DNA-binding domain
ڈی این اے بائنڈنگ ڈومین (ڈی بی ڈی) ایک آزادانہ طور پر فولڈ شدہ پروٹین ڈومین ہے جس میں کم از کم ایک ساختی موٹف ہوتا ہے جو ڈبل یا سنگل اسٹرینڈڈ ڈی این اے کو پہچانتا ہے۔ ڈی بی ڈی ایک مخصوص ڈی این اے ترتیب (ایک شناخت کی ترتیب) کو پہچان سکتا ہے یا ڈی این اے سے عمومی وابستگی رکھتا ہے۔ کچھ ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز میں ان کی فولڈڈ ساخت میں نیوکلک ایسڈ بھی شامل ہو سکتے ہیں۔ فنکشن ایک یا زیادہ ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز اکثر ایک بڑے پروٹین کا حصہ ہوتے ہیں جو مختلف افعال کے ساتھ مزید پروٹین ڈومینز پر مشتمل ہوتے ہیں۔ اضافی ڈومین اکثر ڈی این اے بائنڈنگ ڈومین کی سرگرمی کو منظم کرتے ہیں۔ ڈی این اے بائنڈنگ کا کام یا تو ساختی ہوتا ہے یا اس میں ٹرانسکرپشن ریگولیشن شامل ہوتا ہے، جس میں دونوں کردار بعض اوقات اوور لیپ ہوتے ہیں۔ ڈی این اے ڈھانچے پر مشتمل افعال کے ساتھ ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز کے ڈی این اے کی نقل، مرمت، اسٹوریج اور ترمیم میں حیاتیاتی کردار ہوتے ہیں، جیسے کہ میتھیلیشن۔ جین کے اظہار کے ضابطے میں شامل بہت سے پروٹین ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز پر مشتمل ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، وہ پروٹین جو ڈی این اے کو باندھ کر نقل کو منظم کرتے ہیں، نقل کے عوامل کہلاتے ہیں۔ زیادہ تر سیلولر سگنلنگ جھرنوں کی حتمی پیداوار جین ریگولیشن ہے۔ ڈی بی ڈی ڈی این اے کے نیوکلیوٹائڈز کے ساتھ ڈی این اے ترتیب مخصوص یا غیر ترتیب مخصوص انداز میں تعامل کرتا ہے، لیکن یہاں تک کہ غیر ترتیب مخصوص شناخت میں پروٹین اور ڈی این اے کے درمیان کسی قسم کی سالماتی تکمیل شامل ہوتی ہے۔ ڈی بی ڈی کے ذریعے ڈی این اے کی شناخت ڈی این اے کے بڑے یا معمولی نالی پر، یا شوگر فاسفیٹ ڈی این اے ریڑھ کی ہڈی پر ہو سکتی ہے (ڈی این اے کی ساخت دیکھیں)۔ ہر مخصوص قسم کی ڈی این اے شناخت پروٹین کے کام کے مطابق ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، ڈی این اے کاٹنے والا انزائم ڈی این اے ایس I ڈی این اے کو تقریبا تصادفی طور پر کاٹتا ہے اور اس لیے اسے غیر ترتیب مخصوص انداز میں ڈی این اے سے منسلک ہونا چاہیے۔ لیکن، اس کے باوجود، ڈی این اے ایس I ایک مخصوص 3-D ڈی این اے ڈھانچے کو پہچانتا ہے، جس سے کسی حد تک مخصوص ڈی این اے کلیویج پیٹرن حاصل ہوتا ہے جو ڈی این اے فٹ پرنٹنگ نامی تکنیک کے ذریعے ڈی این اے کی شناخت کا مطالعہ کرنے کے لیے مفید ثابت ہو سکتا ہے۔ بہت سے ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز کو مخصوص ڈی این اے ترتیبات کو پہچاننا چاہیے، جیسے کہ ٹرانسکرپشن عوامل کے ڈی بی ڈی جو مخصوص جینز کو چالو کرتے ہیں، یا انزائمز کے جو مخصوص مقامات پر ڈی این اے میں ترمیم کرتے ہیں، جیسے پابندی والے انزائمز اور ٹیلومیرس۔ ڈی این اے میجر نالی میں ہائیڈروجن بانڈنگ کا نمونہ ڈی این اے مائنر نالی کے مقابلے میں کم انحطاط پذیر ہوتا ہے، جو ترتیب مخصوص ڈی این اے کی شناخت کے لیے ایک زیادہ پرکشش مقام فراہم کرتا ہے۔ ڈی این اے بائنڈنگ پروٹین کی خاصیت کا مطالعہ بہت سی بائیو کیمیکل اور بائیو فزیکل تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے، جیسے جیل الیکٹروفورسس، تجزیاتی الٹرا سینٹرفیوگیشن، کیلوریمیٹری، ڈی این اے میوٹیشن، پروٹین کی ساخت میں میوٹیشن یا ترمیم، نیوکلیئر مقناطیسی گونج، ایکس رے کرسٹلگرافی، سطح پلازمون گونج، الیکٹران پیرا مقناطیسی گونج، کراس لنکنگ اور مائکرو اسکیل تھرموفورسیس (ایم ایس ٹی)۔ جینوم میں ڈی این اے بائنڈنگ پروٹین ہر جینوم میں جین کا ایک بڑا حصہ ڈی این اے بائنڈنگ پروٹین کو انکوڈ کرتا ہے (ٹیبل دیکھیں)۔ تاہم، پروٹین خاندانوں کی صرف ایک چھوٹی سی تعداد ڈی این اے بائنڈنگ ہے۔ مثال کے طور پر، 20,000 انسانی پروٹینوں میں سے 2000 سے زیادہ "ڈی این اے بائنڈنگ" ہیں، جن میں تقریبا 750 زنک-فنگر پروٹین شامل ہیں۔ اقسام ہیلکس-ٹرن-ہیلکس اصل میں بیکٹیریا میں دریافت کیا گیا، ہیلکس-ٹرن-ہیلکس موٹف عام طور پر ریپریسر پروٹین میں پایا جاتا ہے اور تقریبا 20 امینو ایسڈ لمبا ہوتا ہے۔ یوکرائٹس میں، ہومیوڈومین 2 ہیلیکس پر مشتمل ہوتا ہے، جن میں سے ایک ڈی این اے (عرف ریکگنیشن ہیلکس) کو پہچانتا ہے۔ وہ پروٹین میں عام ہیں جو ترقیاتی عمل کو منظم کرتے ہیں (PROSITE HTH)۔ زنک فنگر ڈومین زیادہ تر یوکرائٹس میں پایا جاتا ہے، لیکن کچھ مثالیں بیکٹیریا میں پائی گئی ہیں۔ زنک فنگر ڈومین عام طور پر 23 اور 28 امینو ایسڈ کے درمیان لمبا ہوتا ہے اور زنک آئنوں کو باقاعدگی سے وقفے والے زنک کوآرڈینیٹنگ باقیات (یا تو ہسٹائڈائنز یا سسٹین) کے ساتھ مربوط کرکے مستحکم کیا جاتا ہے۔ زنک فنگر کی سب سے عام کلاس (Cys2His2) ایک واحد زنک آئن کو مربوط کرتی ہے اور ایک شناخت ہیلکس اور 2-اسٹرینڈ بیٹا شیٹ پر مشتمل ہوتی ہے۔ نقل کے عوامل میں یہ ڈومینز اکثر صفوں میں پائے جاتے ہیں (عام طور پر مختصر لنکر کے ترتیب سے الگ ہوتے ہیں) اور ڈی این اے سے منسلک ہونے پر ملحقہ انگلیوں کو 3 بیس پیئر وقفوں پر رکھا جاتا ہے۔ لیوسین زپر بنیادی لیوسین زپر (بی زیڈ آئی پی) ڈومین بنیادی طور پر یوکرائٹس میں اور بیکٹیریا میں محدود حد تک پایا جاتا ہے۔ بی زیڈ آئی پی ڈومین میں ہر ساتویں امینو ایسڈ پر لیوسین کے ساتھ ایک الفا ہیلکس ہوتا ہے۔ اگر اس طرح کے دو ہیلیسیس ایک دوسرے کو تلاش کرتے ہیں، تو لیوسینز زپر میں دانتوں کے طور پر تعامل کر سکتے ہیں، جس سے دو پروٹینوں کی ڈائمرائزیشن کی اجازت ملتی ہے۔ ڈی این اے سے جڑے ہوئے وقت، بنیادی امینو ایسڈ کے باقیات شوگر فاسفیٹ ریڑھ کی ہڈی سے جڑے ہوتے ہیں جبکہ ہیلیکس بڑے نالوں میں بیٹھتے ہیں۔ یہ جین کے اظہار کو منظم کرتا ہے۔ پروں والی ہیلکس تقریبا 110 امینو ایسڈ پر مشتمل، پروں والی ہیلکس (ڈبلیو ایچ) ڈومین میں چار ہیلیکس اور دو اسٹرینڈ والی بیٹا شیٹ ہوتی ہے۔ ونگڈ ہیلکس-ٹرن-ہیلکس ونگڈ ہیلکس-ٹرن-ہیلکس (ڈبلیو ایچ ٹی ایچ) ڈومین عام طور پر 85-90 امینو ایسڈ لمبا ہوتا ہے۔ یہ 3-ہیلیکل بنڈل اور 4-اسٹرینڈ بیٹا شیٹ (ونگ) سے بنتا ہے۔ ہیلکس-لوپ-ہیلکس بنیادی ہیلکس-لوپ-ہیلکس (بی ایچ ایل ایچ) ڈومین کچھ نقل کے عوامل میں پایا جاتا ہے اور اس کی خصوصیت دو الفا ہیلیکس (α-ہیلکس) ہیں جو ایک لوپ سے جڑے ہوتے ہیں۔ ایک ہیلکس عام طور پر چھوٹا ہوتا ہے اور لوپ کی لچک کی وجہ سے، دوسرے ہیلکس کے خلاف فولڈنگ اور پیکنگ کے ذریعے ڈائمرائزیشن کی اجازت دیتا ہے۔ بڑے ہیلکس میں عام طور پر ڈی این اے بائنڈنگ کے علاقے ہوتے ہیں۔ ایچ ایم جی-باکس ایچ ایم جی-باکس ڈومینز ہائی موبلٹی گروپ پروٹینز میں پائے جاتے ہیں جو مختلف قسم کے ڈی این اے پر منحصر عمل جیسے نقل اور نقل میں شامل ہوتے ہیں۔ وہ موڑ کو متاثر کرکے ڈی این اے کی لچک کو بھی تبدیل کرتے ہیں۔ ڈومین تین الفا ہیلیکس پر مشتمل ہوتا ہے جو لوپس سے الگ ہوتے ہیں۔ Wor3 ڈومین Wor3 ڈومینز، جن کا نام وائٹ اوپیک ریگولیٹر 3 (Wor3) کے نام پر کینڈیڈا البیکنز میں رکھا گیا ہے، حال ہی میں ارتقائی دور میں پہلے بیان کردہ ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز کے مقابلے میں پیدا ہوئے ہیں اور یہ فنگی کی ایک چھوٹی سی تعداد تک محدود ہیں۔ او بی-فولڈ ڈومین او بی-فولڈ ایک چھوٹا سا سا سا ساختی موٹف ہے جس کا اصل نام اس کی اولیگونیوکلیوٹائڈ/اولیگوساکرائڈ بائنڈنگ خصوصیات کے نام پر رکھا گیا ہے۔ او بی-فولڈ ڈومینز کی لمبائی 70 اور 150 امینو ایسڈ کے درمیان ہوتی ہے۔ او بی فولڈز سنگل اسٹرینڈڈ ڈی این اے کو باندھتے ہیں، اور اس لیے سنگل اسٹرینڈڈ بائنڈنگ پروٹین ہوتے ہیں۔ او بی فولڈ پروٹین کی شناخت ڈی این اے کی نقل، ڈی این اے کے دوبارہ امتزاج، ڈی این اے کی مرمت، نقل، ترجمہ، کولڈ شاک رسپانس، اور ٹیلومیر کی دیکھ بھال کے لیے اہم کے طور پر کی گئی ہے۔ غیر معمولی امیونوگلوبلین فولڈ امیونوگلوبلین ڈومین () ایک بیٹا شیٹ ڈھانچے پر مشتمل ہوتا ہے جس میں بڑے منسلک لوپس ہوتے ہیں، جو ڈی این اے کے بڑے نالی یا اینٹیجن کو پہچاننے کا کام کرتے ہیں۔ عام طور پر امیونوگلوبلین پروٹین میں پائے جاتے ہیں، وہ سائٹوکائن راستے کے اسٹیٹ پروٹین میں بھی موجود ہوتے ہیں۔ اس کا امکان اس وجہ سے ہے کہ سائٹوکائن کا راستہ نسبتا حال ہی میں تیار ہوا ہے اور اس نے اپنے نظام کو بنانے کے بجائے ایسے نظاموں کا استعمال کیا ہے جو پہلے سے ہی فعال تھے۔ بی 3 ڈومین بی 3 ڈی بی ڈی (،) خاص طور پر اعلی پودوں اور پابندی والے اینڈو نیوکلیز ایکو آر آئی آئی اور بی ایف آئی آئی سے نقل کرنے والے عوامل میں پایا جاتا ہے اور عام طور پر 100-120 باقیات پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس میں سات بیٹا شیٹس اور دو الفا ہیلیکس شامل ہیں، جو ڈی این اے بائنڈنگ سیوڈوبرل پروٹین فولڈ بناتے ہیں۔ ٹی اے ایل ایفیکٹر ٹی اے ایل ایفیکٹر جینتھوموناس کے بیکٹیریل پلانٹ پیتھوجینز میں پائے جاتے ہیں اور بیکٹیریل وائرولنس، پھیلاؤ اور پھیلاؤ کو آسان بنانے کے لیے میزبان پلانٹ کے جینز کو منظم کرنے میں شامل ہوتے ہیں۔ ان میں ٹینڈم 33-35 ریسیڈیو ریپیٹس کا ایک مرکزی علاقہ ہوتا ہے اور ہر ریپیٹ ریجن TALE کے بائنڈنگ سائٹ میں ایک واحد DNA بیس کو انکوڈ کرتا ہے۔ تکرار کے اندر یہ صرف بقیہ 13 ہے جو براہ راست ڈی این اے بیس سے رابطہ کرتا ہے، ترتیب کی خاصیت کا تعین کرتا ہے، جبکہ دیگر پوزیشنیں ڈی این اے ریڑھ کی ہڈی سے رابطہ کرتی ہیں، جس سے ڈی این اے بائنڈنگ انٹرایکشن مستحکم ہوتا ہے۔ صف کے اندر ہر تکرار جوڑی دار الفا-ہیلسیس کی شکل اختیار کرتی ہے، جبکہ پوری تکرار صف دائیں ہاتھ کی سپر ہیلکس بناتی ہے، جو ڈی این اے ڈبل ہیلکس کے گرد لپیٹتی ہے۔ ٹی اے ایل ایفیکٹر ریپیٹ صفوں کو ڈی این اے بائنڈنگ پر سکڑتے ہوئے دکھایا گیا ہے اور ایک دو ریاستی تلاش کا طریقہ کار تجویز کیا گیا ہے جس کے تحت لمبا ٹی اے ایل ای ڈی این اے کے ارد گرد سکڑنا شروع ہوتا ہے جس کا آغاز بنیادی ٹی اے ایل ایفیکٹر ریپیٹ صف کے ایک منفرد ریپیٹ یونٹ این-ٹرمینل سے کامیاب تھامین شناخت سے ہوتا ہے۔ متعلقہ پروٹین بیکٹیریل پلانٹ پیتھوجین رالسٹونیا سولانیسیریم، فنگل اینڈوسیمبیونٹ برک ہولڈریا رائیزوکسینکا اور دو ابھی تک نامعلوم سمندری مائکروجنزموں میں پائے جاتے ہیں۔ ڈی این اے بائنڈنگ کوڈ اور ریپیٹ ایرے کی ساخت ان گروپوں کے درمیان محفوظ ہے، جسے اجتماعی طور پر ٹیل لائکس کہا جاتا ہے۔ آر این اے گائیڈڈ سٹریپٹوکوکس پائجینز کے سی آر آئی ایس پی آر/سی اے ایس سسٹم کو ڈی این اے سائٹس کو نشانہ بنانے کے لیے بیس پیئرنگ تکمیل کے ساتھ گائیڈ آر این اے کی سادہ انجینئرنگ کے ذریعے قدرتی اور مصنوعی یوکرائیوٹک پروموٹروں کو ایکٹیویشن اور جبر دونوں کی ہدایت کرنے کے لیے پروگرام کیا جا سکتا ہے۔ Cas9 کو حسب ضرورت RNA-گائیڈڈ DNA-بائنڈنگ پلیٹ فارم کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈومین Cas9 کو دلچسپی کے ریگولیٹری ڈومینز (مثال کے طور پر ایکٹیویشن، ریپریشن، یا ایپیجینیٹک ایفیکٹر) کے ساتھ یا جینوم انجینئرنگ بائیولوجی کے لیے ایک ورسٹائل ٹول کے طور پر اینڈو نیوکلیز ڈومین کے ساتھ فعال کیا جا سکتا ہے۔ اور پھر مختلف گائیڈ آر این اے کا استعمال کرتے ہوئے متعدد لوکی کو نشانہ بنایا جائے۔ زمینی پودوں کے جینوموں میں موجود ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز کی ساختی درجہ بندی کے لیے، دیکھیں نیوکلک ایسڈ تخروپن سافٹ ویئر کا موازنہ حوالہ جات بیرونی لنکس پیش گوئی شدہ نقل کے عوامل کا ڈی بی ڈی ڈیٹا بیس تمام مکمل طور پر ترتیب شدہ جینوموں میں نقل کے عوامل کی پیش گوئی کے لیے ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز کا ایک کیوریٹڈ سیٹ استعمال کرتا ہے۔