نوبل انعام يافته ڪيري موليس، ڊي اين اي پوليميرس چين جي رد عمل جو موجد، فوت ٿي ويو آهي

ڪيمسٽري ۾ نوبل انعام يافته آمريڪي سائنسدان ڪيري موليس 74 سالن جي ڄمار ۾ ڪيليفورنيا ۾ لاڏاڻو ڪري ويو. سندس زال موجب، موت 7 آگسٽ تي ٿيو. نمونيا جي ڪري دل ۽ سانس جي ناڪامي جو سبب آهي.

خود جيمس واٽسسن، ڊي اين اي ماليڪيول جو دريافت ڪندڙ، اسان کي بائيو ڪيمسٽري ۾ سندس تعاون بابت ٻڌائيندو ۽ جنهن لاءِ کيس نوبل انعام مليو.

جيمس واٽسسن، اينڊريو بيري، کیون ڊيوس پاران ڪتاب مان اقتباس

ڊي اين اي. جينياتي انقلاب جي تاريخ

باب 7. انساني جينوم. زندگي جو منظر

...
پوليميرس زنجير ردعمل (PCR) 1983 ۾ بايو ڪيمسٽ ڪيري موليس پاران ايجاد ڪئي وئي، جيڪو سيٽس ۾ ڪم ڪيو. هن ردعمل جي دريافت ڪافي قابل ذڪر هئي. موليس بعد ۾ ياد ڪيو: ”اپريل 1983ع جي هڪ جمعي جي شام، مون کي هڪ مڪتبه فڪر هو. مان ڦيٿي جي پٺيان، اتر ڪيليفورنيا ۾، چنڊ جي روشنيءَ ۾ هلندي هلندي هلندي هلندي هلندي هلندي هئي، جيڪا ريڊ ووڊ ٻيلن جي سرزمين هئي. اها ڳالهه متاثر ڪندڙ آهي ته اها اهڙي حالت ۾ هئي جو انسپائريشن کيس متاثر ڪيو. ۽ اهو نه آهي ته اتر ڪيليفورنيا ۾ خاص رستا آهن جيڪي بصيرت کي فروغ ڏين ٿا؛ اهو صرف اهو آهي ته هن جي دوست هڪ ڀيرو موليس کي برفاني ٻٽي گاڏين جي رستي تي لاپرواهيءَ سان تيز رفتاريءَ سان هلندي ڏٺو ۽ هن کي ڪا به تڪليف نه ڏني. هڪ دوست نيو يارڪ ٽائمز کي ٻڌايو: ”مولس هڪ خواب ڏٺو هو ته هو ڳاڙهي ڪاٺ جي وڻ سان ٽڪرائجي مري ويندو. ان ڪري، هو ڊرائيونگ ڪندي ڪنهن به شيءِ کان نه ڊڄندو آهي، جيستائين روڊ جي ڀرسان ڳاڙهي ڪاٺ جا وڻ نه هجن. روڊ تي ڳاڙهي ڪاٺين جي موجودگي موليس کي ڌيان ڏيڻ تي مجبور ڪيو ۽... هتي اها هئي، هڪ بصيرت. موليس کي 1993 ۾ ڪيمسٽري ۾ نوبل انعام حاصل ڪيو ويو ان جي ايجاد لاء ۽ ان کان پوء هن جي عملن ۾ اڃا به اجنبي بڻجي ويو آهي. مثال طور، هو اصلاح پسند نظريي جو حامي آهي ته ايڊز جو HIV سان واسطو نه آهي، جنهن خاص طور تي هن جي پنهنجي شهرت کي نقصان پهچايو ۽ ڊاڪٽرن سان مداخلت ڪئي.

PCR هڪ بلڪل سادي ردعمل آهي. ان کي انجام ڏيڻ لاءِ، اسان کي ٻن ڪيميائي طور تي ٺھيل پرائمر جي ضرورت آھي، جيڪي گھربل ڊي اين اي فريگمينٽ جي مختلف اسٽرينڊن جي مخالف سرن کي پورو ڪن ٿيون. پرائمر سنگل اسٽرينڊ ڊي اين اي جا ننڍا حصا آهن، جن مان هر هڪ جي ڊيگهه ۾ 20 بنيادي جوڙو آهن. پرائمر جي خاصيت اها آهي ته اهي ڊي اين اي سيڪشن سان ملن ٿا جن کي وڌائڻ جي ضرورت آهي، يعني ڊي اين اي ٽيمپليٽ.

(تصوير تي ڪلڪ ڪري سگھجي ٿو) ڪيري موليس، پي سي آر جو موجد

PCR جي خاصيت ٽيمپليٽ ۽ پرائمر، مختصر مصنوعي oligonucleotides جي وچ ۾ مڪمل ڪمپليڪس جي ٺهڻ تي ٻڌل آهي. هر پرائمر ڊبل-اسٽرينڊ ٽيمپليٽ جي هڪ اسٽرينڊ سان مڪمل آهي ۽ وڌايل علائقي جي شروعات ۽ پڇاڙي کي محدود ڪري ٿو. حقيقت ۾، نتيجو "ميٽرڪس" هڪ مڪمل جينوم آهي، ۽ اسان جو مقصد ان کان اسان جي دلچسپي جي ٽڪرن کي الڳ ڪرڻ آهي. ائين ڪرڻ لاءِ، ڊبل اسٽرينڊ ڊي اين اي ٽيمپليٽ کي ڪيترن ئي منٽن لاءِ 95 °C تي گرم ڪيو ويندو آهي ته جيئن ڊي اين اي اسٽرينڊ کي الڳ ڪري سگهجي. ان مرحلي کي ڊنيچريشن (Denaturation) چئبو آهي ڇاڪاڻ ته ڊي اين اي جي ٻن حصن جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ ٽٽي ويندا آهن. هڪ دفعو سٽون الڳ ٿي وينديون آهن، گرمي پد کي گهٽايو ويندو آهي ته پرائمر کي واحد-اسٽريٽ ٽيمپليٽ سان پابند ڪرڻ جي اجازت ڏني وڃي. ڊي اين اي پوليمريز ڊي اين اي جي نقل کي شروع ڪري ٿو نيوڪليوٽائيڊ زنجير جي وڌاءَ سان. اينزيم ڊي اين اي پوليمريز ٽيمپليٽ اسٽرينڊ کي نقل ڪري ٿو پرائمر طور استعمال ڪندي پرائمر يا ڪاپي ڪرڻ لاءِ مثال. پهرين چڪر جي نتيجي ۾، اسان هڪ خاص ڊي اين اي سيڪشن جي ڪيترن ئي ترتيب وار ٻيڻو حاصل ڪندا آهيون. ان کان پوء اسان هن عمل کي ورجائي. هر چڪر کان پوء اسان ٻه ڀيرا مقدار ۾ ٽارگيٽ علائقو حاصل ڪندا آهيون. پنجويهه PCR سائيڪلن کان پوءِ (يعني ٻن ڪلاڪن کان به گهٽ وقت ۾)، اسان وٽ اسان جي دلچسپيءَ جو ڊي اين اي علائقو اصل کان 225 ڀيرا وڌيڪ آهي (يعني اسان ان کي تقريبن 34 ملين ڀيرا وڌايو آهي). درحقيقت، ان پٽ تي اسان کي پرائمر، ٽيمپليٽ ڊي اين اي، ڊي اين اي پوليميرس اينزيم ۽ مفت بيسز A، C، G ۽ T جو هڪ مرکب ملي ٿو، هڪ مخصوص رد عمل جي پيداوار جو مقدار (پرائمر طرفان محدود) تيزي سان وڌي ٿو، ۽ تعداد ”ڊگهي“ ڊي اين اي ڪاپيون لڪير آهن، تنهن ڪري رد عمل جي شين ۾ غالب آهي.

گهربل ڊي اين اي سيڪشن جي واڌاري: پوليميرس زنجير ردعمل

پي سي آر جي شروعاتي ڏينهن ۾، مکيه مسئلو هي هو: هر گرم ڪرڻ واري چڪر کان پوء، ڊي اين اي پوليمريز کي رد عمل جي مرکب ۾ شامل ڪرڻو پوندو هو، ڇاڪاڻ ته اهو 95 ° C جي گرمي پد تي غير فعال ٿي ويو. تنهن ڪري، ان کي ٻيهر شامل ڪرڻ ضروري هو هر هڪ 25 چڪر کان اڳ. رد عمل جو طريقو نسبتا غير موثر هو، تمام گهڻو وقت ۽ پوليميرس اينزيم جي ضرورت هئي، ۽ مواد تمام مهانگو هو. خوش قسمت، مادر فطرت بچاء لاء آيو. ڪيترائي جانور 37 ° C کان وڌيڪ گرمي پد تي آرام سان محسوس ڪن ٿا. انگ اکر 37 ° C اسان لاء اهم ڇو ٿي ويا؟ اهو ان ڪري ٿيو آهي جو اهو درجه حرارت E. coli لاءِ مناسب آهي، جنهن مان PCR لاءِ پوليميرس اينزائم اصل ۾ حاصل ڪيو ويو هو. فطرت ۾ اهڙا microorganisms آهن جن جي پروٽين، قدرتي چونڊ جي لکين سالن کان وڌيڪ، تيز گرمي پد جي خلاف وڌيڪ مزاحمتي بڻجي چڪا آهن. اهو thermophilic بيڪٽيريا مان DNA polymerases استعمال ڪرڻ جي تجويز ڏني وئي آهي. اهي اينزايمز thermostable ٿي ويا ۽ ڪيترن ئي رد عمل جي چڪر کي منهن ڏيڻ جي قابل هئا. انهن جي استعمال ان کي آسان ۽ خودڪار ڪرڻ ممڪن بڻائي PCR. پهرين thermostable ڊي اين اي پوليميريز مان هڪ بيڪٽيريا Thermus aquaticus کان ڌار ڪيو ويو، جيڪو Yellowstone نيشنل پارڪ جي گرم چشمن ۾ رهندو آهي، ۽ ان جو نالو Taq پوليميرس رکيو ويو.

پي سي آر جلدي انساني جينوم پروجيڪٽ جو ڪم هارس بڻجي ويو. عام طور تي، اهو عمل موليس پاران تيار ڪيل هڪ کان مختلف ناهي، اهو صرف خودڪار ڪيو ويو آهي. اسان هاڻي دھیمي ذهانت رکندڙ گريجوئيٽ شاگردن جي ميڙ تي منحصر نه رهيا هئاسين جيڪي وڏي محنت سان پلاسٽڪ ٽيسٽ ٽيوبن ۾ مائع جا قطرا وجهي رهيا هئا. جديد ليبارٽريز ۾ جيڪي ماليڪيولر جينياتي تحقيق ڪري رهيا آهن، اهو ڪم روبوٽڪ ڪنويرز تي ڪيو ويندو آهي. پي سي آر روبوٽس هڪ ترتيب ڏيڻ واري منصوبي ۾ شامل آهن جيترو انساني جينوم وڏي مقدار ۾ گرمي-مستحڪم پوليمريز سان مسلسل ڪم ڪري ٿو. انساني جينوم پروجيڪٽ تي ڪم ڪندڙ ڪجهه سائنسدان پي سي آر پيٽنٽ جي مالڪ، يورپي صنعتي دواسازي ديو Hoffmann-LaRoche پاران استعمال ٿيندڙ سامان جي قيمت ۾ شامل ڪيل غير معقول طور تي اعلي رائلٽيز کان ناراض ٿي ويا.

ٻيو ”ڊرائيونگ اصول“ خود ڊي اين اي ترتيب ڏيڻ جو طريقو هو. هن طريقي جو ڪيميائي بنياد ان وقت نئون نه رهيو هو: Interstate Human Genome Project (HGP) اهو ئي ذهين طريقو اختيار ڪيو جيڪو فريڊ سينجر 1970ع جي وچ ڌاري ترقي ڪئي هئي. جدت آٽوميشن جي پيماني ۽ درجي ۾ رکي ٿي جيڪا ترتيب حاصل ڪرڻ جي قابل هئي.

خودڪار ترتيب اصل ۾ ڪيليفورنيا انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي ۾ لي هوڊ جي ليبارٽري ۾ ترقي ڪئي وئي. هن مونٽانا ۾ هاءِ اسڪول ۾ شرڪت ڪئي ۽ ڪاليج فٽبال کيڏايو هڪ ڪوارٽر بيڪ طور؛ هود جي مهرباني، ٽيم هڪ ڀيرو کان وڌيڪ رياستي چيمپئن شپ کٽي. هن جي ٽيم ڪم جون صلاحيتون پڻ هن جي سائنسي ڪيريئر ۾ هٿ آيون. هوڊ جي ليبارٽري کي ڪيمسٽ، حياتيات جي ماهرن ۽ انجنيئرن جي هڪ متحرڪ عملدار طرفان عملدار ڪيو ويو، ۽ هن جي ليبارٽري جلد ئي ٽيڪنالاجي جدت ۾ هڪ اڳواڻ بڻجي وئي.

حقيقت ۾، خودڪار ترتيب ڏيڻ جو طريقو لائيڊ سمٿ ۽ مائڪ هنڪپلر پاران ايجاد ڪيو ويو. مائڪ هنڪپلر، پوءِ هوڊ جي ليبارٽري ۾ ڪم ڪري رهيو هو، لوئڊ سمٿ سان هڪ بهتر ترتيب واري طريقي جي تجويز سان رابطو ڪيو جنهن ۾ هر قسم جو بنياد مختلف رنگن سان هوندو. اهڙو خيال سنجر جي عمل جي ڪارڪردگي کي چار ڀيرا ڪري سگهي ٿو. سنجر ۾، جڏهن هر چئن ٽيوبن ۾ ترتيب ڏني وئي آهي (بيس جي تعداد جي مطابق)، ڊي اين اي پوليميرس جي شموليت سان، مختلف لمبائي جي oligonucleotides جو هڪ منفرد سيٽ ٺهيل آهي، جنهن ۾ هڪ پرائمري ترتيب شامل آهي. اڳيون، فارمامائيڊ کي زنجير جي علحدگيء لاء ٽيوب ۾ شامل ڪيو ويو ۽ چار لين تي polyacrylamide gel electrophoresis ڪيو ويو. سمٿ ۽ هنڪاپيلر جي نسخي ۾، ڊيوڊ آڪسينيوڪليوٽيڊس کي چار مختلف رنگن سان ليبل ڪيو ويو آهي ۽ پي سي آر هڪ ٽيوب ۾ ڪيو ويندو آهي. ان کان پوء، polyacrylamide gel electrophoresis جي دوران، جيل تي هڪ مخصوص جڳهه تي هڪ ليزر شعاع رنگن جي سرگرمي کي تيز ڪري ٿو، ۽ ڊيڪٽر اهو طئي ڪري ٿو ته هن وقت ڪهڙي نيوڪليوٽائيڊ جيل ذريعي لڏپلاڻ ڪري رهي آهي. شروعات ۾، سمٿ مايوسي پسند هو - هن کي ڊپ هو ته رنگ جي الٽرا-گهٽ دوز استعمال ڪرڻ سان نيوڪليوٽائيڊ علائقن کي الڳ نه ڪيو وڃي. تنهن هوندي به، ليزر ٽيڪنالاجي جي چڱيءَ طرح ڄاڻ هئڻ ڪري، هن جلد ئي خاص فلوروڪروم رنگن کي استعمال ڪندي صورتحال مان نڪرڻ جو رستو ڳولي ورتو، جيڪي ليزر شعاعن جي سامهون اچڻ تي فلورس ٿين ٿا.

(مڪمل نسخو ڪلڪ ڪري - 4,08 MB) فائن پرنٽ: ڊي اين اي سيڪيوئنس سيڪيونس ڪيو ويو آٽوميٽڪ sequencer استعمال ڪندي، حاصل ڪيل آٽوميٽڪ سيڪوئنسنگ مشين مان. هر رنگ چار بنيادن مان هڪ سان ملندو آهي

سنجر ميٿڊ جي ڪلاسڪ ورزن ۾، تجزيو ڪيل ڊي اين اي جو هڪ اسٽرينڊ ڪمپليمينٽري اسٽرينڊ جي ٺهڻ لاءِ ٽيمپليٽ جي طور تي ڪم ڪري ٿو اينزائم ڊي اين اي پوليميرس ذريعي، پوءِ ڊي اين اي جي ٽڪرن جي ترتيب کي سائيز جي حساب سان جيل ۾ ترتيب ڏنو ويو آهي. هر هڪ ٽڪرو، جيڪو ڊي اين اي ۾ شامل ڪيو ويندو آهي، جيڪو ٺهڪندڙ دوران ۽ بعد ۾ رد عمل جي شين جي ڏسڻ جي اجازت ڏئي ٿو، ٽرمينل بيس سان لاڳاپيل فلورسنٽ رنگ سان ليبل ڪيو ويو آهي (هن تي بحث ڪيو ويو ص. 124)؛ تنهن ڪري، هن ٽڪڙي جو fluorescence ڏنو بنياد لاء هڪ سڃاڻپ ڪندڙ ٿيندو. پوءِ اهو سڀ ڪجهه باقي رهي ٿو ڳولا ڪرڻ ۽ رد عمل جي شين کي ڏسڻ. نتيجن کي ڪمپيوٽر ذريعي تجزيو ڪيو ويو آهي ۽ چئن نيوڪليوٽائيڊس سان ملندڙ گھڻن رنگن جي چوٽي جي ترتيب جي طور تي پيش ڪيو ويو آهي. ان کان پوءِ معلومات سڌو سنئون ڪمپيوٽر جي انفارميشن سسٽم ۾ منتقل ڪئي ويندي آهي، جنهن ۾ وقت ضايع ڪندڙ ۽ ڪڏهن ڪڏهن ڏکوئيندڙ ڊيٽا انٽري واري عمل کي ختم ڪيو ويندو آهي جنهن جي ترتيب کي تمام ڏکيو بڻائي ڇڏيو هو.

» ڪتاب بابت وڌيڪ معلومات لاء، مهرباني ڪري دورو ڪريو پبلشر جي ويب سائيٽ
» مضمونن جو جدول
» اقتباس

Khabrozhiteli لاءِ ڪوپن تي 25٪ رعايت - پي سي آر

جو ذريعو: www.habr.com