آرٽيڪل
ميٿيلين بلو خلين ۾ ڪيئن داخل ٿئي ٿو: اختزال، ٻيهر آڪسيڊيشن، ۽ جھلي ۾ ورهاست
اينڊوٿيليل خلين جي هڪ ڊش ۾ ميٿيلين بلو جو جذب ڏسو ته جيڪو مطلب ظاهر لڳي ٿو، اهو ئي غلط به آهي. ميڊيم پنهنجو نيرو رنگ وڃائي ٿو ۽ خلين ۾ نيرا داڻا ظاهر ٿين ٿا، تنهنڪري لڳي ٿو ته رنگ جھلي مان نيري ماليڪيول جي صورت ۾ گذريو هوندو. تجربا ڪجهه ٻيو ٻڌائين ٿا. نيري صورت تمام گهٽ پار ٿئي ٿي. جيڪا صورت پار ٿئي ٿي اها بي رنگ آهي، ۽ جيڪو نيرو رنگ توهان اندر ڏسو ٿا، اهو پهچڻ کان پوءِ اندر ئي ٺهي ٿو.
هي ابتڙ حقيقت اهم آهي، ڇاڪاڻتہ اها طئي ڪري ٿي ته رنگجڻ مان توهان ڇا ڄاڻي سگهو ٿا ۽ ڇا نٿا ڄاڻي سگهو. نيرا داڻا اهڙي آڪسيڊائز ٿيل رنگ کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو ٻيهر آڪسيڊائز ٿي عضيات ۾ ڦاسي پيو آهي. اهي خلي ۾ موجود رنگ جي ڪل مقدار نٿا ٻڌائين، اختزال ٿيل ذخيري کي ظاهر نٿا ڪن، ۽ حياتياتي اثر نٿا ماپين. ان جو سبب سمجهڻ لاءِ ٽن مرحلن تي نظر وجهو: سطح تي اختزال، اختزال ٿيل صورت جو نفوذ، ۽ اندر ٻيهر آڪسيڊيشن ۽ ڦاسڻ.
ٻئي صورتون مختلف ماليڪيولن وانگر ورتاءُ ڪن ٿيون
آڪسيڊائز ٿيل ميٿيلين بلو هڪ هموار، مثبت چارج رکندڙ حلقن جو نظام آهي. اهو پاڻيءَ ۾ حل ٿئي ٿو، لڳ ڀڳ 600 کان 700 nanometers تي روشني زور سان جذب ڪري ٿو، ۽ نيرو نظر اچي ٿو. اصل نڪتو چارج آهي. چارج رکندڙ، پاڻيءَ سان رغبت رکندڙ ماليڪيول لپڊ جھلي مان آسانيءَ سان نٿو گذري، تنهنڪري علمي ادب ۾ احتياط سان استعمال ٿيندڙ اصطلاح آهي «جھلي مان نسبتاً نه گذرندڙ»، نه ڪي «بلڪل نه گذرندڙ».
اختزال ٿيل ميٿيلين بلو، جنهن کي ليوڪوميٿيلين بلو چيو وڃي ٿو، بي رنگ، بنا چارج جي، ۽ چرٻيءَ ۾ حل ٿيندڙ آهي. چارج هٽايو ته جھلي ڀت رهڻ بند ڪري ٿي. اختزال ٿيل ماليڪيول آسانيءَ سان نفوذ ڪري پار ٿئي ٿو، ۽ اندر وڌيڪ آڪسيڊائز ڪندڙ خاني ۾ پهچڻ کان پوءِ اهو وري اليڪٽران وڃائي، نيري، چارج رکندڙ ۽ ڦاٿل صورت ۾ موٽي سگهي ٿو. تنهنڪري رنگ جي ريڊاڪس ڪيميا ئي ان جي منتقليءَ جو طريقو به آهي. اليڪٽرانن جو تعداد بدلايو ته پارگذرڻ جي صلاحيت به بدلجي ٿي.
پهرئين مرحلي لاءِ اليڪٽران خود خلي مان اچن ٿا. ٿڻائتن جانورن جا خليا پلازما جھليءَ جي آرپار اليڪٽرانن جي منتقلي ڪن ٿا، جنهن ۾ اختزالي مساوي اندروني عطيو ڏيندڙن کان سطح تي موجود قبول ڪندڙن ڏانهن منتقل ٿين ٿا. پلازما جھليءَ جي آرپار هي سرگرمي خلي جو هڪ عام ڪم آهي، جيڪا اڪثر خلين جي قسمن ۾ ملي ٿي. ٿائيازِين رنگن کي سنڀاليندڙ اينڊوٿيليل سطح جي ريڊڪٽيز هڪ اهم پهلوءَ ۾ ٻين جهڙي آهي: اها سائيانائيڊ ۽ ايزائيڊ جي انهن مقدارن جي موجودگيءَ ۾ به ڪم ڪندي رهي ٿي، جيڪي پوءِ وارن مرحلن کي روڪي ڇڏين ٿيون. اهو فرق ئي سڄي ڪهاڻيءَ جو مرڪزي نڪتو آهي.
ورهاست جو تصور پهرين آيو، ۽ ان جذب جي لڳ ڀڳ وضاحت ڪري ڇڏي
1929 ۾، راڪفيلر انسٽيٽيوٽ ۾ ميريئن اِروِن هڪ وڌيڪ سادو سوال پڇيو. شايد رنگ جو داخل ٿيڻ رڳو پاڻيءَ ۽ خلي جي چرٻيءَ وارن تهن جي وچ ۾ ورهاست هجي، ۽ ليبارٽريءَ ۾ ڪلوروفارم جو هڪ تهه انهن چرٻيءَ وارن تهن جي نمائندگي ڪري سگهي. سندس اسپيڪٽروفوٽوميٽريءَ سان دخول بابت مطالعي ۾ رنگ جي آبي محلولن کي ڪلوروفارم سان لوڏيو ويو، ۽ نامياتي مرحلي ۾ منتقل ٿيل مقدار جي ڀيٽ زنده الجيءَ جي خلين ۾ داخل ٿيل مقدار سان ڪئي وئي.
ان ڪم جا ٻه نتيجا اڃا به ڌيان لائق آهن. پهريون، تجارتي ميٿيلين بلو جي محلولن ۾ ٽرائي ميٿائل ٿائونين موجود هو، جنهن کي هاڻي Azure B چيو وڃي ٿو. اها ملاوٽ پاڻ ميٿيلين بلو کان وڌيڪ تيزيءَ سان داخل ٿي، خاص ڪري قلوي pH تي، جتي لپڊ ۾ حل ٿيندڙ آزاد بيس واري صورت غالب هوندي آهي. جيڪو ڪجهه ظاهري طور ميٿيلين بلو جو دخول لڳو، اهو اصل ۾ Azure B جو چونڊيل دخول هو. ٻيو، pH آئنائيزيشن جي حالت طئي ڪري نتيجو مقرر ڪيو، ۽ زخمي خلين سالم خلين کان گهڻو وڌيڪ رنگ اندر اچڻ ڏنو. ورهاست جا عدد ۽ چارج جي حالت اهو طئي ڪيو ته مصنوعي نظام ۽ زنده خلي مان هر هڪ ڇا جذب ڪيو. ٻنهي جي هڪجهڙائي خلي جي حد ۾ غير آبي تهن جي موجودگيءَ واري خيال جي حمايت ڪئي.
اهو نمونو لپڊن ۽ آئنائيزيشن بابت اڳواٽ سٺي بصيرت رکندڙ هو، پر اهو هڪ اهڙي رنگ جي وچ ۾ فرق نه ڪري سگهيو، جيڪو پنهنجي اصل صورت ۾ ورهائجي ٿو، ۽ اهڙي رنگ جي وچ ۾، جيڪو سطح تي ڪيميائي طور بدلجي، بدليل صورت ۾ پار ٿئي ٿو، ۽ اندر وري پنهنجي اڳوڻي صورت ۾ تبديل ٿئي ٿو. اهو فرق معلوم ڪرڻ لاءِ هڪ مختلف تجربو گهربل هو، جيڪو ستر سال پوءِ ڦڦڙن جي اينڊوٿيليم ۾ ٿيو.
ٻاهر اختزال، اندر ڦاسڻ
مرڪر ۽ سندس ساٿين ڪلچر ۾ وڌايل ڳئون جي ڦڦڙن جي شرياني اينڊوٿيليل خلين تي ڪم ڪيو ۽ ٽن مرحلن جو سلسلو پيش ڪيو: آڪسيڊائز ٿيل رنگ خلي جي سطح تي اختزال ٿي پنهنجي بي رنگ، لپڊ سان رغبت رکندڙ صورت ۾ بدلجي ٿو، اختزال ٿيل صورت اندر نفوذ ڪري ٿي، ۽ خلي اندر ٻيهر آڪسيڊيشن سان جھلي مان نه گذرندڙ آڪسيڊائز ٿيل صورت ٻيهر ٺهي ٿي، جيڪا گڏ ٿيندي رهي ٿي. پوءِ سندن اينڊوٿيليل خلين ۾ ٿائيازِين جي جذب بابت مطالعي ۾ هن سلسلي کي مخصوص هنڌن تي روڪڻ جي ڪوشش ڪري جانچيو ويو.
پهريون اوزار فيري سائيانائيڊ هو، هڪ اليڪٽران قبول ڪندڙ جيڪو خلي ۾ داخل نٿو ٿي سگهي. جڏهن سطح وارا اينزائم خلي کان ٻاهر نيري رنگ کي اختزال ڪري ان جي بي رنگ صورت ۾ بدلائين ٿا، تڏهن فيري سائيانائيڊ اهي اليڪٽران واپس کسي سگهي ٿو، ۽ رنگ جي پار ٿيڻ کان اڳ ئي ميڊيم ۾ نيرو رنگ ٻيهر ٺاهي ٿو. جيستائين فيري سائيانائيڊ وڌيڪ مقدار ۾ موجود رهيو (10 micromolar رنگ جي مقابلي ۾ 50 کان 500 micromolar فيري سائيانائيڊ)، تيستائين رنگ جو جذب لڳ ڀڳ بند رهيو. رڳو فيري سائيانائيڊ ختم ٿيڻ کان پوءِ جذب پنهنجي عام رفتار سان ٻيهر شروع ٿيو. ردعمل جي رفتار به ساڳي ڳالهه ٻئي انداز ۾ ٻڌائي. فيري سائيانائيڊ لڳ ڀڳ مستقل رفتار سان ختم ٿيو، جيڪو سطح تي اختزال جي هڪ لڳاتار وهڪري سان مطابقت رکي ٿو، جيڪو وري استعمال ٿي سگهندڙ واسطيدار کي اليڪٽران پهچائي رهيو هو. ان جي ابتڙ، خلي کان ٻاهر موجود رنگ پنهنجي ذخيري جي گهٽجڻ سان گڏ نمايي انداز ۾ گهٽيو. هڪ مستقل وهڪرو ۽ گهٽجندڙ ذخيرو گڏ اهو ظاهر ڪن ٿا ته فيري سائيانائيڊ جو سگنل لڳاتار اختزال کي ظاهر ڪري ٿو، نه ڪي رنگ جي ماليڪيولن جو محلول مان نڪرڻ.
ٻئي اوزار پار ٿيڻ واري مرحلي کي مڪمل طور هٽائي ڇڏيو. گروهه ٽولوئيڊين بلو O، ٿائيازِين جو هڪ ويجهو مائٽ، هڪ وڏي پولي اڪريلامائيڊ زنجير سان ڳنڍيو، جيڪا ڪنهن به آڪسيڊيشن حالت ۾ خلي ۾ داخل ٿيڻ لاءِ تمام وڏي هئي. خلين تڏهن به ان ڳنڍيل رنگ کي اختزال ڪيو. تنهنڪري اختزال لاءِ خلي اندر رسائي ضروري ناهي. لاڳاپيل نظام سطح تي موجود آهي يا ان سان برقي طور ڳنڍيل آهي.
پوءِ اهو فرق سامهون آيو، جنهن تي مقالي جو عنوان ٻڌل آهي. 2 millimolar تي سائيانائيڊ ۽ ايزائيڊ رنگ جي گڏ ٿيڻ کي تمام گهڻو دٻايو، ۽ خوردبيني هيٺ اهي گهرا نيرا ۽ واڱڻائي تجمع، جيڪي عام طور مرڪزي جسم جي چوڌاري هوندا آهن، لڳ ڀڳ غائب ٿي ويا. پر ٻنهي مان ڪنهن به روڪيندڙ خلي کان ٻاهر ٿيندڙ اختزال کي سست نه ڪيو: فيري سائيانائيڊ جو چڪر بنا گهٽتائي جاري رهيو ۽ اندر نه گذرندڙ پوليمر به اڃا اختزال ٿي رهيو هو. رڪاوٽ پوءِ واري مرحلي ۾ هئي. سائيانائيڊ ۽ ايزائيڊ خلي اندر ٻيهر آڪسيڊيشن ۽ قيد ٿيڻ کي روڪي رهيا هئا، نه ڪي سطح تي اختزال کي. خلين جي جيئري رهڻ بابت ڪنٽرولن به هن تشريح جي حمايت ڪئي، ڇاڪاڻتہ انهن علاج دوران خلين پنهنجو سائيٽوسول وارو نشان ڏيندڙ اينزائم، ليڪٽيٽ ڊي هائيڊروجنيز، اندر برقرار رکيو. تنهنڪري جذب جو گهٽجڻ رڳو زهريلي اثر يا جھليءَ جي ڦاٽڻ سبب نه هو.
مقالي جي هڪ احتياطي ڳالهه اڃا به لاڳو ٿئي ٿي. نيرا تجمع مرڪزي جسم جي چوڌاري هئا، پر ان جي اندر نه هئا، جيڪو خلي جي ذيلي عضيات اندر آڪسيڊيشن سان مطابقت رکي ٿو، پر مطالعي اهو نه سڃاتو ته اهي ڪهڙا عضيات هئا. ٻين قسمن جي خلين ۾ اهڙن ئي نمونن کي ڪمزور ثبوتن جي بنياد تي لائيسوسومن سان منسوب ڪيو ويو هو. ڦاسڻ کي ثابت ٿيل سمجهو، پر ان جي هنڌ کي اڃا عارضي سمجهو. اهي پڙهندڙ، جيڪي اهو ڏسڻ چاهين ٿا ته اليڪٽران اڳتي ڪٿي وڃن ٿا، مائيٽوڪانڊريا ۾ اليڪٽرانن جي منتقلي ۽ ريڊاڪس جي سنڀال ۽ داخلا جي رستي موجب جذب ۽ ورڇ جي وڌيڪ وسيع تصوير ڏانهن وڃي سگهن ٿا.
رنگجڻ بافت تائين پهتل مقدار ناهي
ٽيون مطالعو ڏيکاري ٿو ته ڇا ٿئي ٿو جڏهن جذب جي هن منطق کي حياتياتي ماپ سان گڏ ڏٺو وڃي. اسڪاٽ ۽ سندس ساٿين معلوم ڪيو ته ميٿائل بيٽا سائيڪلوڊيڪسٽرن، هڪ کنڊ جو حلقو جيڪو وچ ۾ سوراخ رکي ٿو، ميٿيلين بلو سان سڌو ڳنڍجي ٿو. ان جي اندر سمائڻ واري ڪمپليڪس لاءِ ڳنڍجڻ جو مستقل لڳ ڀڳ 310 per molar آهي، جڏهن ته رنگ جي ڊائمر ٺهڻ لاءِ لڳ ڀڳ 5846 per molar آهي. L929 فائبروبلاسٽن ۾ هن ڳنڍجڻ خلين جي رنگجڻ ۽ گلوڪوز جي جذب جي تحريڪ، ٻنهي کي روڪيو: سائيڪلوڊيڪسٽرن سان اڳواٽ انڪيوبيشن نيرو رنگ چڙهڻ کان روڪيو، ۽ پوءِ ان کي شامل ڪرڻ سان رنگ لهڻ تيز ٿيو. جيئن بصري نيرو سگنل خلين مان ختم ٿيو، تيئن چالو ٿيل گلوڪوز جي منتقلي به ان سان ويجهي متوازي نموني گهٽجي وئي.
ليکڪن هن لاڳاپي کي ڊگهي عرصي واري آڪسيڊيٽو دٻاءَ جي طريقيڪار جي ڀيٽ ۾، رنگ ۽ گلوڪوز ٽرانسپورٽر کي چالو ڪندڙ رستي ۾ موجود ڪنهن پروٽين جي سڌي رابطي جي حمايت طور پڙهيو. اهو نتيجو مناسب آهي، پر ان جون حدون آهن. تجربو پروٽين جو نالو نٿو ٻڌائي، پاڻ ٽرانسپورٽر سان ڳنڍجڻ نٿو ڏيکاري، ۽ رنگ لهڻ ۽ اثر ختم ٿيڻ جي وچ ۾ لاڳاپو ريڊاڪس وسيلي ٿيندڙ هر ممڪن رستي کي رد نٿو ڪري سگهي.
هن مان حاصل ٿيندڙ پائيدار سبق ماپ بابت آهي. بصري رنگجڻ نظر ايندڙ، آڪسيڊائز ٿيل، خلي سان لاڳاپيل رنگ کي ظاهر ڪري ٿو. اهو بي رنگ اختزال ٿيل ذخيري کي مڪمل طور نظرانداز ڪري ٿو، تنهنڪري هلڪي رنگ وارو خلو به رنگ جي مساوي مقدار رکي سگهي ٿو. ٻئي پاسي، گهڻو رنگيل خلو ڦاٿل آڪسيڊائز ٿيل رنگ کي ظاهر ڪري ٿو، نه ڪي بافت تائين پهتل ڪل مقدار يا اثر جي ماپ کي. اها ئي احتياط وڏي پيماني تي به لاڳو ٿئي ٿي: مختلف خلين جي قسمن جي رنگجڻ جي ڀيٽ ڪرڻ، يا بافت جي گهري رنگ واري ڪٽ کي وڌيڪ مقدار پهچڻ جو ثبوت سمجهڻ، ڊش واري اصل غلطيءَ کي ورجائڻ آهي. جذب اختزال، نفوذ ۽ ٻيهر آڪسيڊيشن جو هڪ چڪر آهي، ۽ نيري صورت جي ڪنهن به هڪ لمحي واري تصوير ان جو رڳو هڪ پاسو ڏيکاري ٿي. ليبارٽريءَ ۾ رنگجڻ ۽ سنڀال لاءِ ۽ مقدار ۽ بافت تائين پهچڻ بابت دعوائن جي تشريح لاءِ عملي نتيجا سڌيءَ طرح هن ڳالهه مان نڪرن ٿا.