Virtual Cell
ورچوئل سیل (وی سیل) زندہ حیاتیات، بنیادی طور پر خلیوں کے ماڈلنگ اور تخروپن کے لیے ایک اوپن سورس سافٹ ویئر پلیٹ فارم ہے۔ اسے تجرباتی سیل بائیولوجسٹ سے لے کر نظریاتی بائیو فزکسسٹ تک سائنس دانوں کی ایک وسیع رینج کے لیے ایک ٹول بننے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ تصور ورچوئل سیل خلیوں اور ملٹی سیلولر ٹشوز کی پیچیدہ جیومیٹریز میں رد عمل کی حرکیات، جھلی کی نقل و حمل اور پھیلاؤ کو ماڈلنگ اور نقل کرنے کے لیے ایک جدید سافٹ ویئر پلیٹ فارم ہے۔ وی سیل ماڈلز میں درجہ بندی والے درخت کی ساخت ہوتی ہے۔ ٹرنک لیول "فزیولوجی" ہے جو کمپارٹمنٹس، پرجاتیوں اور کیمیائی رد عمل، اور رد عمل کی شرحوں پر مشتمل ہے جو ارتکاز کے افعال ہیں۔ انواع کے ابتدائی ارتکاز کو دیکھتے ہوئے، وی سیل حساب لگا سکتا ہے کہ وقت کے ساتھ یہ ارتکاز کیسے بدلتے ہیں۔ ان عددی سمیلیشنز کو کس طرح انجام دیا جاتا ہے، اس کا تعین متعدد "ایپلی کیشنز" کے ذریعے کیا جاتا ہے، جو اس بات کی وضاحت کرتے ہیں کہ آیا سمیلیشنز تعیناتی یا غیر معمولی، اور مقامی یا کمپارٹمنٹل ہوں گی ؛ متعدد "ایپلی کیشنز" ابتدائی ارتکاز، پھیلاؤ کے گتانک، بہاؤ کی شرح اور مختلف قسم کے ماڈلنگ مفروضوں کی بھی وضاحت کر سکتی ہیں۔ اس طرح "ایپلی کیشنز" کو جسمانی نظام کے بارے میں خیالات کی جانچ کے لیے کمپیوٹیشنل تجربات کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ ہر "ایپلی کیشن" ریاضیاتی تفصیل سے مطابقت رکھتا ہے، جس کا خود بخود وی سیل ریاضی کی تفصیل کی زبان میں ترجمہ کیا جاتا ہے۔ متعدد "سمیلیشنز"، بشمول پیرامیٹر اسکین اور حل کنندہ کی خصوصیات میں تبدیلیاں، ہر "ایپلیکیشن" کے اندر چلائی جا سکتی ہیں۔ نمونے سادہ سے لے کر انتہائی پیچیدہ تک ہو سکتے ہیں، اور تجرباتی اعداد و شمار اور خالص نظریاتی مفروضوں کے مرکب کی نمائندگی کر سکتے ہیں۔ ورچوئل سیل کو انٹرنیٹ پر تقسیم شدہ ایپلی کیشن کے طور پر یا اسٹینڈ لون ایپلی کیشن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ گرافیکل یوزر انٹرفیس حیاتیاتی لحاظ سے متعلقہ اصطلاحات میں پیچیدہ ماڈلز کی تعمیر کی اجازت دیتا ہے: ڈبے کے طول و عرض اور شکل، سالماتی خصوصیات، اور تعامل کے پیرامیٹرز۔ وی سیل حیاتیاتی تفصیل کو تفریقی مساوات کے مساوی ریاضیاتی نظام میں تبدیل کرتا ہے۔ صارفین عام گرافیکل انٹرفیس میں اسکیمیٹک حیاتیاتی نقطہ نظر اور ریاضیاتی نقطہ نظر کے درمیان آگے پیچھے جا سکتے ہیں۔ درحقیقت، اگر صارفین چاہیں تو وہ اسکیمیٹک ویو کو نظرانداز کرتے ہوئے براہ راست ریاضیاتی تفصیل میں ہیرا پھیری کر سکتے ہیں۔ وی سیل صارفین کو ریاضیاتی تفصیل کو سافٹ ویئر کوڈ میں ترجمہ کرنے کے لیے عددی حل کرنے والوں کا انتخاب کرنے کی اجازت دیتا ہے جسے تخروپن انجام دینے کے لیے انجام دیا جاتا ہے۔ نتائج آن لائن دکھائے جا سکتے ہیں، یا انہیں صارف کے کمپیوٹر پر مختلف قسم کے ایکسپورٹ فارمیٹس میں ڈاؤن لوڈ کیا جا سکتا ہے۔ ورچوئل سیل لائسنس سائنسی برادری کے تمام اراکین کو مفت رسائی کی اجازت دیتا ہے۔ صارفین اپنے ماڈلز کو وی سیل ڈیٹا بیس میں محفوظ کر سکتے ہیں، جو یو۔ کنیکٹیکٹ کے سرورز پر برقرار رکھا جاتا ہے۔ وی سیل ڈیٹا بیس اجازتوں کے ساتھ ایک رسائی کنٹرول سسٹم کا استعمال کرتا ہے تاکہ صارفین اپنے ماڈلز کو نجی رکھ سکیں، انہیں منتخب شراکت داروں کے ساتھ شیئر کر سکیں یا انہیں عوامی بنا سکیں۔ وی سیل ویب سائٹ ان ماڈلز کی قابل تلاش فہرست کو برقرار رکھتی ہے جو عوامی ہیں اور تحقیقی اشاعتوں سے وابستہ ہیں۔ وی سیل کی خصوصیات مندرجہ ذیل خصوصیات کی حمایت کرتی ہیں: "فزیولوجی" کے اندر، ماڈلز کو ری ایکشن نیٹ ورک یا ری ایکشن رولز کے طور پر متعین کیا جا سکتا ہے۔ تخروپن کا انتخاب یا تو خلا (مقامی تخروپن) پر ارتکاز کی تغیرات کو حل کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے یا ڈبوں میں مستقل ارتکاز کو فرض کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ مقامی تخروپن کے لیے، جیومیٹریز کو تجزیاتی جیومیٹری مساوات کے ذریعے متعین کیا جا سکتا ہے، جو سادہ شکلوں کے امتزاج سے ماخوذ ہے یا درآمد شدہ تصاویر سے ماخوذ ہے، جیسے تھری ڈی کنفوکل مائکروسکوپ اسٹیکس۔ نیوکلئس، مائٹوکونڈریا، سائٹوسول اور ایکسٹرا سیلولر جیسے علاقوں میں امیج ڈیٹا کی 3D تقسیم کے لیے افادیت فراہم کی جاتی ہیں۔ تخروپن یا تو بے ترتیب اعداد (تعیناتی تخروپن) کے استعمال کے بغیر تفریقی مساوات کے انضمام پر مبنی ہو سکتے ہیں یا بے ترتیب واقعات (اسٹاکسٹک تخروپن) پر مبنی ہو سکتے ہیں۔ سمیلیشنز کو مختلف قسم کے حل کرنے والوں کا استعمال کرتے ہوئے چلایا جا سکتا ہے جن میں شامل ہیں: 6 عام تفریقی مساوات (او ڈی ای) حل کرنے والے، 2 جزوی تفریقی مساوات (پی ڈی ای) حل کرنے والے، 4 غیر مقامی سٹوچسٹک حل کرنے والے اور سٹوچسٹک مقامی سمیلیشنز کے لیے سمولڈن۔ وی سیل ایسے حالات کے لیے ایک ہائبرڈ ڈیٹرمینیسٹک/اسٹاکسٹک اسپاٹیل سولور بھی پیش کرتا ہے جہاں کچھ انواع کم کاپی نمبر میں موجود ہوتی ہیں اور دیگر اعلی کاپی نمبر میں موجود ہوتی ہیں۔ حال ہی میں، ایک نیٹ ورک فری سولور، این ایف ایس آئی ایم، کو بڑے مشترکہ طور پر پیچیدہ اصول پر مبنی ماڈلز کے اسٹاکسٹک تخروپن کے لیے دستیاب کیا گیا تھا۔ زیادہ تر حل کرنے والے مقامی طور پر چلائے جا سکتے ہیں، تمام حل کرنے والے وی سیل سرورز پر دور سے چلائے جا سکتے ہیں۔ کمپارٹمنٹل ڈیٹرمینیسٹک ماڈلز کے لیے، تجرباتی ڈیٹا کو فٹ کرنے کے لیے بہترین پیرامیٹر ویلیوز کا اندازہ COPASI سافٹ ویئر سسٹم کے تیار کردہ الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے لگایا جا سکتا ہے۔ یہ اوزار وی سیل میں دستیاب ہیں۔ ماڈلز اور تخروپن سیٹ اپ (نام نہاد ایپلی کیشنز) کو مقامی فائلوں میں ورچوئل سیل مارک اپ لینگویج (وی سی ایم ایل) کے طور پر محفوظ کیا جا سکتا ہے یا وی سیل ڈیٹا بیس میں دور سے محفوظ کیا جا سکتا ہے۔ ماڈلز کو سسٹم بائیولوجی مارک اپ لینگویج (ایس بی ایم ایل) کے طور پر درآمد اور برآمد کیا جا سکتا ہے۔ ماڈلز کی تعمیر اور تشریح کے لیے حیاتیاتی راستوں کو حیاتیاتی راستے کے تبادلے (بائیو پیکس) کے طور پر درآمد کیا جا سکتا ہے۔ حیاتیاتی اور متعلقہ ڈیٹا ذرائع وی سیل صارفین کو ماڈلز بنانے اور تشریح کرنے میں مدد کے لیے مختلف ذرائع تک مربوط رسائی کی اجازت دیتا ہے: وی سیل ڈیٹا بیس میں محفوظ کردہ ماڈلز کو ان کے مصنفین کچھ صارفین (مشترکہ) یا تمام صارفین (عوامی) کے لیے قابل رسائی بنا سکتے ہیں۔ وی سیل بائیو ماڈل ڈیٹا بیس سے ماڈل درآمد کر سکتا ہے۔ حیاتیاتی راستوں کو پاتھ وے کامنز سے درآمد کیا جا سکتا ہے۔ ماڈل عناصر کو پبڈ یونیپروٹ (پروٹینز) کے ای جی جی (رد عمل اور انواع) جین اونٹولوجی (رد عمل اور انواع)، ریکٹوم (رد عمل اور انواع) اور چیبی (زیادہ تر چھوٹے مالیکیولز) سے آئی ڈی کے ساتھ تشریح کی جا سکتی ہے۔ ورچوئل سیل یونیورسٹی آف کنیکٹیکٹ ہیلتھ سینٹر کے آر ڈی برلن سینٹر فار سیل اینالیسس اینڈ ماڈلنگ میں تیار کیا جا رہا ہے۔ ٹیم کو بنیادی طور پر نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف ہیلتھ کے ذریعے تحقیقی گرانٹ کے ذریعے مالی اعانت فراہم کی جاتی ہے۔ یہ بھی دیکھیں سسٹمز بائیولوجی ماڈلنگ سافٹ ویئر کی فہرست حوالہ جات بیرونی لنکس وی سی ایل ہوم پیج وی سی ایل ڈاؤن لوڈ وی سی ایل یوزر فورم وی سی ایل ماڈل اشاعتوں میں یوٹیوب پر وی سی ایل کے استعمال کے بارے میں سبق۔ گٹ ہب ریاضیاتی اور نظریاتی حیاتیات پر ماخذ کوڈ نظام حیاتیات عددی سافٹ ویئر عددی تفریق مساوات مفت سائنس سافٹ ویئر