتے ہیں۔ مرکز میں بند شدہ اڈے پانی کو خارج کرتے ہیں، لہذا ہائیڈروفوبک اثر ڈی این اے ٹرپل ہیلیسیس کے استحکام میں خاص طور پر اہم ہے۔ حیاتیاتی کردار پروٹین کولیجن سپر فیملی کے اراکین ایکسٹرا سیلولر میٹرکس میں اہم معاون ہوتے ہیں۔ ٹرپل ہیلیکل ڈھانچہ تناؤ کے تناؤ کے خلاف زبردست مزاحمت فراہم کرکے کولیجن ریشوں کو طاقت اور استحکام فراہم کرتا ہے۔ کولیجن ریشوں کی سختی ایک اہم عنصر ہے جو زیادہ تر مکینیکل تناؤ کا مقابلہ کر سکتا ہے، جس سے یہ میکرو مالیکیولر ٹرانسپورٹ اور پورے جسم میں مجموعی ساختی مدد کے لیے ایک مثالی پروٹین بن جاتا ہے۔ ڈی این اے میں کچھ اولیگونیوکلیوٹائڈ کے سلسلے ہوتے ہیں، جنہیں ٹرپلٹ بنانے والے اولیگونیوکلیوٹائڈز (ٹی ایف او) کہا جاتا ہے جو ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے کے لمبے مالیکیول کے ساتھ ٹرپلکس بنانے کے لیے پابند ہو سکتے ہیں۔ ٹی ایف او کسی جین کو غیر فعال کر سکتے ہیں یا تغیرات کو متاثر کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ ٹی ایف او صرف ایک بڑے مالیکیول میں کچھ مخصوص مقامات پر پابند ہو سکتے ہیں، لہذا محققین کو پہلے یہ طے کرنا ہوگا کہ آیا ٹی ایف او دلچسپی کے جین سے منسلک ہو سکتا ہے۔ مڑے ہوئے انٹرکالیٹنگ نیوکلک ایسڈ کو بعض اوقات اس عمل کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ سیکوینسنگ کے ذریعے جینوم وسیع ٹی ایف او-ٹی ٹی ایس جوڑوں کی نقشہ سازی اولیگو لائبریری کا استعمال کرتے ہوئے پورے جینوم میں ٹرپلکس بنانے والے ڈی این اے کا مطالعہ کرنے کا ایک مفید طریقہ ہے۔ حالیہ برسوں میں ٹرپلکس آر این اے کے حیاتیاتی فعل کا زیادہ مطالعہ کیا گیا ہے۔ کچھ کرداروں میں استحکام میں اضافہ، ترجمہ، لگینڈ بائنڈنگ کو متاثر کرنا، اور اتپریرک شامل ہیں۔ ٹرپل ہیلکس سے متاثر ہونے والے لگینڈ بائنڈنگ کی ایک مثال SAM-II رائبوسوچ میں ہے جہاں ٹرپل ہیلکس ایک بائنڈنگ سائٹ بناتا ہے جو منفرد طور پر S-adenosylmethionine (SAM) کو قبول کرے گا۔ ربن نیوکلیوپروٹین کمپلیکس ٹیلومیرس، جو ڈی این اے (ٹیلومیرس) کے دم کے سروں کی نقل تیار کرنے کے لیے ذمہ دار ہے، میں ٹرپلکس آر این اے بھی ہوتا ہے جس کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ یہ مناسب ٹیلومیرس کے کام کے لیے ضروری ہے۔ پین اور ایم اے ایل اے ٹی 1 لانگ نان کوڈنگ آر این اے کے 3 'سرے پر ٹرپل ہیلکس پولی (اے) دم کو ڈیڈینایلیشن سے بچا کر آر این اے کو مستحکم کرنے کا کام کرتا ہے، جو بعد میں وائرل پیتھوجینسیس اور متعدد انسانی کینسر میں ان کے افعال کو متاثر کرتا ہے۔ مزید برآں، آر این اے ٹرپل ہیلیکس ایک پولی (اے) ٹیل 3 '-اینڈ بائنڈنگ پاکٹ کی تشکیل کے ذریعے ایم آر این اے کو مستحکم کر سکتے ہیں۔ کمپیوٹیشنل ٹولز ٹی ڈی ایف (ٹرپلکس ڈومین فائنڈر) ٹی ڈی ایف آر این اے-ڈی این اے ٹرپلکس تشکیل کی صلاحیت کی پیش گوئی کرنے کے لیے ازگر پر مبنی پیکیج ہے۔ سافٹ ویئر ٹی ایف او اور ٹی ٹی ایس کے درمیان ذیلی تاروں کی گنتی سے شروع ہوتا ہے اور پس منظر کے مقابلے میں اہم نتیجہ معلوم کرنے کے لیے شماریاتی ٹیسٹ کا استعمال کرتا ہے۔ ٹرپل ایکس ایف پی پی گہری سیکھنے کے طریقوں پر مبنی ہے۔ یہ ازگر پر مبنی پائپ لائنز ممکنہ طور پر ٹرپل ایکس بنانے والے ایل این سی آر این اے کی پیش گوئی کرنے میں مدد کر سکتی ہیں۔ تاہم چونکہ تربیت کے لیے ایل این سی آر این اے محدود ہے، اس لیے مشین لرننگ اور ڈیپ لرننگ کے طریقوں کو لاگو کرنے سے پہلے ایک طویل سفر طے کرنا ہے۔ حوالہ جات منحنی ہندسی شکلیں ہیلسیس پروٹین ساختی نقش