Wagner's gene network model
ویگنر کا جین نیٹ ورک ماڈل مصنوعی جین نیٹ ورک کا ایک کمپیوٹیشنل ماڈل ہے، جس نے واضح طور پر جینیاتی ریگولیٹری نیٹ ورک کے ترقیاتی اور ارتقائی عمل کا نمونہ بنایا۔ متعدد حیاتیات والی آبادی کو نسل در نسل تخلیق اور ارتقا کیا جا سکتا ہے۔ یہ سب سے پہلے 1996 میں اینڈریاس ویگنر نے تیار کیا تھا اور جین نیٹ ورک، جین کے اظہار، مضبوطی، پلاسٹکٹی اور ایپسٹاسس کے ارتقاء کا مطالعہ کرنے کے لیے دیگر گروپوں کے ذریعے اس کی تحقیقات کی گئی ہیں۔ مفروضے ماڈل اور اس کے متغیرات میں متعدد آسان مفروضے ہیں۔ ان میں سے تین ذیل میں درج ہیں۔ حیاتیات کو جین ریگولیٹری نیٹ ورک کے طور پر بنایا گیا ہے۔ ماڈلز یہ فرض کرتے ہیں کہ جین کے اظہار کو خصوصی طور پر نقل کی سطح پر منظم کیا جاتا ہے۔ جین کا پروڈکٹ اس ماخذ جین یا دیگر جینوں کے اظہار کو (ریگولیٹر بن کر) منظم کر سکتا ہے۔ ماڈل یہ فرض کرتے ہیں کہ ایک جین صرف ایک فعال ٹرانسکرپشنل ریگولیٹر تیار کر سکتا ہے۔ ایک ریگولیٹر کے اثرات اسی ٹارگٹ جین پر دوسرے ریگولیٹرز کے اثرات سے آزاد ہوتے ہیں۔ جینوٹائپ ماڈل افراد کو تعامل کرنے والے ٹرانسکرپشنل ریگولیٹرز کے نیٹ ورک کے طور پر پیش کرتا ہے۔ ہر فرد ٹرانسکرپشن کے عوامل کو انکوڈنگ کرنے والے جین کا اظہار کرتا ہے۔ ہر جین کا پروڈکٹ سی آئی ایس ریگولیٹری عناصر کے ذریعے اپنے اور/یا دوسرے جینوں کے اظہار کی سطح کو منظم کر سکتا ہے۔ جینوں کے درمیان تعاملات ایک جین نیٹ ورک تشکیل دیتے ہیں جس کی نمائندگی ماڈل میں ایکس ریگولیٹری میٹرکس کے ذریعے کی جاتی ہے۔ میٹرکس R میں موجود عناصر تعامل کی طاقت کی نمائندگی کرتے ہیں۔ میٹرکس کے اندر مثبت اقدار ہدف جین کی سرگرمی کی نمائندگی کرتی ہیں، جبکہ منفی جبر کی نمائندگی کرتی ہیں۔ قدر 0 والے میٹرکس عناصر دو جینوں کے درمیان تعاملات کی عدم موجودگی کی نشاندہی کرتے ہیں۔ فینوٹائپ ہر فرد کے فینوٹائپ کو وقت پر جین کے اظہار کے نمونے کے طور پر ماڈل کیا جاتا ہے۔ اس ماڈل میں اس کی نمائندگی اسٹیٹ ویکٹر کے ذریعے کی جاتی ہے۔ جس کا عنصر وقت t پر جین i کی اظہار کی حالت کی نشاندہی کرتا ہے۔ اصل ویگنر ماڈل میں، جہاں 1 جین کے اظہار کی نمائندگی کرتا ہے جبکہ-1 کا مطلب ہے کہ جین کا اظہار نہیں کیا گیا ہے۔ اظہار کا نمونہ صرف آن یا آف ہو سکتا ہے۔ - 1 (یا 0) اور 1 کے درمیان مسلسل اظہار کا نمونہ کچھ دیگر اقسام میں بھی لاگو کیا جاتا ہے۔ نشوونما ترقی کے عمل کو جین کے اظہار کی حالتوں کی نشوونما کے طور پر ماڈل کیا جاتا ہے۔ وقت پر جین کے اظہار کے نمونے کو ابتدائی اظہار کی حالت کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ جینوں کے درمیان تعاملات نشوونما کے عمل کے دوران اظہار کی حالتوں کو تبدیل کرتے ہیں۔ یہ عمل درج ذیل تفریقی مساوات کے ذریعے وضع کیا گیا ہے جہاں τ) وقت کی اظہار حالت کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس کا تعین ایک فلٹر فنکشن σ کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ یہ وقت پر جین پر تمام جینوں کے ریگولیٹری اثرات () کے وزن کے مجموعے کی نمائندگی کرتا ہے۔ اصل ویگنر ماڈل میں، فلٹر فنکشن ایک سٹیپ فنکشن ہے۔ دیگر اقسام میں، فلٹر فنکشن کو سگمائڈل فنکشن کے طور پر لاگو کیا جاتا ہے۔ اس طرح، اظہار ریاستیں مسلسل تقسیم حاصل کریں گی۔ جین کا اظہار حتمی حالت میں پہنچ جائے گا اگر یہ ایک مستحکم پیٹرن تک پہنچ جائے۔ ارتقاء ارتقاء سمیلیشنز پنروتپادن-تغیر-انتخاب زندگی کے چکر کے ذریعے انجام دی جاتی ہیں۔ آبادی سائز کے لحاظ سے مقرر کی جاتی ہے اور وہ معدوم نہیں ہوں گی۔ غیر اوور لیپنگ نسلوں کو ملازمت دی جاتی ہے۔ ایک عام ارتقائی تخروپن میں، ایک واحد بے ترتیب قابل عمل فرد جو ایک مستحکم جین کے اظہار کا نمونہ تیار کر سکتا ہے اسے بانی کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے۔ کلون شدہ افراد ایک جیسے افراد کی آبادی پیدا کرنے کے لیے پیدا کیے جاتے ہیں۔ غیر جنسی یا جنسی تولیدی طرز کے مطابق، موجودہ نسل سے بے ترتیب طور پر والدین کے انفرادی (افراد) کا انتخاب کرکے اولاد پیدا کی جاتی ہے۔ تغیرات امکانات کے ساتھ حاصل کیے جا سکتے ہیں اور ان کی فٹنس کے برابر امکانات کے ساتھ زندہ رہ سکتے ہیں۔ یہ عمل اس وقت تک دہرایا جاتا ہے جب تک کہ N افراد پیدا نہ ہوں جو اگلی نسل کو تلاش کرنے کے لیے آگے بڑھتے ہیں۔ اس ماڈل میں فٹنس فٹنس اس بات کا امکان ہے کہ کوئی فرد دوبارہ پیدا کرنے کے لیے زندہ رہے۔ ماڈل کے آسان ترین نفاذ میں، ترقیاتی طور پر مستحکم جینو ٹائپز زندہ رہتے ہیں (یعنی۔ ان کی فٹنس ہے) اور ترقیاتی طور پر غیر مستحکم نہیں ہیں (یعنی۔ ان کی فٹنس ہے)۔ اتپریورتن تغیرات کو جین کے ضابطے میں تبدیلیوں کے طور پر ماڈل کیا جاتا ہے، یعنی ریگولیٹری میٹرکس میں عناصر کی تبدیلیاں۔ تولید جنسی اور غیر جنسی تولید دونوں کو نافذ کیا جاتا ہے۔ غیر جنسی تولید کو والدین کے جینوم کی براہ راست نقل کرکے اولاد کے جینوم (جین نیٹ ورک) کی پیداوار کے طور پر نافذ کیا جاتا ہے۔ جنسی پنروتپادن کو دونوں والدین کے جینوم کے دوبارہ امتزاج کے طور پر نافذ کیا جاتا ہے۔ انتخاب ایک جاندار کو قابل عمل سمجھا جاتا ہے اگر وہ مستحکم جین کے اظہار کے نمونے تک پہنچ جائے۔ ارتعاش اظہار کے نمونے والے جاندار کو خارج کر دیا جاتا ہے اور وہ اگلی نسل میں داخل نہیں ہو سکتا۔ حوالہ جات بیرونی روابط اینڈریاس ویگنر لیب ویب پیج جین اظہار نیٹ ورکس سسٹمز بائیولوجی