अभिप्ररूप और सूचना-अंश क्या है? — जीवविज्ञान

परिभाषा 5.12 विश्वविद्यालय जीवविज्ञान — वर्ष 3 · अध्याय 5 — जैवसूचना-विज्ञान और अनुक्रम विश्लेषण

कोई अभिप्ररूप एक छोटा प्रतिरूप है — कोई अनुलेखन-कारक स्थल, कोई विच्छेदन संकेत, कोई फ़ॉस्फ़ोरिलन स्थल — जो बारंबारताओं $f_{i}(b)$ के किसी स्थिति-भार आव्यूह से दर्शाया जाता है, जिसमें $b$ कोई क्षार या अवशेष है और $i$ उसकी स्थिति। DNA के लिए स्थिति $i$ का सूचना-अंश $R_{i} = 2 - H_{i}$ बिट है, जहाँ $H_{i} = -\sum_{b} f_{i}(b)\log_{2} f_{i}(b)$ उसकी एन्ट्रॉपी है: किसी अचर क्षार के लिए $2$ बिट, और ऐसी स्थिति के लिए $0$ जहाँ चारों समान रूप से संभाव्य हों। कुल $R = \sum_{i} R_{i}$ को किसी अनुक्रम-प्रतीक के रूप में खींचा जाता है, जिसमें हर स्थिति अक्षरों का ऐसा ढेर है जिसकी कुल ऊँचाई $R_{i}$ है और जिसके अक्षरों का आकार बारंबारता से तय होता है।

किसी TATA-पेटी जैसे प्रवर्तक अभिप्ररूप का अनुक्रम-प्रतीक। हर ढेर की ऊँचाई उस स्थिति का सूचना-अंश, 2 - H_i बिट, है; पहली चार स्थितियाँ लगभग अचर हैं और अभिप्ररूप के कोई 12 बिट में से अधिकांश ढोती हैं। — किसी TATA-पेटी जैसे प्रवर्तक अभिप्ररूप का अनुक्रम-प्रतीक। हर ढेर की ऊँचाई उस स्थिति का सूचना-अंश, $2 - H_{i}$ बिट, है; पहली चार स्थितियाँ लगभग अचर हैं और अभिप्ररूप के कोई $12$ बिट में से अधिकांश ढोती हैं।

उदाहरण

उदाहरण 5.14 (प्रत्याशित संयोगी मेल)

छह नियत क्षारों वाले किसी प्रतिबंधन स्थल का $R = 12$ बिट है और वह किसी यादृच्छिक स्थिति से प्रायिकता $4^{-6} = 2^{-12}$ से मेल खाता है: दोनों लड़ियों पर पढ़े गए $4.6\,\mathrm{Mb}$ के किसी E. coli जीनोम में लगभग $1100$ बार (स्थल तालमेलक है, इसलिए प्रति स्थिति एक बार), और मानव जीनोम में $7\times 10^{5}$ बार। जिस सुकेंद्रकी कारक के अभिप्ररूप में $10$ बिट हैं वह मानव जीनोम में $3\times 10^{9}\times 2^{-10} \approx 3$ मिलियन स्थितियों से मेल खाता है, यानी उन जीनों से कई हज़ार गुना अधिक जिनका वह नियमन करता है। किसी बड़े जीनोम में अकेला अभिप्ररूप कमज़ोर पूर्वानुमानक है; क्रोमैटिन अवस्था, पड़ोसी अभिप्ररूप और जातियों के पार उस स्थल का संरक्षण ही कोई पूर्वानुमान बनाते हैं।

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