Global coordination level
گلوبل کوآرڈینیشن لیول (جی سی ایل) ایک کمپیوٹیشنل طریقہ ہے جو متغیرات کے بے ترتیب ذیلی سیٹوں کے درمیان فاصلے کے ارتباط کا حساب لگا کر ملٹی ویریٹ ڈیٹا میں نظام بھر میں انحصار کا اندازہ کرتا ہے۔ اصل میں جین کے اظہار کے اعداد و شمار پر لاگو کیا جاتا ہے، جی سی ایل جینوں کے درمیان ہم آہنگی کی سطح کا جائزہ لیتا ہے، جو بنیادی طور پر کاموں اور حیاتیاتی افعال کو انجام دینے میں جڑے ہوئے ہیں۔ روایتی طریقوں کے برعکس جن میں جینوں کے درمیان جوڑی کے لحاظ سے تعاملات کے درست علم کی ضرورت ہوتی ہے، جی سی ایل اس طرح کی معلومات کے بغیر ہم آہنگی کا اندازہ لگا سکتا ہے۔ صفر کی جی سی ایل قدر آزاد جین کے اظہار کی نشاندہی کرتی ہے، جبکہ صفر سے اوپر کی اقدار جین سے جین کے ریگولیٹری تعاملات کی نشاندہی کرتی ہیں۔ مثال کے طور پر، جب جی سی ایل کو کیوٹو انسائیکلوپیڈیا آف جینز اینڈ جینومز (کے ای جی جی) ڈیٹا بیس میں معلوم جینیاتی راستوں پر لاگو کیا جاتا ہے، تو یہ نمایاں طور پر مثبت اقدار حاصل کرتا ہے، جبکہ جین کے بے ترتیب ذیلی سیٹ یا اسی طرح کے جین کے اظہار کی سطح کے ساتھ فرضی راستے بہت کم جی سی ایل اقدار کو ظاہر کرتے ہیں۔ مزید برآں، جی سی ایل اعلی جہتی ماحولیاتی اور بائیو کیمیکل حرکیات کا تجزیہ کرنے میں مفید ثابت ہو سکتا ہے۔ جین ایک پیچیدہ ڈھانچے میں ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں جسے جین ریگولیٹری نیٹ ورک کہا جاتا ہے، جو مختلف حیاتیاتی افعال کو نافذ کرنے اور خلیوں کے اندر مختلف کاموں کو انجام دینے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ تاہم، فعال جینوں کی بڑی تعداد اور ان نظاموں کی موروثی رکاوٹ کی وجہ سے جین ریگولیٹری نیٹ ورک کے عین مطابق جوڑی کے لحاظ سے تعاملات کا اندازہ لگانا مشکل ہے۔ ان چیلنجوں کے باوجود، جین ریگولیٹری نیٹ ورک کی کچھ خصوصیات اب بھی تمام تعاملات کا مکمل اندازہ لگائے بغیر نکالی جا سکتی ہیں۔ مثال کے طور پر، نیٹ ورک کنیکٹوٹی، جو کہ تمام ممکنہ تعاملات کے مقابلے میں حقیقی جین-جین تعاملات کی کثافت سے مراد ہے، عام سیلولر عمل کے لیے اہم مضمرات کا باعث بن سکتی ہے۔ طریقہ کار کی تفصیل مشروط امکانات (سی ایل) کا حساب خلیوں کے دیئے گئے مجموعے میں جینوں کے درمیان کثیر الجہتی انحصار پر مبنی ہے۔ اس میں جینوں کے ذیلی سیٹوں کو تصادفی طور پر منتخب کرنے اور ان کے درمیان فاصلے کے ارتباط کا حساب لگانے کا بار بار طریقہ کار شامل ہے، جیسا کہ کام میں بیان کیا گیا ہے۔ اس طرح کے بہت سے جین ذیلی سیٹوں کی اوسط سے، جینوں کے درمیان مجموعی انحصار کا اندازہ لگانے کے لیے ایک واحد عددی قدر، جسے جین کنیکٹوٹی لینڈ اسکیپ (جی سی ایل) کہا جاتا ہے، حاصل کی جاتی ہے۔ تاہم، جی سی ایل کی درستگی اور وشوسنییتا کو یقینی بنانے کے لیے پروسیسنگ سے پہلے اور بعد کے کئی اہم اقدامات ہیں جنہیں مدنظر رکھنے کی ضرورت ہے۔ سب سے پہلے، خلیوں کے تجزیہ شدہ کوہورٹ کو ذیلی سیٹوں میں تقسیم کرنے کے لیے کلسٹرنگ کے طریقوں کا اطلاق کیا جانا چاہیے، اور یکسانیت کو یقینی بنانے کے لیے ہر ذیلی سیٹ یا سب سے بڑے کے لیے جی سی ایل کا الگ سے حساب لگایا جانا چاہیے۔ دوسرا، وہ خلیے جو باقی خلیوں سے نمایاں طور پر ہٹ جاتے ہیں (جنہیں 'آؤٹ لیئرز' کہا جاتا ہے) یا وہ خلیے جو ایک دوسرے سے بہت ملتے جلتے ہیں (جنہیں 'انلیئرز' کہا جاتا ہے) کو فلٹر کیا جانا چاہیے تاکہ جی سی ایل کے حساب پر ان کے ناجائز اثر سے بچا جا سکے۔ مزید برآں، جیک نائف تجزیہ، جس میں تجزیہ سے خلیوں کے ذیلی سیٹوں کو منظم طریقے سے خارج کرنا اور جی سی ایل کا دوبارہ حساب لگانا شامل ہے، نتائج کے استحکام کی جانچ کے لیے کیا جانا چاہیے۔ یہ اقدامات ضروری ہیں کیونکہ جی سی ایل، دوسرے ارتباط کے اقدامات کی طرح، غیر معمولی خلیوں اور متنوع کوہورٹس کے لیے حساس ہو سکتا ہے، خاص طور پر غیر معمولی، شور اور آؤٹ لیئر-پروون ایس سی آر این اے-ایس ای کیو ڈیٹا کے تناظر میں۔ ایپلی کیشنز ایجنگ: ٹرانسکرپشنل ریگولیشن کی غیر معمولی انحراف عمر بڑھنے کے عمل میں ایک غالب عنصر ہے۔ تاہم، متعدد سنگل سیل آر این اے-سیکوینسنگ ڈیٹا سیٹس میں جی سی ایل کا جائزہ لیتے وقت، عمر کے ساتھ جی سی ایل کی کمی مختلف حیاتیات اور خلیوں کی اقسام میں مستقل طور پر مشاہدہ کی گئی ہے۔ خاص طور پر، جی سی ایل میں نمایاں کمی ماؤس ہیمیٹوپوئیٹک اسٹیم سیلز میں پائی گئی جو سنگل سیل آر این اے-سی کیو ڈیٹا پر مبنی تھی، جو عمر بڑھنے کے مفروضے کو ڈیس تفریق کے طور پر سپورٹ کرتی ہے۔ یہ خیال، جو اصل میں 1970 کی دہائی میں رچرڈ کٹلر نے پیش کیا تھا، تجویز کرتا ہے کہ خلیات عمر کے ساتھ ساتھ اپنی تفریق کی مناسب حالت سے ہٹ جاتے ہیں، جیسا کہ جینوں کی سرگرمی سے ظاہر ہوتا ہے جو عام طور پر عمر رسیدہ بافتوں میں خاموش ہونا چاہیے۔ حیاتیاتی تغیر کی پیمائش: جی سی ایل خلیوں کے مجموعوں میں کم ہوتا ہے جس میں 'حیاتیاتی تغیر' میں اضافہ ہوتا ہے جب یہ جین کے تعاملات سے پیدا ہوتا ہے۔ جی سی ایل کا استعمال اسی طرح کے سیل سے سیل کی تغیر پذیری کے ساتھ کوہورٹس میں متعارف شدہ حیاتیاتی اور تکنیکی تغیر پذیری کے درمیان تناسب کا اندازہ لگانے اور موازنہ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ حوالہ جات کمپیوٹیشنل بائیولوجی کمپیوٹیشنل سائنس اسٹبس