गार्ड मॉडल

विकासवादी जीव विज्ञान में, गार्ड मॉडल (क्रमिक स्व-उत्प्रेरण प्रकृति डोमेन मॉडल) समस्थैतिक-विकासवाद और संघटनात्मक-असेंबली के विखंडन के लिए एक सामान्य गतिक मॉडल है। जिसमें लिपिड के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग सम्मिलित है।

जीवोत्पत्ति के संदर्भ में लिपिड विश्व के प्राथमिक अणुओं की असेंबली का सुझाव देती है, जैसे कि लिपिड सूचनाओं को संग्रहीत और प्रसारित कर सकती हैं। इस प्रकार के विकासवाद से गुजरना जीवन की उत्पत्ति में भूमिका निभाने के लिए इन 'संघटनात्मक-असेंबली' का सुझाव है।

विकासवादी जीव विज्ञान का विचार यह है कि सूचनाओं को पीढ़ी दर पीढ़ी स्थानांतरित किया जा सकता है। यह संरचनागत जानकारी एक असेंबली के भीतर विभिन्न प्रकार के अणुओं की मात्रा की जानकारी जैसे कि आरएनए या डीएनए में कूटबद्‍ध जानकारी से भिन्न है। जो कि ऐसे अणु में आधारों का विशिष्ट अनुक्रम है। इस प्रकार के मॉडल को आरएनए विश्व परिकल्पना के विकल्प या पूर्व अनुमान के रूप में देखा जाता है।

मॉडल

एक असेंबली का संघटनात्मक सदिश $v=n_{1}\cdots n_{N_{G}}$ के रूप में लिखा जाता है। जहां $n_{1}\cdots n_{N_{G}}$ असेंबली के भीतर लिपिड प्रकार के आणविक मान हैं और N_G मे विभिन्न अलग-अलग लिपिड प्रकार के प्रदर्शनों की सूची के आकार सम्मिलित है।

अणु के एक प्रकार i की गणना में निम्न परिवर्तन द्वारा वर्णित है:

${\frac {dn_{i}}{dt}}=(k_{f}\rho _{i}N-k_{b}n_{i})\left(1+\sum _{j=1}^{N_{G}}\beta _{ij}{\frac {n_{j}}{N}}\right)$

$k_{f}$ और $k_{b}$ बेसल स्थानांतरण या बैकवर्ड (अवशिष्ट) दर स्थिरांक हैं और β_ij एक गैर-ऋणात्मक दर वृद्धि है जो पर्यावरण से i प्रकार की असेंबली के भीतर j प्रकार के अणु द्वारा प्रस्तुत की गई है। प्रत्येक ρ अणु की पर्यावरणीय सांद्रता β को निर्देशित, भारित और जटिल नेटवर्क के रूप में देखा जाता है।

असेंबली का वर्तमान आकार $N=\sum _{i=1}^{N_{G}}n_{i}$ है। असेंबली एक अधिकतम आकार N_max सामान्यतः N_G के क्रम में अभिगम्य के बाद प्रणाली को विखंडन प्रतिक्रिया मे निरंतर संतुलन से दूर रखा जाता है। यह विभाजन प्रतिक्रिया एक ही आकार की दो संख्या को उत्पन्न करती है और जिनमें से एक संख्या को फिर से उत्पन्न किया जाता है।

गिलेस्पी एल्गोरिथम का उपयोग करते हुए मॉडल को मोंटे कार्लो एल्गोरिथ्म आधारित अनुरूपण के अधीन किया गया है।

चयन

2010 में एर्स ज़ाथमरी और सहयोगियों ने गार्ड मॉडल को एक आदर्श रूपीय प्रथम प्रत्यक्षीकरण के रूप में चुना है। उन्होंने मॉडल में चयन गुणांक प्रस्तुत किया है, जो असेंबली की वृद्धि दर को बढ़ाता या घटाता है। यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे किसी दिए गए लक्ष्य के समान या असमान हैं। उन्होंने पाया कि असेंबली की क्रम सूची चयन के दाब से अप्रभावित है और निष्कर्ष निकाला कि गार्ड डार्विनियन विकास को यह प्रदर्शित नहीं करता है।

2012 में यह दिखाया गया था कि यह आलोचना गलत है। डोरोन लैंसेट और ओमर मार्कोविच द्वारा इसका खंडन किया गया था। 2010 के पेपर की दो प्रमुख कमियां थीं:

1. उन्होंने एक सामान्य असेंबली पर ध्यान केंद्रित किया है, न कि एक समग्र या कंपोटाइप असेंबली पर जो क्रमशः प्रतिकृति और अर्ध-प्रजातियों पर ध्यान केंद्रित करती है।
2. उन्होंने चयन क्षमता का परीक्षण करने के लिए केवल एक यादृच्छिक अनुरूपण का प्रदर्शन किया है।

क्वासिस्पीज (विशिष्टवत प्रभाव)

अर्ध-प्रजाति मॉडल उन प्रतिकृतियों की जनसंख्या का वर्णन करता है जो अपेक्षाकृत उच्च उत्परिवर्तन के साथ पुनः प्रयुक्त किए जाए हैं। उत्परिवर्तन और पश्च उत्परिवर्तन के कारण जनसंख्या अंततः एक कुशल प्रतिलिपिकार (कुशल अनुक्रम) के आसपास केंद्रित हो जाती है। गार्ड की जनसंख्या को एक कुशल-कंपोटाइप असेंबली के चारों ओर अर्ध-प्रजाति बनाने के लिए दिखाया गया था और आरएनए वायरस जैसे चिरसम्मत अर्ध-प्रजातियों के समान त्रुटि प्रदर्शित करने के लिए प्रदर्शित किया गया था।

यह भी देखें

• अजीवात् जीवोत्पत्ति
• प्रोटोटाइप कोशिकाए

बाहरी संबंध

• गार्ड10 MATLAB code (see Markovitch and Lancet, 2012): https://github.com/ModelingOriginsofLife/गार्ड
• Doron Lancet homepage at Weizmann Institute of Science, who is the inventor of गार्ड.
• Origin of life (OOL Archived 2007-07-10 at the Wayback Machine) at the Weizmann Institute.