Dinosterol
ڈائنوسٹرول (4α، 23,24-ٹرائمیتھائل-5α-چولسٹ-22E-en-3β-ol) ایک 4α-میتھائل سٹرول ہے جو ڈینوفلیجلیٹس کی کئی نسلوں کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے اور شاذ و نادر ہی پروٹسٹ کی دوسری کلاسوں میں پایا جاتا ہے۔ سٹیرایڈیل الکین، ڈائنوسٹیرین، ڈائنوسٹیرول کا 'مالیکیولر فوسل' ہے، جس کا مطلب ہے کہ ڈائنوسٹیرین میں ڈائنوسٹیرول جیسا کاربن کنکال ہے، لیکن اس میں ڈائنوسٹیرول کے ہائیڈروکسیل گروپ اور اولیفن کی فعالیت کا فقدان ہے۔ اس طرح، ڈائنوسٹرین کو اکثر تلچھٹ میں ڈائنوفلیجلیٹس کی موجودگی کی شناخت کے لیے بائیو مارکر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ کیمیائی ڈھانچہ ڈائنوسٹرول ایک C30 سٹرول ہے جس کی خصوصیت چار فیوزڈ رنگز (تین چھ رکنی اور ایک پانچ رکنی)، سات میتھائل گروپس، اس کی سائیڈ چین میں ایک اولیفن، اور ایک ثانوی الکحل ہے۔ سائیڈ چین میں ڈبل بانڈ 22 پوزیشن پر واقع ہے، اور ڈائنوسٹرول کے میتھائل گروپ سائیڈ چین کے 20، 23، 24 اور 25 پوزیشنوں پر ہیں۔ ڈائنوسٹرول کی ساخت 4α، 23,24-ٹرائمیتھائل-5α-چولسٹ-22-en-3β-ol کے طور پر قائم کی گئی ہے۔ ڈائنوسٹرول میں C-23 اور C-24 پر میتھائل گروپوں کے ساتھ سائیڈ چین الکیلیشن کا ایک غیر معمولی نمونہ ہوتا ہے۔ اس متبادل موٹف کو ڈینوفلیجیلیٹ سٹرولز کے لیے منفرد سمجھا جاتا تھا، یہاں تک کہ وولک مین اور دیگر۔ (1993) نے نیویکولا جینس سے تعلق رکھنے والا ایک ڈائیٹم پایا جس میں ڈائنوسٹرول سمیت کئی 4-میتھائل سٹرول ہوتے ہیں۔ بائیو سنتھیسز 4-میتھائل سٹیرولز 4-ڈیسمیتھائل سٹیرولز کی بائیو سنتھیسز میں انٹرمیڈیٹس ہیں اور انیروبک حالات میں جمع ہونے کے لیے جانے جاتے ہیں۔ ڈائنوسٹرول کی ترکیب سکویلین کے لینوسٹرول میں سائیکلائزیشن کے ساتھ شروع ہوتی ہے، لیکن پھر کولیسٹرول کی حیاتیاتی ترکیب سے الگ ہو جاتی ہے۔ میتھیونائن-[سی ڈی 3] کا استعمال کرتے ہوئے ڈینوفلیجلیٹس میں ڈائنوسٹرول کی سائیڈ چین کی حیاتیاتی ترکیب کی تحقیقات کی گئی ہے۔ سائیڈ چین الکیلیشنز کا سلسلہ 4α، 24-dimethyl-5α-cholest-24 (28)-en-3β-ol کی تشکیل سے شروع ہوتا ہے، اس کے بعد 4α، 24-dimethyl-5α-cholestan-3β-ol تک کمی ہوتی ہے، پھر 4α، 24-dimethyl-5α-cholest-22E-en-3β-ol بنانے کے لیے Δ22-ڈبل بانڈ کا تعارف اور پھر C-23 پر میتھیلیشن 4α23,24-trimethyl-5α-cholest-22E-en-3β-ol (ڈائنوسٹرول) بناتا ہے۔ سمندری ہیٹروٹروفک ڈائنوفلیجلیٹ، کرپٹیکوڈینیم کوہنی میں ڈائنوسٹرول سائیڈ چین کی ترکیب پر ایک مطالعہ میں، ڈائنوفلیجلیٹس کو میتھیونائن-[سی ڈی 3] کے ساتھ کلچر کیا گیا تھا۔ جی سی-ایم ایس تجزیے سے پتہ چلا کہ سی-23 میتھائل گروپ میں تین ڈیوٹیریم ایٹم ہوتے ہیں جو میتھیونائن سے ٹرانسمیتھایلیشن کے ذریعے متعارف کرائے گئے تھے۔ سی-24 میتھائل گروپ میں صرف دو ڈیوٹیریم ایٹم ہوتے ہیں، جو 24-میتھائلینسٹرول انٹرمیڈیٹ کے مطابق ہوتے ہیں، جو نتیجے میں 24-میتھائل سائیڈ چین میں کم ہو جاتے ہیں۔ یہ طریقہ کار پہلے فنگی، ایک کریسوفائٹ الگا اور ایک ڈائیٹم میں رپورٹ کیا گیا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ کولیسٹرول یا کولیسٹا-5,7-ڈائن-3β-ol میں کوئی ڈیوٹیریم شامل نہیں کیا گیا تھا، جو کرپٹیکوڈینیم کوہنی میں اہم 4-میتھائل-سٹرول ہیں۔ ڈایناسٹرول میں سی-23 اور سی-24 پر سائیڈ چین الکیلیشن کے لیے ایک تجویز کردہ بائیو سنتھٹک میکانزم تجویز کیا گیا ہے۔ حیاتیاتی موجودگی ڈاینوفلیجلیٹس ڈایناسٹرل کا بنیادی ذریعہ ہیں۔ ڈاینوفلیجلیٹس ایک خلیے والے، آبی جاندار ہیں جو سمندری اور اندرونی دونوں ماحول میں رہتے ہیں اور فائٹوپلانکٹن کا ایک نمایاں جزو ہیں۔ ڈینوفلیجلیٹس کی خصوصیت اکثر ان کی غیر معمولی سٹرول کی تقسیم ہوتی ہے، جس میں سائکلوارٹینول کے بجائے لینوسٹرول سے حاصل ہونے والے 4α-میتھائل سٹرول کا غلبہ ہوتا ہے۔ بہت سے معاملات میں، ڈینوفلیجلیٹس میں سب سے زیادہ وافر مقدار میں موجود سٹرول ڈائنوسٹرول ہوتا ہے۔ ڈائنوسٹرول کو اکثر جیو کیمیکل تحقیق میں بائیو مارکر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ تقریبا خصوصی طور پر ڈائنوفلیجلیٹس کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے اور بہت سے ماحول میں پایا جاتا ہے۔ ڈائنوفلیجلیٹس کی کئی انواع کے علاوہ، ڈائنوسٹرول کو ڈائیٹم نیویکولا ایس پی سے بھی الگ کیا گیا ہے۔ (CS-46c) پورٹ ہیکنگ، نیو ساؤتھ ویلز، آسٹریلیا سے جمع کیا گیا۔ تحفظ اور ڈائیجینسیس سٹیرائڈز کو اکثر پٹرولیم میں سنترپت اور خوشبودار سٹیرایڈیل ہائیڈرو کاربن کے طور پر محفوظ کیا جاتا ہے جو ڈائیجینسیس کے دوران ہونے والی تبدیلیوں کے نتیجے میں ہوتے ہیں۔ آبی پروڈیوسروں سے سٹیرائڈز کے بڑھنے کے بعد، وہ اوپری پانی کے کالم میں ایروبک حالات کے تحت تیزی سے دوبارہ معدنیات سے گزرتے ہیں۔ یوفوٹک زون میں پیدا ہونے والے برقرار اسٹیرولز کا ایک چھوٹا سا فیصد ڈیاجینسیس کو برداشت کرتا ہے، جہاں مائکروبیل ثالثی سے ہونے والی تبدیلیاں مؤثر طریقے سے ایسے مرکبات پیدا کرتی ہیں جو پھر ان کے پیرنٹ اسٹیرولز سے منسلک ہو سکتے ہیں اور ارضیاتی ریکارڈ میں زیادہ مستحکم ہوتے ہیں۔ سٹیرولز کا تحفظ اکثر محدود ہوتا ہے، لیکن ان کے جمع ہونے اور اس کے بعد کے ڈائیجینیسیس کے دوران اینیروبک حالات سے بہتر ہوتا ہے، خاص طور پر، سلفر پرجاتیوں کی ثالثی میں ابتدائی سلفرائزیشن اور کمی۔ قیاس شدہ دیر سے جراسک دور کے تلچھٹوں سے انٹیکٹ ڈائنوسٹرول کی اطلاع ملی ہے، ممکنہ طور پر اس کی وجہ اعلی پیداواری حالات کے تحت پانی کے کالم میں لپڈ کی نامکمل انحطاط ہے۔ یہ تبدیلیاں مائکروبیل سرگرمی اور کم درجہ حرارت کے فزیو کیمیکل رد عمل کے ذریعے کنٹرول کی جاتی ہیں۔ تھرموڈینامک طور پر چلنے والے ابیوٹک فزیکو کیمیکل رد عمل سٹیرائڈز کو مکمل ارومیٹائزیشن، آئسومیرائزیشن اور سٹیرائڈز کے کریکنگ کا سبب بن کر مزید تبدیل کر دیتے ہیں۔ یہ زیادہ مستحکم مرکبات اپنے پیش رو سٹیرال کے ساتھ مل کر موجود ہوتے ہیں اور ان کی درمیانی ڈائیجنیٹک مصنوعات صرف نامکمل مائکروبیل انحطاط ہونے پر ہی نامکمل تلچھٹ میں واقع ہو سکتی ہیں۔ پیمائش کی تکنیکیں تجزیہ کے لیے ڈائنوسٹرول کے نمونے تیار کرنے کے لیے معیاری نامیاتی جیو کیمیکل طریقے استعمال کیے جاتے ہیں۔ جمع شدہ طحالب کے نمونوں کو سینٹرفیوج کیا جا سکتا ہے اور پھر لیوفیلائز کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد بڑی لپڈ کلاسوں کو الگ کرنے کے لیے بلی اور ڈائر نکالنے کی تشکیل کی جا سکتی ہے۔ لپڈ کے نمونوں کو اکثر گیس کرومیٹوگرافی ماس سپیکٹرومیٹری (جی سی-ایم ایس) تجزیہ کے لیے بیس (ٹرائمیتھائلسیل) ٹرائیفلوورواسیٹامائڈ (بی ایس ٹی ایف اے) سے ماخوذ کیا جاتا ہے۔ ڈائنوسٹرول مشتقات کے لیے، تجزیہ عام طور پر کیپلری گیس کرومیٹوگرافی اور کیپلری گیس کرومیٹوگرافی-ماس سپیکٹرومیٹری کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ ٹی ایم ایس-ایتھر کے طور پر ڈائنوسٹرول کا ماس سپیکٹرم m/z 500 (M +)، 429، 388، 359، 339 اور 271 پر خصوصیت والے آئنوں کو ظاہر کرتا ہے۔ m/z 69 پر بیس چوٹی A: 2-غیر سیر شدہ 23,24-ڈائی میتھائل سائیڈ چین کے لیے تشخیصی ہے۔ ڈائنوسٹرول کے لیے صفائی کی دیگر تکنیکوں میں مختلف مراحل کے ساتھ پتلی پرت (ٹی ایل سی) اور کالم کرومیٹوگرافی کے مختلف امتزاج، اے جی این او 3 امپریگنیٹڈ سلیکا جیل کرومیٹوگرافی، نارمل فیز ہائی پرفارمنس مائع کرومیٹوگرافی (این پی-ایچ پی ایل سی)، اور ریورس فیز ہائی پرفارمنس مائع کرومیٹوگرافی (آر پی-ایچ پی ایل) شامل ہیں۔ گیس کرومیٹوگرافی-آئسوٹوپ تناسب ماس سپیکٹرومیٹری (جی سی-آئی آر ایم ایس) کے ذریعے ہائیڈروجن آئسوٹوپ تجزیہ کے مقصد کے لیے تلچھٹ لپڈ کے پیچیدہ مرکب سے ڈائنوسٹرول کو صاف کرنے کے لیے ایک متبادل طریقہ تجویز کیا گیا ہے۔ ریورسڈ فیز ہائی پرفارمنس مائع کرومیٹوگرافی (آر پی-ایچ پی ایل سی) کا استعمال ڈایناسٹرول کو ساختی طور پر اسی طرح کے 4α-میتھائل سٹیرولز سے الگ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جو جی سی تجزیہ پر شریک ہوتے ہیں، جو ڈایناسٹرول کے بیس لائن ریزولوشن کی اجازت دیتا ہے۔ ان نمونوں کے لیے جن میں مختلف قسم کے 4 اے-میتھائل سٹرول ہوتے ہیں، آر پی-ایچ پی ایل سی صاف کرنے سے پہلے این پی-ایچ پی ایل سی صاف کیا جا سکتا ہے۔ بائیو مارکر کے طور پر استعمال ہونے والے ڈائنوسٹرول کو تلچھٹ اور سمندری پانی میں ڈائنوفلیجلیٹس سے حاصل ہونے والے نامیاتی مادے کے لیے بائیو مارکر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ بائیو مارکر نامیاتی مرکبات ہیں جو تلچھٹ، سمندری پانی اور تیل میں سابقہ زندگی کی نشاندہی کرتے ہیں۔ سنترپت ہائیڈرو کاربن ہم منصب، ڈائنوسٹرین کی موجودگی کو اس بات کے ثبوت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کہ قدیم تلچھٹ میں موجود کچھ نامیاتی مادے ڈائنوفلیجلیٹس سے اخذ کیے گئے ہوں گے۔ ڈائنوسٹرول کو کیریاکو بیسن میں ڈائنوفلیجیلیٹ کی پیداوار کے لیے ایک اشارے کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ اس طرح کے مطالعات میں، یہ انکشاف ہوا ہے کہ ینگ ڈرائیس کے دوران تقریبا 900 ملی گرام کمپاؤنڈ/سینٹی میٹر 2/سال کی شرح سے ڈائنوسٹرول کا جمع ہونا عروج پر ہوتا ہے۔ ڈایناسٹرول میں ہائیڈروجن آاسوٹوپ کا تناسب نمکیات کو نیم مقدار میں دوبارہ تشکیل دینے کا کام کر سکتا ہے۔ کچھ مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ بعض ڈینوفلیجلیٹس سٹیرول تیار کرتے ہیں جن میں نسل کے مخصوص بائیو مارکروں کے طور پر کام کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ حالیہ کام سے پتہ چلتا ہے کہ ڈینوفلیجلیٹ نسل، جس نے 18S rDNA پر مبنی فائیلوجینی میں مجرد کلسٹرز بنائے، اسی طرح کے سٹرول کمپوزیشن کا اشتراک کیا۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ ڈینوفلیجلیٹس کی سٹرول ترکیبوں کی وضاحت اس نسب کی ارتقائی تاریخ سے ہوتی ہے۔ ایک میرین ڈیاٹم میں ڈائنوسٹرول 1992 میں، وولک مین اور دیگر۔ سمندری ڈائیٹم نیویکولا ایس پی کے لیبارٹری کلچر میں ڈائنوسٹرول کے پہلے ثبوت کی اطلاع دی، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ڈائیٹم سمندری تلچھٹ میں ڈائنوسٹرول کا ذریعہ ہو سکتے ہیں۔ اس ڈائیٹم کے اندر، 4-میتھائل سٹرول 0.7 ٪ سے کم کثرت پر مشتمل ہوتے ہیں، جبکہ یہ سٹرول ڈاینوفلیجلیٹس میں بہت زیادہ ہوتے ہیں۔ خاص طور پر، ڈائیٹمز کے سٹیرولز میں C-24 الکل متبادل کی سٹیریو کیمسٹری 24α ہے، جبکہ ڈائنوفلیجلیٹس میں یہ 24β ہے۔ اگر نیویکولا (سی ایس-46 سی) میں سی-24 الکیلیٹیڈ سٹرول ڈاینوسٹرال اور ڈایناسٹینول کے ایپیمر ہیں، تو اس کا استعمال تلچھٹ میں "ڈاینوسٹرال" کے ڈاینوفلیجیلیٹ اور ڈائیٹم ذرائع کے درمیان فرق کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، سٹیرایڈیل مرکبات میں سی-24 متبادل تیزی سے تلچھٹ میں اس طرح آئسومیرائز ہوتے ہیں کہ سی-23 اور سی-24 آئسومرز کا مرکب بن جاتا ہے۔ لہذا، ایک بار جب تلچھٹ ایک خاص تھرمل پختگی تک پہنچ جاتی ہے، تو سی-24 پوزیشن پر سٹیریو کیمسٹری کو اب ڈائنوسٹرول کے ڈائیٹم اور ڈائنوفلیجیلیٹ ذرائع کے درمیان فرق کرنے کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ بحیرہ عرب میں فائٹوپلانکٹن کمیونٹی ڈائنوفلیجلیٹس کے لیے بائیو مارکر کے طور پر استعمال کیا گیا ہے جن کے تلچھٹ کے ارتکاز کو سمندری پیداوار کی شرحوں میں ہونے والی تبدیلیوں سے منسلک کیا گیا ہے۔ شوبرٹ اور دیگر کے ایک مطالعے میں، یہ دکھایا گیا ہے کہ ڈائنوسٹرول میں ایک مطابقت پذیر ارتکاز زیادہ سے زیادہ ہے جو شمال مشرقی بحیرہ عرب کے تلچھٹ کے مرکز میں پچھلے 200,000 سالوں میں نامیاتی کاربن میکسیما کے ساتھ موافق ہے۔ اس تحقیق میں ڈائنوسٹرول کا استعمال بحیرہ عرب میں سمندری پیداوار میں ہونے والی تبدیلیوں کا پتہ لگانے کے لیے کیا گیا۔ ڈائنوسٹرول اور بریسیکاسٹرول کی اسی طرح کی تقسیم کی وجہ سے، جو ڈائیٹم کی کثرت کا اشارہ کرنے والا ایک بائیو مارکر ہے، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ پیداوار میں فائٹوپلانکٹن کمیونٹی کے غالب اراکین کی متعلقہ شراکت پچھلے 200,000 سالوں میں 3,000-4,000 سال سے زیادہ کے اوقات پر یکساں تھی، اس کے باوجود کہ مجموعی طور پر پیلیو پروڈکشن ڈرامائی طور پر بدل گیا ہے۔ مجموعی سمندری پیداوار (کورگ) اور بائیو مارکروں، ڈائنوسٹرول اور بریسیکاسٹرول کا کراس سپیکٹرم تجزیہ، بہت زیادہ سپیکٹرم ہم آہنگی ظاہر کرتا ہے، جو کورگ اور ڈائنوسٹرول کے درمیان ارتباط کی حمایت کرتا ہے۔ بحیرہ ایڈریاٹک میں ڈاینوفلیجلیٹس سمندری ڈاینوفلیجلیٹس: پروروسینٹرم مائکنز، لنگولوڈینیم پولیڈرا، جمنوڈینیم ایس پی، اور الیگزینڈر ٹامارنس، کو بحیرہ ایڈریاٹک سے سرخ لہر کے پھولوں کے دوران جمع کیا گیا تھا اور ان کے 4-میتھائل سٹرول مواد کی تحقیقات کی گئی تھی۔ ڈایناسٹرول پی۔ مائکنز، ایل۔ پولیڈرا، اور جمنوڈینیم تناؤ کا اہم جزو ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ڈایناسٹرول ایک اچھا بائیو مارکر ہے کیونکہ اس کی زیادہ تر تجزیہ شدہ ڈاینوفلیجلیٹس میں کثرت ہے۔ آرکٹک اوقیانوس میں ڈاینوفلیجلیٹس بیلکا اور دیگر کے ایک مطالعے میں، آرکٹک اوقیانوس کے چکچی اور بیوفورٹ سمندروں میں دو شیلف بیسن ٹرانسیکٹس سے چھ تلچھٹ کور کی جانچ کی گئی تاکہ دونوں مختلف جمع شدہ حکومتوں کے درمیان نامیاتی کاربن کے ذرائع اور تحفظ کا موازنہ کیا جا سکے۔ اس مطالعے میں ڈائنوسٹرول اور α-امیرین کے درمیان ایک غیر متوقع ارتباط پایا گیا، جو زمینی پودوں میں، شیلف اور ڈھلوان کے تلچھٹوں میں، خاص طور پر بیوفورٹ شیلف میں پایا جاتا ہے، جس سے یہ پتہ چلتا ہے کہ ڈائنوفلیجلیٹس موسمی کھلے پانی کے علاقوں میں فائٹوپلانکٹن کی کثرت میں نمایاں کردار ادا کرتے ہیں۔ ڈائنوسٹرول کا مشاہدہ صرف مستقل آئس پیک کے اوپر کیا گیا تھا، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ڈائنوفلیجلیٹس کھلے پانیوں تک محدود ہیں، جو آرکٹک میں اتلی شیلف کے قریب پائے جاتے ہیں۔ نتیجتا، ڈائنوسٹرول کھلے پانی کے حالات کی تاریخ کا ممکنہ اشارہ ہو سکتا ہے۔ ہائیڈروجن آاسوٹوپ تجزیہ ماحولیاتی تبدیلی کی تعمیر نو میں مدد کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس طرح کے تجزیے کے لیے ڈائنوسٹرول خاص طور پر ایک اچھا ہدف ہے کیونکہ یہ عام طور پر مختلف آبی ماحول میں زیادہ مقدار میں پایا جاتا ہے اور تلچھٹ کے ریکارڈ میں اچھی طرح سے محفوظ ہے۔ ہائیڈروجن آاسوٹوپ تجزیہ کے لیے ایک صاف کرنے کے طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے جو جی سی بیس لائن ریزولوشن حاصل کرتا ہے اور زیادہ پیداوار دیتا ہے۔ ڈایناسٹرول جی سی کے دوران دوسرے سٹرول کے ساتھ مل جاتا ہے، اس لیے مناسب طہارت کے لیے ایک طریقہ کار جس میں الٹا مرحلہ اعلی کارکردگی مائع کرومیٹوگرافی (آر پی-ایچ پی ایل سی) شامل ہے، ایٹ ووڈ ایٹ کے ذریعے تیار کیا گیا تھا۔ ال۔ ڈائنوسٹرول میں ہائیڈروجن آاسوٹوپ کا تناسب نمکیات کو نیم مقدار میں دوبارہ تشکیل دینے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ شواب اور دیگر کے ایک مطالعے میں، ڈائنوسٹرول کے ہائیڈروجن آاسوٹوپ کے تناسب کو چیساپیک خلیج کے دہانے سے معطل ذرات اور سطح کے تلچھٹ میں ماپا گیا۔ ڈی/ایچ تناسب میں نمکیات کی حد 10-29 پی ایس یو کے مقابلے میں نمکیات میں 0.99 ± 0.23% فی یونٹ اضافے کی کمی پائی گئی۔ ہائیڈروجن آاسوٹوپک ردعمل اور نمکیات کے درمیان ارتباط الگل خلیوں اور ان کے ماحول کے درمیان پانی کے کم تبادلے، کم نمو کی شرح اور/یا زیادہ نمکیات پر اوسمولائٹس کی پیداوار میں اضافے کے نتیجے میں ہو سکتا ہے۔ حوالہ جات سٹرول