Cholestane
کولسٹین ایک سنترپت ٹیٹراسائکلک ٹرائٹرپین ہے۔ یہ 27 کاربن کا بائیو مارکر کولیسٹرول کے ڈائیجینسیس سے تیار ہوتا ہے اور راک ریکارڈ میں سب سے زیادہ وافر مقدار میں موجود بائیو مارکرز میں سے ایک ہے۔ ماحولیاتی نمونوں میں کولیسٹین، اس کے مشتقات اور متعلقہ کیمیائی مرکبات کی موجودگی کو عام طور پر جانوروں کی زندگی اور/یا O2 کے نشانات کے اشارے کے طور پر سمجھا جاتا ہے، کیونکہ جانور خصوصی طور پر کولیسٹرول پیدا کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں، اور اس طرح نامعلوم فائیلوجنیٹک اصل اور جدید میٹازوان ٹیکسا کے قدیم حیاتیات کے درمیان ارتقائی تعلقات کو کھینچنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ کولیسٹرول دیگر حیاتیات (مثال کے طور پر روڈوفائٹس، زمینی پودے) کے ذریعہ کم کثرت میں بنایا جاتا ہے، لیکن چونکہ یہ دوسرے جاندار مختلف قسم کے سٹیرول تیار کرتے ہیں اس لیے اسے کسی ایک ٹیکسون کے حتمی اشارے کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ یہ اکثر پٹرولیم میں موجود نامیاتی مرکبات کے تجزیے میں پایا جاتا ہے۔ پس منظر چولسٹین ایک سنترپت سی-27 جانوروں کا بائیو مارکر ہے جو اکثر پٹرولیم کے ذخائر میں پایا جاتا ہے۔ یہ کولیسٹرول کا ایک ڈائیجینٹک پروڈکٹ ہے، جو بنیادی طور پر جانوروں کے ذریعہ بنایا گیا ایک نامیاتی مالیکیول ہے اور جانوروں کے خلیوں کی جھلی کا ~30% بناتا ہے۔ کولیسٹرول جھلی کی سختی اور سیالیت کے ساتھ ساتھ انٹرا سیلولر ٹرانسپورٹ، سیل سگنلنگ اور اعصاب کی ترسیل کے لیے ذمہ دار ہے۔ انسانوں میں، یہ ہارمونز (یعنی ایسٹروجن، ٹیسٹوسٹیرون) کا پیش خیمہ بھی ہے۔ یہ سکولین کے ذریعے ترکیب کیا جاتا ہے اور قدرتی طور پر ایک مخصوص سٹیریو کیمیکل واقفیت (3β-ol، 5α (H)، 14α (H)، 17α (H)، 20R) فرض کرتا ہے۔ یہ سٹیریو کیمیکل واقفیت عام طور پر ڈائیجنیٹک عمل میں برقرار رکھی جاتی ہے، لیکن کولیسٹین بہت سے سٹیریو کیمیکل ترتیبات کے ساتھ فوسل ریکارڈ میں پایا جا سکتا ہے۔ فوسل ریکارڈ میں بائیو مارکر کولسٹین کی تشریح اکثر قدیم جانوروں کی زندگی کے اشارے (بائیو مارکر) کے طور پر کی جاتی ہے اور اسے اکثر جیو کیمسٹ اور جیو بائیولوجسٹ جانوروں کے ارتقاء کی تشکیل نو کے لیے استعمال کرتے ہیں (خاص طور پر پری کیمبرین ارتھ کی تاریخ میں ؛ مثال کے طور پر، ایڈیکاران، کریوجینین اور عام طور پر پروٹروزوک)۔ کولیسٹرول پیدا کرنے کے لیے مالیکیولر آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے ؛ اس طرح، کولیسٹین کی موجودگی پیلیو اینوائرمنٹ میں آکسیجن کے کچھ نشانات کی نشاندہی کرتی ہے۔ کولسٹین خاص طور پر جانوروں سے ماخوذ سٹیرایڈ مالیکیولز کے ڈائیجینسیس سے حاصل نہیں ہوتا ہے۔ کولسٹین کا تعلق مثال کے طور پر روڈوفائٹس اور ایمبریوفائٹس کی موجودگی سے بھی ہو سکتا ہے، حالانکہ اس طرح کے غیر میٹاؤزن کولسٹین کی کثرت نامعلوم ہے۔ ایمبریوفائٹس عام طور پر مختلف قسم کے سٹرول تیار کرتے ہیں، جنہیں اجتماعی طور پر فائٹوسٹرول کے نام سے جانا جاتا ہے، اور کولیسٹرول ایک معمولی جزو رہتا ہے۔ اس کے برعکس، بیکٹیریا دوسرے سائیکلک ٹریٹرپینائڈز جیسے ہوپانوائڈز پیدا کرتے ہیں اور ان کی ڈائیجنیٹک مصنوعات ہوپینز کو بیکٹیریل بائیو مارکرز کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ پریزرویشن کولیسٹرول میں 256 سٹیریو آئسومرز ہوتے ہیں، لیکن ان میں سے صرف ایک قدرتی طور پر کولیسٹرول (3β-ol، 5α (H)، 14α (H)، 17α (H)، 20R) کی پیداوار میں بنتا ہے اور اس لیے کولیسٹین کی پیمائش کے لیے دلچسپی کا بنیادی سٹیریو آئسومر ہے۔ اس سٹیریو کیمسٹری سے انحراف اکثر ڈائیجینسیس، تھرمل پختگی اور تحفظ کے تعصب کی عکاسی کرتا ہے۔ ڈیاجینیسیس عام طور پر نامیاتی مالیکیولز میں فنکشنل گروپس اور ڈبل بانڈز کے نقصان کا باعث بنتا ہے۔ خاص طور پر کولیسٹین کے لیے، کولیسٹرول سے کولیسٹین کا ڈائیجینسیس ایک ایسا مالیکیول پیدا کرتا ہے جو اس کے سٹیرایڈ ہم منصب کے مقابلے میں مکمل طور پر سنترپت ہوتا ہے۔ یہ عمل کاربن ایٹموں کے نقصان یا حصول کے بغیر ہوتا ہے اور اس وجہ سے ماحول میں حیاتیات کے ذریعہ تیار کردہ اصل سٹیرایڈ کے اشارے کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ تھرمل تبدیلی C17 پر الکین سائیڈ چین کے نقصان کا سبب بھی بن سکتی ہے۔ ایک تجربے سے پتہ چلا کہ 4 ہفتوں سے زیادہ 300 ڈگری سیلسیس پر، کولیسٹین اپنی الکین سائیڈ چین کے 17 فیصد سڑنے سے گزرا۔ اس کے برعکس، پولی سائیکلک ڈھانچہ (C 1-17) بہت تھرمل طور پر مستحکم ہے۔ ڈائیجینٹک عمل میتھائل شفٹ اور ارومیٹائزیشن کا سبب بھی بن سکتے ہیں۔ سٹیریو کیمیکل تبدیلی اضافی ڈائیجنیٹک عمل کولیسٹین مالیکیول کو مزید تبدیل کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کولیسٹین اپنے قدرتی آئسومر سے وقت کے ساتھ ساتھ سٹیریو کیمیکل شفٹوں کا شکار ہوتا ہے۔ یہ تبدیلیاں تھرمل یا مائکروبیل تبدیلی کا اثر ہو سکتی ہیں۔ تھرمل تبدیلی C20 چیرل سینٹر کے ساتھ ساتھ ہائیڈروجن ایٹموں دونوں میں سٹیریو کیمسٹری میں تبدیلیوں کا سبب بن سکتی ہے۔ آر/ایس سٹیریو آئسومرز کا تناسب عام طور پر "تھرمل پختگی" کی پیمائش کے طور پر رپورٹ کیا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، سی 5 سائٹ پر ہائیڈروجن کی α → β ترتیب سے تبدیلی اینیروبک مائکروبیل سرگرمی کی عکاسی کرتی ہے، اور اسے کنٹرول شدہ مائکروب تجربات پر آئسوٹوپ لیبلنگ تجربات کے ذریعے سمجھا جا سکتا ہے جو دلچسپی کے سٹیرایڈ کو میٹابولائز کرتے ہیں۔ ایک مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ دو رد عمل ہیں جو کولیسٹرول ڈبل بانڈ کے نقصان کو پیدا کر سکتے ہیں-(1) ڈبل بانڈ کی براہ راست کمی یا (2) ڈبل بانڈ کی کمی سے پہلے کیٹون کی پیداوار-جس کے نتیجے میں C5 سائٹ پر ہائیڈروجن کی الگ الگ آئسومیرائزیشن ہوتی ہے۔ 14 اور 17α ہائیڈروجن سائٹس زیادہ مستحکم ہیں اور 5 ہائیڈروجن سائٹ کے مقابلے میں بہت کم کثرت میں β ترتیب میں تبدیلیوں سے گزرتے ہیں۔ پیمائش کی تکنیک جی سی/ایم ایس کولسٹین کو نمونوں سے نکالا جا سکتا ہے اور جی سی/ایم ایس پر ماپا جا سکتا ہے تاکہ دیگر نامیاتی مرکبات کی نسبتا کثرت کی مقدار معلوم کی جا سکے۔ یہ پیمائش سٹرینز کو غیر قطبی سالوینٹ (مثال کے طور پر ڈائکلورومیتھین یا کلوروفارم) میں نکال کر کی جاتی ہے اور سلیکا جیل کالم گیس کرومیٹوگرافی کا استعمال کرتے ہوئے "سیچوریٹس" کے حصے میں صاف کیا جاتا ہے۔ کولسٹین آئسومرز سالماتی وزن اور مختلف سٹیریو کیمسٹری پر مبنی کالم سے نکل جائیں گے، جو آئیسومرز کے قریبی کو-ایلیوشن کی وجہ سے روایتی ماس سپیکٹرومیٹری کو چیلنج بناتا ہے۔ متبادل طور پر، جی سی/ایم ایس/ایم ایس تجربات کا استعمال کرتے ہوئے کولیسٹین کی پیمائش کی جا سکتی ہے جو ایم/زیڈ ٹکڑے 217 (سالماتی آئن 372 سے) کو نشانہ بناتے ہیں۔ یہ مخصوص طریقہ پہلے کولیسٹین کے 372 سالماتی آئن کی تلاش کرتا ہے، اور پھر مخصوص آئسومرز کی شناخت کو بہتر بنانے کے لیے اس سالماتی آئن کو اس کے m/z217 ٹکڑے تک ٹکڑے ٹکڑے کرتا ہے۔ کولیسٹین کے δ13C آاسوٹوپ تناسب δ13C اقدار ان جانوروں کی کاربن آاسوٹوپ ساخت کی عکاسی کرتی ہیں جنہوں نے اصل کولیسٹرول کے مالیکیول بنائے تھے۔ جانوروں کے کاربن آاسوٹوپ کی ساخت کو عام طور پر ان کی خوراک کا ایک کام سمجھا جاتا ہے۔ لہذا، کولیسٹین کی کاربن آاسوٹوپ کی ساخت اس اصل غذا کی قدر کو بھی ظاہر کرے گی۔ δ13C اقدار کو آئی آر ایم ایس کے ساتھ مل کر گیس کرومیٹوگراف کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جا سکتا ہے۔ زیادہ عام طور پر، سٹرینز کو ماحولیاتی تبدیلیوں کے اشارے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایک مطالعہ نے سٹرینز بمقابلہ ہوپینز کی δ13C اقدار پیش کی ہیں اور اسے میوسین کے دوران فوٹک زون میں تبدیلیوں کی تجویز کرنے کے لیے استعمال کیا ہے، کیونکہ آاسوٹوپ کی قدر میں تبدیلیاں یا تو پانی کے اندر تحلیل شدہ غیر نامیاتی کاربن کا نتیجہ ہونی چاہئیں یا حیاتیاتی آاسوٹوپ فریکشنشن۔ کیس اسٹڈیز ابتدائی زندگی کے بائیو مارکروں کی موجودگی لازمی طور پر جانوروں کی موجودگی کی نشاندہی نہیں کرتی ہے، لیکن اکثر جیواشم ریکارڈ میں الگ الگ ٹیکسوں کے عروج کو نوٹ کرنے کے لیے دوسرے بائیو مارکروں کے ساتھ مل کر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس سلسلے میں، ایک مطالعہ نے کولیسٹین بمقابلہ دیگر ٹریٹرپینائڈ بائیو مارکروں میں نسبتا کثرت کی پیمائش کی تاکہ نیوپروٹروزوک کے دوران طحالب کے عروج کو ظاہر کیا جا سکے۔ فوسل ریکارڈ کے اندر کولیسٹین کی اصل ابتداء کا پتہ لگانا مشکل ہے، کیونکہ اس دور کی زیادہ تر چٹانیں بہت زیادہ تبدیل ہو چکی ہیں اور اس طرح ممکنہ بائیو مارکروں کو تھرمل طور پر تبدیل کیا جاتا ہے۔ ایک مطالعہ نے کولیسٹین کے منبع کو ایک مخصوص ایڈیکاران فوسل (ڈکنسنیا) سے جوڑا تاکہ ایڈیکاران بائیوٹا کی درجہ بندی کی درجہ بندی کو رکاوٹیں فراہم کی جا سکیں جو کہ میٹازوان زندگی کے ارتقائی پیش خیمہ ہیں۔ اگرچہ کولسٹین جانوروں کے لیے ایک مخصوص مارکر نہیں ہے اور یہ زیادہ تر یوکرائیوٹک نسلوں میں پایا جاتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں سٹرین حوالہ جات بیرونی روابط بائیومارکرز چولسٹینس ٹرائٹرپینز