Virtual Cell
ভার্চ্যুয়াল সেল (ভি. সি. ই. এল) হল জীব, প্রাথমিকভাবে কোষের মডেলিং এবং অনুকরণের জন্য একটি ওপেন সোর্স সফ্টওয়্যার প্ল্যাটফর্ম। পরীক্ষামূলক কোষ জীববিজ্ঞানী থেকে শুরু করে তাত্ত্বিক জৈব-পদার্থবিজ্ঞানী পর্যন্ত বিভিন্ন ধরনের বিজ্ঞানীদের জন্য এটি একটি হাতিয়ার হিসাবে তৈরি করা হয়েছে। কনসেপ্ট ভার্চ্যুয়াল সেল হল কোষ এবং বহুকোষী টিস্যুর জটিল জ্যামিতিতে প্রতিক্রিয়া গতিবিদ্যা, ঝিল্লি পরিবহন এবং বিস্তারের মডেলিং এবং অনুকরণের জন্য একটি উন্নত সফ্টওয়্যার প্ল্যাটফর্ম। ভিসেল মডেলগুলির একটি শ্রেণিবদ্ধ বৃক্ষ কাঠামো রয়েছে। ট্রাঙ্ক স্তর হল "ফিজিওলজি" যা বিভাগ, প্রজাতি এবং রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া এবং বিক্রিয়ার হার যা ঘনত্বের কার্যকারিতা নিয়ে গঠিত। প্রজাতির প্রাথমিক ঘনত্বের পরিপ্রেক্ষিতে, ভিসেল গণনা করতে পারে যে সময়ের সাথে সাথে এই ঘনত্বগুলি কীভাবে পরিবর্তিত হয়। এই সংখ্যাসূচক সিমুলেশনগুলি কীভাবে সঞ্চালিত হয়, তা বেশ কয়েকটি "অ্যাপ্লিকেশন"-এর মাধ্যমে নির্ধারিত হয়, যা নির্দিষ্ট করে যে সিমুলেশনগুলি নির্ধারণমূলক বা অপ্রচলিত, এবং স্থানিক বা কম্পার্টমেন্টাল হবে কিনা; একাধিক "অ্যাপ্লিকেশন" প্রাথমিক ঘনত্ব, বিস্তার সহগ, প্রবাহের হার এবং বিভিন্ন মডেলিং অনুমানও নির্দিষ্ট করতে পারে। সুতরাং শারীরবৃত্তীয় ব্যবস্থা সম্পর্কে ধারণাগুলি পরীক্ষা করার জন্য "প্রয়োগগুলি" গণনামূলক পরীক্ষা হিসাবে দেখা যেতে পারে। প্রতিটি "অ্যাপ্লিকেশন" একটি গাণিতিক বর্ণনার সাথে মিলে যায়, যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে ভিসেল গণিত বর্ণনা ভাষায় অনুবাদ করা হয়। পরামিতি স্ক্যান এবং সমাধানকারী নির্দিষ্টকরণের পরিবর্তন সহ একাধিক "সিমুলেশন" প্রতিটি "অ্যাপ্লিকেশন"-এর মধ্যে চালানো যেতে পারে। মডেলগুলি সহজ থেকে অত্যন্ত জটিল হতে পারে এবং পরীক্ষামূলক তথ্য এবং বিশুদ্ধ তাত্ত্বিক অনুমানের মিশ্রণের প্রতিনিধিত্ব করতে পারে। ভার্চ্যুয়াল সেলকে ইন্টারনেটে ডিস্ট্রিবিউটেড অ্যাপ্লিকেশন হিসাবে বা স্বতন্ত্র অ্যাপ্লিকেশন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। গ্রাফিক্যাল ইউজার ইন্টারফেস জৈবিকভাবে প্রাসঙ্গিক পরিভাষায় জটিল মডেল নির্মাণের অনুমতি দেয়ঃ কামরার মাত্রা এবং আকৃতি, আণবিক বৈশিষ্ট্য এবং মিথস্ক্রিয়া পরামিতি। ভিসেল জৈবিক বর্ণনাকে ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের সমতুল্য গাণিতিক পদ্ধতিতে রূপান্তরিত করে। ব্যবহারকারীরা সাধারণ গ্রাফিকাল ইন্টারফেসে পরিকল্পিত জৈবিক দৃষ্টিভঙ্গি এবং গাণিতিক দৃষ্টিভঙ্গির মধ্যে পিছনে পিছনে পরিবর্তন করতে পারেন। প্রকৃতপক্ষে, ব্যবহারকারীরা যদি চান, তারা পরিকল্পিত দৃষ্টিভঙ্গিকে উপেক্ষা করে সরাসরি গাণিতিক বর্ণনাকে পরিচালনা করতে পারেন। ভিসেল ব্যবহারকারীদের গাণিতিক বিবরণকে সফ্টওয়্যার কোডে অনুবাদ করার জন্য সংখ্যাসূচক সমাধানকারীদের একটি পছন্দের অনুমতি দেয় যা সিমুলেশনগুলি সম্পাদন করার জন্য কার্যকর করা হয়। ফলাফলগুলি অনলাইনে প্রদর্শিত হতে পারে, অথবা সেগুলি ব্যবহারকারীর কম্পিউটারে বিভিন্ন রপ্তানি বিন্যাসে ডাউনলোড করা যেতে পারে। ভার্চ্যুয়াল সেল লাইসেন্স বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের সমস্ত সদস্যদের বিনামূল্যে প্রবেশাধিকারের অনুমতি দেয়। ব্যবহারকারীরা তাদের মডেলগুলি ভিসেল ডাটাবেসে সংরক্ষণ করতে পারেন, যা ইউ. কানেকটিকাটের সার্ভারে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়। ভিসেল ডাটাবেস অনুমতি সহ একটি অ্যাক্সেস কন্ট্রোল সিস্টেম ব্যবহার করে যাতে ব্যবহারকারীরা তাদের মডেলগুলি ব্যক্তিগত রাখতে পারেন, নির্বাচিত সহযোগীদের সাথে ভাগ করে নিতে পারেন বা সেগুলি জনসমক্ষে প্রকাশ করতে পারেন। ভিসেল ওয়েবসাইটটি এমন মডেলগুলির একটি অনুসন্ধানযোগ্য তালিকা বজায় রাখে যা সর্বজনীন এবং গবেষণা প্রকাশনার সাথে যুক্ত। বৈশিষ্ট্য ভিসেল নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলিকে সমর্থন করেঃ "ফিজিওলজি"-র মধ্যে, মডেলগুলিকে প্রতিক্রিয়া নেটওয়ার্ক বা প্রতিক্রিয়া নিয়ম হিসাবে নির্দিষ্ট করা যেতে পারে। স্থানের উপর ঘনত্বের বৈচিত্র্যগুলি সমাধান করার জন্য সিমুলেশনগুলি বেছে নেওয়া যেতে পারে (স্থানিক সিমুলেশন) অথবা বিভাগ জুড়ে স্থির ঘনত্ব ধরে নেওয়া যেতে পারে (কম্পার্টমেন্টাল সিমুলেশন)। স্থানিক অনুকরণের জন্য, জ্যামিতিগুলি বিশ্লেষণাত্মক জ্যামিতি সমীকরণ দ্বারা নির্দিষ্ট করা যেতে পারে, যা সাধারণ আকারের সংমিশ্রণ থেকে উদ্ভূত বা আমদানি করা চিত্র থেকে উদ্ভূত, যেমন 3ডি কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ স্ট্যাক। নিউক্লিয়াস, মাইটোকন্ড্রিয়া, সাইটোসল এবং এক্সট্রাসেলুলার-এর মতো অঞ্চলে চিত্রের তথ্যের 3ডি বিভাজনের উপযোগীতা প্রদান করা হয়। সিমুলেশনগুলি এলোমেলো সংখ্যার (নির্ধারক সিমুলেশন) ব্যবহার ছাড়াই ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের একীকরণের উপর ভিত্তি করে হতে পারে অথবা এলোমেলো ঘটনার (স্টোকাস্টিক সিমুলেশন) উপর ভিত্তি করে হতে পারে। সিমুলেশনগুলি বিভিন্ন ধরনের সমাধানকারী ব্যবহার করে চালানো যেতে পারে যার মধ্যে রয়েছেঃ 6টি সাধারণ ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ (ওডিই) সমাধানকারী, 2টি আংশিক ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ (পিডিই) সমাধানকারী, 4টি অ-স্থানিক স্টোকাস্টিক সমাধানকারী এবং স্টোকাস্টিক স্থানিক সিমুলেশনগুলির জন্য স্মোল্ডিন। কিছু প্রজাতি কম অনুলিপি সংখ্যায় এবং অন্যরা উচ্চ অনুলিপি সংখ্যায় উপস্থিত থাকে এমন পরিস্থিতির জন্য ভিসেল একটি সংকর নির্ধারক/স্টোকাস্টিক স্থানিক সমাধানকারীও সরবরাহ করে। অতি সম্প্রতি, একটি নেটওয়ার্ক মুক্ত সমাধানকারী, এন. এফ. এস. আই. এম, বড় সমন্বিতভাবে জটিল নিয়ম-ভিত্তিক মডেলগুলির স্টোকাস্টিক সিমুলেশনের জন্য উপলব্ধ করা হয়েছিল। বেশিরভাগ সমাধানকারী স্থানীয়ভাবে চালানো যেতে পারে, সমস্ত সমাধানকারী ভিসেল সার্ভারে দূরবর্তীভাবে চালানো যেতে পারে। কম্পার্টমেন্টাল ডিটার্মিনিস্টিক মডেলের জন্য, সি. ও. পি. এ. এস. আই সফ্টওয়্যার সিস্টেম দ্বারা বিকশিত অ্যালগরিদম ব্যবহার করে পরীক্ষামূলক তথ্যের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য সেরা পরামিতি মানগুলি অনুমান করা যেতে পারে। এই সরঞ্জামগুলি ভিসেলে পাওয়া যায়। মডেল এবং সিমুলেশন সেটআপগুলি (তথাকথিত অ্যাপ্লিকেশন) স্থানীয় ফাইলগুলিতে ভার্চ্যুয়াল সেল মার্কআপ ল্যাঙ্গুয়েজ (ভি. সি. এম. এল) হিসাবে সংরক্ষণ করা যেতে পারে বা ভি. সি. এল ডাটাবেসে দূরবর্তীভাবে সংরক্ষণ করা যেতে পারে। মডেলগুলি সিস্টেম বায়োলজি মার্কআপ ল্যাঙ্গুয়েজ (এস. বি. এম. এল) হিসাবে আমদানি ও রপ্তানি করা যেতে পারে। মডেল তৈরি ও ব্যাখ্যা করার জন্য জৈবিক পথগুলি জৈবিক পথ বিনিময় (বায়োপ্যাক্স) হিসাবে আমদানি করা যেতে পারে। জীববৈজ্ঞানিক এবং সম্পর্কিত তথ্য উৎস ভি. সি. ই. এল ব্যবহারকারীদের বিভিন্ন উৎসে সমন্বিত প্রবেশাধিকারের অনুমতি দেয় যা মডেল তৈরি এবং ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করেঃ ভি. সি. ই. এল ডাটাবেসে সংরক্ষিত মডেলগুলি তাদের লেখকদের দ্বারা কিছু ব্যবহারকারী (ভাগ করা) বা সমস্ত ব্যবহারকারীর (সর্বজনীন) কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য করা যেতে পারে। ভি. সি. ই. এল বায়োমডেলস ডাটাবেস থেকে মডেল আমদানি করতে পারে। পাথওয়ে কমন্স থেকে জৈবিক পথ আমদানি করা যেতে পারে। মডেল উপাদানগুলিকে পাবমেড ইউনিপ্রোট (প্রোটিন) কেইজিজি (প্রতিক্রিয়া এবং প্রজাতি) জিনঅন্টোলজি (প্রতিক্রিয়া এবং প্রজাতি), রিঅ্যাক্টম (প্রতিক্রিয়া এবং প্রজাতি) এবং চিইবিআই (বেশিরভাগ ছোট অণু) থেকে আইডি দিয়ে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। কানেকটিকাট বিশ্ববিদ্যালয়ের স্বাস্থ্য কেন্দ্রের আর. ডি বার্লিন সেন্টার ফর সেল অ্যানালাইসিস অ্যান্ড মডেলিং-এ এই ভার্চ্যুয়াল সেল-এর উন্নয়ন করা হচ্ছে। দলটি প্রাথমিকভাবে জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটের মাধ্যমে গবেষণা অনুদানের মাধ্যমে অর্থায়ন করে। আরও দেখুন সিস্টেম বায়োলজি মডেলিং সফ্টওয়্যারের তালিকা রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক ভি. সি. ই. এল হোম পেজ ভি. সি. ই. এল ডাউনলোড ভি. সি. ই. এল ইউজার ফোরাম ভি. সি. ই. এল মডেলস ইন পাবলিকেশনস ইউটিউবে ভি. সি. ই. এল ব্যবহার সম্পর্কে টিউটোরিয়াল। সোর্স কোড অন গিটহাব গাণিতিক এবং তাত্ত্বিক জীববিজ্ঞান সিস্টেম জীববিজ্ঞান সংখ্যাসূচক সফ্টওয়্যার সংখ্যাসূচক ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ মুক্ত বিজ্ঞান সফ্টওয়্যার