جینومکس طب اور سائنس میں انقلاب برپا کر رہا ہے، لیکن موجودہ نقطہ نظر اب بھی انسانی جینیاتی تنوع کی وسعت کو حاصل کرنے کے لیے جدوجہد کر رہے ہیں۔ پینگینومز جو کہ بہت سے لوگوں کے ڈی این اے کو شامل کرتا ہے اس کا جواب ہوسکتا ہے، اور ایک نیا پروجیکٹ سوچتا ہے کہ کوانٹم کمپیوٹرز ایک کلیدی فعال ہوں گے۔
جب ہیومن جینوم پروجیکٹ نے 2001 میں اپنا پہلا حوالہ جینوم شائع کیا، تو یہ صرف مٹھی بھر انسانوں کے ڈی این اے پر مبنی تھا۔ اگرچہ ہمارے ڈی این اے کا ایک فیصد سے بھی کم حصہ فرد سے مختلف ہوتا ہے، لیکن یہ اب بھی اہم خلا چھوڑ سکتا ہے اور ہم جینومک تجزیوں سے جو کچھ سیکھ سکتے ہیں اسے محدود کر سکتا ہے۔
یہی وجہ ہے کہ pangenome کا تصور تیزی سے مقبول ہوا ہے۔ اس سے مراد بہت سے مختلف لوگوں کے جینومک تسلسل کا مجموعہ ہے جو انسانی جینیاتی امکانات کی ایک بہت بڑی حد کو پورا کرنے کے لیے ضم کیے گئے ہیں۔
اگرچہ ان پینگینومز کو جمع کرنا مشکل ہے، اور ان کی جسامت اور پیچیدگی ان پر کمپیوٹیشنل تجزیہ کرنا مشکل بنا دیتی ہے۔ اسی لیے یونیورسٹی آف کیمبرج، ویلکم سنجر انسٹی ٹیوٹ، اور یورپی مالیکیولر بائیولوجی لیبارٹری کے یورپی بایو انفارمیٹکس انسٹی ٹیوٹ نے مل کر یہ دیکھنے کے لیے کام کیا ہے کہ آیا کوانٹم کمپیوٹرز مدد کر سکتے ہیں۔
ویلکم سنجر انسٹی ٹیوٹ کے ڈیوڈ ہالینڈ نے کہا کہ "ہم نے صرف کوانٹم کمپیوٹنگ اور پینگینومکس دونوں کی سطح کو کھرچ لیا ہے۔" ایک پریس ریلیز میں کہا. "لہذا ان دونوں جہانوں کو ایک ساتھ لانا ناقابل یقین حد تک دلچسپ ہے۔ ہم بالکل نہیں جانتے کہ کیا ہو رہا ہے، لیکن ہم بڑی نئی پیشرفت کے لیے بہترین مواقع دیکھتے ہیں۔
Pangenomes ہو سکتا ہے دریافت کرنے کے لئے اہم ہے کس طرح مختلف جینیاتی تغیرات انسانی حیاتیات، یا دوسری نسلوں پر اثر انداز ہوتے ہیں۔ موجودہ حوالہ جینوم کو جینیاتی ترتیب کو جمع کرنے کے لیے ایک رہنما کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، لیکن انسانی جینوم کی تغیر کی وجہ سے اکثر ڈی این اے کے اہم حصے ہوتے ہیں جو آپس میں نہیں ملتے ہیں۔ ایک پینگینوم اس تنوع میں سے بہت کچھ حاصل کرے گا، جس سے نقطوں کو جوڑنا آسان ہو جائے گا اور ہمیں ممکنہ انسانی جینوم کا مزید مکمل نظارہ ملے گا۔
ان کی طاقت کے باوجود، pangenomes کے ساتھ کام کرنا مشکل ہے۔ جب کہ ایک فرد کا جینوم صرف جینیاتی اعداد و شمار کی ایک لکیری ترتیب ہے، ایک پینجینوم ایک پیچیدہ نیٹ ورک ہے جو ان تمام طریقوں کو پکڑنے کی کوشش کرتا ہے جس میں اس کے اجزاء جینومز کرتے ہیں اور اوورلیپ نہیں ہوتے ہیں۔
یہ نام نہاد "سیکیونس گرافس" بنانا مشکل اور تجزیہ کرنا اس سے بھی زیادہ مشکل ہے۔ اور اس کے اندر موجود انسانی تنوع کی بھرپور نمائندگی کا استعمال کرنے کے لیے اعلی درجے کی کمپیوٹیشنل طاقت اور نئی تکنیکوں کی ضرورت ہوگی۔
اسی جگہ پر یہ نیا پروجیکٹ کوانٹم کمپیوٹرز کو ایک ہاتھ دے رہا ہے۔ کوانٹم میکینکس کے نرالا پر انحصار کرتے ہوئے، وہ کچھ کمپیوٹیشنل مسائل سے نمٹ سکتے ہیں جو کلاسیکی کمپیوٹرز کے لیے تقریباً ناممکن ہیں۔
اگرچہ ابھی بھی کافی غیر یقینی صورتحال ہے کہ کوانٹم کمپیوٹر اصل میں کس قسم کے حسابات چلانے کے قابل ہوں گے، بہت سے لوگوں کو امید ہے کہ وہ بڑی تعداد میں متغیرات کے ساتھ پیچیدہ نظاموں سے متعلق مسائل کو حل کرنے کی ہماری صلاحیت کو ڈرامائی طور پر بہتر بنائیں گے۔ اس نئے پروجیکٹ کا مقصد کوانٹم الگورتھم تیار کرنا ہے جو پینگینومز کی تیاری اور تجزیہ دونوں کو تیز کرتا ہے، حالانکہ محققین تسلیم کرتے ہیں کہ یہ ابتدائی دن ہیں۔
یورپی بائیو انفارمیٹکس انسٹی ٹیوٹ کے ڈیوڈ یوان نے پریس ریلیز میں کہا کہ "ہم شروع سے شروع کر رہے ہیں کیونکہ ہم ابھی تک یہ بھی نہیں جانتے کہ کوانٹم کمپیوٹنگ ماحول میں پینگنوم کی نمائندگی کیسے کی جائے"۔ "اگر آپ اس کا موازنہ چاند کی پہلی لینڈنگ سے کریں تو یہ منصوبہ ایک راکٹ ڈیزائن کرنے اور خلابازوں کو تربیت دینے کے مترادف ہے۔"
اس منصوبے کو 3.5 ملین ڈالر سے نوازا گیا ہے، جو نئے الگورتھم تیار کرنے اور پھر سپر کمپیوٹرز کا استعمال کرتے ہوئے مصنوعی کوانٹم ہارڈویئر پر ان کی جانچ کرنے کے لیے استعمال کیا جائے گا۔ محققین کا خیال ہے کہ وہ جو اوزار تیار کرتے ہیں وہ ذاتی ادویات میں اہم پیش رفت کا باعث بن سکتے ہیں۔ ان کا اطلاق وائرس اور بیکٹیریا کے پینگینومز پر بھی کیا جا سکتا ہے، جس سے بیماری کے پھیلنے کو ٹریک کرنے اور ان کا انتظام کرنے کی ہماری صلاحیت کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
اس کی تحقیقی نوعیت کو دیکھتے ہوئے اور کوئی بھی عملی کام کرنے کے لیے کوانٹم کمپیوٹر حاصل کرنے میں دشواری، اس منصوبے کے پھل آنے میں کچھ وقت لگ سکتا ہے۔ لیکن اگر وہ کامیاب ہو جاتے ہیں، تو محققین ہماری زندگیوں کو تشکیل دینے والے جینوں کو سمجھنے کی ہماری صلاحیت کو نمایاں طور پر بڑھا سکتے ہیں۔
تصویری کریڈٹ: Gerd Altmann / Pixabay
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://singularityhub.com/2024/04/26/how-quantum-computers-could-illuminate-the-full-range-of-human-genetic-diversity/