मर्बर्न अवधारणा: Difference between revisions

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|मानदंड/भूमिका
|मानदंड/भूमिका
|'''Classical perception'''
|मौलिक धारणा
|'''Murburn concept'''
|मर्बर्न अवधारणा
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|-
|'''''Oxygen'''''
|ऑक्सीजन
|Active site of redox proteins
|रेडॉक्स प्रोटीन की सक्रिय साइट
|Murzone around diverse proteins
|विविध प्रोटीनों के आसपास मर्ज़ोन
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|'''''DR(O)S'''''
|डीआर(ओ)एस
|Toxic waste
|विषाक्त अपशिष्ट
|Essential intermediate
|आवश्यक मध्यवर्ती
|-
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|'''''Additives'''''
|योजक
|Active/allosteric sites
|सक्रिय/एलोस्टेरिक साइटें
|Multiple interactive equilibriums
|एकाधिक इंटरैक्टिव संतुलन
|-
|-
|'''''Molecular interactions'''''
|आणविक अंतःक्रिया
|Affinity driven complexations
|आत्मीयता से प्रेरित जटिलताएँ
|Bimolecular collisions (± affinity)
|द्विआण्विक टकराव (± आत्मीयता)
|-
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|'''''Mechanistic route'''''
|यंत्रवत मार्ग
|Unique
|अद्वितीय
|Multiple
|विभिन्न
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|'''''Protein structure'''''
|प्रोटीन संरचना
|Conformational changes needed
|गठनात्मक परिवर्तन की आवश्यकता है
|Conformation change optional
|गठनात्मक परिवर्तन की आवश्यकता है
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|'''''Mandate/Control'''''
|अधिदेश/नियंत्रण
|Deterministic
|नियतिवादी
|Stochastic
|स्टोकेस्टिक
|}
|}


Revision as of 13:32, 27 July 2023

एंजाइमिकी के क्षेत्र में, मर्बर्न केलाथ मुरली मनोज द्वारा गढ़ा गया शब्द है जो कुछ रिडॉक्स -सक्रिय प्रोटीन के उत्प्रेरक तंत्र की व्याख्या करता है।[1][2][3] यह शब्द अणुओं, अनबाउंड आयनों और रेडिकल्स के बीच संतुलन का वर्णन करता है, जो हल्के अप्रतिबंधित रेडॉक्स कटैलिसीस की प्रक्रिया को दर्शाता है।

मर्बर्न को "म्यूर्ड बर्निंग" ("क्लोज्ड बर्निंग", एक ऑक्सीडेटिव प्रक्रिया) से अलग किया गया है, और इसका तात्पर्य प्रसार योग्य प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (डीआरएस/डीआरओएस/आरओएस) से जुड़े संतुलन से है। यद्यपि ईंधन के ऑक्सीजन-सहायता प्राप्त दहन के समान, विवर्त में जलने की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाली लपटों के विपरीत, जैविक प्रतिक्रिया संवर्त परिसर में होती है,जो की हल्की होती है और केवल गर्मी उत्पन्न कर सकती है (और कोई लपटें नहीं)। ऐसी प्रतिक्रिया में चयनात्मक और विशिष्ट इलेक्ट्रॉन/आधा स्थानान्तरण भी हो सकता है।

इसके अतिरिक्त , चूँकि जलना प्रतिक्रिया है जिसमें समान्यत: ऑक्सीजन (एरोबिक प्रक्रिया), जलती हुई लपटें सम्मिलित होती हैं[4] ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा उत्पादित भी प्रसिद्ध हैं।[4] इसलिए, मर्बर्न योजना (एरोबिक या एनारोबिक) के माध्यम से काम करने वाले एंजाइमों को मर्ज़ाइम्स कहा जा सकता है और बायोमोलेक्यूल के आसपास का क्षेत्र जहां डीआरएस अंतिम 'सब्सट्रेट' के साथ इंटरैक्ट करता है उसे 'मर्जोन' कहा जाता है।[5]


मूलभूत घटक

  • अणु - समान्यत: विस्तारित पाई-इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली या डी इलेक्ट्रॉनों या दोनों के संयोजन वाले धात्विक केंद्रों वाला अणु रेडॉक्स प्रोटीन/एंजाइम इस भूमिका के लिए योग्य है क्योंकि इसमें आवश्यक विशेषता के साथ या अधिक सहकारक होते हैं। (जैसे हेमप्रोटीन, फ्लेवोप्रोटीन, Cu/Zn प्रोटीन, आदि) कभी-कभी, कुछ प्रोटीन जिनमें उपरोक्त सहकारकों की कमी होती है, किंतु उनमें उच्च मात्रा में आवेशित अवशेष होते हैं और सब्सट्रेट बाइंडिंग साइट उपयुक्त रूप से स्थित होती हैं, वे भी डीआरओएस गतिशीलता और कटैलिसीस (जैसे लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज, ट्रांसड्यूसिन, कॉम्प्लेक्स वी, आदि) में सहायता कर सकते हैं।
  • अनबाउंड आयन - कई प्रकार के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले आयन, चार्ज ले जाने या रिले करने वाले है
  • रेडिकल (रसायन विज्ञान) - किसी भी योजक या सीटू घटकों से परिवेश में क्षणिक रूप से उत्पन्न प्रजातियां होती है

मुख्य विशेषताएं

जबकि एंजाइम गतिविधियों को परिभाषित सक्रिय साइट पर उसके सब्सट्रेट (रसायन विज्ञान) के साथ प्रोटीन की प्रतिच्छेदन द्वारा मौलिक रूप से परिभाषित किया जाता है (इंटरैक्टिव प्रतिभागियों की टोपोलॉजिकल मान्यता की आवश्यकता होती है), मर्बर्न योजना इसे पूरा करने के लिए अनिवार्य रूप से डीआरएस (या प्रतिक्रियाशील रेडिकल) को आमंत्रित करती है।[6] पारंपरिक एंजाइम-सब्सट्रेट इंटरैक्शन योजना फिशर के ताला और कुंजी प्रकार की आत्मीयता या कोशलैंड के प्रेरित फिट सिद्धांत को प्रयुक्त करती है। अर्थात्, स्थलाकृतिक पूरकता के आधार पर एंजाइम द्वारा सब्सट्रेट की पहचान की जाती है, और उसके बाद, एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स संक्रमण-अवस्था से गुजरता है, जिससे उत्पाद बनते हैं।[7]

ऐसी प्रणाली निश्चितता/नियतिवाद दर्शाती है, समान्यत: रासायनिक कैनेटीक्स के मानक मॉडल (जैसे माइकलिस-मेंटेन कैनेटीक्स या माइकलिस-मेंटेन योजना) का पालन करती है और अवरोधक प्रतिस्पर्धी, गैर-प्रतिस्पर्धी, अप्रतिस्पर्धी आदि हो सकते हैं। मौलिक एंजाइमों में ए अद्वितीय सब्सट्रेट या सब्सट्रेट्स का अच्छी तरह से परिभाषित स्थित है ।

इसके विपरीत, मर्बर्न योजना (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है) एंजाइम-सब्सट्रेट पूरकता का आह्वान कर सकती है, किंतु यह पहलू अनिवार्य नहीं है। प्रतिक्रिया की गतिकी को कभी-कभी मानक मॉडल के साथ पता नहीं लगाया जा सकता है क्योंकि प्रसार योग्य प्रतिक्रियाशील प्रजातियां कई संतुलनों के अधीन होती हैं और रुचि का उत्पाद केवल नायकों की अलग-अलग सांद्रता में ही अनुकूल रूप से बन सकता है।

इसलिए, ऐसी प्रणालियों में परिणाम बहुत अधिक अनिश्चितता के अधीन हो सकते हैं और समग्र प्रतिक्रिया योजना भिन्न और गैर-अभिन्न स्टोइकोमेट्री प्रदर्शित कर सकती है। प्रोटीन, सब्सट्रेट या फैलने योग्य प्रजातियों पर प्रभाव के कारण मॉड्यूलेटर/प्रभावक (सक्रियकर्ता या अवरोधक) मिश्रित विधि -डब्ल्यूएनटी से काम कर सकते हैं। मर्ज़िम्स में विभिन्न प्रकार के सब्सट्रेट हो सकते हैं, क्योंकि प्रतिक्रिया योजना प्रतिच्छेदन और परिणामों के कई कार्य प्रणाली पर निर्भर होती है। ये विचार हमें उस सौंदर्यवादी परिप्रेक्ष्य पर नियंत्रण पाने की मांग करते हैं कि डीआरओएस केवल पैथोफिज़ियोलॉजी की अभिव्यक्तियाँ हैं।[8][9] प्रासंगिक तुलना यह है कि रसोई में चाकू-रैक, कटिंग बोर्ड और दस्ताने की उपस्थिति (सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज और कैटालेज जैसे एंजाइमों के अनुरूप, एक-इलेक्ट्रॉन सक्रिय रेडॉक्स केंद्रों के साथ मेम्ब्रेन -एम्बेडेड प्रोटीन इत्यादि) का अर्थ यह नहीं है कि चाकू है खतरनाक घटक जिससे बचना चाहिए। इसके विपरीत यह दुनिया भर में महत्वपूर्ण उपकरण है जिसका उपयोग पर्याप्त देखभाल के साथ किया जाना चाहिए। बिल्कुल इसी तरह सेलुलर मशीनरी डीआरएस की प्रतिक्रिया क्षमता का दोहन करने के लिए विकसित हुई है। सौंदर्य संबंधी परिप्रेक्ष्य/चिंता कि डीआरएस नियमित निकाय विज्ञान में टूट जायगा और यह प्रासंगिक नहीं है क्योंकि कई दशकों के शोध ने अब स्पष्ट रूप से स्थापित किया है कि डीआरएस निकाय विज्ञान में नियमित रूप से देखे जाते हैं और अपरिहार्य हैं, और उन्हें यूं ही अनदेखा नहीं किया जा सकता है।[10] यह भी प्रदर्शित किया गया है कि डीआरएस की निरंतर रिहाई चयनात्मकता (विभिन्न प्रकार से विशेष प्रतिक्रियाशील की पसंद, जैसे ए, बी, सी और डी से बी) और विशिष्टता (अल्फा- या पैरा-स्थिति जैसे विशिष्ट स्थान पर हमला) को वहन कर सकती है। अभिकारक का है इसलिए, इस तरह की चयनात्मकता की तुलना इस बात से की जा सकती है कि कैसे तेल में डूबे गीले कपड़े में आग लगाने से पहले तेल जलता है और कपड़े का कपड़ा न्यूनतम रूप से जलता है। अनुरूप रूप से, मर्बर्न गतिविधि में संचयी संपार्श्विक क्षति होती है, जो उम्र बढ़ने और अंततः मृत्यु की ओर ले जाती है। मर्बर्न अवधारणा पहले से ही अच्छी तरह से स्थापित मौलिक जागरूकता पर जोर देती है कि जीवन में सभी अणुओं/प्रक्रियाओं की स्थानिक, अस्थायी, मात्रात्मक और प्रासंगिक प्रासंगिकता होती है। मौलिक परिप्रेक्ष्य और मर्बर्न अवधारणा की तुलना चित्र में दी गई है और मर्बर्न अवधारणा द्वारा प्रारंभ किए गए अवधारणात्मक परिवर्तनों को तालिका 1 में अधिकृत किया जा सकता है।[11]

मौलिक एंजाइम तंत्र की तुलना और मर्बर्न अवधारणा के साथ प्रासंगिक विस्तार, जो प्रसारीय प्रतिक्रियाशील प्रजातियों (डीआरएस) को नियमित चयापचय/निकाय विज्ञान में महत्वपूर्ण भागीदार मानता है।[11]एपी, आई, पी, आर और एस वैकल्पिक उत्पाद के लिए हैं, जो क्रमशः एडिटिव, उत्पाद, रेडॉक्स सेंटर और सब्सट्रेट को प्रभावित करते हैं।

नए तंत्र को विभिन्न प्रयोगात्मक, पारिस्थितिक, उपापचय और शारीरिक परिदृश्यों में उत्प्रेरक इलेक्ट्रॉन या अंश स्थानांतरण, रासायनिक-भौतिक परिवर्तन और असामान्य टिप्पणियों से जुड़ी घटनाओं के स्पष्टीकरण के रूप में प्रस्तावित किया गया है। मूल रूप से, मर्बर्न अवधारणा इस थीसिस की वकालत करती है कि डीआरएस नियमित उपापचय और शारीरिक कार्यों के लिए महत्वपूर्ण आवश्यकताएं हैं। यह सिद्धांत विभिन्न महत्वपूर्ण जीवन प्रक्रियाओं (विशेषकर, श्वसन और प्रकाश संश्लेषण) में साइनाइड की विषाक्तता को समझाने की अपनी क्षमता से मान्य है।[12][13]

तालिका 1: मर्बर्न अवधारणा द्वारा प्रारंभ की गई मुख्य धारणा परिवर्तन
मानदंड/भूमिका मौलिक धारणा मर्बर्न अवधारणा
ऑक्सीजन रेडॉक्स प्रोटीन की सक्रिय साइट विविध प्रोटीनों के आसपास मर्ज़ोन
डीआर(ओ)एस विषाक्त अपशिष्ट आवश्यक मध्यवर्ती
योजक सक्रिय/एलोस्टेरिक साइटें एकाधिक इंटरैक्टिव संतुलन
आणविक अंतःक्रिया आत्मीयता से प्रेरित जटिलताएँ द्विआण्विक टकराव (± आत्मीयता)
यंत्रवत मार्ग अद्वितीय विभिन्न
प्रोटीन संरचना गठनात्मक परिवर्तन की आवश्यकता है गठनात्मक परिवर्तन की आवश्यकता है
अधिदेश/नियंत्रण नियतिवादी स्टोकेस्टिक


आवेदन

हीम/फ्लेविन एंजाइमोलॉजी और इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण घटना
हीम और फ्लेविन समूह वाले एंजाइम (जैसा कि पेरोक्सीडेस, कैटालेज, रिडक्टेस आदि द्वारा उदाहरण दिया गया है) सेलुलर सिस्टम में सर्वव्यापी हैं। जबकि उनके द्वारा उत्प्रेरित कई अंश और इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं को सक्रिय स्थल (हीम/फ्लेविन केंद्र) पर मध्यस्थ किया जाता है,[14][15][16] कुछ प्रतिक्रियाओं की मध्यस्थता प्रसार योग्य प्रजातियों के माध्यम से की जाती है। बाद की प्रकार की प्रतिक्रियाओं (विभिन्न योजक और अवरोधकों के साथ) के परिणामों की व्याख्या करने के लिए माइकलिस-मेंटेन प्रतिमान से परे जाना मर्बर्न अवधारणा का मुख्य दायरा है।[17][18]
पारिस्थितिकी
फंगल हीम हेलोपरोक्सीडेज (क्लोराइड पेरोक्सीडेज की तरह) पर्यावरण में सभी प्राकृतिक हैलोजनीकरण ऑर्गेनिक्स के विशाल बहुमत की पीढ़ी के लिए अंतिम स्रोत हैं और हेम पेरोक्सीडेज पौधे लिग्नोसेल्युलोसिक बायोमास सामग्री के टूटने के लिए भी जिम्मेदार हैं।[19][20][21][22][23] इस प्रकार, कार्बन/हैलोजन चक्रों को समझाने के लिए हेमपेरोक्सीडेस की मर्बर्न गतिविधियां बहुत महत्वपूर्ण हैं।[24]
ड्रग/ज़ेनोबायोटिक चयापचय
​​मानव निर्मित दवाएं और ज़ेनोबायोटिक्स आणविक टोपोलॉजी प्रस्तुत करते हैं जिसके बारे में सेलुलर सिस्टम को पता नहीं हो सकता है, और इसलिए, विदेशी अणु की निश्चित आत्मीयता-आधारित पहचान संभव नहीं हो सकती है। मौलिक P450cam आधारित मॉडल अद्वितीय रिडक्टेस (जो बहुत कम सांद्रता पर वितरित होता है) द्वारा दर्जनों लीवर माइक्रोसोमल साइटोक्रोम P450s की कमी की व्याख्या करने में विफल रहता है और यह भी समझ से परे है कि ही CYP द्वारा विभिन्न दवा अणुओं पर कैसे प्रतिक्रिया की जाती है या क्यों कुछ CYP किसी दी गई दवा को परिवर्तित नहीं करते हैं। इसके अतिरिक्त , अकेले सक्रिय साइट बाइंडिंग प्रभावों पर आधारित ड्रग-ड्रग इंटरैक्शन परिणामों की व्याख्या नहीं कर सकता है। डीआरएस की अनिवार्य भागीदारी के साथ, मर्बर्न योजना हेपेटोसाइट्स को ऐसी चुनौतियों से निपटने के तरीके के लिए ठोस तरीका प्रदान करती है और नया मॉडल संभावित रूप से विभिन्न प्रकार की दवा प्रतिच्छेदन और उत्परिवर्तन के परिणामों की व्याख्या कर सकता है।[25][26][27]

सेलुलर श्वसन थर्मोजेनेसिस और गतिशील होमियोस्टैसिस: विकास के प्रारंभिक चरण में, आत्मीयता-आधारित पहचान मौजूद नहीं हो सकती है। इसके अतिरिक्त , माइटोकॉन्ड्रिया में उंगली से गिनने योग्य प्रोटॉन होते हैं जबकि हजारों कथित प्रोटॉन-पंपिंग प्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं। इसके अतिरिक्त , ऑक्सीजन अत्यधिक गतिशील अणु है जिसके माइटोकॉन्ड्रियल मेम्ब्रेन श्वसन परिसरों में मौजूद रेडॉक्स केंद्रों की भीड़ की उपस्थिति में गैर-प्रतिक्रियाशील रहने की उम्मीद नहीं की जा सकती है। इन विचारों के संबंध में, मौलिक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ईटीसी) आधारित केमियोस्मोटिक रोटरी एटीपी संश्लेषण (सीआरएएस) मॉडल अस्थिर हो जाता है। मर्बर्न मॉडल सेलुलर श्वसन के निकाय विज्ञान की नई व्याख्या प्रस्तुत करता है: जिसमें ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण, थर्मोजेनेसिस और गतिशील रेडॉक्स होमियोस्टेसिस सम्मिलित हैं। इसके अतिरिक्त , विविध निकाय विज्ञान और जीवन रूपों पर श्वसन विषाक्त पदार्थों (जैसा कि साइनाइड द्वारा उदाहरण दिया गया है) की विस्तृत श्रृंखला के प्रभावों को मर्बर्न योजना द्वारा समझाया गया है, जो डीआरएस को प्रयुक्त करता है।[28][29][30][31][32][33][34][35]

एरिथ्रोसाइट फिजियोलॉजी में हीमोग्लोबिन
आरबीसी लगभग 4 महीने तक व्यवहार्य रूप से कार्य करता है, चूँकि इसमें नाभिक (आनुवंशिक नियमों के लिए) या माइटोकॉन्ड्रिया (मौलिक ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरलेशन को पूरा करने के लिए) की कमी होती है। मात्रात्मक मूल्यांकन से पता चलता है कि भीतर मौजूद ग्लाइकोलाइटिक मशीनरी एरिथ्रोसाइट्स की बायोएनर्जेटिक आवश्यकताओं के लिए अपर्याप्त है। मर्बर्न अवधारणा आधारित अन्वेषणों से पता चला कि अत्यधिक पैक किया गया टेट्रामेरिक हीमोग्लोबिन डीआरएस-आधारित तर्क का उपयोग करके एटीपी को संश्लेषित कर सकता है। नया परिप्रेक्ष्य प्रोटीन के विभिन्न मोनोमर्स (ए, बी और एफ) और निकोटिनमाइड न्यूक्लियोटाइड्स और बिस्फोस्फोग्लिसरेट की भूमिकाओं के लिए बेहतर संरचना-कार्य सहसंबंध प्रदान करता है।[32]हार्मेसिस और विशिष्ट खुराक प्रतिक्रियाएं: यह लंबे समय से चली आ रही पहेली रही है कि कैसे कुछ अणु कम सांद्रता पर शारीरिक प्रभाव पैदा कर सकते हैं जबकि उच्च सांद्रता पर थोड़ा प्रभाव देखा जाता है। क्लासिकल लिगैंड-रिसेप्टर और एंजाइम-सब्सट्रेट बाइंडिंग इंटरएक्टिव स्कीम केवल मोनो-फैसिक (हाइपरबोलिक) या बेल-आकार (जब अणु महत्वपूर्ण स्तर से ऊपर विषाक्त हो जाता है) खुराक प्रतिक्रियाओं को वहन कर सकता है। मर्बर्न अवधारणा ऐसे हार्मोनल और कुछ प्रकार के विशिष्ट (व्यक्ति से व्यक्ति या मामले पर निर्भर "प्रतिक्रियाएं") शारीरिक स्वभाव के लिए आणविक व्याख्या प्रदान करती है।[36][37]
ऑक्सीजेनिक प्रकाश संश्लेषण
सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का दोहन हमारे ग्रह पर जीवन को बनाए रखने के लिए कार्बन-केंद्रित कार्बनिक अणुओं के प्रावधान का प्राथमिक साधन बनता है। कोक-जूलियट चक्र, जेड-स्कीम, क्यू-चक्र, आदि की मौलिक व्याख्याओं को अस्थिर साबित किया गया। एमर्सन प्रभाव और कई अन्य अवलोकनों (जैसे ऑक्सीजन विकास पर बाइकार्बोनेट आयनों के वृद्धि प्रभाव, ई-पर क्लोराइड आयनों की वृद्धि) की व्याख्या के लिए तंत्र के रूप में हाल ही में सूर्य के प्रकाश संचयन (डीआरओएस सहित) का मर्बर्न मॉडल प्रस्तावित किया गया था। इन विट्रो में स्थानांतरण, आदि) जो मौलिक दायरे के साथ असंगत थे।[38][39][40][41][42][43][44][45]
आयनिक अंतर और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी
मौलिक मेम्ब्रेन सिद्धांत का मानना ​​है कि कोशिकाओं के अंदर और बाहर आयनिक अंतर Na-K-ATPase जैसे मेम्ब्रेन -एम्बेडेड प्रोटीन द्वारा पंपिंग के कारण उत्पन्न होते हैं। इसके अतिरिक्त , इस दायरे में, चरणों में आयनों की सांद्रता के अंतर के कारण ट्रांस-मेम्ब्रेन पोटेंशियल (टीएमपी) का स्रोत उत्पन्न होता है। संदर्भ या टीएमपी उतार-चढ़ाव में, मर्बर्न मॉडल प्रभावी चार्ज पृथक्करण का नया परिप्रेक्ष्य लाता है, जिससे ऑक्सीजन की मुक्त इलेक्ट्रॉन स्वीकार करने की क्षमता के कारण क्षणिक रूप से नकारात्मक चार्ज की अधिकता हो जाती है। इसके अतिरिक्त , तरजीही सह-घुलनशीलता श्वसन गतिविधि द्वारा धनायन को आयन-विभेदन के अन्य कारण के रूप में बताया गया है।[46][47]
दृष्टि की फिजियोलॉजी
पारंपरिक दृश्य चक्र में ऑक्सीजन की कोई प्रत्यक्ष भूमिका नहीं होती है और इसमें प्राथमिक फोटो-ट्रांसडक्शन एजेंटों के रूप में काम करने वाली छड़ें और शंकु सम्मिलित होते हैं। इसमें रेटिनल सीआईएस-ट्रांस कन्फॉर्मेशन परिवर्तन और रोडोप्सिन से इजेक्शन, ट्रांसड्यूसिन का कन्फॉर्मेशन परिवर्तन और रेटिनल पिगमेंटेड एपिथेलियम के माध्यम से साइकिल चलाना सम्मिलित है। नए चार्टेड मर्बर्न कैस्केड में, रोडोप्सिन के फोटोएक्सिटेशन से सुपरऑक्साइड का निर्माण होता है, जो अल्फा ट्रांसड्यूसिन पर बंधे जीडीपी पर हमला करता है, जिससे जीटीपी बनता है, जो ट्रांसड्यूसिन के बीटा मॉड्यूल द्वारा अलग हो जाता है और जीडीपी में परिवर्तित हो जाता है। मुक्त जीडीपी फॉस्फोडिएस्टरेज़-6 का एलोस्टेरिक एक्टिवेटर है, जो सी-जीएमपी कैस्केड को सक्रिय करने में सक्षम बनाता है। इसलिए, मर्बर्न दायरे में, ऑक्सीजन सीधे दृश्य निकाय विज्ञान में सम्मिलित है और रॉड/शंकु कोशिकाएं इलेक्ट्रॉनों का अंतिम स्रोत हैं। मर्बर्न मॉडल संकल्प, गहराई की धारणा, आंख की वास्तुकला और उसके विकास को समझाने के लिए बेहतर मंच भी प्रदान करता है।[48]
लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज (एलडीएच)
मौलिक धारणा यह मानती है कि आइसोजाइम एलडीएच-ए पाइरूवेट को लैक्टेट में परिवर्तित करता है जबकि एलडीएच-बी लैक्टेट को पाइरूवेट में परिवर्तित करता है, प्रतिक्रिया उसी यंत्रवत मार्ग के माध्यम से स्वतंत्र रूप से प्रतिवर्ती होती है। मर्बर्न अवधारणा ने इस गलत धारणा को ठीक किया और डीआरएस का उपयोग करके लिवर में एलडीएच के कामकाज के लिए नया मार्ग और तंत्र निर्धारित करने के लिए थर्मोडायनामिक और संरचनात्मक अंतर्दृष्टि प्रदान की। मांसपेशियों में एलडीएच-ए के समान आइसोजाइम की सांद्रता 4 गुना होती है, जो यकृत में भी पाया जाता है। इसलिए, मौलिक व्याख्या यह बताने में विफल रहती है कि प्रभावी पुनर्चक्रण के लिए लैक्टेट को यकृत या माइटोकॉन्ड्रिया में क्यों ले जाया जाना चाहिए। मर्बर्न अवधारणा ऐसी उलझनों को दूर करती है और वारबर्ग प्रभाव और कैंसर के उपचार को समझने के लिए नया दृष्टिकोण भी प्रदान करती है।[49];जीवन की उत्पत्ति और विकास: पहले की धारणाओं में प्रोटॉन/आयनिक ग्रेडिएंट्स को प्राथमिक बायोएनर्जेटिक सिद्धांत माना जाता था। इस दायरे में, यह कल्पना करना मुश्किल था कि कॉम्प्लेक्स वी जैसा कथित आणविक नैनोमोटर जीवन की उत्पत्ति की प्रारंभिक अवस्था में एटीपी संश्लेषण के लिए कैसे विकसित हो सकता है। मर्बर्न अवधारणा सरल रासायनिक इंजन के रूप में सेल की व्यवहार्यता के लिए सरल सिद्धांत के रूप में प्रभावी चार्ज पृथक्करण प्रदान करती है जो उपयोगी कार्य कर सकता है। मर्बर्न दृश्य टीएमपी को सेलुलर उपापचय गतिविधि के साइड-प्रोडक्ट के रूप में पेश करता है, न कि सेलुलर बायोएनर्जेटिक्स की प्राथमिक प्रेरक शक्ति के रूप में।[50][51][52]


आलोचना

मर्बर्न अवधारणा का उपयोग पीटर पीटर डी. मिशेल और पॉल पॉल डी. बॉयर के केमियोस्मोटिक रोटरी एटीपी संश्लेषण तंत्र जैसी मौलिक धारणाओं की आलोचना करने के लिए किया गया है।[53][54][55] इन आलोचनाओं पर प्रश्नचिह्न लगाया गया है।[56][57] इन आलोचनाओं का बदले में जवाब दिया गया है।[58][59]


संभावनाएँ

दिवंगत लोवेल हैगर (सदस्य, एनएएस-यूएसए और यूआईयूसी में बायोकैमिस्ट्री के प्रोफेसर) ने क्लोरोपरॉक्सीडेज में डीआरएस-मध्यस्थता मर्बर्न चयनात्मकता/विशिष्टता तंत्र को मान्यता दी।[60] सम्मानित यूरोपीय शोधकर्ताओं द्वारा लिखित दो पुस्तकें यूके में प्रकाशित हुईं, जिनमें मर्बर्न अवधारणा पर अनुकूल चर्चा की गई।[61][62][63] मर्बर्न अवधारणा पर आधारित लेखों को चार वार्षिक खंडों में कवर-पेज क्रेडिट दिया गया (2017, mu-varna.bg/index.php/bmr/issue/view/319 2018, 2019 और [https: //journals.mu-varna.bg/index.php/bmr/issue/view/462 2020]) बायोमेडिकल रिव्यूज़ (बल्गेरियाई सोसाइटी फॉर सेल बायोलॉजी की आधिकारिक पत्रिका) और /जर्नल/प्रोग्रेस-इन-बायोफिजिक्स-एंड-मॉलिक्यूलर-बायोलॉजी/वॉल्यूम/167/सप्ल/सी 167वां (दिसंबर 2021) वॉल्यूम प्रोग्रेस इन बायोफिजिक्स एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (एल्सेवियर)। मर्बर्न अवधारणा के समर्थकों ने विविध जीवन प्रक्रियाओं (दवा चयापचय, सेलुलर श्वसन, थर्मोजेनेसिस, होमियोस्टेसिस, प्रकाश संश्लेषण, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी, रेटिना में फोटो-ट्रांसडक्शन, यकृत में लैक्टेट चयापचय, एरिथ्रोसाइट्स में हीमोग्लोबिन की भूमिका) के मर्बर्न मॉडल के लिए सिद्धांत और अवधारणा का प्रमाण प्रदान किया है। , वगैरह।)। उनके तुलनात्मक विश्लेषण आवश्यक सैद्धांतिक मानदंडों (थर्मोडायनामिक्स, कैनेटीक्स, तंत्र, संरचना-कार्य सहसंबंध, विकासवादी विचार, ओखम के रेजर/संभावना, आदि) को भी संबोधित करते हैं और प्रयोगात्मक निष्कर्षों की सूचना देते हैं। ये लेखन नए सिद्धांत की अखिल-प्रणालीगत और समग्र अपील भी प्रस्तुत करते हैं और कई मौलिक धारणाओं की अस्थिर प्रकृति को उजागर करते हैं। इस प्रकार, मर्बर्न अवधारणा बायोकैटलिसिस, जैविक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण, उपापचय और निकाय विज्ञान की मौलिक अवधारणाओं का विस्तार करने के लिए तैयार है, जिससे मौलिक रेडॉक्स एंजाइमोलॉजी (जैसे - इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, जेड-स्कीम, क्यू-चक्र) में कई अवास्तविक शब्दों/विचारों को संवर्त कर दिया गया है। , कोक-जूलियट चक्र, केमियोस्मोसिस, प्रोटॉन मोटिव फोर्स, रोटरी एटीपी संश्लेषण, आदि) जिनकी वर्तमान में पाठ्यपुस्तकों में वकालत की जाती है। पूर्ववर्ती शब्दों का आविष्कार रेडॉक्स प्रोटीन गतिविधि को समझाने के लिए किया गया था जब मर्बर्न अवधारणा स्पष्ट नहीं थी और शोधकर्ताओं ने अपने अन्वेषणों को केवल सक्रिय-साइट और आत्मीयता-आधारित तर्क तक ही सीमित रखा था। शिक्षण एवं अनुसंधान में मर्बर्न अवधारणा का समावेश वैज्ञानिक प्रगति के क्रम में अगला कदम है।

संदर्भ

  1. ↑ Venkatachalam A, Parashar A, Manoj KM (December 2016). "Functioning of drug-metabolizing microsomal cytochrome P450s: In silico probing of proteins suggests that the distal heme 'active site' pocket plays a relatively 'passive role' in some enzyme-substrate interactions". In Silico Pharmacology. 4 (1): 2. doi:10.1186/s40203-016-0016-7. PMC 4760962. PMID 26894412.
  2. ↑ Manoj KM, Gade SK, Venkatachalam A, Gideon DA (2016). "Electron transfer amongst flavo- and hemo-proteins: diffusible species effect the relay processes, not protein–protein binding". RSC Advances. 6 (29): 24121–24129. Bibcode:2016RSCAd...624121M. doi:10.1039/C5RA26122H.
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