DNA barcoding
ڈی این اے بارکوڈنگ ایک مخصوص جین یا جین سے ڈی این اے کے ایک مختصر حصے کا استعمال کرتے ہوئے انواع کی شناخت کا ایک طریقہ ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کی بنیاد یہ ہے کہ اس طرح کے ڈی این اے حصوں کی حوالہ لائبریری (جسے "ترتیبات" بھی کہا جاتا ہے) کے مقابلے میں، ایک انفرادی ترتیب کو کسی جاندار کو انواع سے منفرد طور پر شناخت کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جس طرح ایک سپر مارکیٹ اسکینر یو پی سی بارکوڈ کی واقف سیاہ دھاریوں کا استعمال کرتا ہے تاکہ اس کے اسٹاک میں موجود کسی شے کو اس کے حوالہ ڈیٹا بیس کے خلاف شناخت کیا جا سکے۔ یہ "بارکوڈز" بعض اوقات نامعلوم انواع یا کسی جاندار کے حصوں کی شناخت کرنے کی کوشش میں استعمال ہوتے ہیں، صرف زیادہ سے زیادہ ٹیکسوں کی فہرست بنانے کے لیے، یا انواع کی حدود کا تعین کرنے کی کوشش میں روایتی درجہ بندی کے ساتھ موازنہ کرنے کے لیے۔ بارکوڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے مختلف جاندار گروہوں کی شناخت کے لیے مختلف جین کے علاقوں کا استعمال کیا جاتا ہے۔ جانوروں اور کچھ پروٹسٹوں کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا بارکوڈ علاقہ سائٹوکروم سی آکسیڈیز I (COI یا COX1) جین کا ایک حصہ ہے، جو مائٹوکونڈریل ڈی این اے میں پایا جاتا ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کے لیے موزوں دیگر جینز اندرونی نقل شدہ سپیسر (آئی ٹی ایس) آر آر این اے ہیں جو اکثر فنگی کے لیے استعمال ہوتے ہیں اور پودوں کے لیے استعمال ہونے والے رو بسکو ہیں۔ مختلف جین کے علاقوں کا استعمال کرتے ہوئے مائکروجنزموں کا پتہ لگایا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر 16S rRNA جین پروکیریوٹس کی شناخت میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، جبکہ 18S rRNA جین زیادہ تر مائکروبیل یوکیریوٹس کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ان جین کے علاقوں کا انتخاب اس لیے کیا جاتا ہے کیونکہ ان میں بین مخصوص (انواع کے درمیان) تغیرات کے مقابلے میں کم انٹرا اسپیسفک (انواع کے اندر) تغیرات ہوتے ہیں، جسے "بارکوڈنگ گیپ" کہا جاتا ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کی کچھ ایپلی کیشنز میں شامل ہیں: پھول یا پھل دستیاب نہ ہونے پر بھی پودوں کے پتوں کی شناخت کرنا ؛ جرگن کرنے والے جانوروں کی لاشوں پر جمع ہونے والے جرگ کی شناخت کرنا ؛ کیڑوں کے لاروا کی شناخت کرنا جن میں بالغوں کے مقابلے میں کم تشخیصی خصوصیات ہو سکتی ہیں ؛ یا کسی جانور کی خوراک کی اس کے پیٹ کے مواد، تھوک یا پاخانہ کی بنیاد پر تفتیش کرنا۔ جب بارکوڈنگ کا استعمال ایک سے زیادہ حیاتیات کے ڈی این اے پر مشتمل نمونے سے حیاتیات کی شناخت کے لیے کیا جاتا ہے، تو ڈی این اے میٹابارکوڈنگ کی اصطلاح استعمال کی جاتی ہے، مثال کے طور پر۔ دریاؤں اور ندیوں میں ڈائیٹم کمیونٹیز کی ڈی این اے میٹابارکوڈنگ، جو پانی کے معیار کا اندازہ لگانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ بیک گراؤنڈ ڈی این اے بارکوڈنگ تکنیک 5 ایس آر آر این اے جین کا استعمال کرتے ہوئے مائکروبیل کمیونٹیز پر ابتدائی ڈی این اے سیکوینسنگ کے کام سے تیار کی گئی تھی۔ 2003 میں، پال ڈی این کے ایک مقالے میں، جدید ڈی این اے بارکوڈنگ کے مخصوص طریقوں اور اصطلاحات کو انواع کی شناخت کے لیے ایک معیاری طریقہ کے طور پر تجویز کیا گیا تھا، ساتھ ہی ممکنہ طور پر نامعلوم ترتیبات کو اعلی ٹیکسوں جیسے آرڈرز اور فائیلا میں مختص کیا گیا تھا۔ ہیبرٹ اور دیگر۔ یونیورسٹی آف گیلف، اونٹاریو، کینیڈا۔ ہیبرٹ اور ان کے ساتھیوں نے سائٹوکروم سی آکسیڈیز I (COI) جین کی افادیت کا مظاہرہ کیا، جسے سب سے پہلے فولمر اور دیگر نے استعمال کیا۔ 1994 میں، اپنے شائع شدہ ڈی این اے پرائمرز کو پرجاتیوں کی سطح پر فائیلوجنیٹک تجزیہ کے لیے ایک ٹول کے طور پر استعمال کرتے ہوئے میٹازوان invertebrates کے درمیان ایک مناسب امتیازی ٹول کے طور پر۔ سی او آئی جین کا "فولمر ریجن" عام طور پر ڈی این اے کی سطح پر تغیر کے نمونوں کی بنیاد پر ٹیکسا کے درمیان فرق کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ترتیب کو بازیافت کرنے میں نسبتا آسانی، اور انواع کے درمیان تحفظ کے ساتھ ملاوٹ، سی او آئی کے کچھ فوائد ہیں۔ پروفائلز کو "بارکوڈز" کہتے ہوئے، ہیبرٹ اور دیگر۔ ایک سی او آئی ڈیٹا بیس کی ترقی کا تصور کیا گیا جو "عالمی حیاتیاتی شناخت کے نظام" کی بنیاد کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ نمونے لینے کے طریقے اور تحفظ بارکوڈنگ ٹشو سے ہدف کے نمونے سے، حیاتیات کے مرکب سے (بلک نمونہ)، یا ماحولیاتی نمونوں میں موجود ڈی این اے سے کی جا سکتی ہے (جیسے۔ پانی یا مٹی)۔ نمونے لینے، تحفظ یا تجزیہ کے طریقے ان مختلف قسم کے نمونوں کے درمیان مختلف ہوتے ہیں۔ ٹشو کے نمونے ہدف کے نمونے سے ٹشو کے نمونے کو بارکوڈ کرنے کے لیے، جلد کا ایک چھوٹا ٹکڑا، ایک پیمانہ، ایک ٹانگ یا اینٹینا کافی ہونے کا امکان ہے (نمونے کے سائز پر منحصر ہے)۔ آلودگی سے بچنے کے لیے، نمونوں کے درمیان استعمال شدہ آلات کو جراثیم سے پاک کرنا ضروری ہے۔ ایک نمونے سے دو نمونے جمع کرنے کی سفارش کی جاتی ہے، ایک آرکائیو کے لیے، اور ایک بارکوڈنگ کے عمل کے لیے۔ ڈی این اے کے انحطاط کے مسئلے پر قابو پانے کے لیے نمونوں کا تحفظ بہت ضروری ہے۔ بلک سیمپل ایک بلک سیمپل ماحولیاتی نمونے کی ایک قسم ہے جس میں زیر مطالعہ ٹیکسونومک گروپ کے کئی جاندار ہوتے ہیں۔ بلک نمونوں (یہاں استعمال ہونے والے معنی میں) اور دیگر ماحولیاتی نمونوں کے درمیان فرق یہ ہے کہ بلک نمونہ عام طور پر اچھے معیار کے ڈی این اے کی بڑی مقدار فراہم کرتا ہے۔ بلک نمونوں کی مثالوں میں کک نیٹ کے ذریعے جمع کیے گئے آبی میکرو انورٹبریٹ نمونے، یا میلیز ٹریپ کے ساتھ جمع کیے گئے کیڑوں کے نمونے شامل ہیں۔ فلٹر شدہ یا سائز کے فریکشن والے پانی کے نمونوں میں پورے حیاتیات جیسے یونی سیلولر یوکرائٹس کو بھی بعض اوقات بلک نمونوں کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ اس طرح کے نمونے مورفولوجی پر مبنی شناخت کے لیے روایتی نمونے حاصل کرنے کے لیے استعمال ہونے والی تکنیکوں کے ذریعے جمع کیے جا سکتے ہیں۔ ای ڈی این اے نمونے ماحولیاتی ڈی این اے (ای ڈی این اے) طریقہ ماحولیاتی نمونوں میں موجود سیلولر ملبے یا ایکسٹرا سیلولر ڈی این اے سے پرجاتیوں کا پتہ لگانے اور ان کی شناخت کرنے کے لیے ایک غیر حملہ آور نقطہ نظر ہے۔ پانی یا مٹی) بارکوڈنگ یا میٹابارکوڈنگ کے ذریعے۔ یہ نقطہ نظر اس حقیقت پر مبنی ہے کہ ہر جاندار ماحول میں ڈی این اے چھوڑ دیتا ہے، اور اس ماحولیاتی ڈی این اے کا پتہ ان حیاتیات کے لیے بھی لگایا جا سکتا ہے جو بہت کم کثرت میں ہیں۔ اس طرح، فیلڈ سیمپلنگ کے لیے، سب سے اہم حصہ آلودگی سے بچنے کے لیے ہر سیمپلنگ سائٹ یا نمونے پر ڈی این اے سے پاک مواد اور ٹولز کا استعمال کرنا ہے، اگر ہدف والے جانداروں کا ڈی این اے کم مقدار میں موجود ہونے کا امکان ہے۔ دوسری طرف، ایک ای ڈی این اے نمونے میں ہمیشہ پورے خلیے، زندہ مائکروجنزموں کا ڈی این اے شامل ہوتا ہے، جو اکثر بڑی مقدار میں موجود ہوتے ہیں۔ لہذا، قدرتی ماحول میں لیے گئے خرد حیاتیات کے نمونوں کو بھی ای ڈی این اے نمونے کہا جاتا ہے، لیکن ہدف شدہ حیاتیات کی بڑی مقدار کی وجہ سے اس تناظر میں آلودگی کم پریشانی کا باعث ہے۔ ای ڈی این اے طریقہ زیادہ تر نمونوں کی اقسام پر لاگو ہوتا ہے، جیسے پانی، تلچھٹ، مٹی، جانوروں کا فضلہ، معدے کا مواد یا خون۔ لیچز۔ ڈی این اے نکالنے، امپلیفکیشن اور سیکوینسنگ ڈی این اے بارکوڈنگ کے لیے ضروری ہے کہ نمونے میں ڈی این اے نکالا جائے۔ ڈی این اے نکالنے کے کئی مختلف طریقے موجود ہیں، اور لاگت، وقت، نمونے کی قسم اور پیداوار جیسے عوامل زیادہ سے زیادہ طریقہ کار کے انتخاب کو متاثر کرتے ہیں۔ جب پولیمریز چین ری ایکشن (پی سی آر) کا استعمال کرتے ہوئے نامیاتی یا ای ڈی این اے نمونوں سے ڈی این اے کو بڑھایا جاتا ہے، تو نمونے میں موجود انفیکٹر مالیکیولز کے ذریعے رد عمل منفی طور پر متاثر ہو سکتا ہے۔ ان انفیکٹرز کو ہٹانا اس بات کو یقینی بنانے کے لیے اہم ہے کہ بعد میں تجزیہ کے لیے اعلی معیار کا ڈی این اے دستیاب ہو۔ نکالے گئے ڈی این اے کی وسعت ڈی این اے بارکوڈنگ میں ایک ضروری قدم ہے۔ عام طور پر، ڈی این اے بارکوڈ حاصل کرنے کے لیے کل ڈی این اے مواد کا صرف ایک چھوٹا سا ٹکڑا ترتیب دیا جاتا ہے (عام طور پر 400-800 بیس جوڑے)۔ ای ڈی این اے مواد کی وسعت عام طور پر چھوٹے ٹکڑوں کے سائز (<200 بیس جوڑوں) پر مرکوز ہوتی ہے، کیونکہ ای ڈی این اے کے دوسرے ذرائع سے ڈی این اے مواد کے مقابلے میں ٹکڑے ٹکڑے ہونے کا امکان زیادہ ہوتا ہے۔ تاہم، کچھ مطالعات کا کہنا ہے کہ ایمپلیکن سائز اور ای ڈی این اے کا پتہ لگانے کی شرح کے درمیان کوئی تعلق نہیں ہے۔ جب ڈی این اے بارکوڈ مارکر کے علاقے کو بڑھایا جاتا ہے، تو اگلا مرحلہ ڈی این اے ترتیب کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے مارکر کے علاقے کو ترتیب دینا ہوتا ہے۔ ترتیب کے بہت سے مختلف پلیٹ فارم دستیاب ہیں، اور تکنیکی ترقی تیزی سے جاری ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کے لیے استعمال ہونے والے مارکر سلیکشن مارکرز کو بارکوڈز کہا جاتا ہے۔ ڈی این اے بارکوڈ کی بنیاد پر انواع کی کامیابی سے خصوصیت کے لیے، معلوماتی ڈی این اے علاقوں کا انتخاب اہم ہے۔ ایک اچھے ڈی این اے بارکوڈ میں کم انٹرا-مخصوص اور اعلی انٹر-مخصوص تغیر ہونا چاہیے اور وسیع درجہ بندی کے اطلاق کے لیے یونیورسل پی سی آر پرائمرز تیار کرنے کے لیے محفوظ فلینکنگ سائٹس ہونی چاہئیں۔ مقصد پرائمرز کو ڈیزائن کرنا ہے جو حیاتیات کے مطالعہ شدہ گروپ (ہائی ٹیکسونومک ریزولوشن) میں زیادہ تر یا تمام پرجاتیوں کا پتہ لگائیں گے اور ان میں فرق کریں گے۔ بارکوڈ ترتیب کی لمبائی اتنی مختصر ہونی چاہیے کہ اسے موجودہ نمونے لینے کے ماخذ، ڈی این اے نکالنے، وسعت اور ترتیب کے طریقوں کے ساتھ استعمال کیا جا سکے۔ مثالی طور پر، وائرس سے لے کر پودوں اور جانوروں تک تمام درجہ بندی گروپوں کے لیے ایک جین کی ترتیب استعمال کی جائے گی۔ تاہم، ابھی تک ایسا کوئی جین کا علاقہ نہیں ملا ہے، اس لیے حیاتیات کے مختلف گروہوں کے لیے یا مطالعہ کے سوال کے لحاظ سے مختلف بارکوڈز استعمال کیے جاتے ہیں۔ جانوروں کے لیے، سب سے زیادہ استعمال ہونے والا بارکوڈ مائٹوکونڈریل سائٹوکروم سی آکسیڈیز I (COI) لوکس ہے۔ دیگر مائٹوکونڈریل جین، جیسے Cytb، 12S یا 16S بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ مائٹوکونڈریل جینوں کو ان کے انٹرن کی کمی، وراثت کے ان کے ہیپلوئڈ موڈ اور ان کے محدود ریکومبینیشن کی وجہ سے نیوکلیئر جینوں پر ترجیح دی جاتی ہے۔ مزید برآں، ہر خلیے میں مختلف مائٹوکونڈریا (کئی ہزار تک) ہوتے ہیں اور ان میں سے ہر ایک میں کئی سرکلر ڈی این اے مالیکیول ہوتے ہیں۔ لہذا مائٹوکونڈریا ڈی این اے کا وافر ذریعہ پیش کر سکتا ہے یہاں تک کہ جب نمونہ ٹشو محدود ہو۔ تاہم، پودوں میں، مائٹوکونڈریل جین ڈی این اے بارکوڈنگ کے لیے موزوں نہیں ہیں کیونکہ وہ کم تغیر کی شرح ظاہر کرتے ہیں۔ کلوروپلاسٹ جینوم میں چند امیدوار جین پائے گئے ہیں، جن میں سب سے زیادہ امید افزا میٹوریس کے جین (میٹ کے) خود یا دوسرے جینوں کے ساتھ مل کر ہے۔ انواع کی شناخت کے لیے میٹ کے، آر بی سی ایل، ٹی آر این ایچ یا دیگر جینوں کے ساتھ ملٹی لوکس مارکر جیسے رائبوسومل اندرونی نقل شدہ سپیسرز (آئی ٹی ایس ڈی این اے) کا بھی استعمال کیا گیا ہے۔ دو یا زیادہ کلوروپلاسٹ بارکوڈز کا استعمال کرتے وقت پودوں کی انواع کے درمیان بہترین امتیاز حاصل کیا گیا ہے۔ بیکٹیریا کے لیے، رائبوسومل آر این اے (16 ایس) جین کی چھوٹی ذیلی اکائی کو مختلف ٹیکسوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، کیونکہ یہ انتہائی محفوظ ہے۔ کچھ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ سی او آئی، ٹائپ II چیپرونن (سی پی این 60) یا آر این اے پولیمریز (آر پی او بی) کی β ذیلی اکائی بھی بیکٹیریل ڈی این اے بارکوڈز کے طور پر کام کر سکتی ہے۔ بارکوڈنگ فنگس زیادہ مشکل ہے، اور ایک سے زیادہ پرائمر کے امتزاج کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ سی او آئی مارکر بعض فنگی گروپوں میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، لیکن دوسروں میں یکساں طور پر اچھا نہیں ہوتا ہے۔ لہذا، اضافی مارکر استعمال کیے جا رہے ہیں، جیسے کہ آئی ٹی ایس آر ڈی این اے اور نیوکلیئر رائبوسومل آر این اے (28 ایس ایل ایس یو آر آر این اے) کی بڑی ذیلی اکائی۔ پروٹسٹوں کے گروپ کے اندر، مختلف بارکوڈز تجویز کیے گئے ہیں، جیسے 28S rDNA کے D1-D2 یا D2-D3 علاقے، 18S rRNA جین کا V4 ذیلی علاقہ، ITS rDNA اور COI۔ مزید برآں، کچھ مخصوص بارکوڈ فوٹو سنتھیٹک پروٹسٹس کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں، مثال کے طور پر ربولوز-1,5-بیس فاسفیٹ کاربوکسیلیز-آکسیجنس جین (آر بی سی ایل) اور کلوروپلاسٹک 23 ایس آر آر این اے جین کی بڑی ذیلی اکائی۔ حوالہ لائبریریاں اور بائیو انفارمیٹکس حوالہ لائبریریاں بارکوڈنگ یا میٹابارکوڈنگ سے حاصل کردہ ترتیبات کی درجہ بندی کی شناخت کے لیے استعمال ہوتی ہیں، جسے اینوٹیشن بھی کہا جاتا ہے۔ ان ڈیٹا بیس میں پہلے سے شناخت شدہ ٹیکسوں کو تفویض کردہ ڈی این اے بارکوڈز ہوتے ہیں۔ زیادہ تر حوالہ لائبریریاں کسی جاندار گروپ کے اندر تمام پرجاتیوں کا احاطہ نہیں کرتی ہیں، اور نئی اندراجات مسلسل تخلیق کی جاتی ہیں۔ میکرو اور بہت سے مائکروجنزموں (جیسے طحالب) کے معاملے میں، ان حوالہ کتب خانوں کو تفصیلی دستاویزات کی ضرورت ہوتی ہے (نمونے لینے کا مقام اور تاریخ، وہ شخص جس نے اسے جمع کیا، تصویر وغیرہ)۔ اور واؤچر کے نمونے کی مستند درجہ بندی کی شناخت کے ساتھ ساتھ ایک خاص شکل میں ترتیبات پیش کرنا۔ تاہم، اس طرح کے معیارات صرف ایک چھوٹی سی تعداد میں انواع کے لیے پورے ہوتے ہیں۔ اس عمل کے لیے میوزیم کے مجموعے، ہربریا اور دیگر تعاون کرنے والے اداروں میں واؤچر کے نمونوں کو ذخیرہ کرنے کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ شناخت کی درستگی کے لیے درجہ بندی کے لحاظ سے جامع کوریج اور مواد کا معیار دونوں اہم ہیں۔ مائکروبیل دنیا میں، زیادہ تر انواع کے ناموں کے لیے ڈی این اے کی کوئی معلومات نہیں ہے، اور بہت سے ڈی این اے کے سلسلے کسی بھی لینیئن بائنومیل کو تفویض نہیں کیے جا سکتے۔ حیاتیات کے گروپ اور استعمال شدہ جینیاتی مارکر کے لحاظ سے کئی حوالہ جات موجود ہیں۔ چھوٹے، قومی ڈیٹا بیس ہیں (مثال کے طور پر۔ فنبول)، اور انٹرنیشنل بارکوڈ آف لائف پروجیکٹ (آئیبول) جیسے بڑے کنسورشیا۔ بولڈ 2007 میں شروع کیا گیا، بارکوڈ آف لائف ڈیٹا سسٹم (بولڈ) سب سے بڑے ڈیٹا بیس میں سے ایک ہے، جس میں 2022 میں تقریبا 780,000 بائن (بارکوڈ انڈیکس نمبر) شامل ہیں۔ یہ بارکوڈ کے مطالعے کے لیے نمونے اور ترتیب کے ریکارڈ کے لیے آزادانہ طور پر قابل رسائی ذخیرہ ہے، اور یہ ایک ورک بینچ بھی ہے جو بارکوڈ ڈیٹا کے انتظام، معیار کی یقین دہانی اور تجزیہ میں مدد کرتا ہے۔ ڈیٹا بیس میں بنیادی طور پر سی او آئی جینیاتی مارکر پر مبنی جانوروں کے لیے بی آئی این ریکارڈ ہوتے ہیں۔ پودوں کی شناخت کے لیے، بولڈ میٹ کے اور آر بی سی ایل سے ترتیبات کو قبول کرتا ہے۔ یونائٹ ڈیٹا بیس 2003 میں شروع کیا گیا تھا اور یہ نیوکلیئر رائبوسومل اندرونی نقل شدہ سپیسر (آئی ٹی ایس) جینیاتی مارکر خطے کے ساتھ فنگل (اور 2018 کے بعد سے تمام یوکیریوٹک) پرجاتیوں کی سالماتی شناخت کے لیے ایک حوالہ ڈیٹا بیس ہے۔ یہ ڈیٹا بیس انواع کے مفروضوں کے تصور پر مبنی ہے: آپ اس% کا انتخاب کرتے ہیں جس پر آپ کام کرنا چاہتے ہیں، اور ترتیبات کو ماہرین کے ذریعے شناخت کردہ واؤچر نمونوں سے حاصل کردہ ترتیبات کے مقابلے میں ترتیب دیا جاتا ہے۔ Diat.barcode Diat.barcode ڈیٹا بیس پہلی بار 2016 میں R-سسٹ:: ڈائیٹم کے نام سے شائع کیا گیا تھا جس کا آغاز دو ذرائع سے ڈیٹا سے ہوا تھا: فرانسیسی نیشنل انسٹی ٹیوٹ فار ایگریکلچرل ریسرچ (INRA) کے ہائیڈرو بائیولوجیکل اسٹیشن میں تھونون کلچر کلیکشن (TCC)، اور NCBI (نیشنل سینٹر فار بائیوٹیکنالوجی انفارمیشن) نیوکلیوٹائڈ ڈیٹا بیس سے۔ Diat.barcode دو جینیاتی مارکر، rbcL (ربولوز-1,5-بیس فاسفیٹ کاربوکسیلیز/آکسیجنیز) اور 18S (18S رائبوسومل RNA) کے لیے ڈیٹا فراہم کرتا ہے۔ ڈیٹا بیس میں انواع کی اضافی، خاصیت کی معلومات بھی شامل ہوتی ہیں، جیسے مورفولوجیکل خصوصیات (بائیو وولیوم، سائز کے طول و عرض وغیرہ)۔ )، زندگی کی شکلیں (نقل و حرکت، کالونی کی قسم، وغیرہ) یا ماحولیاتی خصوصیات (آلودگی کی حساسیت وغیرہ)۔ بائیو انفارمیٹک تجزیہ اچھی طرح سے منظم، صاف اور قابل تشریح ڈیٹا حاصل کرنے کے لیے، خام ترتیب کے ڈیٹا کو بائیو انفارمیٹک تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے پروسیس کیا جانا چاہیے۔ سیکوینسنگ ڈیٹا والی ایف اے ایس ٹی کیو فائل میں دو قسم کی معلومات ہوتی ہیں: نمونے میں پائے جانے والے سیکوینس (ایف اے ایس ٹی اے فائل) اور ہر ڈی این اے سیکوینس کے ہر نیوکلیوٹائڈ سے وابستہ کوالٹی اسکور (پی ایچ آر ای ڈی اسکور) والی کوالٹی فائل۔ پی ایچ آر ای ڈی اسکور اس امکان کی نشاندہی کرتے ہیں جس کے ساتھ متعلقہ نیوکلیوٹائڈ کو صحیح طریقے سے اسکور کیا گیا ہے۔ عام طور پر، پی ایچ آر ای ڈی اسکور ہر ڈی این اے ترتیب کے اختتام کی طرف کم ہو جاتا ہے۔ اس طرح کچھ بائیو انفارمیٹکس پائپ لائنز محض ایک متعین حد پر ترتیب کے اختتام کو کاٹ دیتی ہیں۔ کچھ سیکوینسنگ ٹیکنالوجیز، جیسے میسیک، پیئرڈ اینڈ سیکوینسنگ کا استعمال کرتی ہیں جس کے دوران دونوں سمتوں سے سیکوینسنگ کی جاتی ہے جس سے بہتر معیار پیدا ہوتا ہے۔ اس کے بعد اوور لیپنگ سیکوینسز کو کونٹیگس میں سیدھا کیا جاتا ہے اور ضم کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، کئی نمونے ایک رن میں جمع کیے جاتے ہیں، اور ہر نمونے کی خصوصیت ڈی این اے کا ایک مختصر ٹکڑا، ٹیگ ہوتا ہے۔ ڈیملٹ پلیکسنگ مرحلے میں، الگ الگ نمونوں کو دوبارہ جمع کرنے کے لیے ان ٹیگز کا استعمال کرتے ہوئے ترتیبات کو ترتیب دیا جاتا ہے۔ مزید تجزیہ سے پہلے، ٹیگز اور دیگر اڈاپٹرز کو بارکوڈنگ ترتیب ڈی این اے کے ٹکڑے سے ہٹا دیا جاتا ہے۔ تراشنے کے دوران، خراب معیار کے سلسلے (کم پی ایچ آر ای ڈی اسکور)، یا ایسے سلسلے جو ہدف شدہ ڈی این اے بارکوڈ سے بہت چھوٹے یا لمبے ہوتے ہیں، کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ مندرجہ ذیل ڈی ریپلیکیشن مرحلہ وہ عمل ہے جس میں تمام کوالٹی فلٹرڈ سیکوینسز کو نمونوں میں ان کی کثرت کی معلومات کے ساتھ منفرد ریڈز (انفرادی سیکوینس یونٹس آئی ایس یوز) کے ایک سیٹ میں ڈھیر کر دیا جاتا ہے۔ اس کے بعد، چیمیرا (یعنی۔ مخلوط اصل کے ٹکڑوں سے بنے مرکب ترتیبات کا پتہ لگایا جاتا ہے اور انہیں ہٹا دیا جاتا ہے۔ آخر میں، ترتیبات کو کلسٹرنگ کی بہت سی حکمت عملیوں میں سے ایک کا استعمال کرتے ہوئے او ٹی یو (آپریشنل ٹیکسونومک یونٹس) میں کلسٹر کیا جاتا ہے۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے بائیو انفارمیٹک سافٹ ویئر میں موتھور، اپرس، کیائم، گلیکسی، اوبیٹولز، جے اے ایم پی، بارک اور ڈی اے ڈی اے 2 شامل ہیں۔ پڑھنے کی کثرت کا موازنہ کرنا، یعنی۔ مختلف نمونوں کے درمیان ترتیب اب بھی ایک چیلنج ہے کیونکہ نمونے میں ریڈز کی کل تعداد کے ساتھ ساتھ کسی نوع کے لیے ریڈز کی متعلقہ مقدار نمونوں، طریقوں یا دیگر متغیرات کے درمیان مختلف ہو سکتی ہے۔ موازنہ کے لیے، اس کے بعد ہر نمونے کے ریڈز کی تعداد کو کم کر کے نمونوں کے ریڈز کی کم سے کم تعداد تک موازنہ کیا جا سکتا ہے-ایک ایسا عمل جسے ریریفکشن کہا جاتا ہے۔ ایک اور طریقہ یہ ہے کہ ریڈز کی نسبتا کثرت کا استعمال کیا جائے۔ انواع کی شناخت اور ٹیکسونومک تفویض انواع کے لیے او ٹی یو کی ٹیکسونومک تفویض حوالہ کتب خانوں کے ساتھ ترتیبات کے ملاپ کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ بیسک لوکل الائنمنٹ سرچ ٹول (BLAST) عام طور پر حوالہ ڈیٹا بیس میں نمونے سے ترتیب پڑھنے کا موازنہ ترتیب کے درمیان مماثلت کے علاقوں کی شناخت کے لیے کیا جاتا ہے۔ اگر حوالہ ڈیٹا بیس میں متعلقہ انواع کے سلسلے شامل ہیں، تو نمونے کے سلسلے کو انواع کی سطح تک پہچانا جا سکتا ہے۔ اگر کسی ترتیب کو موجودہ حوالہ لائبریری اندراج سے مماثل نہیں کیا جا سکتا، تو ڈی این اے بارکوڈنگ کو نئی اندراج بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بعض صورتوں میں، حوالہ ڈیٹا بیس کی نامکمل ہونے کی وجہ سے، شناخت صرف اعلی درجہ بندی کی سطحوں پر حاصل کی جا سکتی ہے، جیسے کہ خاندان یا طبقے کو تفویض کرنا۔ کچھ حیاتیات کے گروپوں جیسے بیکٹیریا میں، پرجاتیوں کی سطح پر درجہ بندی کی تفویض اکثر ممکن نہیں ہوتی ہے۔ ایسے معاملات میں، ایک نمونہ کسی خاص آپریشنل ٹیکسونومک یونٹ (او ٹی یو) کو تفویض کیا جا سکتا ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کی ایپلی کیشنز میں نئی انواع کی شناخت، خوراک کی حفاظتی تشخیص، خفیہ انواع کی شناخت اور تشخیص، اجنبی انواع کا پتہ لگانا، خطرے سے دوچار اور خطرے سے دوچار انواع کی شناخت، انڈے اور لاروا کے مراحل کو بالغ انواع سے جوڑنا، حیاتیاتی وسائل کے لیے دانشورانہ املاک کے حقوق کو محفوظ بنانا، تحفظ کی حکمت عملیوں کے لیے عالمی انتظامی منصوبے بنانا، کھانا کھلانے کے مقامات کو واضح کرنا، اور فارنسک سائنس شامل ہیں۔ ڈی این اے بارکوڈ مارکر کا اطلاق نظامیات، ماحولیات، ارتقائی حیاتیات اور تحفظ میں بنیادی سوالات کو حل کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے، بشمول کمیونٹی اسمبلی، پرجاتیوں کے تعامل کے نیٹ ورک، درجہ بندی کی دریافت، اور ماحولیاتی تحفظ کے لیے ترجیحی شعبوں کا اندازہ لگانا۔ انواع کی شناخت جینوم کے ایک معیاری علاقے سے مخصوص مختصر ڈی این اے ترتیب یا مارکر انواع کی شناخت کے لیے ڈی این اے بارکوڈ فراہم کر سکتے ہیں۔ سالماتی طریقے خاص طور پر مفید ہوتے ہیں جب روایتی طریقے لاگو نہیں ہوتے ہیں۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کا لاروا کی شناخت میں بہت زیادہ اطلاق ہوتا ہے جس کے لیے عام طور پر چند تشخیصی کردار دستیاب ہوتے ہیں، اور زندگی کے مختلف مراحل کے ساتھ (مثال کے طور پر۔ لاروا اور بالغ) بہت سے جانوروں میں۔ خطرے سے دوچار پرجاتیوں کی بین الاقوامی تجارت کے کنونشن (سی آئی ٹی ای ایس) کے ضمیمہ میں درج انواع کی شناخت بارکوڈنگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے غیر قانونی تجارت کی نگرانی میں استعمال ہوتی ہے۔ بارکوڈنگ کے ذریعے حملہ آور پرجاتیوں ایلین پرجاتیوں کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ بارکوڈنگ انواع کا پتہ لگانے کے لیے موزوں ہو سکتی ہے مثال کے طور پر۔ بارڈر کنٹرول، جہاں مختلف انواع کے درمیان مماثلت، کافی تشخیصی خصوصیات کی کمی اور/یا درجہ بندی کی مہارت کی کمی کی وجہ سے تیز رفتار اور درست مورفولوجیکل شناخت اکثر ممکن نہیں ہوتی ہے۔ بارکوڈنگ اور میٹابارکوڈنگ کا استعمال حملہ آور پرجاتیوں کے ماحولیاتی نظام کی جانچ پڑتال کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے، اور ایک حملہ آور پرجاتیوں اور مقامی، مورفولوجیکل طور پر ایک جیسی، پرجاتیوں کے درمیان فرق کرنے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ ڈی این اے کی شناخت کی اعلی کارکردگی حیاتیاتی حملوں کی روایتی نگرانی کے مقابلے میں دکھائی جاتی ہے۔ خفیہ انواع کی حد بندی ڈی این اے بارکوڈنگ خفیہ انواع کی شناخت اور شناخت کے قابل بناتی ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کے تجزیے کے نتائج کا انحصار تاہم تجزیاتی طریقوں کے انتخاب پر ہوتا ہے، لہذا ڈی این اے بارکوڈز کا استعمال کرتے ہوئے خفیہ انواع کی حد بندی کا عمل ٹیکسونومی کی کسی بھی دوسری شکل کی طرح ساپیکش ہو سکتا ہے۔ ہیبرٹ اور دیگر۔ (2004) نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ شمال مغربی کوسٹا ریکا میں تتلی ایسٹراپٹس فلجریٹر دراصل 10 مختلف انواع پر مشتمل ہے۔ تاہم، ان نتائج کو بعد میں براور (2006) نے چیلنج کیا، جس نے تجزیہ میں متعدد سنگین خامیوں کی نشاندہی کی، اور یہ نتیجہ اخذ کیا کہ اصل ڈیٹا دس خفیہ انواع کے بجائے تین سے سات خفیہ ٹیکسوں کے امکان سے زیادہ حمایت نہیں کر سکتا ہے۔ سمتھ اور دیگر۔ (2007) شمال مغربی کوسٹا ریکا کے ایریا ڈی کنزرویشین گواناکاسٹ (اے سی جی) میں کیٹرپلرز (لیپیڈوپٹیرا) سے پالے جانے والے بیلووسیا پیراسائٹوئڈ مکھیوں (ڈپٹیرا: ٹیچینیڈی) کی 20 مورفوسپیسیس کی انواع کی شناخت کے لیے سائٹوکروم سی آکسیڈیز I ڈی این اے بارکوڈز کا استعمال کیا۔ ان مصنفین نے دریافت کیا کہ بارکوڈنگ پرجاتیوں کی تعداد کو 32 تک بڑھا دیتی ہے، یہ انکشاف کرتے ہوئے کہ تین پرجیوی پرجاتیوں میں سے ہر ایک، جسے پہلے جنرلسٹ سمجھا جاتا تھا، دراصل انتہائی میزبان مخصوص خفیہ پرجاتیوں کی صف ہیں۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کے ذریعے زیر مطالعہ گہرے انٹارکٹک بینتھوس کے اندر پولیچیٹس کی 15 مورفوس پرجاتیوں کے لیے، 50 فیصد معاملات میں خفیہ تنوع پایا گیا۔ مزید برآں، پہلے نظر انداز کیے گئے 10 مورفوس پرجاتیوں کا پتہ چلا، جس سے نمونے میں کل پرجاتیوں کی دولت میں 233% اضافہ ہوا۔ غذا کا تجزیہ اور فوڈ ویب ایپلی کیشن ڈی این اے بارکوڈنگ اور میٹابارکوڈنگ غذا کے تجزیے کے مطالعے میں مفید ثابت ہو سکتے ہیں، اور عام طور پر اس صورت میں استعمال کیا جاتا ہے جب شکار کے نمونوں کی شناخت مورفولوجیکل کرداروں کی بنیاد پر نہیں کی جا سکتی۔ غذا کے تجزیے میں نمونے لینے کے طریقوں کی ایک رینج ہے: ڈی این اے میٹابارکوڈنگ معدے کے مواد، پاخانہ، تھوک یا پورے جسم کے تجزیے پر کی جا سکتی ہے۔ فضلہ کے نمونوں یا انتہائی ہضم شدہ پیٹ کے مواد میں، ٹشو کو ایک ہی نوع سے الگ کرنا اکثر ممکن نہیں ہوتا ہے، اور اس لیے اس کے بجائے میٹابارکوڈنگ کا اطلاق کیا جا سکتا ہے۔ پاخانہ یا تھوک غیر حملہ آور نمونے لینے کے طریقوں کی نمائندگی کرتا ہے، جبکہ پورے جسم کے تجزیے کا اکثر مطلب یہ ہوتا ہے کہ فرد کو پہلے مارنے کی ضرورت ہے۔ چھوٹے حیاتیات کے لیے، پیٹ کے مواد کی ترتیب اکثر پورے جانور کو ترتیب دے کر کی جاتی ہے۔ فوڈ سیفٹی کے لیے بارکوڈنگ ڈی این اے بارکوڈنگ کھانے کی مصنوعات کے معیار کا اندازہ کرنے کے لیے ایک ضروری ٹول کی نمائندگی کرتی ہے۔ اس کا مقصد خوراک کا پتہ لگانے کی ضمانت دینا، خوراک کی قزاقی کو کم کرنا، اور مقامی اور مخصوص زرعی خوراک کی پیداوار کی قدر کرنا ہے۔ ایک اور مقصد صحت عامہ کی حفاظت کرنا ہے ؛ مثال کے طور پر، میٹابارکوڈنگ کھانے کی باقیات سے سیگواٹیرا مچھلی کو زہر آلود کرنے والے گروپروں کی شناخت کرنے، یا زہریلے مشروم کو خوردنی مشروم سے الگ کرنے کا امکان پیش کرتا ہے۔ بائیومونٹرینگ اور ماحولیاتی تشخیص ڈی این اے بارکوڈنگ کا استعمال تحفظ کی کوششوں کے لیے خطرے سے دوچار پرجاتیوں کی موجودگی کا اندازہ لگانے کے لیے کیا جا سکتا ہے (حوالہ)، یا مخصوص ماحولیاتی حالات کی عکاسی کرنے والی اشارے پرجاتیوں کی موجودگی (حوالہ)، مثال کے طور پر اضافی غذائی اجزاء یا کم آکسیجن کی سطح۔ فارنسک سائنس ڈی این اے بارکوڈنگ اکثر فارنسک سائنس کے معاملات میں انواع کی شناخت کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ جرائم کے مقامات پر نامعلوم جانوروں یا پودوں کے نمونے مل سکتے ہیں، جمع کیے جا سکتے ہیں، اور شناخت کی جا سکتی ہے، اس امید پر کہ اسے کسی مشتبہ شخص سے جوڑا جائے اور سزا مل جائے۔ غیر قانونی شکار، خطرے سے دوچار پرجاتیوں کا قتل، اور جانوروں کے ساتھ بدسلوکی جرائم کی مثالیں ہیں جہاں ڈی این اے بارکوڈنگ کا استعمال کیا جاتا ہے، کیونکہ جانوروں کا ڈی این اے اکثر پایا جاتا ہے۔ دوسری طرف، پلانٹ ڈی این اے کو عام طور پر مشتبہ شخص کو جرم کے مقام سے جوڑنے کے لیے ٹریس ثبوت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ممکنہ اور خامیاں ممکنہ روایتی بائیو اسسمنٹ کے طریقے بین الاقوامی سطح پر اچھی طرح سے قائم ہیں، اور بائیومونٹرنگ کی اچھی خدمت کرتے ہیں، مثال کے طور پر یورپی یونین کی ہدایات ڈبلیو ایف ڈی اور ایم ایس ایف ڈی کے اندر آبی بائیو اسسمنٹ کے لیے۔ تاہم، ڈی این اے بارکوڈنگ مندرجہ ذیل وجوہات کی بناء پر روایتی طریقوں کو بہتر بنا سکتی ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ (i) ٹیکسونومک ریزولوشن میں اضافہ کر سکتی ہے اور ٹیکسوں کی شناخت کو ہم آہنگ کر سکتی ہے جن کی شناخت کرنا مشکل ہے یا ماہرین کی کمی ہے، (ii) ماحولیاتی عوامل کو مخصوص ٹیکسوں سے زیادہ درست/درست طریقے سے جوڑ سکتی ہے (iii) خطوں کے درمیان موازنہ میں اضافہ کر سکتی ہے، (iv) ابتدائی زندگی کے مراحل اور بکھرے ہوئے نمونوں کو شامل کرنے کی اجازت دیتی ہے، (v) خفیہ/نایاب پرجاتیوں کی حد بندی کی اجازت دیتی ہے (vi) نئے اشاریوں کی ترقی کی اجازت دیتی ہے جیسے۔ نایاب/خفیہ انواع جو تناؤ کے لیے حساس/روادار ہو سکتی ہیں، (vii) نمونوں کی تعداد میں اضافہ کرتی ہیں جن پر کارروائی کی جا سکتی ہے اور پروسیسنگ کے وقت کو کم کرتی ہے جس کے نتیجے میں انواع کے ماحولیات کے بارے میں علم میں اضافہ ہوتا ہے، (viii) ای ڈی این اے طریقوں کا استعمال کرتے وقت نگرانی کا ایک غیر حملہ آور طریقہ ہے۔ وقت اور لاگت ڈی این اے بارکوڈنگ ٹریننگ سے لے کر ٹیکسونومک اسائنمنٹ تک روایتی مورفولوجیکل طریقوں سے زیادہ تیز ہے۔ ٹیکسونومی میں ماہر بننے کے مقابلے ڈی این اے کے طریقوں میں مہارت حاصل کرنے میں کم وقت لگتا ہے۔ اس کے علاوہ، ڈی این اے بارکوڈنگ ورک فلو (یعنی۔ نمونے سے نتیجہ تک) عام طور پر روایتی مورفولوجیکل ورک فلو سے تیز ہوتا ہے اور مزید نمونوں کی پروسیسنگ کی اجازت دیتا ہے۔ ٹیکسونومک ریزولوشن ڈی این اے بارکوڈنگ ٹیکسا کے ریزولوشن کو اعلی سے اجازت دیتی ہے (جیسے۔ خاندان) سے کم (مثال کے طور پر۔ انواع) درجہ بندی کی سطحیں، جو بصورت دیگر روایتی مورفولوجیکل طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے شناخت کرنا بہت مشکل ہے، جیسے۔ خوردبین کے ذریعے شناخت۔ مثال کے طور پر، چیرونومیڈی (غیر کاٹنے والا مڈج) زمینی اور میٹھے پانی کے ماحولیاتی نظام دونوں میں وسیع پیمانے پر تقسیم ہے۔ ان کی دولت اور کثرت انہیں ماحولیاتی عمل اور نیٹ ورک کے لیے اہم بناتی ہے، اور وہ بائیومونٹرنگ میں استعمال ہونے والے بہت سے الٹی جانوروں کے گروپوں میں سے ایک ہیں۔ انورٹبریٹ نمونوں میں چیرونومائڈز کی 100 سے زیادہ اقسام ہو سکتی ہیں جو اکثر نمونے کا 50 فیصد بنتی ہیں۔ اس کے باوجود، ٹیکسونومک مہارت اور مطلوبہ وقت کی وجہ سے ان کی شناخت عام طور پر خاندانی سطح سے نیچے نہیں کی جاتی ہے۔ اس کے نتیجے میں مختلف ماحولیاتی ترجیحات کے ساتھ مختلف چیرونومیڈ پرجاتیوں کو ایک ساتھ گروپ کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں پانی کے معیار کی غلط تشخیص ہوتی ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ ٹیکسا کو حل کرنے کا موقع فراہم کرتی ہے، اور براہ راست تناؤ کے اثرات کو مخصوص ٹیکسا جیسے انفرادی چیرونومیڈ پرجاتیوں سے جوڑتی ہے۔ مثال کے طور پر، بیرمن اور دیگر۔ (2018) ڈی این اے بارکوڈڈ چیرونومیڈی متعدد تناؤ کے بارے میں ان کے ردعمل کی تحقیقات کے لیے ؛ بہاؤ میں کمی، باریک تلچھٹ میں اضافہ اور نمکیات میں اضافہ۔ بارکوڈنگ کے بعد، یہ پایا گیا کہ چیرونومڈ کا نمونہ 183 آپریشنل ٹیکسونومک یونٹس (او ٹی یو) پر مشتمل تھا، یعنی۔ بارکوڈز (ترتیبات) جو اکثر مورفولوجیکل پرجاتیوں کے مساوی ہوتے ہیں۔ ان 183 او ٹی یوز نے ردعمل کی 15 اقسام کو ظاہر کیا بجائے اس کے کہ پہلے بیان کردہ دو ردعمل کی اقسام کو ریکارڈ کیا گیا جب تمام چیرونومائڈز کو ایک ہی متعدد تناؤ کے مطالعے میں ایک ساتھ گروپ کیا گیا تھا۔ ماچر اور دیگر کے ایک مطالعے میں بھی ایسا ہی رجحان دریافت ہوا۔ (2016) جس نے نیوزی لینڈ کے اندر خفیہ تنوع دریافت کیا ہو سکتا ہے کہ ڈیلیٹیڈیم ایس پی پرجاتیوں کو اڑا سکتا ہے۔ اس مطالعے میں تناؤ کے لیے 12 سالماتی مختلف او ٹی یو کے مختلف ردعمل کے نمونے پائے گئے جو اس اتفاق رائے کو تبدیل کر سکتے ہیں کہ یہ مکھی آلودگی کے لیے حساس ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کے پیش کردہ فوائد کے باوجود، یہ بھی تجویز کیا گیا ہے کہ ڈی این اے بارکوڈنگ کو روایتی مورفولوجیکل طریقوں کی تکمیل کے طور پر بہترین استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ سفارش متعدد سمجھے جانے والے چیلنجوں پر مبنی ہے۔ جسمانی پیرامیٹرز ڈی این اے بارکوڈز کو زیر بحث بارکوڈڈ ٹیکسون کی ماحولیاتی ترجیحات سے جوڑنا مکمل طور پر سیدھا نہیں ہے، جیسا کہ ضرورت ہے اگر بارکوڈنگ کو بائیومونٹرنگ کے لیے استعمال کیا جانا ہے۔ مثال کے طور پر، آبی نظاموں میں ہدف ڈی این اے کا پتہ لگانا کسی جگہ پر ڈی این اے مالیکیولز کے ارتکاز پر منحصر ہوتا ہے، جو بدلے میں بہت سے عوامل سے متاثر ہو سکتا ہے۔ ڈی این اے مالیکیولز کی موجودگی کا انحصار کسی جگہ پر پھیلنے پر بھی ہوتا ہے، مثال کے طور پر۔ دھاروں کی سمت یا طاقت۔ یہ واقعی معلوم نہیں ہے کہ ڈی این اے ندیوں اور جھیلوں میں کیسے حرکت کرتا ہے، جس کی وجہ سے نمونے لینا مشکل ہو جاتا ہے۔ ایک اور عنصر ہدف پرجاتیوں کا طرز عمل ہو سکتا ہے، مثال کے طور پر۔ مچھلیوں کی نقل و حرکت میں موسمی تبدیلیاں ہو سکتی ہیں، کری فش یا مسیل اپنی زندگی کے مخصوص اوقات (مولٹنگ، اسپاننگ) میں بڑی مقدار میں ڈی این اے جاری کریں گے۔ مٹی میں ڈی این اے کے لیے، تقسیم، مقدار یا معیار کے بارے میں اور بھی کم معلوم ہے۔ بارکوڈنگ طریقہ کار کی بڑی حد یہ ہے کہ یہ ترتیبات کی درجہ بندی کی شناخت کے لیے بارکوڈ حوالہ کتب خانوں پر انحصار کرتا ہے۔ درجہ بندی کی شناخت صرف اس صورت میں درست ہوتی ہے جب قابل اعتماد حوالہ دستیاب ہو۔ تاہم، زیادہ تر ڈیٹا بیس اب بھی نامکمل ہیں، خاص طور پر چھوٹے حیاتیات کے لیے جیسے۔ پھپھوندی، فائٹوپلانکٹن، نیماتوڈا وغیرہ۔ اس کے علاوہ، موجودہ ڈیٹا بیس میں غلط شناخت، ہجے کی غلطیاں اور دیگر غلطیاں شامل ہیں۔ تمام ضروری حیاتیات کے لیے ڈیٹا بیس کے ارد گرد بڑے پیمانے پر کیوریشن اور تکمیل کی کوشش کی جاتی ہے، جس میں بڑے بارکوڈنگ پروجیکٹس شامل ہوتے ہیں (مثال کے طور پر بارکوڈ آف لائف ڈیٹا سسٹمز (BOLD) ریفرنس ڈیٹا بیس کے لیے iBOL پروجیکٹ)۔ تاہم، تکمیل اور علاج مشکل اور وقت طلب ہیں۔ تصدیق شدہ نمونوں کے بغیر، اس بارے میں کوئی یقین نہیں ہو سکتا کہ حوالہ کے طور پر استعمال ہونے والی ترتیب درست ہے یا نہیں۔ جین بینک جیسے ڈی این اے سیکوینس ڈیٹا بیس میں بہت سے ایسے سلسلے ہوتے ہیں جو تصدیق شدہ نمونوں سے منسلک نہیں ہوتے ہیں (مثال کے طور پر، ہربیریم کے نمونے، کلچرڈ سیل لائنز، یا بعض اوقات تصاویر)۔ یہ درجہ بندی کے مسائل کے پیش نظر پریشانی کا باعث ہے جیسے کہ آیا کئی انواع کو تقسیم کیا جانا چاہیے یا یکجا کیا جانا چاہیے، یا ماضی کی شناخت درست تھی۔ ابتدائی طور پر غلط شناخت شدہ حیاتیات کے واؤچرڈ نمونوں سے منسلک نہ ہونے والے ترتیبات کا دوبارہ استعمال غلط نتائج کی حمایت کر سکتا ہے اور اس سے گریز کیا جانا چاہیے۔ لہذا، ڈی این اے بارکوڈنگ کے لیے بہترین عمل واؤچرڈ نمونوں کو ترتیب دینا ہے۔ بہت سے ٹیکسوں کے لیے، حوالہ کے نمونے حاصل کرنا تاہم مشکل ہو سکتا ہے، مثال کے طور پر ایسے نمونوں کے ساتھ جنہیں پکڑنا مشکل ہے، دستیاب نمونوں کو ناقص طور پر محفوظ کیا گیا ہے، یا مناسب درجہ بندی کی مہارت کا فقدان ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ ڈی این اے بارکوڈز کو عبوری درجہ بندی بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، اس صورت میں او ٹی یو کو روایتی لاطینی بائنومیئلز کے متبادل کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے-اس طرح مکمل آبادی والے حوالہ ڈیٹا بیس پر انحصار کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے۔ تکنیکی تعصب ڈی این اے بارکوڈنگ میں نمونے لینے سے لے کر بائیو انفارمیٹکس ڈیٹا تجزیہ تک طریقہ کار پر مبنی تعصب بھی ہوتا ہے۔ پی سی آر انفیکٹرز کے ذریعے ڈی این اے کے نمونے کی آلودگی کے خطرے کے علاوہ، پرائمر بائیس ڈی این اے بارکوڈنگ میں غلطیوں کے بڑے ذرائع میں سے ایک ہے۔ ایک موثر ڈی این اے مارکر کو الگ کرنا اور پرائمرز کا ڈیزائن ایک پیچیدہ عمل ہے اور مختلف درجہ بندی گروپوں میں ڈی این اے بارکوڈنگ کے لیے پرائمرز تیار کرنے کے لیے کافی کوشش کی گئی ہے۔ تاہم، پرائمر اکثر ترجیحی طور پر کچھ ترتیبات سے منسلک ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے تفریق پرائمر کی کارکردگی اور خاصیت اور غیر نمائندہ برادریوں کی تشخیص اور افراط زر کی افراط زر ہوتی ہے۔ اس طرح، نمونے کی کمیونٹیز کے سلسلے کی ساخت کو بنیادی طور پر پی سی آر مرحلے پر تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، پی سی آر نقل کی اکثر ضرورت ہوتی ہے، لیکن آلودگی کے خطرے میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ متعدد مطالعات نے ان تعصبات سے بچنے کے لیے مائٹوکونڈریا سے بھرپور نمونوں یا پی سی آر سے پاک طریقوں کو استعمال کرنے کے امکان کو اجاگر کیا ہے، لیکن آج تک، ڈی این اے میٹابارکوڈنگ تکنیک اب بھی ایمپلیکنز کی ترتیب پر مبنی ہے۔ دوسرے تعصب ترتیب کے دوران اور ترتیب کی بائیو انفارمیٹک پروسیسنگ کے دوران تصویر میں داخل ہوتے ہیں، جیسے چیمیرا کی تخلیق۔ معیاری کاری کی کمی اگرچہ ڈی این اے بارکوڈنگ زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال اور لاگو کی جاتی ہے، ڈی این اے کے تحفظ یا نکالنے کے طریقوں، ڈی این اے مارکر اور پرائمر سیٹ، یا پی سی آر پروٹوکول کے انتخاب سے متعلق کوئی معاہدہ نہیں ہے۔ بائیو انفارمیٹکس پائپ لائنز کے پیرامیٹرز (مثال کے طور پر او ٹی یو کلسٹرنگ، ٹیکسونومک اسائنمنٹ الگورتھم یا تھریشولڈز وغیرہ) ڈی این اے بارکوڈنگ استعمال کرنے والوں کے درمیان بہت بحث کی ابتدا میں ہیں۔ سیکوینسنگ ٹیکنالوجیز بھی تیزی سے تیار ہو رہی ہیں، ڈی این اے ڈیٹا کی بڑی مقدار کے تجزیے کے ٹولز کے ساتھ، اور طریقوں کی معیاری کاری کی فوری ضرورت ہے تاکہ زیادہ سے زیادہ مقامی اور وقت کے پیمانے پر تعاون اور ڈیٹا شیئرنگ کو قابل بنایا جا سکے۔ یورپی پیمانے پر بارکوڈنگ کے طریقوں کی یہ معیاری کاری یورپی کوسٹ ایکشن ڈی این اے کوا نیٹ کے مقاصد کا حصہ ہے اور اس سے سی ای این (یورپی کمیٹی برائے معیاری کاری) بھی خطاب کرتی ہے۔ ڈی این اے بارکوڈنگ کی ایک اور تنقید ہائبرڈ کا پتہ لگانے کے لیے انواع کی سطح سے نیچے درست امتیازی سلوک (مثال کے طور پر، اقسام کے درمیان فرق کرنے کے لیے) کے لیے اس کی محدود کارکردگی ہے، اور یہ کہ یہ ارتقائی شرحوں سے متاثر ہو سکتا ہے۔ روایتی (مورفولوجیکل) اور بارکوڈ پر مبنی شناخت کے درمیان مماثلت یہ جاننا ضروری ہے کہ روایتی (مورفولوجیکل) شناخت سے حاصل ہونے والی ٹیکسا فہرستیں کئی وجوہات کی بنا پر بارکوڈ پر مبنی شناخت سے حاصل ہونے والی ٹیکسا فہرستیں نہیں ہیں، اور شاید کبھی نہیں ہوں گی۔ سب سے اہم وجہ شاید سالماتی حوالہ ڈیٹا بیس کی نامکمل اور درستگی کی کمی ہے جو ای ڈی این اے ترتیبات کی درست درجہ بندی تفویض کو روکتی ہے۔ حوالہ ڈیٹا بیس میں موجود ٹیکس ای ڈی این اے کو نہیں ملے گا، اور غلط نام سے منسلک ترتیب غلط شناخت کا باعث بنے گی۔ دیگر معروف وجوہات روایتی اور سالماتی نمونے کے درمیان نمونے لینے کا ایک مختلف پیمانہ اور سائز، مردہ حیاتیات کا ممکنہ تجزیہ، جو حیاتیات کے گروپ کے لحاظ سے دونوں طریقوں کے لیے مختلف طریقوں سے ہو سکتا ہے، اور دونوں طریقوں میں شناخت کا مخصوص انتخاب، یعنی۔ مختلف درجہ بندی کی مہارت یا کچھ حیاتیات کے گروپوں کی شناخت کرنے کا امکان، بالترتیب پرائمر تعصب بھی ٹیکسا کے ممکنہ متعصبانہ تجزیے کی طرف لے جاتا ہے۔ دولت/تنوع کے تخمینے ڈی این اے بارکوڈنگ کے نتیجے میں انواع کی دولت اور تنوع کا زیادہ یا کم اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ کچھ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ نمونے (کسی کمیونٹی میں موجود پرجاتیوں کی شناخت) بڑھے ہوئے حیاتیاتی تنوع کی ایک بڑی وجہ ہیں۔ سب سے زیادہ پریشانی کا مسئلہ ٹیکسا ہے جس کی نمائندگی کم تعداد میں سیکوینسنگ ریڈز کرتے ہیں۔ یہ ریڈز عام طور پر ڈیٹا فلٹرنگ کے عمل کے دوران ہٹائے جاتے ہیں، کیونکہ مختلف مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ ان میں سے زیادہ تر کم فریکوئنسی ریڈز نمونے ہو سکتے ہیں۔ تاہم، ان کم کثرت والے ریڈز میں حقیقی نایاب ٹیکسا موجود ہو سکتا ہے۔ نایاب ترتیبات کمیونٹیز میں منفرد نسبوں کی عکاسی کر سکتے ہیں جو انہیں معلوماتی اور قیمتی ترتیب بناتے ہیں۔ اس طرح، زیادہ مضبوط بائیو انفارمیٹکس الگورتھم کی سخت ضرورت ہے جو معلوماتی ریڈز اور نمونوں کے درمیان فرق کی اجازت دیتا ہے۔ مکمل حوالہ کتب خانوں سے بائیو انفارمیٹکس الگورتھم کی بہتر جانچ کی بھی اجازت ملے گی، جس میں نمونوں کو بہتر طریقے سے فلٹر کرنے کی اجازت دی جائے گی۔ موجودہ انواع میں ہم منصب کی کمی کے سلسلے کو ہٹانا) اور اس لیے، یہ ممکن ہوگا کہ زیادہ درست انواع کی تفویض حاصل کی جا سکے۔ کریپٹک تنوع کے نتیجے میں حیاتیاتی تنوع بھی بڑھ سکتا ہے کیونکہ ایک مورفولوجیکل نوع دراصل بہت سے الگ الگ سالماتی ترتیبات میں تقسیم ہو سکتی ہے۔ یہ ڈی این اے حوالہ ڈیٹا تیار کرنے میں ایک طویل سفر طے کرے گا جو ماحولیاتی ڈی این اے پر مبنی حیاتیاتی تنوع کی نگرانی کے لیے اہم ہے۔ میگا بار کوڈنگ ایک اصطلاح ہے جو ہائی تھرو پٹ نمونے پر مبنی ڈی این اے بارکوڈنگ کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے، جہاں ہزاروں نمونوں کو انواع کی شناخت کے لیے بیک وقت بارکوڈ کیا جا سکتا ہے اور discovery.This کو تیسری نسل کے سیکوینسنگ پلیٹ فارمز بشمول پیسیفک بائیو سائنسز کے پیک بائیو (سیکوئل I/II) اور آکسفورڈ نینو پور ٹیکنالوجی کے ذریعہ منیون، پرومیتھیون کے استعمال سے فعال کیا جاتا ہے۔ سینگر سیکوینسنگ کے مقابلے میں، میگا بار کوڈنگ تیز اور سستی ہے، جس سے ہزاروں پرجاتیوں کے لیے ڈی این اے بارکوڈز کی بڑے پیمانے پر نسل کی اجازت ملتی ہے۔ میگا بار کوڈنگ ایپلی کیشنز تاریک ٹیکس کو پر کرنے میں مدد کر سکتی ہیں۔ کیڑوں کے لیے ڈی این اے بارکوڈ حوالہ ڈیٹا کا فرق اور انواع کی دریافت کو تیز کرنا، انواع کے تنوع کے نمونوں کو سمجھنا، انواع کی دولت کا اندازہ لگانا، تیزی سے حیاتیاتی تنوع کی انوینٹریز تیار کرنا، بیس لائن شفٹوں کا سراغ لگانا، اور زندگی کی تاریخ کے مراحل سے ملنا۔ میٹابار کوڈنگ کو ڈی این اے یا ای ڈی این اے (ماحولیاتی ڈی این اے) کی بار کوڈنگ کے طور پر بیان کیا گیا ہے جو ایک ہی (ماحولیاتی) نمونے کے اندر بہت سے ٹیکسوں کی بیک وقت شناخت کی اجازت دیتا ہے، تاہم اکثر ایک ہی جاندار گروپ کے اندر۔ طریقوں کے درمیان بنیادی فرق یہ ہے کہ میٹابارکوڈنگ، بارکوڈنگ کے برعکس، ایک مخصوص حیاتیات پر توجہ مرکوز نہیں کرتی ہے، بلکہ اس کے بجائے نمونے کے اندر پرجاتیوں کی ساخت کا تعین کرنا ہے۔ طریقہ کار میٹابارکوڈنگ کا طریقہ کار، عام بارکوڈنگ کی طرح، ڈی این اے نکالنے، پی سی آر امپلیفیکیشن، سیکوینسنگ اور ڈیٹا تجزیہ کے مراحل کا احاطہ کرتا ہے۔ بارکوڈ ایک مختصر متغیر جین کے علاقے پر مشتمل ہوتا ہے (مثال کے طور پر، مختلف مارکر/بارکوڈ دیکھیں) جو انتہائی محفوظ جین کے علاقوں کے ساتھ ٹیکسونومک اسائنمنٹ کے لیے مفید ہے جسے پرائمر ڈیزائن کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مختلف جینوں کا استعمال اس بات پر منحصر ہے کہ آیا اس کا مقصد ایک ہی نوع کو بار کوڈ کرنا ہے یا کئی انواع کو میٹابار کوڈ کرنا ہے۔ مؤخر الذکر صورت میں، ایک زیادہ عالمگیر جین استعمال کیا جاتا ہے۔ میٹابار کوڈنگ ایک ہی نوع کے ڈی این اے/آر این اے کو نقطہ آغاز کے طور پر استعمال نہیں کرتی ہے، لیکن ایک ماحولیاتی یا بلک نمونے سے حاصل کردہ کئی مختلف حیاتیات سے ڈی این اے/آر این اے استعمال کرتی ہے۔ ایپلی کیشنز میٹابار کوڈنگ میں حیاتیاتی تنوع کے اقدامات کی تکمیل کرنے کی صلاحیت ہے، اور یہاں تک کہ کچھ مثالوں میں ان کی جگہ بھی لے سکتی ہے، خاص طور پر جب ٹیکنالوجی کی ترقی اور طریقہ کار آہستہ آہستہ سستے، زیادہ بہتر اور وسیع ہو جاتے ہیں۔ ڈی این اے میٹابارکوڈنگ ایپلی کیشنز میں شامل ہیں: زمینی اور آبی ماحول میں حیاتیاتی تنوع کی نگرانی پیلیوونٹولوجی اور قدیم ماحولیاتی نظام پلانٹ پولینیٹر تعاملات غذا کا تجزیہ فوڈ سیفٹی کے فوائد اور چیلنجز اوپر جائزہ لیا گیا بارکوڈنگ کے عمومی فوائد اور کوتاہیاں میٹابارکوڈنگ کے لیے بھی درست ہیں۔ میٹابارکوڈنگ کے مطالعے کے لیے ایک خاص خرابی یہ ہے کہ ای ڈی این اے میٹابارکوڈنگ میں لاگو ہونے والے بہترین تجرباتی ڈیزائن اور بائیو انفارمیٹکس کے معیار کے بارے میں ابھی تک کوئی اتفاق رائے نہیں ہے۔ تاہم، موجودہ مشترکہ کوششیں ہیں، جیسے۔ ای یو سی او ایس ٹی نیٹ ورک ڈی این اے کوا-نیٹ، بائیومونٹرنگ کے لیے بہترین عمل کے معیارات قائم کرنے کے لیے تجربے اور علم کے تبادلے کے ذریعے آگے بڑھنا۔ ذیلی موضوعات بھی دیکھیں: متعلقہ موضوعات: مضمون کے اوپری حصے میں سائیڈ بار نیویگیشن بھی دیکھیں۔ حوالہ جات بیرونی روابط سویبول فنبول انٹرنیشنل بارکوڈ آف لائف پروجیکٹ (آئیبول) بولڈ یونائٹ Diat.barcode ڈی این اے بارکوڈنگ