زمینه های پژوهشی در بیوانفورماتیک

چالش مطالعه ی بیوانفورماتیک به عنوان یک رشته زمینه ها و دیدگاه های متفاوتی است که به آن می پیوندند و سعی بر حل مسیله دارند،‌اما چالشی که در مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر با آن رو به رو شدیم و بسیار مورد استقبال قرار گرفت،‌ مقالات پرسش و پاسخی بود که به سوالات مخاطبان از متخصصان تا افراد عادی پاسخ میداد و این شاید یکی از زیبا ترین و چالش بر انگیز ترین قسمت های هیئت تحریریه برای بیان مسائل و پاسخگویی بود. اما امروز در برابر این پرسش که با خواندن بیوانفورماتیک چه کار میتوانیم انجام بدهیم؟‌ چه محصول و اطلاعاتی به دست می آید و چه راهکاری پیش روی ما است این مقاله شکل گرفت. امیدواریم از خواندن آن لذت ببرید

در واقع میتوان گفت بیوانفورماتیک به دنبال ارائه ی راهکارهایی برای این مسائل است که در آینده میتواند بسته به پروژه و خواست شما تبدیل به یک محصول و یا اطلاعات و یا مقاله گردد.

الف) تحلیل توالی‌های ژنوم

در این زمینه بررسی می‌شود که آیا یک توالی به دست آمده برای یک DNA در برگیرندهٔ یک ژن هست یا خیر. اگر وجود دارد در کجای زنجیرهٔ DNA قرار دارد و آنزیمی که کد می‌کند چه نقشی در سلول یا فرآیندهای حیاتی ایفا می‌کند

ب) پیش بینی ساختار سه بعدی پروتئین

کاربرد مولکول‌های بزرگ پروتئین بستگی زیادی به شکل فضایی و ساختار سه بعدی آن‌ها دارد. ژن‌ها با عملکرد پروتئین‌هایی که می‌سازند نقش خود را اعمال می‌کنند. بنابراین لازمهٔ شناخت کامل ژن‌ها ، شناخت کامل پروتئین‌ها است.

پیشرفت پروژه‌های پروتئوم به دلایل زیر کند است:

الف) هزینه ی زیاد

ب) کندی روند تعیین توالی پروتئین‌ها

ج) مشکل بودن تعیین ساختار سه بعدی پروتئین‌ها در آزمایشگاه

دو اصل مهم برای تعیین ساختار سه بعدی پروتئین از روی توالی آن وجود دارد که هر کدام روش جداگانه‌ای ارائه می‌دهند:

پروتئین‌ها با توالی نسبتاً مشابه ، شکل فضایی شبیه به هم پیدا می‌کنند.(جست و جو برای یافتن توالی‌های مشابه)

شکل فضایی مولکول به گونه‌ای است که به حداقل سطح انرژی برسد (استفاده از قوانین شیمی، فیزیک و ترمودینامیک)

ج) تحلیل کارکردی در سطح ژنوم

با به کارگیری روش‌های آماری پیشرفته و کلاستربندی، مسائلی چون بررسی همزمان میزان فعالیت هزاران ژن در سلول ، تحلیل نحوه تعامل تعداد زیادی پروتئین و تحلیل خصوصیات هزاران سلول جهش یافته در آن واحد حل شده‌اند. دانش مربوط به این بخش ژنوم شناسی کارکردی نام دارد و از دستاوردهای مهم در این زمینه می‌توان پیش بینی نقش و کارکرد ژن‌ها در سلول بدون نیاز به آنالیز داده‌های پروتئینی را نام برد

د) ایجاد و مدیریت پایگاه‌های داده ای

داده‌های تولید شده در زیست شناسی مولکولی باید از طریق پایگاه در اختیار پژوهشگران قرار گیرد. نحوهٔ حصول اطمینان از صحت داده‌ها و چگونگی نمایش مفید داده‌ها از دغدغه‌های اداره کنندگان پایگاه‌های بزرگ بیوانفورماتیکی هستند.

ه) مدل سازی ریاضی و فرآیندهای حیات

یکی از اهداف مهم بیوانفورماتیک درک کامل سازوکار ارگانیسم‌های زنده در سطح مولکولی است. برای تحقق این هدف، تلاش می‌کنند فرآیندهای خاص سلولی را شبیه سازی کرده و با یک پارچه سازی آن‌ها به یک سلول کامل برسند.

و) موضوعات سیستم نرم افزاری بیوانفورماتیک

الف) ماهیت اطلاعات و داده‌های زیستی
ب) ذخیره سازی اطلاعات ، تجزیه و تحلیل و بازیابی
ج) محاسبه، مدل سازی و شبیه سازی
د) بیولوژی با معنی اطلاعات و یکپارچگی آنها
ه) کندوکاو در داده‌ها
و) مجسم کردن پردازش و تجسم فکری آن
ز) خاتمه این چرخه

خبر خوب و یک سوال

حالا شما میتوانید با توجه به علاقه و مهارت خود،‌یک زمینه ی نزدیک به علایق خود پیدا کنید،‌اما این آخر ماجرا نیست،‌بلکه بیوانفورماتیک قابلیت این را دارد که موضوعی جدید را برای شما خلق کند،‌پس نباید نا امید شد و باید در دریای بیکران علم الهی و در زمینه ی بیوانفورماتیک شنا کرد تا بتوان گوهر دانش مورد علاقه ی خود را بیابید. راستی یک سوال:‌ توانمندی و علاقه ی شما در کدام سطح است؟‌ برای ورود به بیوانفورماتیک چه کاری میخواهید انجام بدهید؟‌ با ما مکاتبه کنید و اگر دوست داشتید می توانید به هیئت تحریریه ی مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر بپیوندید

مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر

error: Content is protected !!
X