تبلیغات
بیوانفورماتیك,bioinformatics,بیوانفورماتیک - بیوانفورماتیك ابزارى براى تحلیل حیات در سطح مولكولى
بیوانفورماتیك,bioinformatics,بیوانفورماتیک
تنها پایگاه آموزش بیوانفورماتیک به زبان فارسی,www.ibp.ir,این ویلاگ زیر مجموعه پرتال بیوانفورماتیک ایرانیان میباشد به آدرس
شنبه 30 تیر 1386

بیوانفورماتیك ابزارى براى تحلیل حیات در سطح مولكولى

شنبه 30 تیر 1386

بیوانفورماتیك ابزارى براى تحلیل حیات در سطح مولكولى

وظیفه اصلى بیوانفورماتیك طراحى سیستم هاى كامپیوترى و مدل هاى ریاضى براى نگهدارى، مدیریت و تحلیل داده هاى بیولوژیكى است.
ابزارهاى بیوانفورماتیكى در آینده قادر خواهند بود كه با دانستن یك توالى ژنى، نحوه بروز صفت در سلول زنده را توصیف كنند.
بیوانفورماتیك دانشى بین رشته اى است. نقطه اتصال ریاضیات، علوم محاسباتى و علوم زیستى. این شاخه از علم با توجه به گسترش روزافزون حیطه هاى علمى و درگیر شدن آنها با هم و طرح مسائل مشترك بین شاخه هایى از علم كه پیش از این چندان ربطى به هم نداشتند از یك طرف و گسترش توجه به زیست شناسى و به خصوص زیست شناسى مولكولى در دو دهه اخیر، بسیار مورد توجه پژوهشگران ریاضى و زیست شناسان قرار گرفته است. اگر بخواهیم موضوع علم بیوانفورماتیك را در یك جمله خلاصه كنیم، مى توان گفت: طراحى سیستم هاى كامپیوترى و مدل هاى ریاضى براى نگهدارى، مدیریت و تحلیل مجموعه عظیمى از داده هاى بیولوژیكى و همچنین ارائه دانش زیستى موضوع بیوانفورماتیك است. محتواى این مجموعه عظیم داده اى چیست؟ بیوانفورماتیك با چه مسائلى درگیر است؟ چه جایگاهى در كنار علوم دیگر دارد؟

پایگاه هاى داده
جریان اطلاعاتى را كه منجر به بروز یك واكنش خاص توسط یك سلول زنده یا یك موجود چند سلولى مى شود را در دیاگرام زیر مى توان خلاصه كرد:

توالى ژنى، توالى RNA

، توالى پروتئین، ساختار پروتئین، عملكرد پروتئین، بروز صفت در سلول زنده.
براین اساس، هدف نهایى بیوانفورماتیك این است كه با در دست داشتن توالى DNA

هاى یك سلول یا یك موجود زنده، تمام خصوصیات و رفتارهاى آن را پیش بینى كند.
یكى از محرك هاى اصلى براى فعالیت روزافزون در زمینه بیوانفورماتیك پروژه هاى ژنوم و پروتیوم بوده اند. پروژه هاى ژنوم، با هدف تعیین كد توالى DNA

هاى موجودات زنده تعریف شده اند كه مهمترین و بزرگ ترین آنها پروژه ژنوم انسانى است. این پروژه كه یك برنامه بزرگ جهانى بود و دانشمندانى از سراسر جهان در آن شركت داشتند، وظیفه اش شناخت كامل DNA

 انسان است. این پروژه یكى از چهار پروژه عظیم جهانى است كه البته به لطف ساخت دستگاهى به نام PCR

 كه به این فرآیند سرعت بخشید، در سال ۲۰۰۲ و سه سال پیش از موعد پانزده ساله پیش بینى شده اولیه، به پایان رسید. پایگاه هاى داده اى اینترنتى مخصوص این كار توالى هاى به دست آمده را در اختیار پژوهشگران قرار مى دهند. این پایگاه ها كاملاً عمومى هستند و با وارد كردن هر توالى دلخواه مى توان تمام توالى هاى مشابه به همراه مجموعه كاملى از اطلاعات مربوط به آنها را استخراج كرد. این پایگاه هاى بیوانفورماتیك حجم زیادى از اطلاعات ژنتیكى را در خود حفظ كرده اند و در طول مدت كوتاهى كه از راه اندازیشان مى گذرد، به مهمترین ابزار پژوهشى در زیست شناسى مولكولى مبدل گشته اند.
سرعت رشد اطلاعات موجود در پایگاه هاى داده اى به صورت نمایى رشد مى یابد. طورى كه براى مثال در پایگاه

Gen Bank

 هر ۱۴ ماه حجم اطلاعات دو برابر مى شود. به طور مشابه براى پروتئین هم پروژه پروتیوم تعریف شده است. كه البته در اینجا حجم كار به طرز بسیار وحشتناكى بالاتر است. در عین حال روش هاى خوبى مثل روش هاى به كار رفته در پروژه ژنوم در دست نیست ضمن اینكه بسیارى از پروتئین ها و آنزیم ها، ناشناخته مانده اند. هدف این پروژه ها تعیین توالى پروتئین ها و شكل ساختارى سه بعدى آنها است. به خصوص این آخرى كه نقش اساسى در عملكردهاى پروتئین ها دارد. اگر پروژه ژنوم در طى یك فرآیند ۱۲ ساله به پایان رسید ما با توجه به حجم كار پروژه پروتیوم، به نظر مى رسد كه حدود یك قرن براى به پایان رساندن این پروژه كه با همكارى اكثر مراكز پژوهشى جهان در حال انجام است، لازم باشد.