مقدمه ای بر بیوانفورماتیک دارویی

بیوانفورماتیک، یک نظام علمی برای توسعه و اصلاح روش های ذخیره سازی، بازیابی، مرتب سازی و تحلیل داده های زیستی با استفاده از رایانه ها می باشد. فعالیت عمده ی بیوانفورماتیک توسعه ی ابزارهای نرم افزاری با تکیه بر تولید و توسعه ی دانش زیست شناسی می باشد. در واقع می توان بیوانفورماتیک را به معنی زیست شناسی مفهومی ملکولی به همراه تکنیک های تحلیلی ریاضیات و آمار برای شناسایی خصوصیات این ملکول ها در حجم وسیع دانست.

هدف توسعه ی ابزاری و الگوریتمی بیوانفورماتیک، شناخت مرحله به مرحله ی ملکول به همراه تصویر سازی و مشاهده ی جزئیات هر یک از عناصر و مکانیسم های زیستی است که نظام حیات را تشکیل می دهند و بررسی عملکرد آن ملکول در سلول است و در نهایت، استفاده از این اطلاعات برای توسعه ی زمینه های تحقیقاتی نظیر زیست شناسی نظام ها و زیست شناسی ساختار و کشف دارو می باشد. به طوری که امروزه، دانش بیوانفورماتیک، بر اساس هدفی که کاربر با استفاده از تخصص خود آن را مورد استفاده قرار می دهد، به صورت حوزه های تخصصی قابل جداسازی می باشد

تلفیق زیست شناسی سیستم ها و بیوانفورماتیک: شناخت سیستم های سلول های زنده و ارگانیسم ها در مقیاس های متفاوت. می باشد، که ابزارهای نرم افزاری را برای شبیه سازی و توصیف این سیستم ها به کار می برد

زیست شناسی ترکیبات: طراحی و ساخت عناصر پایه ی زیست شناسی، ابزارها و سیستم ها و طراحی دوباره ی سیستم های زیستی طبیعی موجود، که بر این اساس، بنیاد های ملکولی حیات، با استفاده از مهندسی شیمی ملکول ها دستخوش بهینه سازی هایی برای تغییر کیفیت عملکرد نظام زیستی صورت می پذیرد.

زیست شناسی اتمی: تصویر برداری سلول ها در مقیاس اتمی با استفاده از تکنیک های میان رشته ای برای درک رفتار ملکول ها در سطح اتم می باشد که در این زمینه، استفاده از هوش مصنوعی برای تحلیل داده ها و تصاویر به دست آمده و مدل سازی این ملکول ها مورد استفاده قرار می گیرد.

زیست شناسی پزشکی شناخت ساختارهای قندهای زیستی: تحلیل اسکلت های قندی و مطالعه ی عملکرد گیرنده های قندی در شناسایی گیرنده ها با تمرکز بر مرحله ی بیماری، رشته ای است، که به تازگی، حوزه ی گسترده ای از مطالعات بیوانفورماتیکی را در زمینه ی پزشکی ایجاد نموده است.

زیست شناسی تحلیلی ساختار پروتئین های غشاء: استفاده از روش ها جدید، برای بیان، کریستالی کردن و حل ساختارهای پروتئینی غشایی با تمرکز بر گیرنده های انسانی، شاخه ی جدیدی است، که انسان را به درک عمیق تری از شبکه های ملکولی و سیستم های زیستی، هدایت می کند و به همین خاطر تحلیل های رایانه ای، برای توسعه ی تصویر سازی داده ها و همچنین، مرتب سازی آن به کار برده می شوند.

کشف داروهای زیستی و فرایند های داروسازی : استفاده از بیوانفورماتیک در بررسی ساختار پروتئین ها برای تسهیل اکتشاف دارو و ساخت آن فرایندی رو به گسترش است که امروزه مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است، چرا که فرایند مدلسازی پروتئینهایی با پتانسیل دارویی، بسیاری از هزینه های آزمایشگاهی را برای مطالعه ی رفتار این پروتئین ها کاسته است.

توسعه ی دانش بیوانفورماتیک، مدیون توسعه ی سخت افزارهای محاسباتی و نرم افزارها و الگوریتم هایی است، که اقدام به تحلیل و مرتب سازی داده ها در سطح داده های زیستی می نمایند. بیوانفورماتیک از این منظر، دارای دو وجهه می باشد، یکی داخلی که شامل راه های حقیقی ساختن است که شامل لایه هایی از اطلاعات می شود که از داده های ژنومیکس به دست می آید و منجر به خصوصیات فنوتیپی در سطح موجود زنده می گردد. زمینه ی دیگر، زمینه ی بیرونی بیوانفورماتیک می باشد، که دارای کاربرد پزشکی و دارویی می باشند که بیوانفورماتیک در آن نقش دارد و شامل مواردی است که بیوانفورماتیک قابلیت تحلیل داده های آزمایشگاهی آن را دارد که در این کتاب، بیشترین تمرکز، بر روی کاربردهای این حوزه در پزشکلی ملکولی و داروسازی پرداخته خواهد شد. اما پیش از هر چیز، بایست قابلیت های بیوانفورماتیک در حوزه ی زیست شناسی را مورد مطالعه قرار داد که لازمه ی این مطالعه، دانش پایه نسبت به اطلاعات ساختاری و بیوشیمیایی ملکول ها می باشد.

مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر

error: Content is protected !!
X