Family-based QTL mapping
مقداری خاصیت لوکی میپنگ یا کیو ٹی ایل میپنگ جینومک علاقوں کی نشاندہی کرنے کا عمل ہے جس میں ممکنہ طور پر اہم معاشی، صحت یا ماحولیاتی کرداروں کے لیے ذمہ دار جین ہوتے ہیں۔ کیو ٹی ایل کی نقشہ سازی ایک اہم سرگرمی ہے جسے پودوں کے افزائش کار اور جینیاتی ماہرین معمول کے مطابق ممکنہ وجہ جینوں کو دلچسپی کے فینوٹائپز سے جوڑنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ خاندان پر مبنی کیو ٹی ایل نقشہ سازی کیو ٹی ایل نقشہ سازی کا ایک متغیر ہے جہاں متعدد خاندان استعمال کیے جاتے ہیں۔ انسانوں میں نسب اور گندم کی نسب کی معلومات میں نسب کے بارے میں معلومات شامل ہیں۔ نسب کے ریکارڈ رکھنا صدیوں پرانی روایت ہے۔ نسبوں کی تصدیق جین مارکر ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے بھی کی جا سکتی ہے۔ پودوں میں طریقہ کار پر پودوں کی افزائش نسل کی آبادی کے تناظر میں تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ نسب کے ریکارڈ پودوں کے افزائش کاروں کے ذریعہ رکھے جاتے ہیں اور نسب پر مبنی انتخاب پودوں کی کئی انواع میں مقبول ہے۔ پودوں کی نسلیں انسانوں سے مختلف ہوتی ہیں، خاص طور پر چونکہ پودے ہرمافروڈائٹک ہوتے ہیں-ایک فرد مرد یا عورت ہو سکتا ہے اور ان بریڈنگ لوپس کے ساتھ بے ترتیب امتزاج میں ملاپ کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ پودوں کی نسلوں میں "سیلفز" شامل ہو سکتے ہیں، یعنی۔ پودے کے خود جرگن کے نتیجے میں ہونے والی اولاد۔ پیڈیگری ڈنوٹیشن سمپل کراس سمبل مثال/فرسٹ آرڈر کراس ایس او این 64/کے ایل آر ای//، سیکنڈ آرڈر کراس آئی آر 64/کے ایل آر ای// سی آئی اے این 0/3 /، تھرڈ آرڈر کراس ٹی او بی ایس/3/ایس او این 64/کے ایل آر ای// سی آئی اے این 0/4 /، فورتھ آرڈر کراس ٹی او بی ایس/3/ایس او این 64/کے ایل آر ای// سی آئی اے این 0/4/سی ای ای ای/این /، اینتھ آرڈر کراس بیک کراس سمبل * این کئی بار بیک کراس پیرنٹ نے بائیں طرف سادہ کراس علامت استعمال کی، بیک کراس پیرنٹ خاتون، دائیں طرف مرد ہے، مثال: دیکھیں/3 * اے این ای، ٹی او بی ایس * 6 روایتی طریقوں کی حد روایتی نقشہ سازی کی آبادی میں ایک خاندان شامل ہے جس میں دو والدین یا تین والدین کے درمیان اکثر دور سے تعلق ہوتا ہے۔ نقشہ سازی کے روایتی طریقوں سے وابستہ کچھ اہم حدود ہیں۔ جن میں سے کچھ میں محدود پولیمرفزم کی شرحیں شامل ہیں، اور متعدد جینیاتی پس منظر میں مارکر کی تاثیر کا کوئی اشارہ نہیں ہے۔ اکثر، جب تک کیو ٹی ایل نقشہ سازی کی آبادی تیار کی جاتی ہے اور نقشہ بنایا جاتا ہے، افزائش کرنے والوں نے روایتی افزائش نسل اور انتخاب کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے نئے کیو ٹی ایل کو داخل کیا ہے۔ یہ افزائش نسل کے پروگراموں کے اندر ایم اے ایس (مارکر کی مدد سے انتخاب) کی افادیت کو اس وقت کم کر سکتا ہے جب ایم اے ایس سب سے زیادہ مفید ہو سکتا ہے (یعنی نئے کیو ٹی ایل کی شناخت کے فورا بعد)۔ خاندان پر مبنی کیو ٹی ایل نقشہ سازی موجودہ پودوں کی افزائش نسل کے خاندانوں کا استعمال کرکے اس حد کو دور کرتی ہے۔ عام مطالعہ کی آبادی کی نقشہ سازی بڑے پیمانے پر، مطالعہ کے ڈیزائن کی 3 کلاسیں ہیں: مطالعہ کے ڈیزائن جس میں توسیع شدہ یا ایٹمی خاندانوں کے رشتہ داروں کے بڑے سیٹ نمونے لیے جاتے ہیں، مطالعہ کے ڈیزائن جس میں رشتہ داروں کے جوڑے نمونے لیے جاتے ہیں (مثال کے طور پر، بہن بھائی کے جوڑے) یا مطالعہ کے ڈیزائن جس میں غیر متعلقہ افراد نمونے لیے جاتے ہیں۔ غیر متعلقہ افراد نامعلوم نسب کے ساتھ افراد کا قدرتی مجموعہ (غیر متعلقہ سمجھا جاتا ہے) نقشہ سازی کی آبادی کو تشکیل دیتا ہے۔ آبادی پر مبنی ایسوسی ایشن میپنگ تکنیک اس قسم کی آبادی پر مبنی ہے۔ پودوں کے تناظر میں ایسی آبادی تلاش کرنا مشکل ہے کیونکہ زیادہ تر افراد کسی نہ کسی طرح سے متعلق ہیں۔ اس طرح کے طریقہ کار کا دوسرا نقصان یہ ہے کہ اگرچہ ہمیں ایسی آبادی مل سکتی ہے، اس طرح کی صورتحال میں دلچسپی کے ایلیل (عام طور پر میوٹینٹ) کے لیے اعلی ایلیل فریکوئنسی تلاش کرنا مشکل ہے۔ ایلیل فریکوئنسی میں توازن پیدا کرنے کے مقصد سے، عام طور پر کیس کنٹرول اسٹڈیز۔ اس طرح کے ڈیزائن میں متعدد آزاد خاندانوں سے تعلق رکھنے والے بہن بھائیوں کی ایک جوڑی شامل ہے۔ ہر بہن جوڑی کے اراکین کو تصادفی طور پر منتخب نہیں کیا جاتا ہے-اکثر دونوں بہن بھائیوں کو کیو ٹی (ہم آہنگ بہن بھائی) کی تقسیم کی ایک دم (اوپری یا نچلے) سے منتخب کیا جاتا ہے یا ایک بہن بھائی کو اوپری دم سے منتخب کیا جاتا ہے اور دوسرے بہن بھائی کو نچلی دم (متضاد بہن بھائی) سے منتخب کیا جاتا ہے۔ ایک اور نمونے لینے کے ڈیزائن میں بہن بھائیوں کا ایک جوڑا شامل ہو سکتا ہے، ایک تقسیم کی اوپری یا نچلی دم سے منتخب کیا جاتا ہے اور دوسرا بقیہ بہن بھائیوں میں سے تصادفی طور پر منتخب کیا جاتا ہے۔ تینوں میں والدین اور ایک اولاد (سب سے زیادہ متاثر) شامل ہیں۔ ایسوسی ایشن اسٹڈیز میں ٹرائیوز زیادہ عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ایسوسی ایشن میپنگ کا تصور کہ ہر تینوں غیر متعلقہ ہیں، تاہم تینوں اپنے آپ میں متعلق ہیں۔ نیوکلیئر فیملی دو نسلوں کے سادہ خاندانی نسب پر مشتمل ہے۔ توسیعی نسلیں توسیعی نسلوں میں متعدد نسل کی نسلیں شامل ہیں۔ یہ اتنا ہی گہرا یا چوڑا ہو سکتا ہے جتنا کہ نسب کی معلومات دستیاب ہے۔ توسیع شدہ نسب ربط پر مبنی تجزیہ کے لیے پرکشش ہیں۔ لنکج بمقابلہ ایسوسی ایشن تجزیہ لنکج اور ایسوسی ایشن تجزیہ جین کی دریافت، لوکلائزیشن اور فنکشنل تجزیہ کے لیے بنیادی اوزار ہیں۔ اگرچہ ان طریقوں کی تصوراتی بنیاد طویل عرصے سے معلوم ہے، حالیہ دہائیوں میں سالماتی جینیات، موثر الگورتھم میں ترقی، اور کمپیوٹنگ طاقت نے ان طریقوں کے بڑے پیمانے پر اطلاق کو قابل بنایا ہے۔ اگرچہ روابط کے مطالعے خاندانوں کے اندر کی خاصیت کے ساتھ لوکی کوسگریگیٹ کی شناخت کرنے کی کوشش کرتے ہیں، ایسوسی ایشن کے مطالعے آبادی کی سطح پر فینوٹائپ سے وابستہ مخصوص اقسام کی نشاندہی کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ یہ تکمیلی طریقے ہیں جو مل کر جینوم کی تحقیقات کرنے اور پیچیدہ خصلتوں کی ایٹولوجی کو بیان کرنے کے ذرائع فراہم کرتے ہیں۔ ربط کے مطالعے میں، ہم اس لوکی کی شناخت کرنے کی کوشش کرتے ہیں جو خاندانوں کے اندر ایک مخصوص جینومک خطے کے ساتھ مربوط ہوتا ہے، جسے پولیمرفک مارکر کے ذریعے ٹیگ کیا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، ایسوسی ایشن اسٹڈیز میں، ہم افراد کے نمونے میں ایک مخصوص جینیاتی تغیر اور خاصیت کی تغیر کے درمیان ارتباط تلاش کرتے ہیں، جس سے متغیر کا وجہ کردار ظاہر ہوتا ہے۔ خاندانی بنیاد پر ربط کا تجزیہ جینیاتی ربط وہ رجحان ہے جہاں مختلف لوکی پر ایلیلز خاندانوں میں جمع ہوتے ہیں۔ کوسگریگیشن کی طاقت کو ریکومبینیشن فریکشن θ سے ماپا جاتا ہے، جو کہ ریکومبینیشن کی ایک عجیب تعداد کا امکان ہے۔ زیادہ پیچیدہ نسب اعلی طاقت فراہم کرتا ہے۔ آئڈنٹیٹی بائی ڈیسنٹ (آئی بی ڈی) میٹرکس تخمینہ متغیر اجزاء کے ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے مقداری خاصیت لوسی (کیو ٹی ایل) کی نقشہ سازی میں ایک مرکزی جزو ہے۔ ایللیز کی شناخت بذریعہ قسم (آئی بی ٹی) ہوتی ہے جب ان کا ایک ہی فینوٹائپک اثر ہوتا ہے۔ ایلیلز جو قسم کے لحاظ سے ایک جیسے ہوتے ہیں وہ دو گروپوں میں آتے ہیں۔ وہ جو نزول (آئی بی ڈی) کے لحاظ سے ایک جیسے ہوتے ہیں کیونکہ وہ پچھلی نسل میں ایک ہی ایلیل سے پیدا ہوئے تھے۔ اور وہ جو نزول (این آئی بی ڈی) کے لحاظ سے غیر ایک جیسے ہوتے ہیں یا ریاست کے لحاظ سے ایک جیسے ہوتے ہیں (آئی بی ایس) کیونکہ وہ الگ الگ تغیرات سے پیدا ہوئے تھے۔ پیرنٹ-آف اسپرنگ جوڑے اپنے جین آئی بی ڈی کا 50 فیصد حصہ بانٹتے ہیں، اور مونوزیگوٹک جڑواں بچے 100% آئی بی ڈی بانٹتے ہیں۔ ربط کے تجزیے میں جو چیز متعلقہ ہے وہ ملحقہ لوکی پر ایلیلز کی وراثت (یا باہمی وراثت) ہے۔ اس لیے اس بات کا تعین کرنا بہت ضروری ہے کہ آیا ایلیلز نزول کے لحاظ سے ایک جیسے ہیں (یعنی۔ ایک ہی والدین کے ایلیلز کی کاپیاں) یا ریاست کے لحاظ سے صرف ایک جیسی (یعنی۔ ایک ہی ظاہر ہوتا ہے، لیکن ایلیلز کی دو مختلف کاپیوں سے ماخوذ ہے)۔ لہذا، خاندان پر مبنی ربط کے تجزیے کے تین زمرے ہیں-مضبوطی سے ماڈلڈ (روایتی لاڈ اسکور ماڈل)، کمزور ماڈل پر مبنی (متغیر اجزاء کے طریقے)، یا ماڈل فری۔ متغیر اجزاء کے طریقوں کو ہائبرڈ کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ خاندانی بنیاد پر ایسوسی ایشن تجزیہ لنکج عدم توازن (ایل ڈی) اور ایسوسی ایشن میپنگ پلانٹ جینیٹکس کمیونٹی میں کافی توجہ حاصل کر رہی ہے کیونکہ موجودہ جینیاتی وسائل کے مجموعے کو ٹھیک نقشہ مقداری خاصیت لوکی (کیو ٹی ایل)، امیدوار جینوں کی توثیق، اور دلچسپی کے ایلیلز کی شناخت کے لیے استعمال کرنے کی صلاحیت ہے (یو اور بکلر، 2006)۔ ایسوسی ایشن میپنگ کرنے یا نتائج کی تشریح کرنے کے لیے خاص اہمیت کے تین عناصر میں شامل ہیں: ذیلی گروپوں میں آبادی کے ڈھانچے کا تجزیہ، ذیلی گروپوں کے درمیان تفریق کے انتخاب کے مخصوص معاملے میں جعلی ایسوسی ایشنز اور نتائج پر قابو پانے کے لیے اس کا استعمال، اور ایل ڈی کے مقامی ڈھانچے کا ہیپلوٹائپز میں تجزیہ اور ایل ڈی میپنگ کے حل اور اطلاق پر اس کے نتائج (فلنٹ-گارشیا اور دیگر)۔ 2003)۔ آبادی پر مبنی ایسوسی ایشن کے برعکس، خاندان پر مبنی ایسوسی ایشن ٹیسٹ زیادہ مقبول ہو رہے ہیں۔ خاندان پر مبنی، ٹران ڈائیسکولیبیرم ٹیسٹ (ٹی ڈی ٹی) نے حالیہ برسوں میں وسیع مقبولیت حاصل کی ہے، یہ طریقہ آف اسپرنگ کو متاثر کرنے کے لیے منتقل ہونے والے ایلیلز پر بھی توجہ مرکوز کرتا ہے، لیکن یہ ربط اور عدم توازن دونوں کو مدنظر رکھنے کے لیے وضع کیا گیا ہے جو ایسوسی ایشن کی بنیاد ہے۔ ٹیسٹ کے لیے تینوں افراد، یعنی متاثرہ بچے اور دونوں حیاتیاتی والدین کے بارے میں جینو ٹائپ کی معلومات کی ضرورت ہوتی ہے ؛ اور ٹیسٹ کے معلوماتی ہونے کے لیے کم از کم ایک والدین کو ہیٹروزائگس ہونا چاہیے۔ مجوزہ ٹیسٹ کے اعدادوشمار دراصل میک نیمر کے چی مربع اعدادوشمار ہیں اور اس صفر مفروضے کی جانچ کرتے ہیں کہ پوٹیٹو بیماری سے وابستہ ایلیل 50 ٪ وقت ہیٹروجیگس والدین سے اس متبادل مفروضے کے خلاف منتقل ہوتا ہے کہ خاصیت مثبت ایلیل سے وابستہ ایلیل زیادہ کثرت سے منتقل ہوگا۔ ٹی ڈی ٹی آبادی کی درجہ بندی اور مرکب سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔ ایسوسی ایشن کے خاندانی بنیاد پر ٹیسٹ کے تصور کو مقداری خصلتوں تک بڑھا دیا گیا ہے۔ مقداری ترسیل عدم توازن ٹیسٹ (کیو ٹی ڈی ٹی) ٹی ڈی ٹی کو مقداری خصلتوں اور جوہری یا توسیعی نسب خاندانوں کے تناظر میں بڑھایا گیا ہے۔ عمومی ٹیسٹ ٹیسٹنگ میں کسی بھی خاندانی قسم کے خاندانوں کو استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کیو ٹی ڈی ٹی کو ہیپلوٹائپ پر مبنی ایسوسی ایشن میپنگ تک بھی بڑھا دیا گیا ہے۔ ہیپلوٹائپ مارکر ایلیلز کے امتزاج کا حوالہ دیتے ہیں جو ایک ہی کروموسوم پر قریب سے ایک دوسرے کے ساتھ واقع ہوتے ہیں اور جو ایک ساتھ وراثت میں ملتے ہیں۔ اعلی کثافت والے ایس این پی بنانے والوں کی دستیابی کے ساتھ، ہیپلوٹائپ ایسوسی ایشن اسٹڈیز میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ پہلا-ہیپلوٹائپ جینوم میں ایل ڈی پیٹرن کو سمجھنے کے لیے اہم ہیں، جو ایسوسی ایشن اسٹڈیز کے لیے ضروری ہے۔ دراصل ایل ڈی پیٹرن کو سمجھنے کا خود ہی ہیپلوٹائپ کو جاننے سے بہتر کوئی طریقہ نہیں ہے۔ ہیپلوٹائپز ہمیں بتاتے ہیں کہ کروموسوم کے ساتھ ایلیلز کس طرح منظم ہوتے ہیں اور تشخیص پر وراثت کے نمونے کی عکاسی کرتے ہیں۔ دوسرا، پیچیدہ خاصیت والے جینوں کی نقشہ سازی کے ایسوسی ایشن اسٹڈیز میں ہیپلوٹائپز پر مبنی طریقے سنگل مارکر پر مبنی طریقوں سے زیادہ طاقتور ہو سکتے ہیں۔ خاندانی نسلیں کھینچنا انسانی جینیات کے سیاق و سباق کے لیے کئی نسب ڈرائنگ سافٹ ویئر دستیاب ہیں جیسے کہ کوپ (کولیبریٹو پیڈیگری ڈرائنگ انوائرمنٹ)، سائریلک، ایف ٹی ایم (فیملی ٹری میکر)، ایف ٹی آر ای، کنڈرڈ، پی ای ڈی (پیڈیگری ڈرائنگ سافٹ ویئر)، پیڈ ہنٹر، پیڈی گراف، پیڈیگری/ڈرا، پیڈیگری-ویژوالیزر، پی ای ڈی پی ایل او ٹی، پی ای ڈی آر اے ڈبلیو/ڈبلیو پی ای ڈی آر اے ڈبلیو (پیڈیگری ڈرائنگ/ونڈو پیڈیگری ڈرائنگ (ایم ایس ونڈو اور پیڈرا کا ایکس ونڈو ورژن)۔ تاہم پودوں میں نسب کشی کے لیے کچھ اضافی خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے جیسے ان بریڈنگ، سیلفنگ، میوٹیشن، پولی پلائیڈی وغیرہ۔ جو پیڈی میپ میں معاون ہے۔ پیڈی میپ کو ڈپلوئڈز اور ٹیٹراپلوئڈز دونوں میں ہر قسم کے پودوں کی نسلوں میں فینوٹائپک، جینوٹائپک اور آئی بی ڈی امکانات کے اعداد و شمار کے ساتھ ساتھ نسب کے تصور کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جانوروں کی افزائش نسل کی جینیاتی ایسوسی ایشن مارکر اسسٹڈ سلیکشن مالیکیولر مارکرز نیسٹڈ ایسوسی ایشن میپنگ فزیالوجیکل اور مالیکیولر گندم کی افزائش کے حوالے یو جے، بکلر ای ایس (2006) "جینیاتی ایسوسی ایشن میپنگ اینڈ جینوم آرگنائزیشن آف مکئی" بھی دیکھیں۔ کر رائے بائیوٹیکنول 17:155-160 فلنٹ-گارشیا S، تھورنز بیری JM، بکلر ESIV (2003) "پودوں میں ربط کی عدم توازن کی ساخت"۔ انو ریو پلانٹ بائیول 54:357-374 شماریاتی جینیات