Combrex
কমব্রেক্স একটি বহুমুখী প্রকল্প যার মধ্যে প্রোক্যারিওটিক জিনোমের লক্ষ লক্ষ জিনের সঙ্গে যুক্ত অ্যাক্টিভ লার্নিং নীতির উপর ভিত্তি করে জিন টীকা, কার্যকরী ভবিষ্যদ্বাণী এবং সুপারিশগুলির একটি ডাটাবেস রয়েছে। কমব্রেক্স সম্পর্কে একটি বহুমুখী প্রকল্প যার লক্ষ্য হল মাইক্রোবিয়াল জিন ফাংশন সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতা উন্নত করা এবং মাইক্রোবিয়াল জিন ফাংশনের টীকাকে ত্বরান্বিত করার স্বার্থে জীববিজ্ঞানীদের গণনামূলক এবং পরীক্ষামূলক সম্প্রদায়গুলিকে একত্রিত করা। কমব্রেক্স প্রকল্পটি সাইমন কাসিফ, রিচার্ড রবার্টস এবং মার্টিন স্টেফেন দ্বারা বস্টন বিশ্ববিদ্যালয়ের সদর দফতর এবং 100 টিরও বেশি পরীক্ষামূলক এবং গণনামূলক সহযোগীর সাথে একটি আন্তর্জাতিক কনসোর্টিয়াম হিসাবে সহ-প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। প্রকল্পটি রিচার্ড জে রবার্টস দ্বারা পিএলওএস বায়োলজিতে প্রকাশিত কমিউনিটি অ্যাকশনের আহ্বান দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিল। বিষয়বস্তু জিন এবং ক্রিয়াকলাপের একটি ডাটাবেস এই বিবর্তিত ডাটাবেসে তিন মিলিয়নেরও বেশি মাইক্রোবিয়াল জিনের জন্য পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত এবং গণনামূলকভাবে পূর্বাভাস দেওয়া ফাংশন রয়েছে। একটি জিন বা আগ্রহের জিন অনুসন্ধান করা নিজেই একটি শেষ হতে পারে, অথবা এটি কমব্রেক্সে তথ্য অবদান বা অনুদান চাওয়ার দিকে প্রথম পদক্ষেপ হতে পারে। বর্তমানে ডাটাবেসে 1000 টিরও বেশি সম্পূর্ণরূপে ক্রমযুক্ত ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়াল জিনোমের জিন রয়েছে, যা বেশ কয়েকটি পৃথক জিনের সাথে পরিপূরক যার জৈব রাসায়নিক কার্যকারিতা পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়েছে। জিনগুলি এনসিবিআই দ্বারা নির্ধারিত ক্রম-অনুরূপ এবং সম্ভবত আইসোফাংশানাল গোষ্ঠীতে সংগঠিত হয়, যা প্রোটিন ক্লাস্টার হিসাবে উল্লেখ করা হয়। কোন জিনের পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত ফাংশন রয়েছে, যার গণনামূলকভাবে পূর্বাভাস দেওয়া ফাংশন রয়েছে এবং যার কোনও পরিচিত বা পূর্বাভাস দেওয়া ফাংশন (তথ্য) নেই তা সনাক্ত করতে একটি রঙ-কোডিং সিস্টেম ব্যবহার করা হয়। প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, "পূর্বাভাসকৃত ফাংশন" নির্দিষ্টতার একটি বিস্তৃত পরিসরকে অন্তর্ভুক্ত করতে পারে এবং আমাদের দীর্ঘ পরিসরের লক্ষ্যগুলির মধ্যে একটি হল এই নির্দিষ্টতার পরিমাণ নির্ধারণ করা। (উদাহরণস্বরূপ, ভবিষ্যদ্বাণীকৃত ফাংশন "ভ্যালাইন ডিকার্বক্সিলেস" উল্লেখযোগ্যভাবে আরও নির্দিষ্ট, এবং "লাইয়েস" বা এমনকি "কার্বক্সি-লাইয়েস"-এর চেয়ে আরও সহজেই যাচাইযোগ্য।) জিনগুলির সনাক্তকরণ যার পণ্যগুলি পরীক্ষামূলকভাবে যাচাই করা হয়েছে তাও কোনও তুচ্ছ কাজ নয়, এবং তাই আমরা এই জাতীয় সমস্ত জিনের একটি বিস্তৃত, ম্যানুয়ালি কিউরেটেড সেট তৈরি করার জন্য একটি প্রকল্প শুরু করেছি, যাকে আমরা গোল্ড স্ট্যান্ডার্ড জিন ডাটাবেস হিসাবে উল্লেখ করি। এই কিউরেটেড সেটটি বর্তমানে কমব্রেক্স ডাটাবেসের জন্য অনন্য, এবং এর সাথে সম্পর্কিত জিনগুলি একটি সোনার প্রতীক সহ রঙ-কোডেড। জিন ফাংশনের পূর্বাভাস কমব্রেক্স ডাটাবেস গণনামূলক জীববিজ্ঞানীদের জন্য তাদের সবচেয়ে তথ্যমূলক জিন ফাংশনের পূর্বাভাস প্রচার করার একটি স্থান হিসাবে কাজ করে। জৈব-তথ্যবিজ্ঞান ক্ষেত্রের মধ্যে একটি প্রধান প্রচেষ্টা হল জিন ক্রিয়াকলাপের গণনামূলক পূর্বাভাস। গত এক দশক বা তারও বেশি সময় ধরে এই ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে, তবে এই প্রচেষ্টার মধ্যে অনেকগুলি জৈবিক জ্ঞানের অগ্রগতির সম্পূর্ণ সম্ভাবনা উপলব্ধি করতে পারেনি কারণ ভবিষ্যদ্বাণীগুলি খুব কমই পরীক্ষামূলকভাবে পরীক্ষা করা হয় এবং প্রতিযোগিতামূলক পদ্ধতি দ্বারা তৈরি পৃথক জিনের জন্য ভবিষ্যদ্বাণীকৃত ক্রিয়াকলাপগুলি খুব কমই সরাসরি তুলনা করা হয়। এনসিবিআই এবং ইউনিপ্রোটকেবির মতো পরিচিত উৎস থেকে তথ্য নেওয়ার পাশাপাশি কমব্রেক্স ডাটাবেস পৃথক পরীক্ষাগার দ্বারা জমা দেওয়া জিন ফাংশন ভবিষ্যদ্বাণীও প্রদর্শন করে। এই ধরনের ভবিষ্যদ্বাণী গণনামূলক অ্যালগরিদম ব্যবহার করে বড় আকারে তৈরি করা যেতে পারে, অথবা একটি নির্দিষ্ট প্রোটিন পরিবার বা জৈব রাসায়নিক পথের সাথে সুপরিচিত পরীক্ষামূলক বা গণনামূলক জীববিজ্ঞানীদের দ্বারা পৃথক জিনের জন্য তৈরি করা যেতে পারে। সুতরাং, বিভিন্ন পদ্ধতিতে করা ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পরীক্ষামূলক জীববিজ্ঞানীদের দ্বারা সহজেই তুলনা, বৈপরীত্য এবং পরীক্ষা করা যেতে পারে। অনেক উৎস থেকে ফাংশন পূর্বাভাসের এই পাশাপাশি প্রদর্শন গণনামূলক এবং পরীক্ষামূলক সম্প্রদায়ের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার কেন্দ্রবিন্দু যা কমব্রেক্স লালন করার আশা করে। সক্রিয় শিক্ষার নীতির উপর ভিত্তি করে পরীক্ষার সুপারিশ এবং অগ্রাধিকার। কমব্রেক্স সবচেয়ে তথ্যবহুল পরীক্ষার সুপারিশ করার জন্য সহজ নীতিগুলির পাশাপাশি আরও পরিশীলিত অ্যাক্টিভ লার্নিং পদ্ধতি ব্যবহার করে। এগুলি এমন পরীক্ষাগুলি যা ডাটাবেসে সর্বাধিক সংখ্যক প্রোটিনের জন্য সবচেয়ে তথ্যবহুল (সর্বাধিক তথ্য লাভের গাণিতিক অর্থে) ভবিষ্যদ্বাণী তৈরি করতে পারে। সবচেয়ে মৌলিক সুপারিশগুলি অন্যান্য প্রোটিনের সাথে দূরত্বের পরিপ্রেক্ষিতে একটি জিন ক্লাস্টারে সমস্ত প্রোটিনের র্যাঙ্কিং প্রদান করে। সহজতম ক্ষেত্রে একটি গুচ্ছের কেন্দ্রের কাছাকাছি প্রোটিনগুলিকে সবচেয়ে তথ্যপূর্ণ বলে বিচার করা হয় কারণ গুচ্ছের অন্যান্য প্রোটিনের সাথে তাদের দূরত্ব তুলনামূলকভাবে কম। ফলস্বরূপ, একটি ক্লাস্টারের একটি "কেন্দ্রের" কার্যকরী টীকা ক্লাস্টারের অন্যান্য প্রোটিনের জন্য সবচেয়ে সঠিক ভবিষ্যদ্বাণী হতে পারে। বিবর্তনীয় ভাষায় এই "গুচ্ছ কেন্দ্রগুলি" গুচ্ছের সমস্ত প্রোটিনের বিবর্তনীয় পূর্বপুরুষের নিকটতম। অ্যাক্টিভ লার্নিং এই অন্তর্দৃষ্টি নীতিকে অতিরিক্ত পরীক্ষার জন্য সুপারিশ তৈরি করতে সাধারণীকরণ করে যা সঠিক ভবিষ্যদ্বাণী তৈরি করতে পারে বা সঠিকভাবে টীকাকৃত নয় এমন প্রোটিনগুলি সনাক্ত করতে পারে। বিবর্তনীয় বিশ্লেষণ এবং সক্রিয় শিক্ষার পাশাপাশি কমব্রেক্স অন্যান্য মানদণ্ডের দিকেও ইঙ্গিত করে যা পরীক্ষা-নিরীক্ষা বিবেচনা করার সময় বিবেচনা করা যেতে পারে। এই ধরনের মানদণ্ডের মধ্যে রয়েছে কোনও কাঠামো উপলব্ধ আছে কিনা, মানব জিনোমে ব্যাকটেরিয়া জিনের সংরক্ষণ (যেমন। ডোমেন শেয়ারিং), জিন ফাংশনের গণনামূলক বা পরীক্ষামূলক প্রমাণের প্রাপ্যতা, ফেনোটাইপিক্যাল বিবেচনা (যেমন কোনও প্যাথোজেনের উপস্থিতি বা অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধের সাথে সম্পর্ক, প্যাথোজেনিসিটি বা ভাইরুলেন্স) এবং অন্যান্য। জিনের জৈব রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের জন্য অনুদান কমব্রেক্সের অন্যতম লক্ষ্য হল নির্দিষ্ট জিন পূর্বাভাসের পরীক্ষামূলক বৈধতার জন্য ছোট আর্থিক অনুদান প্রদান করা। নির্দিষ্ট জিন পণ্যগুলির জন্য জৈব রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপের পরীক্ষামূলক নির্ধারণ একটি অগ্রাধিকার দেওয়া গণনামূলক ভবিষ্যদ্বাণীগুলিকে বৈধ (বা অবৈধ) করতে কাজ করে। সুতরাং, এই পরীক্ষামূলক প্রচেষ্টা তিনটি লক্ষ্য পূরণ করেঃ (1) জিন ক্রিয়াকলাপের ভবিষ্যদ্বাণী করা বিজ্ঞানীদের এবং যারা সেগুলি পরীক্ষা করে তাদের সরাসরি একত্রিত করে, (2) তাদের ভবিষ্যদ্বাণীগুলি কতটা সঠিক তার উপর ভিত্তি করে গণনামূলক পদ্ধতিগুলির মূল্যায়ন করে যাতে সেগুলি উন্নত করা যায় এবং (3) এটি পরীক্ষামূলকভাবে বৈধ জিনের প্রাকৃতিক দৃশ্যকে বিস্তৃত করে, জীববিজ্ঞান এবং ক্রম-কাঠামো-ক্রিয়াকলাপের সম্পর্ক সম্পর্কে আমাদের সামগ্রিক বোঝার উন্নতি করে। একটি একক জিন বা অল্প সংখ্যক জিনের জৈব রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপের পরীক্ষামূলক তদন্ত প্রায়শই বড় তহবিল সংস্থার আওতায় থাকে। ঠিক এই ধরনের কাজের জন্য ছোট অনুদান জারি করার জন্য কমব্রেক্স স্থাপন করা হয়েছে এবং এই ধরনের অনুদান বিশেষভাবে পরীক্ষাগারগুলির জন্য উপযুক্ত যা ইতিমধ্যে উদ্দেশ্যমূলক পরীক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় মূল্যায়নের ধরণের সাথে পরিচিত। লক্ষ্য উন্নত জিন টীকা জিন এবং জিনোম টীকা নিয়ে বর্তমান সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হল উৎসের ক্ষেত্রে স্বচ্ছতার অভাব। কোন ফাংশনগুলি পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করা হয়েছে এবং কোনগুলি গণনামূলকভাবে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে তা নির্ধারণ করা প্রায়শই কঠিন। উপরন্তু, গণনামূলকভাবে ভবিষ্যদ্বাণীকৃত ফাংশনের জন্য, ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যবহৃত পদ্ধতি এবং প্রমাণের শক্তি খুব কমই বলা হয়। কমব্রেক্স (1) পর্যবেক্ষিত ফাংশন থেকে পৃথক করার জন্য রঙ-কোডিং জিন এবং (2) অনুক্রম সাদৃশ্য দ্বারা পূর্বাভাস দেওয়া অনেক ফাংশনের জন্য, পরীক্ষামূলকভাবে বৈধ "উৎস জিন" চিহ্নিত করে, যার উপর ভিত্তি করে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল। কমব্রেক্স আরও সম্পূর্ণরূপে সনাক্তযোগ্য টীকা ব্যবস্থার দিকে কাজ করছে, যেখানে প্রতিটি বর্ণিত কার্যকরী টীকা হয় পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়, অথবা একটি ভবিষ্যদ্বাণী যা স্পষ্টভাবে প্রমাণের একটি শৃঙ্খলের মাধ্যমে তথ্যের একটি চূড়ান্ত উৎসের সাথে যুক্ত। এই উৎসগুলি অনেক ক্ষেত্রে পরীক্ষামূলকভাবে বৈধ জিন হবে, তবে কিছু ক্ষেত্রে বিদ্যমান ডাটাবেস থেকে টীকা হবে যার উৎসগুলি অবিলম্বে স্পষ্ট নয়। কমব্রেক্স হল প্রথম ডাটাবেস যা সমবিজ্ঞান ব্যবহার করে একটি টীকাটির পরীক্ষামূলক উৎসের লিঙ্কটি "গণনামূলকভাবে" সনাক্ত করার চেষ্টা করে। অন্যান্য তথ্যভাণ্ডার দুই ধরনের প্রমাণ প্রদান করে, যেমন। পরীক্ষা-নিরীক্ষা থেকে সরাসরি অনুমান করা হয় বা গণনামূলকভাবে অনুমান করা হয়। যাইহোক, অনুমানটি সাধারণত টীকাটির পরীক্ষামূলক উৎস থেকে পাওয়া যায় না। কমব্রেক্স এই মুহুর্তে যে "ট্রেস" সরবরাহ করে তা সঠিক কিনা তার নিশ্চয়তা দিতে পারে না তবে এটি জীববিজ্ঞানীদের লিঙ্কটি পরীক্ষা করে সরাসরি এই নির্ধারণ করতে সক্ষম করে। উৎস জিন এবং কার্যকারিতা এবং প্রমাণমূলক সংযোগগুলি সনাক্ত করার এই ব্যবস্থাটি একটি গতিশীল টীকা ব্যবস্থাকে সক্ষম করবে যা নতুন জিনের পরীক্ষামূলক প্রমাণ নির্ধারণ এবং নতুন ভবিষ্যদ্বাণীমূলক পদ্ধতিগুলি বিকশিত হওয়ার সাথে সাথে স্বয়ংক্রিয়ভাবে আপডেট হয়। জিন কার্যকরী অ্যানোটেশনের এই ধরনের একটি গতিশীল ব্যবস্থা অনেক পাবলিক ডেটাবেসে ব্যবহৃত স্ট্যাটিক সিস্টেমের ফলস্বরূপ আনঅ্যানোটেটেড এবং মিসঅ্যানোটেটেড জিনের তুলনামূলকভাবে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি কাটিয়ে উঠতে সহায়তা করতে পারে। উপরন্তু, এটি সেই জিনগুলিকে আলোকিত করবে যাদের জৈব রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপগুলি সত্যই অজানা, কেবলমাত্র অপর্যাপ্তভাবে টীকা দেওয়া জিনগুলির বিপরীতে। উন্নত ভবিষ্যদ্বাণীমূলক নির্ভুলতা জিন কার্যকরী ভবিষ্যদ্বাণীগুলি স্বচ্ছ করা গুরুত্বপূর্ণ, তবে সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ সেগুলিকে যতটা সম্ভব নির্ভুল করে তোলা। ভবিষ্যদ্বাণীগুলি তাদের পক্ষে প্রমাণের শক্তির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে, যাতে তারা প্রমাণের মতো নির্দিষ্ট হয়। যারা যথেষ্ট নির্দিষ্ট নয় তারা পরীক্ষামূলক পরীক্ষায় নিজেকে ধার দেয় না এবং যারা অন্তর্নিহিত প্রমাণের জন্য খুব নির্দিষ্ট তাদের ভুল হওয়ার উচ্চ ঝুঁকি থাকে। কমব্রেক্স সক্রিয়ভাবে কার্যকরী ভবিষ্যদ্বাণীর জন্য অ্যালগরিদমগুলি বিকাশের জন্য কাজ করছে যা অভিনব বা আকর্ষণীয় ফাংশন সহ জিনগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং যার ফলাফল সহযোগী গণনামূলক গোষ্ঠীগুলির কাছ থেকে প্রাপ্ত উচ্চ-মানের ভবিষ্যদ্বাণীগুলির পাশে বসতে পারে। কমব্রেক্সের তুলনামূলকভাবে রক্ষণশীল ব্লাস্ট-ভিত্তিক জিন ক্রিয়াকলাপের প্রচার এই লক্ষ্যের দিকে একটি সহজ প্রথম পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে। লক্ষ্যযুক্ত পরীক্ষামূলক বৈধতা তার তহবিলের সিদ্ধান্তের মাধ্যমে, কমব্রেক্স নির্দিষ্ট জিনের পরীক্ষামূলক তদন্তকে উৎসাহিত করে জৈব রাসায়নিক জিনের কার্যকারিতা সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতাকে বিস্তৃত করার পাশাপাশি গভীর করতে সহায়তা করতে পারে। কোন জিনের বৈধতা নির্ধারণ করা হবে তা বেছে নেওয়া গুরুত্বপূর্ণঃ আইসোফাংশানাল জিনের ঘনিষ্ঠভাবে অনুরূপ আত্মীয়দের বৈধতা দিয়ে সামগ্রিকভাবে সামান্য নতুন জ্ঞান অর্জন করা হয় এবং কোনও নির্দিষ্ট ভবিষ্যদ্বাণীকৃত ফাংশন সহ জিনের জন্য যাচাইকরণ পরীক্ষাগুলি সফল হওয়ার সম্ভাবনা কম। উপরন্তু, যা ইতিমধ্যে জানা গেছে তার প্রাকৃতিক দৃশ্য অসম, কিছু ফাংশনের অনেক বৈধ উদাহরণ এবং অন্যদের খুব কম বা কোনও উদাহরণ নেই। কমব্রেক্স গবেষণার একটি নতুন, সমন্বিত মডেল তৈরি করতে চায় যেখানে জিন ফাংশন সম্পর্কে আমাদের সামগ্রিক ভবিষ্যদ্বাণীমূলক বোঝার বৃহত্তম ফাঁকগুলি বন্ধ করার জন্য পরীক্ষাগুলিকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়। এই ধরনের একটি মডেল জিনগুলির বৈধতা সমর্থন করে যা জ্ঞানের তুলনামূলকভাবে বড় বৃদ্ধি প্রদান করে, উদাহরণস্বরূপ কারণ তাদের বৈধ কার্যকারিতা অন্যান্য জিনের জন্য প্রচুর সংখ্যক নতুন ভবিষ্যদ্বাণীর ফলস্বরূপ। প্রাথমিক পর্যায়ে কমব্রেক্স "উচ্চ অগ্রাধিকার" জিনগুলির তালিকা প্রবর্তন করবে, যা উল্লেখযোগ্য ভবিষ্যদ্বাণীমূলক বা বায়োমেডিকাল মূল্য হিসাবে চিহ্নিত করা যেতে পারে এবং কোন ক্ষেত্রে কমব্রেক্স সদস্যরা প্রার্থী মনোনীত করতে পারে। দীর্ঘমেয়াদী লক্ষ্য হিসাবে, কমব্রেক্স এই ধরনের জিনের নির্বাচনকে অনুকূল করতে সক্রিয় শিক্ষার মতো মেশিন লার্নিং কৌশল ব্যবহারের দিকে কাজ করছে। নতুন প্রযুক্তি কমব্রেক্স জিন ফাংশন নির্ধারণের জন্য নতুন প্রযুক্তি এবং সাশ্রয়ী মূল্যের বিশ্লেষণের বিকাশকে উৎসাহিত করে। উপরে বর্ণিত পরীক্ষামূলক বৈধতা প্রচেষ্টার পরিমাণ অনেক ছোট আকারের অনুদানের মাধ্যমে স্বল্প-থ্রুপুট পরীক্ষার ব্যাপক সমান্তরাল প্রয়োগের সমান। সমান্তরালে অনেক জিন পণ্য বিশ্লেষণ করতে পারে এমন উচ্চ-থ্রুপুট মূল্যায়নগুলি একই সাথে অনেক জিনের কার্যকারিতা নির্ধারণ করতে পারে এবং জিনের কার্যকারিতা সম্পর্কে আমাদের সামগ্রিক বোঝার ক্ষেত্রে বড় অগ্রগতি করতে সহায়তা করতে পারে। তথ্যসূত্র বাইরের লিঙ্ক http://combrex.bu.edu জৈবিক তথ্যভাণ্ডার প্রোক্যারিওটস জিনোমিক্স