Synchrotron radiation circular dichroism spectroscopy
سنکروٹران تابکاری سرکلر ڈائکروزم سپیکٹروسکوپی، جسے عام طور پر ایس آر سی ڈی کہا جاتا ہے اور جسے وی یو وی سرکلر ڈائکروزم یا وی یو وی سی ڈی سپیکٹروسکوپی بھی کہا جاتا ہے، سرکلر ڈائکروزم (سی ڈی) سپیکٹروسکوپی کی تکنیک کی ایک طاقتور توسیع ہے، جو اکثر حیاتیاتی مالیکیولز جیسے پروٹین اور نیوکلک ایسڈ کی ساختی خصوصیات کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ ایس آر سی ڈی کے جسمانی اصول بنیادی طور پر سی ڈی سے ملتے جلتے ہیں، اس میں یہ تکنیک حل میں موجود نمونے کے ذریعے بائیں (اے ایل) اور دائیں (اے آر) کے سرکلر پولرائزڈ لائٹ (اے ایل = اے ایل-اے آر) کے جذب میں فرق کی پیمائش کرتی ہے۔ سی ڈی (ایس آر سی ڈی) سپیکٹرم حاصل کرنے کے لیے نمونے کو فطری طور پر آپٹیکل طور پر فعال (چیرل) ہونا چاہیے، یا کسی طرح سے چیرل خصوصیات کے لیے حوصلہ افزائی کی جانی چاہیے، کیونکہ تب ہی بائیں اور دائیں سرکلر پولرائزڈ روشنی کے جذب میں قابل مشاہدہ فرق ہوگا۔ سی ڈی پر ایس آر سی ڈی کے بڑے فوائد سپیکٹرم کے ویکیوم الٹرا وایلیٹ (وی یو وی) سرے میں توسیعی طول موج کی حد پر ڈیٹا کی پیمائش کرنے کی صلاحیت سے پیدا ہوتے ہیں۔ چونکہ یہ پیمائش ایک بینچ ٹاپ سی ڈی مشین کے مقابلے میں زیادہ فوٹون بہاؤ (دی گئی سطح کے رقبے کو چھیدنے والی روشنی کی مقدار) کے ساتھ روشنی کے منبع کا استعمال کر رہی ہے اس کا مطلب ہے کہ ان توسیعی طول موج پر ڈیٹا زیادہ درست ہے کیونکہ پس منظر کے شور پر ایک بڑا سگنل ہوتا ہے (سگنل سے شور کا تناسب) اور، عام طور پر، سپیکٹرم کو ریکارڈ کرتے وقت کم نمونے کی ضرورت ہوتی ہے اور ڈیٹا میں مزید معلومات کا مواد دستیاب ہوتا ہے۔ ایس آر سی ڈی ڈیٹا کی پیمائش کو فعال کرنے کے لیے اب دنیا بھر میں بہت سی بیم لائنز موجود ہیں۔ ایس آر سی ڈی سپیکٹروسکوپی کی ابتداء سی ڈی تجربات کے لیے طول موج کی حد کو بڑھانا 1970 تک سمجھا اور اکسایا گیا تھا۔ تین تحقیقی گروپوں نے اپنی "ان ہاؤس" سی ڈی مشینیں بنائی تھیں، جن میں روشنی کے ذرائع کے طور پر ماہر لیمپ تھے، تاکہ اس رینج میں پیمائش کو قابل بنایا جا سکے۔ سنکروٹرون تابکاری (ایس آر) کو 1972 میں لانگ آئلینڈ پر بروک ہیوین نیشنل لیبارٹری میں ایک اجلاس میں روشنی کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرنے کی تجویز پیش کی گئی تھی، تاہم، اس کے پھلنے پھولنے میں چند سال مزید لگے۔ 1980 میں دو تحقیقی مقالے نے تجربات کے لیے روشنی کے ذریعہ کے طور پر ایس آر کا استعمال کرتے ہوئے سی ڈی ڈیٹا کے جمع ہونے کی اطلاع دی۔ خاص طور پر، وی یو وی رینج میں طول موج کے علاقوں میں ~ 100 نینو میٹر (این ایم) سے ~ 200 این ایم تک سپیکٹرا حاصل کیا گیا تھا، جو بڑی حد تک لیبارٹری پر مبنی بینچ ٹاپ سپیکٹرو فوٹو میٹر کے لیے دستیاب نہیں تھا۔ سدھرلینڈ اور. ال۔ سپیکٹرم کے وی یو وی خطے میں، دیگر خصوصیات کے علاوہ، سی ڈی کی پیمائش کرنے کے قابل ایک ورسٹائل سپیکٹرو فوٹومیٹر کی ترقی پر توجہ مرکوز کی گئی، جبکہ سنائڈر اور رو نے طول موج کی حد 130.5 این ایم سے 205 این ایم میں ایک چھوٹے نامیاتی مرکب سے سی ڈی ڈیٹا اکٹھا کیا۔ ایس آر سی ڈی بیم لائن سیٹ اپ کا آسان جائزہ جیسا کہ خاکہ میں دکھایا گیا ہے، بیم لائن ٹیوب کے اطراف سے عکاسی ہونے والی ممکنہ آوارہ روشنی کو دور کرنے کے لیے متعدد بفلز کا استعمال کیا جاتا ہے۔ صرف ایک آئینے کا استعمال فوٹون فلکس کے نقصان کو کم کرتا ہے جو کہ وی یو وی خطے میں سب سے اہم ہے جہاں عکاسی مرئی طول موج کی حد کے مقابلے میں ناقص ہے۔ پہلی تعمیر شدہ ایس آر سی ڈی بیم لائنز نے ابتدائی طور پر پیدا ہونے والی ایس آر تابکاری کی اندرونی خصوصیات کو استعمال کرنے کی کوشش کی، جس کے تحت اس کے اوپر اور نیچے، سرکلر پولرائزڈ اجزاء کے مساوی طور پر مخالف علاقوں کے ساتھ ایک "مرکزی" لکیری پولرائزڈ جزو موجود ہے۔ اس کی بنیاد یہ تھی کہ چیرل کے نمونے سے پیدا ہونے والے مجموعی سگنل کو بیم کی ان سرکلر پولرائزڈ خصوصیات سے حاصل ہونے والے جذب فرق (سگنل) سے بڑھایا جائے گا۔ ایک مثالی صورتحال میں یہ نقطہ نظر کام کرے گا، تاہم، اس سیٹ اپ میں اس طرح ترمیم کی گئی تھی کہ تمام بیم لائنز میں اب ان سرکلر پولرائزڈ اجزاء کو ہٹانے کے لیے ایک لکیری پولرائزر (جیسا کہ دکھایا گیا ہے) شامل ہے۔ اس کی وجہ یہ تھی کہ بیم پوزیشن، (بیم ڈرفٹ) میں نقل و حرکت کی سب سے چھوٹی حرکت بھی نمونے کو مارنے والے سرکلر پولرائزڈ اجزاء کی شراکت کا غیر مساوی ملاپ کا باعث بنی اور اس کے نتیجے میں، اس کا مطلب یہ تھا کہ پیدا ہونے والا ایس آر سی ڈی سگنل غلط اور ناقابل اعتماد تھا۔ اس کے نتیجے میں اکثر ناقابل واپسی ہوتا ہے۔ جبکہ سی سی ڈی مشینوں کو نائٹروجن کے ساتھ صاف کیا جاتا ہے تاکہ ماخذ زینون آرک لیمپ سے روشنی کے آکسیجن کے ذریعے جذب کو کم سے کم کیا جا سکے، ایس آر سی ڈی کے انتظام میں بیم کیلشیم فلورائڈ (سی اے ایف 2)، یا اسی طرح کی "وی یو وی-طول موج شفاف"، ونڈو سے گزرتا ہے جہاں اس نقطہ سے پہلے سب کچھ خلا میں ہوتا ہے، اور اس سے آگے سب کچھ نائٹروجن میں ہوتا ہے۔ بیم ایک فوٹویلسٹک ماڈیولٹر (پی ای ایم) کے ساتھ تعامل کرتا ہے جس کے نتیجے میں ایک متبادل دائیں پھر بائیں سرکلر پولرائزڈ بیم پیدا ہوتا ہے اور یہ اب نمونے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ نمونے کے ذریعے نتیجے میں جذب ہونے والے فرق کو فوٹو ملٹی پلیئر ٹیوب (پی ایم ٹی) کے ذریعے ماپا اور بڑھایا جاتا ہے اور اس سے ایس آر سی ڈی سپیکٹرم ریکارڈ کیا جاتا ہے۔ طول موج کی حد جو ایس آر سی ڈی کے مطالعے کے لیے استعمال ہوتی ہے عام طور پر یو وی سے وی یو وی خطے میں ہوتی ہے اور اس سے نیچے جا سکتی ہے ؛ ممکنہ طور پر ~ 100 این ایم سے، مرئی علاقے تک، ~ 400 این ایم۔ جس حد تک ڈیٹا اکٹھا کیا جا سکتا ہے اس کا انحصار بیم لائن سیٹ اپ، نمونے کی تیاری اور استعمال شدہ پی ایم ٹی ڈٹیکٹر کی طول موج کی حد پر ہوتا ہے۔ کم طول موج کے کٹ آف کو محدود کرنے والے بنیادی عوامل میں سے ایک نمونہ عام طور پر حل میں ہوتا ہے کیونکہ پانی کے جذب کا ایک بڑا بینڈ ~ 167 این ایم پر مرکوز ہوتا ہے۔ یہ اعلی جذب پس منظر بہت چھوٹے سی ڈی فرق سگنل کی پیمائش کے کسی بھی امکان کو دلدل بناتا ہے، حالانکہ سالوینٹ کے طور پر ڈیوٹیریٹڈ واٹر (D2O) کا استعمال سالوینٹ کے جذب کو کم کرتا ہے جس سے کم طول موج کے ڈیٹا کو جمع کرنے کی حد میں ~ 10 nm اضافہ ہوتا ہے۔ حل کرنے والے پانی کو مکمل طور پر ہٹانے، نتیجے کے طور پر ایک فلم بنانے کا مطلب ہے کہ ڈیٹا کو نمایاں طور پر کم طول موج تک ریکارڈ کیا جا سکتا ہے، تقریبا ~ 130 این ایم تک۔ روایتی سی ڈی مشینوں کے مقابلے میں فوائد لیب پر مبنی سی سی ڈی مشینوں کے مقابلے میں ایس آر سی ڈی کے بنیادی فوائد سنکروٹران روشنی کے اخراج کو بطور ماخذ استعمال کرنے سے پیدا ہوتے ہیں۔ ~ 170 این ایم اور ~ 350 این ایم کے درمیان کے علاقے میں حیاتیاتی طور پر دلچسپ جذب بینڈ پائے جاتے ہیں۔ پروٹین کے لیے یہ ان کے ثانوی اور ترتیری ڈھانچوں سے آتے ہیں، جبکہ نیوکلک ایسڈ کے لیے ساختی بینڈ، (ڈی این اے اور آر این اے)، اور ساکرائڈز بھی اس خطے میں واقع ہیں۔ تاہم، سی سی ڈی مشینوں کے لیے ماخذ سے فوٹون کا بہاؤ 250 این ایم سے 180 این ایم تک طول موج کی حد میں شدت کے تقریبا دو آرڈرز تک کم ہو جاتا ہے، بالکل ان حیاتیاتی مالیکیولز کے لیے سب سے زیادہ اہمیت کے علاقے میں۔ اس کے برعکس، عام طور پر، اس خطے میں ایس آر سی ڈی بیم لائن کے لیے فوٹون بہاؤ سی سی ڈی مشین سے زیادہ شدت کے کم از کم تین آرڈر ہوتے ہیں، جو اس سطح کو ~ 150 این ایم تک برقرار رکھتے ہیں۔ بڑھتے ہوئے بہاؤ کا مطلب ہے کہ نمونے سے ماپا ہوا سگنل پس منظر کے شور کے مقابلے میں بڑھ جائے گا، لہذا نمونے کے سگنل سے شور کے تناسب میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ اس سے ریکارڈ شدہ ڈیٹا کی درستگی میں بہتری آئے گی جس کا مطلب ہے کہ تشریح نتائج پر زیادہ اعتماد کے ساتھ کی جا سکتی ہے۔ بڑھتے ہوئے بہاؤ کا ایک اور فائدہ یہ ہے کہ سگنل کی طاقت میں نمایاں اضافے کو برقرار رکھتے ہوئے نمونے کے ارتکاز کو کم کیا جا سکتا ہے، لہذا جن نمونوں کو مقدار میں تیار کرنا مشکل ہے ان میں سی سی ڈی مشین کے بجائے ایس آر سی ڈی سے قابل استعمال سی ڈی ڈیٹا تیار کرنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ کم طول موج کی حد میں اضافہ تجزیہ کے لیے مزید سپیکٹرم ڈیٹا فراہم کرتا ہے جس کا مطلب ہے کہ اس ڈیٹا میں مزید معلومات کا مواد دستیاب ہے، جس کا مطلب ہے کہ مزید پیرامیٹرز، یہاں پروٹین کی ساخت میں ثانوی ساخت کی خصوصیات، کا درست تعین کیا جا سکتا ہے۔ تکنیکی ترقی اور ترقی اگرچہ اس کے استعمال کی پہلی رپورٹیں 1980 کی ہیں، لیکن یہ مزید دو دہائیاں تھیں جب ایس آر سی ڈی کی تکنیک نے واقعی بڑی حد تک برک بیک کالج، یونیورسٹی آف لندن میں پروفیسر بونی والیس کے کام کی وجہ سے آغاز کیا۔ 2000 کے آس پاس سے، اس میدان میں اس کے مقاصد تکنیکی بہتری کے ذریعے معیاری ڈیٹا کے مجموعہ کو بڑھانے، اور ایس آر سی ڈی کی پیش کردہ نئی معلومات کی عکاسی کرتے ہوئے "پروف آف پرنسپل" ایپلی کیشن اسٹڈیز کا مظاہرہ کرنے، دونوں پر مرکوز تھے۔ ڈیرسبری لیبارٹری میں سی ڈی 12 بیم لائن کے سنکروٹران ریڈی ایشن سورس (ایس آر ایس) پر تعمیر، جو 2005 میں سینٹر فار پروٹین اینڈ میمبرین اسٹرکچر اینڈ ڈائنامکس (سی پی ایم ایس ڈی) کے زیراہتمام کھولی گئی تھی جس میں والیس ڈائریکٹر تھے، نے نئی، وقف شدہ، دوسری نسل کی ایس آر سی ڈی بیم لائنوں میں سے پہلی کی نمائندگی کی۔ یہ فوری طور پر شناخت کیا گیا کہ سی ڈی 12 سے اعلی فوٹون بہاؤ پروٹین کے نمونے کی انحطاط کا سبب بن رہا تھا لیکن یہ کہ نمونے کے رقبے کو تابکاری کو کم کرکے حل کیا جا سکتا تھا۔ بعد کے مطالعات نے بہاؤ کی حد کی حدود کی نشاندہی کی ہے جو ایس آر سی ڈی پروٹین کی انحطاط کو جنم دیتی ہیں۔ والیس لیب سے ایس آر سی ڈی کی ترقی کے ابتدائی سالوں تک کے ان پٹ میں ایس آر سی ڈی اور سی سی ڈی سپیکٹرو فوٹو میٹرز کی انشانکن اور معیاری کاری کا تعارف، سی ڈی ٹول، اور سی ڈی ٹول ایکس کا استعمال کرتے ہوئے سپیکٹرم ڈیٹا پر کارروائی کرنے کے لیے سافٹ ویئر کی تخلیق، اور ڈائکرو ویب کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا کا تجزیہ کرنا، اور ان ڈیٹا کے تجزیے کی حمایت کے لیے پروٹین کے حوالہ ڈیٹا سیٹوں کی نسل بھی شامل تھی۔ مزید برآں، اس کی لیب نے کم راستے کی لمبائی کے ساتھ نمونے کے خلیات تیار کیے، اور مواد، (سی اے ایف 2) کا استعمال کرتے ہوئے، جو وی یو وی تابکاری کے لیے شفاف تھا جس نے ایس آر سی ڈی کے نچلے طول موج والے علاقوں میں ڈیٹا جمع کرنے میں نمایاں اضافہ کیا۔ دنیا بھر میں مختلف سنکروٹرون پر نئی ایس آر سی ڈی بیم لائنز تعمیر کی گئیں۔ رنگ، ڈنمارک میں آرہوس یونیورسٹی کے شعبہ طبیعیات اور فلکیات میں، 2005 میں ایک وقف شدہ دوسری نسل کا سنکروٹرون بن گیا۔ بالآخر اس رنگ میں دو ایس آر سی ڈی بیم لائنز، یو وی 1 اور سی ڈی 1 تھیں، جو اے یو-یو وی اور اے یو-سی ڈی کے طور پر 2013/14 میں نئی تیسری نسل کی رنگ، اے ایس ٹی آر آئی ڈی 2 میں منتقل ہوگئیں۔ پیرس، فرانس کے قریب سول سنکروٹرون نے 2005 کے آس پاس ایک وقف شدہ ایس آر سی ڈی بیم لائن، ڈسکو شروع کی۔ ہیروشیما سنکروٹرون ریڈی ایشن سینٹر، جسے ہائی ایس او آر بھی کہا جاتا ہے، میں اسی عرصے کے دوران ایک وی یو وی سی ڈی بیم لائن تعمیر کی گئی تھی، جبکہ تھوڑی دیر بعد 2009 میں بیجنگ، چین میں ایک ایس آر سی ڈی بیم لائن شروع کی گئی تھی۔ یہ خاص بیم لائن اس لحاظ سے منفرد ہے کہ سنکروٹرون جو اس کے روشنی کے منبع کے طور پر کام کرتا ہے وہ بیجنگ الیکٹران پوزیٹرون کولائڈر کا الیکٹران لے جانے والا رنگ بھی ہے۔ 2008 میں بند ہونے والے ایس آر ایس کی جگہ برطانیہ میں ڈائمنڈ لائٹ سورس نے لے لی جس پر 2010 میں استعمال کے لیے ایک ایس آر سی ڈی بیم لائن کھولی گئی۔ ایس آر ایس کی بندش کے ساتھ سی ڈی 12 ایس آر سی ڈی بیم لائن کو جرمنی کے کارلسروہی میں کارلسروہی انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (کے آئی ٹی) کے حصے اے این کے اے سنکروٹران ریڈی ایشن فیسیلٹی (جسے اب کے اے آر اے کہا جاتا ہے) میں منتقل کر کے نصب کر دیا گیا۔ یہ بیم لائن 2011 میں صارفین کے لیے کھولی گئی تھی لیکن 2021 میں بند کر دی گئی تھی۔ فی الحال برازیل کے کیمپیناس میں سیریس سنکروٹرون لائٹ سورس پر زیر تعمیر (جون 2023 تک) ایک نئی ایس آر سی ڈی بیم لائن، سی ای ڈی آر او ہے۔ ایپلی کیشنز کی مثالیں کچھ شائع شدہ کاموں پر روشنی ڈالنا جنہوں نے اپنے تحقیقی مطالعات میں ایس آر سی ڈی کو استعمال کیا ہے اس تکنیک کی طاقت کی بہترین وضاحت کرتا ہے۔ سگنل سے شور کے تناسب میں اضافے کی وجہ سے بہتر تشخیصی تجزیہ موتیابند انسانوں میں اندھے پن کی بنیادی وجہ ہے اور ایک خاص پروٹین، γD-کرسٹلین میں تغیرات کو اس بیماری کی متعدد پیدائشی شکلوں سے جوڑا گیا ہے۔ ایک امینو ایسڈ میوٹیشن، پرولین (پی) سے تھریونین (ٹی) پولی پیپٹائڈ چین کی پوزیشن 23 پر اس بیماری کی کم از کم چار مختلف شکلوں سے منسلک کیا گیا ہے۔ ایس آر سی ڈی کی تحقیقات جنگلی قسم کے پروٹین اور دو اقسام، بیماری میں پائے جانے والے پی 23 ٹی میوٹینٹ، اور ایک متعلقہ ترمیم، پی 23 ایس (پرولین سے سیرائن، کیمیائی طور پر تھریونین سے ملتا جلتا امینو ایسڈ)، موتیابند کی تشکیل کی وجہ کی نوعیت کو قائم کرنے کے لیے کی گئی۔ وجہ کار عنصر کے طور پر دو ممکنہ وجوہات تجویز کی گئیں ؛ اتپریورتن پروٹین کی گھلنشیلتا میں کمی، یا اتپریورتن کے ذریعے متعارف کیے جانے والے پروٹین کی ساخت میں عدم استحکام۔ قابل ذکر بات یہ ہے کہ چونکہ میوٹینٹ میں گھلنشیلتا محدود تھی، لیب پر مبنی سی ڈی مشینیں صرف بہت شور والا سپیکٹرم فراہم کرنے کے قابل تھیں اور اس کے نتیجے میں اعداد و شمار ناقابل فہم تھے۔ تاہم، تیار کردہ ایس آر سی ڈی سپیکٹرا میں ان کے ڈیٹا سے وابستہ بہت کم شور تھا، بشمول میوٹینٹ، اور واضح طور پر ظاہر کیا کہ جنگلی قسم، میوٹینٹ، اور متعلقہ پروٹین کے ڈھانچے سب میں بہت مماثلت تھی۔ ان اعداد و شمار نے یہ بھی ثابت کیا کہ اتپریورتن نے تھرمل ڈی نیچوریشن میں استحکام برقرار رکھا، جو جنگلی قسم کے پروٹین سے بہت ملتا جلتا ہے۔ اعداد و شمار نے اس بات کی تصدیق کی کہ موتیابند کا سبب بننے والا عنصر P23T اتپریورتن سے وابستہ گھلنشیلتا میں کمی تھی نہ کہ پروٹین کے استحکام میں تبدیلیاں۔ اعلی درجے کی لچک کی وجہ سے، بیکٹیریل وولٹیج گیٹڈ سوڈیم چینلز کے ایکسٹرا میمبرینس سی-ٹرمینل ڈومین کی ساخت کا تعین کرنا مشکل ثابت ہوا تھا۔ مصنوعی چینلز کی ایک سیریز کا استعمال کرتے ہوئے جہاں اس سی-ٹرمینل ڈومین کو کاٹ دیا گیا تھا، کچھ معاملات میں تعمیرات کے درمیان ایک واحد امینو ایسڈ کے فرق کی وجہ سے، والیس لیب نے اس خطے کی ساخت کی کامیابی سے شناخت کے لیے ایس آر سی ڈی کا استعمال کیا۔ اندرونی طور پر بے ترتیب پروٹین (آئی ڈی پی) اور اندرونی طور پر بے ترتیب علاقے (آئی ڈی آر) اندرونی طور پر بے ترتیب پروٹین (آئی ڈی پی) حل میں بہت محدود پیدائشی ڈھانچہ رکھتے ہیں لیکن خاص طور پر جب پروٹین یا آر این اے جیسے پارٹنر مالیکیولز کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تو شکل اختیار کرتے ہیں۔ تاہم، ان کے نتیجے میں ساخت اکثر اس تعامل سے طے ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، کچھ پروٹینوں میں ساخت کے بغیر ترتیب کے حصے ہوتے ہیں، جنہیں اندرونی طور پر بے ترتیب علاقے (آئی ڈی آر) کہا جاتا ہے، جو تعامل پر ساخت بھی حاصل کرتے ہیں۔ مختلف شراکت داروں کے ساتھ مختلف شکلیں ہونے کا مطلب ہے کہ وہ فعال ہونے کے ساتھ ساتھ ساختی طور پر لچکدار بھی ہیں، جو انہیں سگنلنگ کے راستوں کے لیے مرکزی طور پر اہم بناتے ہیں اور مثال کے طور پر ریگولیشن/کنٹرول عوامل کے طور پر۔ آئی ڈی پیز (اور آئی ڈی آر اگر باقی پروٹین سے الگ تھلگ ہونے کے قابل ہیں) حل میں ایک الگ ایس آر سی ڈی سپیکٹرم کی ظاہری شکل رکھتے ہیں جس کا مطلب ہے کہ ان کے سپیکٹرم میں ہونے والی تبدیلیاں جو تعاملات کے ذریعے پیدا ہوتی ہیں وہ اس بات کی بصیرت حاصل کرنے کا ایک مثالی موقع فراہم کرتی ہیں کہ ساختی اور فعال طور پر کیا ہو رہا ہے۔ اس کے علاوہ، ایس آر سی ڈی کے مطالعات سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ جب ان پروٹینوں سے حل کرنے والے پانی کو ہٹا دیا جاتا ہے، تو ایک فلم پیدا ہوتی ہے، اس کی ساخت میں اضافہ ہوتا ہے اور زیادہ سی ڈی ٹرانزیشن بینڈ کو نچلے وی یو وی طول موج والے علاقے میں ماپا جا سکتا ہے کیونکہ پانی جذب کرنے والا بینڈ موجود نہیں ہوتا ہے۔ مائیلن موصلیت کی چادر ہے جو مرکزی، (سی این ایس) اور پردیی اعصابی نظام، (پی این ایس) میں اعصابی خلیے کے محوروں کو گھیرنے کے لیے بنتی ہے، اس طرح برقی قوت، ایکشن پوٹینشل کو بڑھاتا اور برقرار رکھتا ہے، جو ان کے ساتھ بھیجا جاتا ہے۔ زیادہ تر لپڈ سے بنے، مائیلن اجزاء کے اندر مخصوص پروٹین ہوتے ہیں جن کے کردار مائیلن کو منسلک تہوں میں تشکیل دینا ہوتے ہیں۔ ان میں سے دو پروٹین مائیلن بیسک پروٹین (ایم بی پی) ہیں، جو بنیادی طور پر سی این ایس میں ایک آئی ڈی پی ہے، اور مائیلن پروٹین زیرو (پی 0) جس میں ایک آئی ڈی آر سیکشن (پی 0 سی ٹی) ہوتا ہے اور پی این ایس کے اندر کلیدی حیثیت رکھتا ہے۔ ایم بی پی اور پی 0 سی ٹی کو ایک مطالعہ میں استعمال کیا گیا جس میں ایس آر سی ڈی ڈیٹا کو ایک کلیدی عنصر کے طور پر استعمال کیا گیا تاکہ یہ قائم کیا جا سکے کہ آیا ڈیپ مائنڈ کے تیار کردہ مصنوعی ذہانت پروگرام الفافولڈ 2 کے ذریعہ تیار کردہ ان کے آئی ڈی پی اور آئی ڈی آر پروٹین ڈھانچوں کی پیش گوئیوں کی کوئی اہمیت ہے یا نہیں۔ پی ڈی بی 2 سی ڈی، ایک پیکیج جو پروٹین جوہری نقاط سے ایس آر سی ڈی سپیکٹرا پیدا کرتا ہے، کو الفا فولڈ 2 ڈھانچوں سے سپیکٹرا کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا گیا تھا، اور پھر ان سپیکٹرا کا موازنہ مختلف ماحول کے حالات میں ایم بی پی اور پی 0 سی ٹی پروٹین سے جمع کیے گئے ایس آر سی ڈی تجرباتی سپیکٹرا سے کیا گیا۔ حل، ڈٹرجنٹ اور لپڈ سے منسلک ریاستیں۔ مطالعہ نے بتایا کہ ایس آر سی ڈی موازنہ سے، ایم بی پی اور پی 0 سی ٹی کے لیے الفا فولڈ 2 کی طرف سے پیش گوئی کردہ ڈھانچے ان سے مضبوط مشابہت رکھتے ہیں جب وہ پروٹین ایس آر سی ڈی سگنلز کی لپڈ جھلی شوگر ترمیم سے منسلک تھے۔ پروٹین کے ڈھانچے میں پائی جانے والی ایک بڑی خصوصیت پوسٹ ٹرانسلیشنل ترمیم کے ذریعے مخصوص امینو ایسڈ کے باقیات میں شکر (گلائکوسیلیشن) کا اضافہ ہے۔ چینی کے پیچیدہ ڈھانچے کو ان مقامات سے جوڑا جا سکتا ہے، اور یہ ان پروٹینوں کی خصوصیات میں کافی حد تک ترمیم کر سکتا ہے، جو ان کی موجودگی کی ایک بنیادی وجہ ہے۔ منسلک شکر کچھ پروٹین کو ان کی صحیح شکل میں جوڑنے میں مدد کر سکتی ہے ؛ لہذا، پروٹین کی ساخت کو متاثر کرنا ایک ممکنہ نتیجہ ہے۔ ایس آر سی ڈی مثالی طور پر کسی بھی تشکیلی اختلافات کا تعین کرنے کے لیے موزوں ہے جو براہ راست مختلف ماحول سے پیدا ہو سکتے ہیں کیونکہ وی یو وی خطے میں طول موج کی توسیع کی حد ہے جو زیادہ سے زیادہ معلومات فراہم کرتی ہے۔ تاہم، منسلک شکر ایس آر سی ڈی سگنل میں حصہ ڈال سکتے ہیں کیونکہ ان کی منتقلی سپیکٹرم کے وی یو وی سرے کی طرف زیادہ واقع ہوتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ان کی موجودگی کے نتیجے میں پروٹین کی ثانوی ساخت کے مواد کی درست پیمائش حاصل کرنے میں مسئلہ پیدا ہو سکتا ہے۔ ماٹسو۔ اور گیکو نے منتخب ساکرائڈز کے وی یو وی سی ڈی سپیکٹرا کا تاریخی مطالعہ تیار کیا، اس طرح یہ ظاہر ہوتا ہے کہ گلائکوپروٹین ان کے چینی کے مواد سے ان کے سپیکٹرا میں حصہ ڈالیں گے۔ اس اور مزید مطالعات سے انہوں نے یہ ظاہر کیا کہ شکر سے پیدا ہونے والی ایس آر سی ڈی سپیکٹرم خصوصیات کو ان کی تشکیل کے اندر بہت سے عوامل سے منسوب کیا جا سکتا ہے: ساکرائڈ کے سی 1 ایٹم کے بارے میں ہائیڈروکسیل گروپ کی تشکیل (الفا یا بیٹا تشکیل، یا بالترتیب شوگر رنگ کے سطح پر تقریبا محوری یا استوائی)، باقی ہائیڈروکسیل گروپوں کی محوری یا استوائی پوزیشننگ، سی 5 ہائیڈروکسمیتھائل گروپ کی ٹرانس یا گاؤچ نوعیت، اور شوگر مونومرز کے درمیان گلائکوسیڈک لنک (1-4 یا 1-6)۔ اس معلومات کو استعمال کرتے ہوئے، والیس گروپ نے ایسے تجربات میں وولٹیج گیٹڈ سوڈیم چینل کے گلائکوسیلیشن کی تحقیقات کیں جو اس حقیقت پر انحصار کرتے تھے کہ اجزاء کے مرکب کا سی ڈی (ایس آر سی ڈی) سپیکٹرم ان تمام اجزاء کا مجموعہ ہے۔ اس کا مقصد یہ قائم کرنا تھا کہ آیا ساخت سے منسلک شکر کے ساتھ اور اس کے بغیر چینل کے سہ جہتی ڈھانچے میں فرق تھا۔ جب شکر منسلک ہوتے ہیں تو کیا گلائکوسیلیشن نے ان چینلز کے کام میں کوئی اہم کردار ادا کیا؟ ایس آر سی ڈی سپیکٹرا کے تین تجرباتی سیٹ جمع کیے گئے۔ غیر گلائکوسیلیٹڈ اور گلائکوسیلیٹڈ چینل ڈھانچے اور چینی کے الگ تھلگ اجزاء میں سے ایک جو مل کر چینل سے منسلک ہوتے ہیں۔ غیر گلائکوسیلیٹڈ چینل کے سپیکٹرم کو گلائکوسیلیٹڈ چینل سے ہٹاتے ہوئے انہوں نے یہ ظاہر کیا کہ اس کے نتیجے میں فرق سپیکٹرم چینی کے اجزاء سے مطابقت رکھتا ہے۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ گلائکوسیلیٹڈ اور غیر گلائکوسیلیٹڈ چینل کے ڈھانچوں کے درمیان کوئی ساختی فرق نہیں تھا، لہذا چینی کے منسلک نے ان کے فنکشن میں کوئی کلیدی کردار ادا نہیں کیا تیل کے پانی کے انٹرفیس پر گلوبولر پروٹین کی تشکیلی تبدیلیاں سب سے پہلے اس طریقہ کے ذریعے 2010 میں مطالعہ کیا گیا۔، ایک حالیہ تحقیقات نے ایس آر سی ڈی کا استعمال حل میں ساخت میں فرق کی جانچ کرنے کے لیے کیا اور جب تیل کے پانی کے انٹرفیس پر، سمندری گھاس، بیکٹیریا اور آلو سے حاصل ہونے والے پیپٹائڈز کے ممکنہ ایملسفائنگ ایجنٹوں کے طور پر۔ مطالعہ شدہ ان میں سے، بیکٹیریا سے حاصل ہونے والا پیپٹائڈ ایک ایملسیفائنگ ایجنٹ اور اینٹی آکسیڈینٹ کمپاؤنڈ کو مستحکم کرنے دونوں میں سب سے زیادہ موثر ثابت ہوا۔ موجودہ بیم لائنز دنیا بھر میں متعدد ایس آر سی ڈی بیم لائنز موجود ہیں، یا تعمیر کی جا رہی ہیں (2023 تک)، جیسا کہ ٹیبل میں درج ہے۔ 2022 تک سابق ایس آر سی ڈی بیم لائن سی ڈی 12 (کے اے آر اے پر) کے اجزاء اب ڈسکو بیم لائن پر نصب ہیں یہ سہولت بیجنگ الیکٹران پوزیٹرون کولائڈر (بی ای پی سی) کے حصے کے طور پر بھی چلتی ہے اس بیم لائن پر دو ماڈیول (اے اور بی) موجود ہیں یہ بیم لائن زیر تعمیر ہے اور جون 2023 تک اسے اپنی "پہلی روشنی" موصول ہوئی۔ حوالہ جات سپیکٹروسکوپی