आईपीटीजी क्या है?

आईपीटीजी(आइसोप्रोपाइल) - डी-थियोगैलेक्टोसाइड एक कृत्रिम रूप से संश्लेषित यौगिक है जिसका व्यापक रूप से आणविक जीव विज्ञान और आनुवंशिक इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। IPTG की संरचना लैक्टोज के समान होती है, लेकिन रासायनिक गुणों में भिन्न होती है। आईपीटीजी में प्रतिक्रिया गुणों की एक श्रृंखला है, जिसमें हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएं, लैक्टेज के साथ बातचीत और अन्य एंजाइमों के साथ बातचीत शामिल है। ये प्रतिक्रियाशील गुण आईपीटीजी को जीन अभिव्यक्ति विनियमन और प्रोटीन अभिव्यक्ति का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बनाते हैं। प्रयोगों के लिए आईपीटीजी का उपयोग करते समय, प्रयोगात्मक परिणामों की सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इसकी स्थिरता और अन्य यौगिकों के साथ बातचीत पर ध्यान देना आवश्यक है।

(उत्पाद लिंक 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-hemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html )

(उत्पाद लिंक 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-hemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html)

1. हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया:

आईपीटीजी उच्च तापमान या अम्लीय परिस्थितियों में हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं से गुजर सकता है। हाइड्रोलिसिस से आईपीटीजी का थायोगैलेक्टोसाइड्स और आइसोप्रोपेनॉल में विघटन हो सकता है। इसलिए, आईपीटीजी की स्थिरता और गतिविधि को बनाए रखने के लिए प्रयोग में अत्यधिक उच्च तापमान या अम्लीय स्थितियों का उपयोग करने से बचना आवश्यक है। जैविक प्रयोगों में, आईपीटीजी का उपयोग आमतौर पर जीन अभिव्यक्ति और प्रोटीन क्रिस्टलीकरण को प्रेरित करने के लिए किया जाता है। इसकी क्रिया का तंत्र लाख से बंधने से होता है|लैक्टोज ऑपेरॉन में उत्पाद, इसकी संरचना को बदलता है, जिससे लैको निकलता है और ट्रांसक्रिप्शन को और सक्रिय करता है। यह प्रेरक ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन तंत्र आईपीटीजी को जीन अभिव्यक्ति विनियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

2. लैक्टेज के साथ इंटरेक्शन:

IPTG और लैक्टेज के बीच परस्पर क्रिया इसकी सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं में से एक है। लैक्टेज एक एंजाइम है जिसका उपयोग लैक्टोज को ग्लूकोज और गैलेक्टोज में विघटित करने के लिए किया जाता है। आईपीटीजी की संरचना लैक्टोज के समान है और यह लैक्टेज के प्रेरण स्थल से जुड़ सकती है, जिससे लैक्टेज का प्रतिलेखन सक्रिय हो जाता है। यह इंटरैक्शन आईपीटीजी को जीन अभिव्यक्ति विनियमन और प्रोटीन अभिव्यक्ति के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बनाता है।

आईपीटीजी और लैक्टेज के बीच परस्पर क्रिया जैव रसायन के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण शोध विषय है। लैक्टेज एक एंजाइम है जो लैक्टोज को गैलेक्टोज और ग्लूकोज में तोड़ सकता है, जबकि आईपीटीजी एक प्रेरक है जो लैक्टेज की अभिव्यक्ति को प्रेरित कर सकता है।

सबसे पहले, आइए लैक्टेज पर एक नज़र डालें। लैक्टेज एक प्रकार का एंजाइम है जिसका उत्पादन होता है - गैलेक्टोसिडेज़ और एसिटाइलट्रांसफेरेज़ से बना एक जटिल एंजाइम। इसका कार्य लैक्टोज को गैलेक्टोज और ग्लूकोज में तोड़ना है, ताकि शरीर इन मोनोसेकेराइड को अवशोषित और उपयोग कर सके। स्तनधारियों में, दूध छुड़ाने के बाद लैक्टेज की गतिविधि आमतौर पर धीरे-धीरे कम हो जाती है, जिससे वयस्क जानवरों के लिए लैक्टोज को पचाना मुश्किल हो जाता है। हालाँकि, कुछ सूक्ष्मजीवों में लैक्टेज की गतिविधि अधिक होती है, जो उन्हें डेयरी उत्पादों में बढ़ने और प्रजनन करने की अनुमति देती है।

आईपीटीजी और लैक्टेज के बीच बातचीत में मुख्य रूप से लैक्टेज की अभिव्यक्ति को प्रेरित करना शामिल है। लैक्टोज ऑपेरॉन में, लाख|एक नियामक जीन है जो एक दमनकारी प्रोटीन को एनकोड करता है। लाख का कार्य|उत्पाद को विनियमित करना है - गैलेक्टोसिडेज़ की अभिव्यक्ति। लैक्टोज़ की अनुपस्थिति में लाख की रचना|उत्पाद में परिवर्तन, प्रमोटर की बाइंडिंग साइट से बहाव, आरएनए पोलीमरेज़ को प्रमोटर से जुड़ने और ट्रांसक्राइब करने की अनुमति देना - गैलेक्टोसिडेज़ के लिए जीन। हालाँकि, जब IPTG लाख से बंध जाता है|उत्पाद, यह गठनात्मक परिवर्तन प्रेरित करता है, जिससे लाख|उत्पादों को प्रमोटर की बाइंडिंग साइट को छोड़ना होगा, जिससे ट्रांसक्रिप्शन सक्रिय होगा। यह प्रेरक ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन तंत्र आईपीटीजी को जीन अभिव्यक्ति विनियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

लैक्टेज की अभिव्यक्ति को प्रेरित करने के अलावा, आईपीटीजी प्रोटीन क्रिस्टलीकरण को भी बढ़ावा दे सकता है। प्रोटीन क्रिस्टलीकरण प्रयोगों में, आईपीटीजी, एक गैर प्राकृतिक अमीनो एसिड व्युत्पन्न के रूप में, कुछ प्रोटीनों से बंध सकता है और उनके क्रिस्टलीकरण को प्रेरित कर सकता है। क्रिस्टलीकरण को प्रेरित करने की यह क्षमता आईपीटीजी को एक महत्वपूर्ण जैविक प्रयोगात्मक अभिकर्मक बनाती है।

3. अन्य एंजाइमों के साथ परस्पर क्रिया:

लैक्टेज के अलावा, आईपीटीजी अन्य एंजाइमों के साथ भी बातचीत कर सकता है। उदाहरण के लिए, आईपीटीजी हो सकता है - थियोगैलेक्टोसाइड और आइसोप्रोपेनॉल का उत्पादन करने के लिए गैलेक्टोसिडेज़ को हाइड्रोलाइज़ करता है। यह इंटरैक्शन प्रयोगात्मक परिणामों को प्रभावित कर सकता है, इसलिए प्रयोग को डिजाइन करते समय आईपीटीजी और अन्य एंजाइमों के बीच संभावित प्रतिक्रियाओं पर विचार करना आवश्यक है।

4. इंट्रासेल्युलर चयापचय के साथ सहभागिता:

कोशिकाओं में आईपीटीजी की चयापचय दर अपेक्षाकृत धीमी होती है, इसलिए कोशिका वृद्धि और चयापचय पर इसका प्रभाव अपेक्षाकृत कम होता है। हालाँकि, कुछ मामलों में, इंट्रासेल्युलर चयापचय प्रक्रियाओं का आईपीटीजी पर प्रभाव पड़ सकता है। उदाहरण के लिए, कोशिकाओं के भीतर सब्सट्रेट प्रतिस्पर्धा आईपीटीजी और लैक्टेज के बीच बातचीत को प्रभावित कर सकती है। इसलिए, प्रयोगों में आईपीटीजी पर इंट्रासेल्युलर चयापचय के संभावित प्रभाव पर ध्यान देना आवश्यक है।

इंट्रासेल्युलर चयापचय एक कोशिका के भीतर समग्र रासायनिक प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करता है, जिसमें ग्लूकोज चयापचय, वसा चयापचय, प्रोटीन चयापचय आदि शामिल हैं। ये चयापचय प्रक्रियाएं कोशिकाओं के अस्तित्व और कार्य के लिए महत्वपूर्ण हैं। एक बहिर्जात यौगिक के रूप में, आईपीटीजी कोशिकाओं के भीतर कुछ घटकों के साथ बातचीत कर सकता है, जिससे इंट्रासेल्युलर चयापचय प्रभावित होता है।

सबसे पहले, आईपीटीजी ग्लूकोज चयापचय को प्रभावित कर सकता है। शर्करा चयापचय कोशिकाओं के भीतर सबसे महत्वपूर्ण चयापचय प्रक्रियाओं में से एक है, जिसमें शर्करा का टूटना और संश्लेषण शामिल है। कुछ मामलों में, आईपीटीजी गैलेक्टोसिडेज़ की गतिविधि को प्रेरित कर सकता है, जो लैक्टोज को गैलेक्टोज और ग्लूकोज में विघटित कर सकता है। यह प्रभाव शर्करा के टूटने और चयापचय को बढ़ावा दे सकता है, जिससे ऊर्जा मिलती है। इसके अलावा, IPTG शर्करा के संश्लेषण और चयापचय को भी प्रभावित कर सकता है। प्रोटीन क्रिस्टलीकरण प्रयोगों में, आईपीटीजी का उपयोग प्रोटीन संश्लेषण प्रक्रिया में भाग लेने के लिए एक गैर प्राकृतिक अमीनो एसिड व्युत्पन्न के रूप में किया जा सकता है।

दूसरे, IPTG वसा चयापचय को प्रभावित कर सकता है। वसा कोशिकाओं में महत्वपूर्ण ऊर्जा पदार्थों में से एक है, और इसका अपघटन और संश्लेषण कोशिकाओं के अस्तित्व और कार्य के लिए महत्वपूर्ण है। कुछ मामलों में, आईपीटीजी लिपोलाइटिक एंजाइमों की गतिविधि को प्रेरित कर सकता है, जिससे वसा अपचय को बढ़ावा मिलता है। इसके अलावा, आईपीटीजी फैटी एसिड के संश्लेषण और चयापचय को भी प्रभावित कर सकता है, जिससे कोशिका वृद्धि और भेदभाव प्रभावित होता है।

अंत में, IPTG प्रोटीन चयापचय को प्रभावित कर सकता है। प्रोटीन क्रिस्टलीकरण प्रयोगों में, आईपीटीजी का उपयोग प्रोटीन संश्लेषण प्रक्रिया में भाग लेने के लिए एक गैर प्राकृतिक अमीनो एसिड व्युत्पन्न के रूप में किया जा सकता है। इसके अलावा, आईपीटीजी प्रोटीन अपचय को भी प्रभावित कर सकता है, जिससे कोशिका वृद्धि और विभेदन नियंत्रित होता है।

5. अन्य प्रतिक्रिया गुण:

उपरोक्त प्रतिक्रिया गुणों के अलावा, IPTG कुछ अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भी भाग ले सकता है। उदाहरण के लिए, आईपीटीजी नए यौगिक बनाने के लिए अन्य यौगिकों के साथ एस्टर विनिमय प्रतिक्रियाओं से गुजर सकता है। इन प्रतिक्रिया गुणों को विशिष्ट प्रयोगात्मक डिज़ाइनों में लागू किया जा सकता है।