မျိုးရိုးဗီဇ ရွေ့လျောမှု သရုပ်ပြကိရိယာ
လူဦးရေ မျိုးရိုးဗီဇ ရွေ့လျောမှု သရုပ်ပြကိရိယာ သည် ဒွိဂုဏ်ဆောင် Wright–Fisher ပုံစံငယ် (diploid Wright–Fisher model) ကို အသုံးပြု၍ ကြားနေမျိုးရိုးဗီဇရွေ့လျောမှု (neutral genetic drift) ကို သရုပ်ပြရန်နှင့် ပုံဖော်ရန်အတွက် အခမဲ့အွန်လိုင်းကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ သရုပ်ပြမျိုးပွားလူဦးရေကို သတ်မှတ်ခြင်းဖြင့် အယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်း လမ်းကြောင်းများ (allele-frequency paths) ကို လွတ်လပ်သော လူဦးရေအများအပြားတွင် နှိုင်းယှဉ်လေ့လာနိုင်ပြီး မျိုးဆက်များတစ်လျှောက် မျိုးရိုးဗီဇကွဲပြားမှုများ မည်သို့ပျောက်ကွယ်သွားသည် သို့မဟုတ် တည်မြဲသွားသည်ကို လေ့လာနိုင်သည်။ ဤကိရိယာသည် ကျပန်းနမူနာယူမှု (random sampling) က အယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်းများအပေါ် မည်သို့သက်ရောက်မှုရှိသည်ကို နားလည်စေရန် ကူညီပေးပြီး၊ အစစ်အမှန်ကမ္ဘာ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ရလဒ်များကို ခန့်မှန်းရန် မရည်ရွယ်ဘဲ သရုပ်ပြထားသော ဟက်ထရိုဇိုင်ဂိုးစစ်တီး (heterozygosity)၊ တည်မြဲမှုနှင့် ပျောက်ကွယ်မှုနှုန်းများကို ဖော်ပြပေးသည်။
လူဦးရေ သတ်မှတ်ခြင်း
အသုံးပြုသူများသည် "လူဦးရေ သတ်မှတ်ခြင်း" အပိုင်းတွင် အောက်ပါကန့်သတ်ချက်များကို ထည့်သွင်းနိုင်သည် -
- အခြေအနေများ (Presets) -
လူဦးရေပမာဏ သေးငယ်ခြင်း၊လူဦးရေပမာဏ ကြီးမားခြင်းသို့မဟုတ်ရှားပါး အယ်လီးလ်။ - ထိရောက်သော လူဦးရေပမာဏ၊ Ne - "မျိုးပွားနိုင်သော တစ်ဦးချင်းစီ" တွင် ထည့်သွင်းရမည်ဖြစ်ပြီး 1 မှ 100,000 အထိ ကိန်းပြည့်တစ်ခု ဖြစ်ရပါမည်။
- စတင်သည့် အယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်း၊ p₀ - "အချိုးအစား၊ 0–1" အဖြစ် ထည့်သွင်းရမည်ဖြစ်ပြီး 0 နှင့် 1 ကြား (နယ်နိမိတ်နှစ်ခုလုံးအပါအဝင်) ရှိရပါမည်။
- မျိုးဆက်များ - "မျိုးဆက်များ" တွင် ထည့်သွင်းရမည်ဖြစ်ပြီး 1 မှ 2,000 အထိ ကိန်းပြည့်တစ်ခု ဖြစ်ရပါမည်။
- လွတ်လပ်သော လူဦးရေများ - "ထပ်ပွားမှုများ" တွင် ထည့်သွင်းရမည်ဖြစ်ပြီး 1 မှ 200 အထိ ကိန်းပြည့်တစ်ခု ဖြစ်ရပါမည်။
- ကျပန်းမျိုးစေ့ - သရုပ်ပြလမ်းကြောင်းများကို ပြန်လည်ဖော်ထုတ်ရန် အသုံးပြုသည့် စာသားဖြစ်ပြီး စာလုံးရေ 100 သို့မဟုတ် ထို့ထက်နည်းရပါမည်။
မျိုးစေ့အသစ်ခလုတ်ကို နှိပ်၍ ကျပန်းပြောင်းလဲနိုင်သည်။
သရုပ်ပြမှု ရလဒ်များနှင့် အကျိုးသက်ရောက်မှုများ
သရုပ်ပြမှုကို လုပ်ဆောင်ပြီးနောက် အောက်ပါရလဒ်များနှင့် အခြေအနေပြစာတိုများကို တွေ့မြင်ရမည်ဖြစ်သည် -
အခြေအနေပြစာတိုများ
လူဦးရေ အခြေအနေကို ပြောင်းလဲပါ သို့မဟုတ် ဤမျိုးစေ့ချထားသော ဥပမာကို ထပ်မံလုပ်ဆောင်ပါ။နောက်မျိုးဆက်များကို နမူနာယူနေသည်...မျိုးစေ့ “‹seed›” ကို အသုံးပြု၍ လူဦးရေ ‹replicates› ခုကို မျိုးဆက် ‹generations› ဆက်အထိ သရုပ်ပြပြီးပါပြီ။
အယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်း လမ်းကြောင်းများ (ဇယား)
- ဇယား၏ ARIA အညွှန်းမှာ
ထပ်ခါတလဲလဲ သရုပ်ပြထားသော လူဦးရေများအတွက် မျိုးဆက်အလိုက် အယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်းဖြစ်သည်။ - X-ဝင်ရိုးကို
မျိုးဆက်ဟု အညွှန်းတပ်ထားပြီး Y-ဝင်ရိုးကိုအယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်း pဟု အညွှန်းတပ်ထားသည်။ - ရည်ညွှန်းမျဉ်းကို
မျှော်မှန်းထားသော p = p₀ဟု ပြသထားပြီး လမ်းကြောင်းအရေအတွက်ကိုလမ်းကြောင်း ‹total› ခုအနက် ‹shown› ခုကို ပြသနေသည်၊၊ ထပ်ပွားမှုတိုင်းကို အကျဉ်းချုပ်တွင် ထည့်သွင်းထားသည်။ဟု ဖော်ပြသည်။
အကျဉ်းချုပ် စာရင်းအင်းများ
p = 1 တွင် တည်မြဲမှုp = 0 တွင် ပျောက်ကွယ်မှုT အထိ စုပ်ယူခြင်းမရှိပါပျမ်းမျှ နောက်ဆုံး pT တွင် မျှော်မှန်းထားသော HT တွင် သရုပ်ပြထားသော ပျမ်းမျှ Hပျမ်းမျှ စုပ်ယူမှု မျိုးဆက်(စုပ်ယူမှုမရှိပါကမရောက်ရှိပါဟု ပြသသည်)
ဖော်မြူလာ၊ အစားထိုးခြင်းနှင့် တိကျမှု
သရုပ်ပြကိရိယာသည် သင်္ချာဆိုင်ရာ တွက်ချက်မှုများကို အောက်ပါအတိုင်း လုပ်ဆောင်သည် -
မျိုးဆက်တိုင်းတွင် Wright–Fisher ကူးပြောင်းမှုသည် နောက်ထပ် အယ်လီးလ် အရေအတွက်ကို နမူနာယူပြီး ၎င်းကို ရရှိနိုင်သော မျိုးဗီဇမိတ္တူများဖြင့် စားသည် - Xₜ₊₁ ~ Binomial(2Ne, pₜ)၊ pₜ₊₁ = Xₜ₊₁ ÷ (2Ne)။နမူနာမယူမီ၊ ဤမိုမန့်များသည် ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော နောက်မျိုးဆက်များ၏ အတိုင်းအတာကို ဖော်ပြသည်- E[Xₜ₊₁] = 2Ne·pₜ၊ Var(Xₜ₊₁) = 2Ne·pₜ(1 − pₜ)၊ Var(pₜ₊₁) = pₜ(1 − pₜ) ÷ (2Ne)။မတူညီသော အယ်လီးလ် အတွဲများ၏ မျှော်မှန်းထားသော ဝေစုသည် မျိုးဆက် t အလိုက် အောက်ပါအတိုင်း ကျဆင်းသွားသည် - H₀ = 2p₀(1 − p₀)၊ Hₜ = H₀(1 − 1 ÷ (2Ne))ᵗ။ပထမမျိုးဆက်သည် 2 × ‹population› = ‹copies› အယ်လီးလ်-မိတ္တူ နမူနာယူမှုများကို အသုံးပြုသည်။E[X₁] = ‹copies› × ‹frequency› = A မိတ္တူ ‹mean› ခု။ပထမမျိုးဆက်အတွက်၊ Var(X₁) = ‹copies› × ‹frequency› × (1 − ‹frequency›) = ‹variance›၊ SD(p₁) = ‹sd› ဖြစ်သည်။ပထမဆုံး ဆွဲသားထားသော ထပ်ပွားမှုသည် X₁ = A မိတ္တူ ‹sampled› ခုကို နမူနာယူခဲ့သည်၊ ထို့ကြောင့် p₁ = ‹sampled› ÷ ‹copies› = ‹frequency› ဖြစ်သည်။
နည်းလမ်း၊ ယူဆချက်များနှင့် ကန့်သတ်ချက်များ
ဤကိရိယာသည် Nature Education နှင့် Stanford Human Genetics စာသားတို့တွင် ဖော်ပြထားသော ကြားနေ ဒစ်ပလွိုက် Wright–Fisher မော်ဒယ်ကို အသုံးပြုထားသည်။ မျိုးဆက်သစ်တစ်ခုစီသည် ယခင်မျိုးဆက်မှ အယ်လီးလ်-မိတ္တူ 2Ne ခုကို ကျပန်းနမူနာယူထားခြင်း ဖြစ်သည်။ ရင်းမြစ်များကို ၂၀၂၆ ခုနှစ် ဩဂုတ်လ ၆ ရက်တွင် စစ်ဆေးခဲ့သည်။
ဒွိကိန်း နမူနာယူမှုတိုင်းသည် တိကျသော Bernoulli နမူနာယူခြင်းကို အသုံးပြုပြီး၊ ပုံမှန်နီးစပ်မှုတန်ဖိုးကို အသုံးမပြုပါ။ တွက်ချက်မှုများသည် JavaScript double precision ကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ ကြိမ်နှုန်းများသည် 1 ÷ (2Ne) ၏ တိုးမြင့်မှုများပေါ်တွင် တည်ရှိပြီး၊ ပြသမှုသည် အများဆုံး ဒသမ ခြောက်နေရာအထိ လုံးဝိုင်းပေးသည်။
အခြေခံယူဆချက်များ
ဤမော်ဒယ်သည် အောက်ပါအချက်များကို ယူဆထားသည် -
- ပုံသေရှိသော ထိရောက်သော လူဦးရေပမာဏ
- သီးခြားစီဖြစ်ပြီး ထပ်မနေသော မျိုးဆက်များ
- ကျပန်း လွတ်လပ်သော နမူနာယူမှု
- ရွေးချယ်မှုဆိုင်ရာ ကြားနေမှု (Selective neutrality)
- ချိတ်ဆက်မထားသော အယ်လီးလ်နှစ်ခုပါ လိုကပ်စ်တစ်ခု
- မျိုးဗီဇပြောင်းလဲမှု (Mutation) သို့မဟုတ် ရွှေ့ပြောင်းအခြေချမှု (Migration) မရှိခြင်း
ရွေးချယ်မှု၊ လူဦးရေ ပြောင်းလဲမှု၊ လိင် သို့မဟုတ် မျိုးပွားမှု အောင်မြင်မှု မညီမျှမှု၊ ထပ်နေသော မျိုးဆက်များ၊ သွေးနီးစပ်သူချင်း မျိုးပွားမှု၊ ချိတ်ဆက်မှု၊ မျိုးဗီဇ စီးဆင်းမှု သို့မဟုတ် လူဦးရေ တည်ဆောက်ပုံတို့ အရေးပါသောအခါ ၎င်းကို ခန့်မှန်းချက်အဖြစ် မသုံးပါနှင့်။ ဤကျပန်း ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ မော်ဒယ်တွင် အင်ဂျင်နီယာပိုင်းဆိုင်ရာ ဘေးကင်းရေး အချက်အလက်များ အကျုံးမဝင်ပါ။
စနစ်ကန့်သတ်ချက်များနှင့် အမှားပြင်ဆင်ချက်များ
ဘရောက်ဇာသည် 2Ne × generations × replicates ဟု တွက်ချက်ထားသော အယ်လီးလ်-မိတ္တူ ဆွဲယူမှု အများဆုံး 5,000,000 အထိသာ ခွင့်ပြုသည်။ ၎င်းထက်ကျော်လွန်ပါက သရုပ်ပြမှုကို ပိတ်ဆို့မည်ဖြစ်သည်။
သတ်မှတ်ချက်များ မှားယွင်းပါက အောက်ပါအမှားပြင်ဆင်ချက်များကို ပြသမည်ဖြစ်သည် -
- ကိန်းဂဏန်းမဟုတ်ပါက -
‹field› - “‹token›” သည် ကိန်းဂဏန်းတစ်ခု မဟုတ်ပါ။ - ဒသမကိန်းဖြစ်နေပါက -
‹field› - ကိန်းပြည့်တစ်ခုကို ထည့်သွင်းပါ။ - လူဦးရေပမာဏ မှားယွင်းပါက -
ထိရောက်သော လူဦးရေပမာဏသည် 1 မှ 100,000 အထိ ကိန်းပြည့်တစ်ခု ဖြစ်ရပါမည်။ - စတင်သည့် ကြိမ်နှုန်း မှားယွင်းပါက -
စတင်သည့် အယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်းသည် နယ်နိမိတ်နှစ်ခုလုံး အပါအဝင် 0 နှင့် 1 ကြားတွင် ရှိရပါမည်။ - မျိုးဆက်များ မှားယွင်းပါက -
မျိုးဆက်များသည် 1 မှ 2,000 အထိ ကိန်းပြည့်တစ်ခု ဖြစ်ရပါမည်။ - ထပ်ပွားမှုများ မှားယွင်းပါက -
လွတ်လပ်သော လူဦးရေများသည် 1 မှ 200 အထိ ကိန်းပြည့်တစ်ခု ဖြစ်ရပါမည်။ - မျိုးစေ့မရှိပါက -
သရုပ်ပြမှုကို ပြန်လည်လုပ်ဆောင်နိုင်ရန် ကျပန်းဆင်းဒ် (seed) တစ်ခုကို ထည့်သွင်းပါ။ - မျိုးစေ့ရှည်လွန်းပါက -
ကျပန်းဆင်းဒ် (seed) ကို စာလုံးရေ 100 သို့မဟုတ် ထို့ထက်နည်းအောင် ထားပါ။ - ကန့်သတ်ချက်ကျော်လွန်ပါက -
ဤသတ်မှတ်ချက်သည် ဘရောက်ဇာ၏ ကန့်သတ်ချက် ‹limit› ထက်ကျော်လွန်သော အယ်လီးလ်-မိတ္တူ ဆွဲယူမှု ‹draws› ခုကို စီစဉ်ထားသည်။ လူဦးရေပမာဏ၊ မျိုးဆက်များ သို့မဟုတ် ထပ်ပွားမှုများကို လျှော့ချပါ။
ကိုယ်ရေးအချက်အလက် လုံခြုံမှု
သင်၏ ကန့်သတ်ချက်များနှင့် သရုပ်ပြထားသော လူဦးရေများသည် ဤဘရောက်ဆာထဲ၌သာ ရှိနေပါမည်။ မည်သည့်အချက်အလက်မျှ အပြင်သို့ ပေးပို့ခြင်းမရှိပါ။
အမေးများသော မေးခွန်းများ (FAQ)
မေး - ကျွန်ုပ်သည် သန်းခေါင်စာရင်း လူဦးရေပမာဏ သို့မဟုတ် ထိရောက်သော လူဦးရေပမာဏကို ထည့်သွင်းရမည်လား။
ဖြေ - ထိရောက်သော လူဦးရေပမာဏ Ne ကို ထည့်သွင်းပါ - ၎င်းသည် သင်လေ့လာလိုသော လူဦးရေနှင့် တူညီသောနှုန်းဖြင့် မျောပါမည့် စံပြမျိုးပွားလူဦးရေ၏ ပမာဏဖြစ်သည်။ လိင်အချိုးအစား၊ မျိုးပွားမှု အောင်မြင်မှု၊ လူဦးရေ အတက်အကျ သို့မဟုတ် လူဦးရေ တည်ဆောက်ပုံတို့ မညီမျှသောအခါ သန်းခေါင်စာရင်း လူဦးရေပမာဏသည် ပိုမိုကြီးမားနိုင်သည်။
မေး - ဟက်ထရိုဇိုင်ဂိုးစစ်တီး ကျဆင်းသွားသော်လည်း ပျမ်းမျှ အယ်လီးလ် ကြိမ်နှုန်းသည် p₀ အနီးတွင် အဘယ်ကြောင့် ရှိနေနိုင်သနည်း။
ဖြေ - ကြားနေမျောပါခြင်း (neutral drift) သည် လွတ်လပ်သော လူဦးရေအများအပြားတွင် သတ်မှတ်ထားသော ဦးတည်ရာမရှိသဖြင့် ပျမ်းမျှကြိမ်နှုန်းသည် မျှော်မှန်းချက်အတိုင်း p₀ အဖြစ် ရှိနေသည်။ သို့သော်လည်း တစ်ဦးချင်း လူဦးရေများသည် 0 သို့မဟုတ် 1 သို့ ဦးတည်ပျံ့နှံ့သွားပြီး နယ်နိမိတ်နှစ်ခုလုံးတွင် ဟက်ထရိုဇိုင်ဂိုးစစ်တီး (heterozygosity) သုည ရှိသည်။ ထို့ကြောင့် လူဦးရေအချင်းချင်းကြား ပျမ်းမျှတန်ဖိုးသည် မပြောင်းလဲသလောက် ရှိနေသော်လည်း ကွဲပြားခြားနားမှုများ ဆုံးရှုံးသွားရခြင်း ဖြစ်သည်။
မေး - နောက်ဆုံးတွင် တည်မြဲသွားနိုင်သည့် ကြားနေဖြစ်နိုင်ခြေသည် စတင်သည့် ကြိမ်နှုန်းနှင့် တူညီပါသလား။
ဖြေ - ဟုတ်ကဲ့၊ မျိုးဗီဇပြောင်းလဲမှု သို့မဟုတ် ရွှေ့ပြောင်းအခြေချမှုမရှိသော ဤကြားနေမော်ဒယ်တွင် ကြိမ်နှုန်း p₀ ဖြင့် စတင်သည့် အယ်လီးလ်တစ်ခု၏ နောက်ဆုံးတွင် တည်မြဲသွားနိုင်ခြေမှာ p₀ ဖြစ်ပြီး ပျောက်ကွယ်သွားနိုင်ခြေမှာ 1 − p₀ ဖြစ်သည်။ အထက်တွင် ပြသထားသော နှုန်းထားများသည် ထည့်သွင်းထားသော မျိုးဆက်များနှင့် ထပ်ပွားမှု အရေအတွက်အတွက်သာ အကျုံးဝင်သောကြောင့် ၎င်းတို့သည် ဆင်းဒ် (seed) အပေါ် မူတည်၍ ကွဲပြားပါလိမ့်မည်။