Perfect phylogeny
کامل فائیلوجینی ایک اصطلاح ہے جو کمپیوٹیشنل فائیلوجینیٹکس میں ایک فائیلوجینیٹک درخت کی نشاندہی کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے جس میں تمام اندرونی نوڈس کو اس طرح لیبل کیا جا سکتا ہے کہ تمام حروف بغیر ہوموپلاسی کے درخت کے نیچے تیار ہو جائیں۔ یعنی، خصوصیات ارتقائی ہم آہنگی کو برقرار نہیں رکھتی ہیں، اور ان میں ہم آہنگ ڈھانچے نہیں ہوتے ہیں۔ شماریاتی طور پر، اسے تمام خصوصیات میں "0" حالت والے آباؤ اجداد کے طور پر پیش کیا جا سکتا ہے جہاں 0 اس خصوصیت کی کمی کی نمائندگی کرتا ہے۔ ان میں سے ہر ایک خصوصیت 0 سے 1 میں بالکل ایک بار تبدیل ہوتی ہے اور کبھی بھی حالت 0 میں واپس نہیں آتی ہے۔ یہ شاذ و نادر ہی ہوتا ہے کہ حقیقی ڈیٹا کامل فائیلوجینی کے تصور پر عمل پیرا ہوتا ہے۔ بلڈنگ عام طور پر ڈیٹا کی دو مختلف اقسام ہیں جو فائیلوجنیٹک ٹری کی تعمیر میں استعمال ہوتی ہیں۔ فاصلے پر مبنی حسابات میں ایک فائیلوجنیٹک درخت پرجاتیوں اور متعلقہ درخت کے کنارے کی لمبائی کے درمیان فاصلے کے درمیان تعلقات کا تجزیہ کرکے بنایا جاتا ہے۔ کردار پر مبنی نقطہ نظر کا استعمال کرتے ہوئے تمام انواع میں کردار کی حالتوں کو سب سے زیادہ "کامل" فائیلوجنیٹک درخت کو تلاش کرنے کی کوشش میں ایک ان پٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک کامل فائیلوجنیٹک ٹری کے شماریاتی اجزاء کو بہترین طور پر اس طرح بیان کیا جا سکتا ہے: <p> ایک n x m کیریکٹر اسٹیٹ میٹرکس M کے لیے ایک کامل فائیلوجنی ایک جڑا ہوا ٹری T ہے جس میں n پتے تسلی بخش ہیں: i. M کی ہر صف T II کے بالکل ایک پتے کو نشان زد کرتی ہے۔ ایم کا ہر کالم ٹی III کے بالکل ایک کنارے کو نشان زد کرتا ہے۔ T کے ہر اندرونی کنارے کو M IV کے کم از کم ایک کالم سے نشان زد کیا جاتا ہے۔ جڑ سے پتی تک کے منفرد راستے کے ساتھ کناروں سے وابستہ حروف بالکل وی کے کردار ویکٹر کی وضاحت کرتے ہیں، یعنی۔ کریکٹر ویکٹر میں راستے کے کناروں سے وابستہ حروف کے مطابق تمام کالموں میں 1 اندراج ہوتا ہے اور بصورت دیگر 0 اندراج ہوتا ہے۔ یہ بات قابل ذکر ہے کہ حقیقی فائیلوجنیٹک ڈیٹا تلاش کرنا بہت کم ہوتا ہے جو یہاں تفصیلی تصورات اور حدود پر عمل پیرا ہوتا ہے۔ لہذا، اکثر ایسا ہوتا ہے کہ محققین ایسے درختوں کو تیار کرکے سمجھوتہ کرنے پر مجبور ہوتے ہیں جو صرف ہوموپلاسی کو کم کرنے کی کوشش کرتے ہیں، مطابقت پذیر حروف کا زیادہ سے زیادہ کارڈینالیٹی سیٹ ڈھونڈتے ہیں، یا فائیلوجینیز کی تعمیر کرتے ہیں جو حروف کی طرف سے مضمر تقسیم سے زیادہ سے زیادہ قریب سے ملتے ہیں۔ مثال یہ دونوں ڈیٹا سیٹ کریکٹر اسٹیٹ میٹرکس کی مثالیں پیش کرتے ہیں۔ میٹرکس M '1 کا استعمال کرتے ہوئے یہ مشاہدہ کیا جا سکتا ہے کہ نتیجے میں بننے والا فائیلوجنیٹک درخت اس طرح بنایا جا سکتا ہے کہ ہر ایک حرف درخت کے بالکل ایک کنارے کو نشان زد کرے۔ اس کے برعکس، میٹرکس M '2 کا مشاہدہ کرتے وقت، کوئی یہ دیکھ سکتا ہے کہ فائیلوجنیٹک ٹری کو اس طرح ترتیب دینے کا کوئی طریقہ نہیں ہے کہ ہر کردار صرف ایک کنارے کی لمبائی کو لیبل کرے۔ اگر نمونے زیر مطالعہ خلیوں کی آبادی کے متغیر ایلیلک فریکوئنسی (وی اے ایف) ڈیٹا سے آتے ہیں، تو کردار میٹرکس میں اندراجات تغیرات کی تعدد ہیں، اور 0 اور 1 کے درمیان قدر لیتے ہیں۔ یعنی، اگر جینوم میں کسی پوزیشن کی نمائندگی کرتا ہے، تو اس کے مطابق اندراج اور نمونہ نمونے میں جینوم کی تعدد کو پوزیشن میں تغیر کے ساتھ رکھے گا۔ استعمال کامل فائیلوجینی ایک نظریاتی ڈھانچہ ہے جسے زیادہ عملی طریقوں میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایسی ہی ایک مثال نامکمل ڈائریکٹڈ پرفیکٹ فائیلوجینی کی ہے۔ اس تصور میں حقیقی، اور اس وجہ سے نامکمل اور نامکمل، ڈیٹا سیٹس کے ساتھ کامل فائیلوجینیز کا استعمال شامل ہے۔ اس طرح کا طریقہ ارتقائی مماثلت کا تعین کرنے کے لیے SINEs کا استعمال کرتا ہے۔ یہ مختصر انٹرسپرسڈ عناصر بہت سے جینوموں میں موجود ہوتے ہیں اور ان کی شناخت ان کے فلینکنگ سیکوینس سے کی جا سکتی ہے۔ SINE مختلف انواع میں مخصوص خصلتوں کی وراثت کے بارے میں معلومات فراہم کرتے ہیں۔ بدقسمتی سے، اگر کوئی سائن غائب ہے تو یہ جاننا مشکل ہے کہ آیا وہ سائن حذف کرنے سے پہلے موجود تھے یا نہیں۔ کامل فائیلوجینی ڈیٹا سے حاصل کردہ الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے ہم ان حدود کے باوجود فائیلوجینیٹک ٹری کی تعمیر نو کرنے کی کوشش کر سکتے ہیں۔ کامل فائیلوجینی کا استعمال ہیپلوٹائپ نقشوں کی تعمیر میں بھی کیا جاتا ہے۔ کامل فائیلوجینی میں بیان کردہ تصورات اور الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے کوئی بھی گمشدہ اور دستیاب ہیپلوٹائپ ڈیٹا سے متعلق معلومات کا تعین کر سکتا ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ جینوٹائپ میپنگ کے نتیجے میں ہونے والے ہیپلوٹائپز کا مجموعہ کامل فائیلوجینی کے تصور سے مطابقت رکھتا ہے اور اس پر عمل پیرا ہے (نیز دیگر مفروضات جیسے کامل مینڈیلین وراثت اور یہ حقیقت کہ فی ایس این پی میں صرف ایک تغیر ہے)، کوئی بھی لاپتہ ہیپلوٹائپ ڈیٹا کا اندازہ لگانے کے قابل ہے۔ پی پی ایم کے تحت شور والے وی اے ایف ڈیٹا سے فائیلوجینی کا حوالہ دینا ایک مشکل مسئلہ ہے۔ زیادہ تر انفریشن ٹولز میں انفریشن کو کمپیوٹیشنل طور پر ٹریک ایبل بنانے کے لیے کچھ ہیورسٹک قدم شامل ہوتے ہیں۔ شور والے وی اے ایف ڈیٹا سے فائیلوجینیز کا اندازہ لگانے والے ٹولز کی مثالوں میں اینسیٹری، کینوپی، سی آئی ٹی یو پی، ای ایکس اے سی ٹی، اور فائیلو ڈبلیو جی ایس شامل ہیں۔ خاص طور پر، EXACT چھوٹے سائز کے مسائل کے لیے تمام ممکنہ درختوں پر پوسٹر امکان کا حساب لگانے کے لیے GPUs کا استعمال کرتے ہوئے درست اندازہ لگاتا ہے۔ پی پی ایم تک توسیع معاون ٹولز کے ساتھ کی گئی ہے۔ مثال کے طور پر، میڈیسک، ٹومولٹ، اور فشٹریز جیسے ٹولز کسی دیئے گئے جینیاتی عنصر، یا پلائیڈی کی نقلوں کی تعداد کو بڑھانے یا کم کرنے دونوں کی اجازت دیتے ہیں، اس طرح مؤثر طریقے سے تغیرات کو ہٹانے کی اجازت ملتی ہے۔ بیرونی لنکس فائیلوجنیٹکس سافٹ ویئر کی فہرست فائیلوجنیٹک درختوں کے تجزیے اور تخلیق کے لیے دستیاب متعدد پروگراموں میں سے ایک فائیلوجنیٹک درخت کے تجزیے کے لیے ایسا ہی ایک اور پروگرام درخت کے تجزیے کے لیے اضافی پروگرام ایک مقالہ جس میں اس بات کی تفصیل دی گئی ہے کہ جینیات کے میدان سے باہر کس طرح کامل فائیلوجنی کو استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ زبان کی ایسوسی ایشن گتھب میں "کثیر نمونے کے کینسر کی ترتیب کے ڈیٹا سے کلونل درخت کی تعمیر نو کے لیے الگورتھم" (اینسیس ٹری) گتھب "انٹرا ٹیومر ہیٹروجینیٹی تک رسائی اور اگلی نسل کی ترتیب کے ذریعے لانگٹیوڈینل اور اسپیشیل کلونل ارتقاء کی تاریخ کا سراغ لگانے" (کینوپی) گتھب کے لیے "کلونالیٹی انفریشن ان ٹیومرز یوزنگ فو