Genome mining
جینوم کان کنی قدرتی مصنوعات کے حیاتیاتی مصنوعی راستوں کی دریافت اور ان کے ممکنہ تعاملات کے لیے جینومک معلومات کے استحصال کو بیان کرتی ہے۔ یہ کمپیوٹیشنل ٹیکنالوجی اور بائیو انفارمیٹکس ٹولز پر منحصر ہے۔ کان کنی کا عمل جینومک ڈیٹا بیس میں قابل رسائی ڈیٹا (جس کی نمائندگی ڈی این اے کے ترتیبات اور تشریحات کے ذریعے کی جاتی ہے) کی ایک بڑی مقدار پر انحصار کرتا ہے۔ ڈیٹا مائننگ الگورتھم کا اطلاق کرکے، اعداد و شمار کو ادویاتی کیمسٹری کے کئی شعبوں میں نیا علم پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ نئی قدرتی مصنوعات کی دریافت۔ 1980 کی دہائی کے وسط سے آخر تک، محققین نے جدید ترتیب کی ٹیکنالوجیز کے ساتھ جینیاتی مطالعات پر تیزی سے توجہ مرکوز کی ہے۔ جین بینک ڈیٹا بیس 1982 میں ڈی این اے ترتیب کی بڑھتی ہوئی دستیابی کی وجہ سے ڈی این اے ترتیب کے ڈیٹا کو جمع کرنے، انتظام، ذخیرہ کرنے اور تقسیم کرنے کے لیے قائم کیا گیا تھا۔ جینیاتی اعداد و شمار کی بڑھتی ہوئی تعداد کے ساتھ، بائیوٹیکنالوجیکل کمپنیاں 1992 سے جینوم مائننگ کے ذریعے پروٹین اور اینٹی باڈی دوائیں تیار کرنے کے لیے انسانی ڈی این اے کی ترتیب کو استعمال کرنے میں کامیاب ہو چکی ہیں۔ 1990 کی دہائی کے آخر میں، بہت سی کمپنیاں، جیسے ایمجن، امیونک، جین ٹیک ایسی دوائیں تیار کرنے میں کامیاب ہوئیں جو جینوم مائننگ کو اپنا کر طبی مرحلے تک پہنچیں۔ چونکہ ہیومن جینوم پروجیکٹ 2000 کے اوائل میں مکمل ہوا تھا، محققین بہت سے مائکروجنزموں کے جینوم کی ترتیب دے رہے ہیں۔ اس کے بعد، ان میں سے بہت سے جینوموں کا نئے جینوں اور بائیو سنتھیٹک راستوں کی شناخت کے لیے احتیاط سے مطالعہ کیا گیا ہے۔ الگورتھم جیسے جیسے عوامی ڈیٹا بیس میں جینومک سیکوینس ڈیٹا کی بڑی مقدار جمع ہونا شروع ہوئی، جینومک ڈیٹا کے بے پناہ مجموعے کو سمجھنے کے لیے جینیاتی الگورتھم اہم ہو گئے۔ وہ عام طور پر بائیو متاثر آپریٹرز جیسے میوٹیشن، کراس اوور اور سلیکشن پر انحصار کرکے اصلاح اور تلاش کے مسائل کے اعلی معیار کے حل پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ مندرجہ ذیل عام طور پر استعمال ہونے والے جینیاتی الگورتھم ہیں: اینٹی ایس ایم اے ایس ایچ (اینٹی بائیوٹکس اور سیکنڈری میٹابولائٹ اینالیسس شیل) ثانوی میٹابولائٹ جینوم پائپ لائنز سے خطاب کرتا ہے۔ پی آر آئی ایس ایم (پریڈکشن انفارمیٹکس فار سیکنڈری میٹابولائٹس) جینیاتی طور پر انکوڈ شدہ نان رائبوسومل پیپٹائڈز اور ٹائپ I اور II پولیکیٹائڈز کے لیے کیمیائی ساخت کی پیش گوئی کے لیے ایک مشترکہ نقطہ نظر ہے۔ سم (شماریاتی طور پر مبنی ترتیب کی مماثلت) طریقہ، جیسے کہ فاسٹا یا پی ایس آئی-بلاسٹ، آرتھولوگس ہومیولوجی کا اندازہ لگائیں۔ BLAST (بنیادی مقامی صف بندی تلاش کا آلہ) تیز ترتیب کے موازنہ کے لیے ایک نقطہ نظر ہے۔ ایپلی کیشنز جینوم مائننگ کا اطلاق قدرتی مصنوعات کی دریافت پر ہوتا ہے جس میں نئے مالیکیولز اور بائیو سنتھیٹک راستوں کی خصوصیت کو آسان بنایا جاتا ہے۔ قدرتی مصنوعات کی دریافت قدرتی مصنوعات کی پیداوار کو مائکروجنزم میں انکوڈ شدہ بائیوسینتھیٹک جین کلسٹرز (بی جی سی) کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے۔ جینوم کان کنی کو اپناتے ہوئے، ہدف قدرتی مصنوعات تیار کرنے والے بی جی سی کی پیش گوئی کی جا سکتی ہے۔ قدرتی مصنوعات کی تشکیل کے لیے ذمہ دار کچھ اہم انزائم پولیکیٹائڈ سنتھسیس (پی کے ایس)، نان رائبوسومل پیپٹائڈ سنتھسیس (این آر پی ایس)، رائبوسومل اور پوسٹ ٹرانسلیشنل طور پر ترمیم شدہ پیپٹائڈس (آر آئی پی پی)، اور ٹیرپینائڈز، اور بہت کچھ ہیں۔ انزائموں کے لیے کان کنی، محققین ان کلاسوں کا پتہ لگا سکتے ہیں جنہیں بی جی سیز انکوڈ کرتے ہیں اور ٹارگٹ جین کلسٹرز کا موازنہ معروف جین کلسٹرز سے کرتے ہیں۔ بی جی سیز اور قدرتی مصنوعات کے درمیان تعلق کی تصدیق کے لیے، ہدف بی جی سیز کا اظہار سالماتی کلوننگ کے استعمال کے ذریعے مناسب میزبان کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ ڈیٹا بیس اور ٹولز جینیاتی ڈیٹا ڈیٹا بیس میں جمع کیے گئے ہیں۔ محققین نئے عمل، اہداف اور مصنوعات کی دریافت کے لیے ڈیٹا بیس سے قابل رسائی ڈیٹا کو سمجھنے کے لیے الگورتھم کا استعمال کرنے کے قابل ہیں۔ درج ذیل ڈیٹا بیس اور ٹولز ہیں: جین بینک ڈیٹا بیس تجزیہ کے لیے جینومک ڈیٹا سیٹ فراہم کرتا ہے۔ یو سی ایس سی جینوم براؤزر اینٹی ایس ایم اے ایس ایچ-ڈی بی نئے ترتیب شدہ بی جی سی کے ترتیبات کا موازنہ پہلے سے پیش گوئی شدہ اور تجرباتی طور پر نمایاں کردہ کے ساتھ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ بی آئی جی-ایف اے ایم ایک بایوسینتھیٹک جین کلسٹر فیملی ڈیٹا بیس ہے۔ ڈوبیسکیوٹ ثانوی میٹابولائٹ بائیوسینتھیٹک جین کلسٹرز کا ایک ڈیٹا بیس ہے۔ ایم آئی بی آئی جی (بائیو سنتھیٹک جین کلسٹر کی تفصیلات کے بارے میں کم از کم معلومات) بائیو سنتھیٹک جین کلسٹرز اور ان کی سالماتی مصنوعات پر تشریحات اور میٹا ڈیٹا کے لیے ایک معیار فراہم کرتا ہے۔ انٹرایکٹو ٹری آف لائف (آئی ٹی او ایل) فائیلوجنیٹک درختوں کی نمائش، ہیرا پھیری اور تشریح کے لیے ایک ویب پر مبنی ٹول ہے۔ حوالہ جات ویکیپیڈیا اسٹوڈنٹ پروگرام میڈیسنل کیمسٹری ڈی این اے مائننگ