بائیو فزکس اور ساختی حیاتیات کے مابین اہم فرق کیا ہے؟


جواب 1:

چونکہ یہ سوالات کسی نہ کسی شکل میں سامنے آتے ہیں ، لہذا یہ انتہائی بدصورت گراف ان متعلقہ شعبوں کے مابین تعلقات کے بارے میں میرا بہترین اندازہ ہے۔

  1. ساختیاتی حیاتیات بائیو مالیکولس کی ساخت کا مطالعہ ہے اور کہ اس ڈھانچے سے ان کے کام کو کس طرح متاثر کیا جاتا ہے۔ یہ درمیان میں جامنی رنگ کے دائرے کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ دو بڑے فیلڈز بائیو فزکس اور کمپیوٹیشنل بیالوجی کے چوراہے پر ہے۔ بائیو فزکس حیاتیات کے لئے جسمانی طریقوں کا اطلاق ہے۔ ایک بڑی درخواست ساختی حیاتیات ہے۔ ساختی حیاتیات ایک ہدف ہے ، جس کے بارے میں آپ جاننا چاہتے ہیں ، جبکہ بائیو فزکس زیادہ تر ایک طریقہ ہے۔ بائیو فزکس کی دو اہم شاخیں ہیں: سیلولر اور سالماتی بایو فزکس ایک سالماتی حیاتیات کا اہم جزو ساختی حیاتیات ہے۔ ساختی حیاتیات ابھی تک سیلولر بائیو فزکس کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ ہے (حیاتیاتی جھلیوں کی تنظیم کا مطالعہ شاید سیلولر ساختی حیاتیات کا ایک نمونہ ہوگا)۔ سسٹمز بائیولوجی سیلولر بائیو فزکس کا ایک چھوٹا سا حصہ ہے جو شاید کوورا پر زیادہ نمائندگی کرتا ہے۔ دوسرے شعبوں کے مقابلہ میں (دیکھیں نظام حیاتیات کی کمیونٹی کتنی بڑی ہے؟)۔ مصنوعی حیاتیات ، جو نظام زندگی کے حصوں کو نئے سرے سے ترتیب دینے کی کوشش کرتی ہے ، کو شاید نظامیات حیاتیات کا سب میٹ سمجھا جاسکتا ہے کمپیوٹیشنل بیالوجی ماڈلنگ اور نظریہ حیاتیات کا اطلاق ہے۔ ریاضیاتی حیاتیات کا استعمال ساختی حیاتیات پر دو طریقوں سے کیا گیا ہے: سالماتی حرکیات کمپیوٹر تخروپن کے ذریعہ کچھ حد تک حقیقت کے ساتھ ڈھانچے تیار کرنے کی کوشش کرتے ہیں جو کہ حقیقی جسمانی قوتوں کے قریب ہیں۔ دوسری برانچ ، جس کا واقعی میں کوئی نام نہیں ہے ، جسمانی ڈھانچے کو ماڈل بنانے کی کوشش کرتا ہے بنیادی طبیعیات کو درست طریقے سے ماڈلنگ کیے بغیر (دیکھیں کمپیوٹیشنل بیالوجی: پروٹین فولڈنگ میں علم پر مبنی اسکورنگ فنکشن کیا ہیں؟ اور فولڈ گیم میں کون سے الگورتھم استعمال کیے جاتے ہیں؟ اس نقطہ نظر اور سالماتی حرکیات کے مابین فرق دیکھنے کے لئے)۔ بائیو انفارمیٹکس کی بہت سی تعریفیں ہیں اور کچھ لوگ اسے کمپیوٹیشنل بیالوجی کا مترادف سمجھتے ہیں۔ میرے خیال میں کچھ مسائل کے مابین واضح فرق موجود ہے جہاں بنیادی حیاتیات (ترتیب سیدھ) اور جہاں وہ نہیں کرسکتے (ساختی حیاتیات) کی گہری تفہیم کے بغیر خلاصہ شرائط میں مسئلہ حل کیا جاسکتا ہے۔ میں کمپیوٹر سائنس کو اس شعبے سے وابستہ علاقہ کہتا ہوں کہ ان قسم کی پریشانیوں سے نمٹنے کے جو اپنے آپ کو ایک تجریدی نقطہ نظر بائیو انفارمیٹکس کا قرض دیتے ہیں ، دوسرے لوگوں کی ایک مختلف تعریف ہوتی ہے۔

حتمی نوٹ کے طور پر ، کرسٹوفر وان لانگ کے جواب سے قرض لینے کے لئے کیا بائیو فزکس اور بائیو کیمسٹری کے درمیان کوئی شاخ موجود ہے؟ ان امتیازات کا فرق صرف اس صورت میں پڑتا ہے جب آپ کسی جریدے کو مضمون پیش کررہے ہو۔


جواب 2:

ظاہر ہے کہ وہاں بہت زیادہ (بڑھتی ہوئی) اوورلیپ ہے۔ ایک اچھی وجہ ہے کہ تمام اڈوں کو ڈھکنے کے لئے میرے پی ایچ ڈی پروگرام کو "سٹرکچرل اینڈ کمپیوٹیشنل بائیولوجی اور سالماتی بایو فزکس" کہا جاتا ہے۔ تاریخی طور پر ، میں کہوں گا ، "ساختی حیاتیات" نے بنیادی طور پر ایکس رے کرسٹللوگرافی ، NMR ، cryo-EM ، ESR اور اس طرح کے تجرباتی کام کی نشاندہی کی۔ دوسری طرف بائیو فزکس سے عموما any کسی ایسی تکنیک کی طرف اشارہ کیا جاتا ہے جو نیچے سے اوپر تک فزکس کے اصولوں کو لاگو کرتی ہے جو خاص طور پر ساختی حیاتیات کے تناظر میں عام طور پر ایٹمسٹک یا سالماتی سطح پر لاگو ہوتا ہے اور اس طرح "مالیکیولر بائیو فزکس" (یا میری ترجیحی اصطلاح) "بایومولکولر طبیعیات" ہے) میں (اتنی زیادہ مثالیں موجود نہیں ہیں کہ غیر سالماتی (میکرو؟) "بائیو فزکس" پر کام کرنے والی لیبز کی اتنی مثالیں نہیں ہیں ie یعنی پھیپھڑوں کے دباؤ کے مطالعے ، وغیرہ ، کیوں کہ اس کے دور رس مضمرات نہیں ہیں اور اس طرح نہیں زیادہ سے زیادہ بین الاقوامی قیمت کا)۔ لیکن "مالیکیولر بائیو فزکس" کے بیشتر مطالعات کا اطلاق ڈی این اے ، پروٹین وغیرہ جیسے حیاتیاتی مالیکیولوں کے ڈھانچے یا فنکشن کے مطالعہ پر ہوتا ہے۔ فیلڈ کی معیاری تکنیک مولیکولر ڈائنامکس ہے ، یا MD تخروپن ، جو کلاسیکی نیوٹنین مساوات کو کلاسیکل پیرامیٹرائزڈ فورس کا استعمال کرتے ہوئے مربوط کرتا ہے۔ قطع عنصر ہماری طبیعیات (فورس - فیلڈ کی درستگی) اور ریاضی کے وقتی پیمانے کا استعمال ہے جب سے ، تمام ایٹم ایم ڈی تخروپن کا استعمال کرتے ہوئے ، ہم نے ابھی حال ہی میں مائیکرو سیکنڈ رینج کو مارا ہے جہاں حقیقت میں کیمسٹری ہے۔ حیاتیات ہونے لگتی ہیں۔

لیکن تیزی کے ساتھ ، یہ قطعات کچھ حد تک مل رہے ہیں ، جیسے (1) فورس فیلڈ کی درستگی کو بہتر بنایا گیا ہے ، جیسا کہ (2) ساختی حیاتیات ان طریقوں کی درستگی کا احساس کرتے ہیں اور کم شکوک و شبہات رکھتے ہیں ، اور (3) فٹنگ الگورتھم زیادہ نفیس اور طبیعیات بن جاتے ہیں۔ بیسڈ ایک تکنیک جسے ہم نے اپنے لیب میں استعمال کیا ہے وہ MDFF (مالیکیولر ڈائنامکس فلیوسیبل فٹنگ) ہے اور اس جگہ کی اچھی مثال ہے جس میں بہت زیادہ وورلیپ ہوتا ہے۔