Directionality (molecular biology)
سالماتی حیاتیات اور بائیو کیمسٹری میں سمت، نیوکلک ایسڈ کے ایک اسٹرینڈ کی آخر سے آخر تک کیمیائی واقفیت ہے۔ ڈی این اے یا آر این اے کے ایک اسٹرینڈ میں، نیوکلیوٹائڈ پینٹوز-شوگر-رنگ میں کاربن ایٹموں کے نام رکھنے کے کیمیائی کنونشن کا مطلب یہ ہے کہ ایک 5 'اینڈ (عام طور پر "فائیو پرائم اینڈ" کہا جاتا ہے) ہوگا، جس میں اکثر ایک فاسفیٹ گروپ ہوتا ہے جو رائبوس رنگ کے 5' کاربن سے منسلک ہوتا ہے، اور ایک 3 'اینڈ (عام طور پر "تھری پرائم اینڈ" کہا جاتا ہے)، جو عام طور پر رائبوس-او ایچ سبسیٹوینٹ سے غیر تبدیل شدہ ہوتا ہے۔ ڈی این اے ڈبل ہیلکس میں، تار مخالف سمتوں میں چلتے ہیں تاکہ ان کے درمیان بیس جوڑی کی اجازت دی جا سکے، جو انکوڈ شدہ معلومات کی نقل یا نقل کے لیے ضروری ہے۔ نیوکلک ایسڈ کو صرف 5′-سے-3′ سمت میں ویو میں ترکیب کیا جا سکتا ہے، کیونکہ پولی میریز جو مختلف قسم کے نئے تاروں کو جمع کرتے ہیں عام طور پر نیوکلیوسائڈ ٹرائی فاسفیٹ بانڈز کو توڑ کر پیدا ہونے والی توانائی پر انحصار کرتے ہیں تاکہ نئے نیوکلیوسائڈ مونو فاسفیٹس کو 3′-ہائیڈروکسیل (−OH) گروپ سے منسلک کیا جا سکے، فاسفوڈیسٹر بانڈ کے ذریعے۔ نیوکلک ایسڈ کے تاروں کے ساتھ ڈھانچوں کی متعلقہ پوزیشنیں، بشمول جین اور مختلف پروٹین بائنڈنگ سائٹس، عام طور پر یا تو اوپر کی طرف (5 ′-اختتام کی طرف) یا نیچے کی طرف (3 ′-اختتام کی طرف) ہونے کے طور پر نوٹ کی جاتی ہیں۔ (اوپر کی طرف اور نیچے کی طرف بھی دیکھیں۔) سمت کا تعلق احساس سے ہے، لیکن اس سے مختلف ہے۔ ڈبل اسٹرینڈڈ ڈی این اے ٹیمپلیٹ سے سنگل اسٹرینڈڈ آر این اے کی نقل کے لیے ڈی این اے ٹیمپلیٹ کے ایک اسٹرینڈ کو ٹیمپلیٹ اسٹرینڈ کے طور پر منتخب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جو تکمیلی ترتیب کی وجہ سے نوزائیدہ آر این اے کے ساتھ براہ راست تعامل کرتا ہے۔ دوسرے اسٹرینڈ کی براہ راست نقل نہیں کی جاتی ہے، لیکن ضروری ہے کہ اس کی ترتیب آر این اے سے ملتی جلتی ہو۔ نقل کی ابتدا کے مقامات عام طور پر کسی جاندار کے ڈی این اے کے دونوں حصوں پر پائے جاتے ہیں، اور اس مقام، سمت اور حالات کی وضاحت کرتے ہیں جس کے تحت نقل کی جائے گی۔ اگر نقل ایک یا (شاذ و نادر ہی) زیادہ پروٹین کو انکوڈ کرتا ہے، تو رائبوسوم کے ذریعہ ہر پروٹین کا ترجمہ 5 ′-سے-3 ′ سمت میں آگے بڑھے گا، اور پروٹین کو اس کے N ٹرمینس سے اس کے C ٹرمینس کی طرف بڑھا دے گا۔ مثال کے طور پر، ایک عام جین میں اسٹارٹ کوڈن (5′-اے ٹی جی-3′) سینس اسٹرینڈ کے اندر ڈی این اے کی ترتیب ہے۔ نقل ایک اپ اسٹریم سائٹ (سینس اسٹرینڈ سے متعلق) سے شروع ہوتا ہے، اور جیسے جیسے یہ خطے سے گزرتا ہے یہ ٹیمپلیٹ اسٹرینڈ سے 3′-TAC-5′ کی نقل کرتا ہے اور میسنجر RNA (mRNA) کے اندر 5′-AUG-3′ پیدا کرتا ہے۔ ایم آر این اے کو رائبوسوم کے ذریعے 5 ′ سرے سے اسکین کیا جاتا ہے، جہاں اسٹارٹ کوڈن پروٹین کے این ٹرمینس پر میتھیونائن (بیکٹیریا، مائٹوکونڈریا، اور پلاسٹائڈز اس کے بجائے این-فارملمیتھیونائن استعمال کرتے ہیں) کو شامل کرنے کی ہدایت کرتا ہے۔ روایت کے مطابق، ڈی این اے اور آر این اے کے سلسلے کے واحد تاروں کو 5 '-سے-3' سمت میں لکھا جاتا ہے سوائے اس کے کہ بیس جوڑی کے نمونے کی وضاحت کے لیے ضرورت ہو۔ 5 ′-اختتام 5 ′-اختتام (جس کا تلفظ "پانچ بنیادی اختتام" ہے) ڈی این اے یا آر این اے اسٹرینڈ کے اختتام کو نامزد کرتا ہے جس کے اختتام پر ڈی آکسی رائبوس یا رائبوس کے شوگر رنگ میں پانچواں کاربن ہوتا ہے۔ 5 ′-سرے سے منسلک ایک فاسفیٹ گروپ دو نیوکلیوٹائڈز کو جکڑنے کی اجازت دیتا ہے، یعنی، ایک دوسرے نیوکلیوٹائڈ کے 3 ′-ہائیڈروکسیل گروپ کے ساتھ 5 ′-فاسفیٹ کا کوولینٹ بائنڈنگ، فاسفوڈیسٹر بانڈ بنانے کے لیے۔ 5 ′-فاسفیٹ کو ہٹانا لائیگیشن کو روکتا ہے۔ ناپسندیدہ نیوکلک ایسڈ لائیگیشن کو روکنے کے لیے (مثال کے طور پر۔ ڈی این اے کلوننگ میں پلازمیڈ ویکٹر کا سیلف لائیگیشن)، مالیکیولر بائیولوجسٹ عام طور پر 5′-فاسفیٹ کو فاسفیٹیز کے ساتھ ہٹا دیتے ہیں۔ نیسنٹ میسنجر آر این اے کا 5 ′-اختتام وہ جگہ ہے جہاں پوسٹ ٹرانسکرپشنل کیپنگ ہوتی ہے، یہ ایک ایسا عمل ہے جو بالغ میسنجر آر این اے تیار کرنے کے لیے اہم ہے۔ کیپنگ میسنجر آر این اے کے استحکام میں اضافہ کرتی ہے جب کہ یہ ترجمہ سے گزرتا ہے، جس سے ایکسونیوکلیسیس کے انحطاطی اثرات کے خلاف مزاحمت فراہم ہوتی ہے۔ یہ ایک میتھیلیٹیڈ نیوکلیوٹائڈ (میتھائل گوانوسین) پر مشتمل ہوتا ہے جو میسنجر آر این اے سے ایک نایاب 5′-سے 5′-ٹرائی فاسفیٹ ربط میں منسلک ہوتا ہے۔ جین کا 5 ′ جھکا ہوا علاقہ اکثر ڈی این اے کے اس علاقے کی نشاندہی کرتا ہے جو آر این اے میں نقل نہیں ہوتا ہے۔ 5′ کے کنارے والے علاقے میں جین پروموٹر ہوتا ہے، اور اس میں اضافہ کرنے والے یا دیگر پروٹین بائنڈنگ سائٹس بھی ہو سکتے ہیں۔ 5′-غیر ترجمہ شدہ خطہ (5′-یو ٹی آر) جین کا ایک خطہ ہے جو ایم آر این اے میں نقل کیا جاتا ہے، اور ایم آر این اے کے 5′-سرے پر واقع ہوتا ہے۔ ایم آر این اے کے اس علاقے کا ترجمہ کیا جا سکتا ہے یا نہیں کیا جا سکتا ہے، لیکن عام طور پر ترجمہ کے ضابطے میں شامل ہوتا ہے۔ 5′-غیر ترجمہ شدہ خطہ ڈی این اے کا وہ حصہ ہے جو کیپ سائٹ سے شروع ہوتا ہے اور مرکزی کوڈنگ ترتیب کے اے یو جی ترجمہ کے آغاز کوڈن سے ٹھیک پہلے بیس تک پھیلا ہوا ہے۔ اس خطے میں ترتیبات ہو سکتے ہیں، جیسے کہ رائبوسوم بائنڈنگ سائٹ اور کوزاک ترتیب، جو ایم آر این اے کی ترجمہ کی کارکردگی کا تعین کرتے ہیں، یا جو ایم آر این اے کے استحکام کو متاثر کر سکتے ہیں۔ 3 ′-اختتام ایک اسٹرینڈ کے 3 ′-اختتام (تین پرائم اینڈ) کا نام اس وجہ سے رکھا گیا ہے کہ یہ شوگر رنگ میں تیسرے کاربن کے ہائیڈروکسیل گروپ پر ختم ہوتا ہے، اور اسے دم کے اختتام کے نام سے جانا جاتا ہے۔ 3′-ہائیڈروکسیل نئے نیوکلک ایسڈ مالیکیولز کی ترکیب میں ضروری ہے کیونکہ یہ ایک علیحدہ نیوکلیوٹائڈ کے 5′-فاسفیٹ سے منسلک (جڑا ہوا) ہوتا ہے، جس سے منسلک نیوکلیوٹائڈز کے تاروں کی تشکیل ہوتی ہے۔ مالیکیولر بائیولوجسٹ ڈی این اے کی نقل کو روکنے کے لیے نیوکلیوٹائڈز کا استعمال کر سکتے ہیں جن میں 3′-ہائیڈروکسیل (ڈائیڈوکسیرائبونیوکلیوٹائڈز) کی کمی ہوتی ہے۔ اس تکنیک کو ڈائیڈیوکسی چین-ٹرمینیشن طریقہ یا سینگر طریقہ کے نام سے جانا جاتا ہے، اور یہ ڈی این اے میں نیوکلیوٹائڈز کی ترتیب کا تعین کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ نیسنٹ میسنجر آر این اے کا 3 ′-اختتام پوسٹ ٹرانسکرپشنل پولیڈینایلیشن کا مقام ہے، جو بالغ میسنجر آر این اے تیار کرنے کے لیے 50 سے 250 اڈینوسین کے باقیات کی زنجیر کو جوڑتا ہے۔ یہ سلسلہ اس بات کا تعین کرنے میں مدد کرتا ہے کہ میسنجر آر این اے سیل میں کتنی دیر تک رہتا ہے، اس پر اثر انداز ہوتا ہے کہ اس سے کتنا پروٹین تیار ہوتا ہے۔ 3′-فلیکنگ ریجن ڈی این اے کا ایک ایسا خطہ ہے جو بالغ ایم آر این اے میں نقل نہیں کیا جاتا ہے، لیکن جو جین کے 3′-اینڈ سے متصل موجود ہوتا ہے۔ اصل میں یہ خیال کیا جاتا تھا کہ 3 ′-فلیکنگ ڈی این اے بالکل بھی نقل نہیں کیا گیا تھا، لیکن اسے آر این اے میں نقل کیا گیا اور پختہ ایم آر این اے بنانے کے لیے پرائمری ٹرانسکرپٹ کی پروسیسنگ کے دوران اسے فوری طور پر ہٹا دیا گیا۔ 3′-فلیکنگ ریجن میں اکثر ایسے سلسلے ہوتے ہیں جو پیغام کے 3′-اینڈ کی تشکیل کو متاثر کرتے ہیں۔ اس میں اضافہ کرنے والے یا دیگر مقامات بھی ہو سکتے ہیں جن سے پروٹین جڑے ہو سکتے ہیں۔ 3′-غیر ترجمہ شدہ خطہ (3′-یو ٹی آر) ڈی این اے کا ایک خطہ ہے جو ایم آر این اے میں نقل کیا جاتا ہے اور پیغام کا 3′-اختتام بن جاتا ہے، لیکن جس میں پروٹین کوڈنگ کی ترتیب نہیں ہوتی ہے۔ اسٹاپ کوڈن اور پولی اے دم کے درمیان ہر چیز کو 3′-غیر ترجمہ شدہ سمجھا جاتا ہے۔ 3′-غیر ترجمہ شدہ خطہ ایم آر این اے کی ترجمہ کی کارکردگی یا ایم آر این اے کے استحکام کو متاثر کر سکتا ہے۔ اس میں ایسے سلسلے بھی ہیں جو پیغام میں پولی (اے) دم کے اضافے کے لیے ضروری ہیں، بشمول ہیکسانوکلیوٹائڈ اے اے یو اے اے اے۔ یہ بھی دیکھیں احساس (سالماتی حیاتیات) مزید پڑھنا بیرونی روابط ایک سالماتی حیاتیات گلوسری ڈی این اے سالماتی جینیات آر این اے