Wagner's gene network model
વેગનરનું જનીન નેટવર્ક મોડેલ એ કૃત્રિમ જનીન નેટવર્કનું કોમ્પ્યુટેશનલ મોડેલ છે, જેણે આનુવંશિક નિયમનકારી નેટવર્કની વિકાસલક્ષી અને ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયાને સ્પષ્ટપણે મોડેલ કરી છે. બહુવિધ સજીવોની વસ્તી પેઢી દર પેઢી બનાવી અને વિકસિત કરી શકાય છે. તે સૌપ્રથમ 1996 માં એન્ડ્રેસ વેગનર દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યું હતું અને જનીન નેટવર્ક, જનીન અભિવ્યક્તિ, મજબૂતાઈ, પ્લાસ્ટિસિટી અને એપિસ્ટેસિસના ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરવા માટે અન્ય જૂથો દ્વારા તેની તપાસ કરવામાં આવી છે. ધારણાઓ આ મોડેલ અને તેના પ્રકારોમાં સંખ્યાબંધ સરળ ધારણાઓ છે. તેમાંથી ત્રણ નીચે સૂચિબદ્ધ છે. સજીવોને જનીન નિયમનકારી નેટવર્ક તરીકે તૈયાર કરવામાં આવે છે. નમૂનાઓ ધારે છે કે જનીન અભિવ્યક્તિ સંપૂર્ણપણે અનુલેખન સ્તરે નિયંત્રિત થાય છે; જનીનનું ઉત્પાદન તે સ્રોત જનીન અથવા અન્ય જનીનોની અભિવ્યક્તિને (નિયમનકાર તરીકે) નિયંત્રિત કરી શકે છે. મોડેલો ધારે છે કે જનીન માત્ર એક જ સક્રિય ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રેગ્યુલેટર ઉત્પન્ન કરી શકે છે; એક રેગ્યુલેટરની અસરો સમાન લક્ષ્ય જનીન પર અન્ય રેગ્યુલેટરની અસરોથી સ્વતંત્ર છે. જીનોટાઇપ મોડેલ વ્યક્તિઓને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રેગ્યુલેટર્સના નેટવર્ક તરીકે રજૂ કરે છે. દરેક વ્યક્તિ જનીન એન્કોડિંગ ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળોને વ્યક્ત કરે છે. દરેક જનીનનું ઉત્પાદન સીઆઈએસ-નિયમનકારી ઘટકો દ્વારા પોતાના અને/અથવા અન્ય જનીનોના અભિવ્યક્તિ સ્તરને નિયંત્રિત કરી શકે છે. જનીનો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જનીન નેટવર્કની રચના કરે છે જે મોડેલમાં × નિયમનકારી મેટ્રિક્સ દ્વારા રજૂ થાય છે. મેટ્રિક્સ આરમાંના ઘટકો ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની શક્તિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. મેટ્રિક્સની અંદરના હકારાત્મક મૂલ્યો લક્ષ્ય જનીનના સક્રિયકરણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યારે નકારાત્મક મૂલ્યો દમનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. મૂલ્ય 0 ધરાવતા મેટ્રિક્સ ઘટકો બે જનીનો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ગેરહાજરી સૂચવે છે. ફીનોટાઇપ દરેક વ્યક્તિનો ફીનોટાઇપ તે સમયે જનીન અભિવ્યક્તિ પેટર્ન તરીકે તૈયાર કરવામાં આવે છે. તે આ મોડેલમાં સ્ટેટ વેક્ટર દ્વારા રજૂ થાય છે. જેનું તત્વ સમય t પર જનીન i ની અભિવ્યક્તિ સ્થિતિને સૂચવે છે. મૂળ વેગનર મોડેલમાં, જ્યાં 1 જનીનને રજૂ કરે છે તે વ્યક્ત થાય છે જ્યારે-1 સૂચવે છે કે જનીન વ્યક્ત થતું નથી. અભિવ્યક્તિ પેટર્ન ફક્ત ચાલુ અથવા બંધ હોઈ શકે છે. - 1 (અથવા 0) અને 1 વચ્ચેની સતત અભિવ્યક્તિ પેટર્ન કેટલાક અન્ય પ્રકારોમાં પણ લાગુ કરવામાં આવે છે. વિકાસ વિકાસ પ્રક્રિયાને જનીન અભિવ્યક્તિ સ્થિતિઓના વિકાસ તરીકે તૈયાર કરવામાં આવે છે. તે સમયે જનીન અભિવ્યક્તિ પેટર્નને પ્રારંભિક અભિવ્યક્તિ સ્થિતિ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. જનીનો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ વિકાસ પ્રક્રિયા દરમિયાન અભિવ્યક્તિની સ્થિતિને બદલે છે. આ પ્રક્રિયા નીચેના વિભેદક સમીકરણો દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે જ્યાં τ) સમયની અભિવ્યક્તિ સ્થિતિને રજૂ કરે છે. તે ફિલ્ટર કાર્ય દ્વારા નક્કી થાય છે σ. તે સમયે જનીન પરના તમામ જનીનોની નિયમનકારી અસરો () ના ભારિત સરવાળાને રજૂ કરે છે. મૂળ વેગનર મોડેલમાં, ફિલ્ટર કાર્ય એ એક પગલું કાર્ય છે અન્ય પ્રકારોમાં, ફિલ્ટર કાર્યને સિગ્મોઇડલ કાર્ય તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે આ રીતે, અભિવ્યક્તિ સ્થિતિઓ સતત વિતરણ પ્રાપ્ત કરશે. જનીન અભિવ્યક્તિ અંતિમ સ્થિતિમાં પહોંચશે જો તે સ્થિર પેટર્ન સુધી પહોંચશે. ઉત્ક્રાંતિ ઉત્ક્રાંતિ સિમ્યુલેશન પ્રજનન-પરિવર્તન-પસંદગી જીવન ચક્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે. વસ્તી કદ પ્રમાણે નક્કી કરવામાં આવે છે અને તે લુપ્ત નહીં થાય. બિન-ઓવરલેપિંગ પેઢીઓને રોજગારી આપવામાં આવે છે. લાક્ષણિક ઉત્ક્રાંતિ સિમ્યુલેશનમાં, એક જ અવ્યવસ્થિત વ્યવહારુ વ્યક્તિ કે જે સ્થિર જનીન અભિવ્યક્તિ પેટર્ન ઉત્પન્ન કરી શકે છે તેને સ્થાપક તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે. સમાન વ્યક્તિઓની વસ્તી બનાવવા માટે ક્લોન કરેલી વ્યક્તિઓ બનાવવામાં આવે છે. અલૈંગિક અથવા જાતીય પ્રજનન પદ્ધતિ અનુસાર, વર્તમાન પેઢીમાંથી પિતૃ વ્યક્તિ (ઓ) ને અવ્યવસ્થિત રીતે પસંદ કરીને (બદલી સાથે) સંતાન ઉત્પન્ન થાય છે. પરિવર્તન સંભાવના સાથે પ્રાપ્ત કરી શકાય છે અને તેમની તંદુરસ્તીની સમાન સંભાવના સાથે ટકી શકે છે. જ્યાં સુધી એન વ્યક્તિઓ ઉત્પન્ન ન થાય ત્યાં સુધી આ પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિત થાય છે જે આગામી પેઢીને શોધવા માટે આગળ વધે છે. આ મોડેલમાં તંદુરસ્તી તંદુરસ્તી એ સંભાવના છે કે વ્યક્તિ પ્રજનન માટે ટકી રહે છે. મોડેલના સૌથી સરળ અમલીકરણમાં, વિકાસલક્ષી રીતે સ્થિર જીનોટાઇપ ટકી રહે છે (એટલે કે. તેમની તંદુરસ્તી છે) અને વિકાસાત્મક રીતે અસ્થિર લોકો નથી (એટલે કે. તેમની તંદુરસ્તી છે). મ્યુટેશન મ્યુટેશન્સને જનીન નિયમનમાં ફેરફારો તરીકે મોડેલિંગ કરવામાં આવે છે, એટલે કે, નિયમનકારી મેટ્રિક્સમાં તત્વોના ફેરફારો. પ્રજનન જાતીય અને અલૈંગિક પ્રજનન બંને લાગુ કરવામાં આવે છે. માતાપિતાના જીનોમની સીધી નકલ કરીને સંતાનના જીનોમ (જનીન નેટવર્ક) ના ઉત્પાદન તરીકે અલૈંગિક પ્રજનન લાગુ કરવામાં આવે છે. જાતીય પ્રજનન બે માતાપિતાના જીનોમના પુનઃસંયોજન તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે. પસંદગી એક જીવતંત્રને વ્યવહાર્ય માનવામાં આવે છે જો તે સ્થિર જનીન અભિવ્યક્તિ પેટર્ન સુધી પહોંચે. દોલનશીલ અભિવ્યક્તિ પેટર્ન ધરાવતા જીવતંત્રને કાઢી નાખવામાં આવે છે અને તે આગામી પેઢીમાં પ્રવેશી શકતા નથી. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ એન્ડ્રેસ વાગ્નેર લેબ વેબપેજ જનીન અભિવ્યક્તિ નેટવર્ક્સ સિસ્ટમ્સ બાયોલોજી