پاتھ جینی ، سائنس دانوں کے ذریعہ تیار کردہ ایک نیا کمپیوٹیشنل فریم ورک نایاب سالماتی عمل کے تخروپن کو نمایاں طور پر تیز کر سکتا ہے ۔

جرنل آف کیمیکل تھیوری اینڈ کمپیوٹیشن میں شائع ہونے والا یہ اوپن سورس سافٹ ویئر کمپیوٹر کی مدد سے ادویات کی دریافت کے عمل میں  (سی اے ڈی ڈی) ایک پیش رفت پیش کرتا ہے، جس میں پیش گوئی کی جاتی ہے کہ ممکنہ دوائیں معیاری طریقوں میں عام مصنوعی  طور پرمسخ کئے بغیر اپنے پروٹین کے اہداف سے کیسے الگ ہوتی ہیں ۔

نئی دواسازی کی ترقی میں ، "ٹھہراؤ  کے وقت" کو سمجھنا- ایک دوا کا مالیکیول اپنے ہدف پروٹین سے کتنی دیر تک جڑا رہتا ہے- اکثر صرف وابستگی کو پابند کرنے سے زیادہ اہم ہوتا ہے ۔  تاہم ، غیر پابند عمل (پروٹین کو خود سے الگ کرنے والی  دوا) کی تقلید کرنا کمپیوٹیشنل طور پر مہنگا ہے ۔   یہ "نایاب عمل" ملی سیکنڈ سے لے کر سیکنڈ تک کے وقت کے پیمانے پر ہوتے ہیں ، جو کہ سب سے طاقتور سپر کمپیوٹرز کے ساتھ بھی ، معیاری کلاسیکی مالیکیولر ڈائنامکس (ایم ڈی) سمیلیشنز کا استعمال کرتے ہوئے رسائی حاصل کرنا مشکل یا ناممکن ہے ۔

روایتی طور پر ، سائنس دان مصنوعی غیر متوازن قوتوں یا بلند درجہ حرارت کا اطلاق کرکے مذکورہ عمل کو انجام دیتے ہیں ، جو تعامل کی طبیعیات کو مسخ کر سکتے ہیں ، جس کی وجہ سے منتقلی کے راستوں کی غلط پیش گوئیاں ہوتی ہیں ۔

تصویر: حل: ڈائرکشن گائیڈڈ اڈیپٹو سیمپلنگ

سائنس اور ٹیکنالوجی کے محکمے (ڈی ایس ٹی) کے ایک خود مختار ادارے ، ایس این بوس نیشنل سینٹر فار بیسک سائنسز ، کولکتہ کے محققین نے الگورتھم پاتھ جینی تیار کیا ہے، جو مالیکیول کو حرکت پر مجبور کرنے کے بجائے خوردبین پیمانے پر قدرتی انتخاب کی نقل کرتا ہے ۔

یہ الٹرا شارٹ ، غیر جانبدار سالماتی حرکیات کے راستوں کے پوائنٹس کو لانچ کرتا ہے- ہر ایک صرف چند فیمیٹوسیکنڈز لمبا ہوتا ہے- اور پھر ذہانت سے صرف ان راستوں کو بڑھاتا ہے،  جو مطلوبہ نتائج کی طرف پیش رفت کرتے ہیں ۔

مختصرا ، یہ مالیکیول کے تشخیصی منظر نامے میں ایک سمت پر مبنی "اسکاؤٹنگ" مشن کی طرح کام کرتا ہے: متعدد چھوٹے تخروپن ٹکڑوں کی شکل میں یہ عمل  شروع ہوتا ہے  اور جو ایک متعین اختتامی حالت کے قریب جاتے ہیں،  وہ منتخب طور پر طویل ہوتے ہیں ، جبکہ غیر پیداواری کی صورت میں  ان کو مسترد کر دیا جاتا ہے ۔  ٹریجیکٹوریز کے لیے یہ "سب سے موزوں کی بقا" نقطہ نظر الگورتھم کو بیرونی تعصبات یا بلند درجہ حرارت کو لاگو کیے بغیر نایاب واقعات کے طویل انتظار کے اوقات کو نظرانداز کرنے کا موقع فراہم کرتا ہے ، لہذا حقیقی حرکی راستوں کو برقرار رکھا جاتا ہے ۔  یہ طریقہ عام ہے اور اجتماعی تبدیلی کے عوامل (سی وی) کے کسی بھی سیٹ میں کام کر سکتا ہے- اس میں بنیادی طور پر کوئی بھی نقاط یا خصوصیات جو پیشرفت کو بیان کرنے کے لیے منتخب کی گئی ہیں، شامل ہیں۔ نیز اعلی جہتی یا مشین سے سیکھی ہوئی سی وی خالی جگہیں  بھی اس میں شامل ہیں۔  تلاش اور بروئے کار لانے کی صلاحیت کا استعمال کرتے ہوئے  اسے متحرک طور پر متوازن کرکے ، پاتھ جینی تیزی سے منتقلی کے راستوں پر صفر ہوجاتا ہے،  جسے بصورت دیگر دریافت کرنے کے لیے ممنوعہ طور پر طویل تخروپن کی ضرورت ہوتی ہے ۔

اس نقطہ نظر  کو ثابت کرنے سے متعلق  مطالعے پروف آف کانسیپٹ اسٹڈیز میں پروفیسر سمن چکرورتی کی قیادت میں دیبینڈو میتی اور شاہیرہ شاہد کے ساتھ مل کر بنائی گئی ٹیم نے کئی چیلنجنگ مالیکیولر سسٹمز کے لیے متعدد مسابقتی راستوں کو بے نقاب کرنے کی صلاحیت کا مظاہرہ کیا ہے ۔  مثال کے طور پر ، اس نے تیزی سے  اس کی صلاحیت  کا اندازہ پیش کیا کہ کس طرح بینزین انو T4 لائسوزیم انزائم کی گہری بائنڈنگ حلقہ سے نکلتا ہے ، جس سے الگ الگ لگینڈ کے باہر نکلنے کے راستوں کا ایک نیٹ ورک ظاہر ہوتا ہے ۔  اسی طرح ، الگورتھم نے اینٹی کینسر ڈرگ امیٹی نیب (گلیویک) کے لیے تین الگ الگ علیحدگی کے راستوں کی نشاندہی کی، کیونکہ یہ ایبل کنیز سے الگ ہوجاتا ہے  اور اس سے متعلق جانکاری میں پہلے سے رپورٹ کیے گئے تمام راستوں کو صرف چند تکرار کے ساتھ بازیافت کرتا ہے ۔  یہ لگینڈ ان بائنڈنگ راستے بغیر کسی اسٹیئرنگ فورسز کے پائے گئے ، پھر بھی پہلے کے متعصبانہ تخروپن اور تجربات میں دیکھے گئے میکانزم سے میل کھاتے ہیں ، جس سے پاتھ جینی کی درستگی کی توثیق ہوتی ہے ۔

چونکہ پاتھ جینی  ایک عام مقصد کا فریم ورک ہے ، اس لیے اسے اب تک کی جانچ کے علاوہ بھی شاذو نادر رونما ہونے والے واقعات کی ایک وسیع رینج کے مطابق ڈھالا جا سکتا ہے ۔  مصنفین نے نوٹ کیا کہ یہ کیمیائی رد عمل ،متحرک عمل ، مرحلے کی منتقلی ، یا خود اسمبلی کے مظاہر جیسے مسائل پر فوری طور پر لاگو ہوتا ہے- بنیادی طور پر کوئی بھی منظر نامہ ، جس میں کسی کو اعلی توانائی کی رکاوٹ پر منتقلی کا راستہ تلاش کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ۔  یہ مشین لرننگ کی جدید تکنیکوں کے ساتھ بھی مطابقت رکھتا ہے ؛  مثال کے طور پر ، کوئی بھی مشین سے سیکھے گئے آرڈر پیرامیٹرز کو نمونے لینے کی رہنمائی کرنے والے اجتماعی متغیرات کے طور پر استعمال کر سکتا ہے ۔  یہ مضبوط نظام اس بات کو یقینی بناتاہے کہ پاتھ جینی کو متنوع تخروپن پائپ لائنوں میں ضم کیا جا سکتا ہے۔ اس سافٹ ویئر کو سائنسی برادری کے لیے آزادانہ طور پر دستیاب کرایا گیا ہے ، جس سے دیگر محققین کے لیے اس تکنیک سے فائدہ اٹھانے کی رکاوٹ میں کمی واقع ہوئی ہے ۔

اشاعت کا لنک: https://pubs.acs.org/doi/ 10.1021/acs. jctc.5c01244 

۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔

 (ش ح –ش ب۔ ق ر)

U. No.4042

(रिलीज़ आईडी: 2209883) आगंतुक पटल : 7