|
Mundarija: I. Bo’lim
|
| bet | 2/50 | | Sana | 24.03.2024 | | Hajmi | 271.56 Kb. | | #176114 |
Bog'liq 1-Mavzu. Kirish-www.fayllar.org Kurs ishi. Toshpo\'lato\'va M, Qarshi davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti zoologiya va -fayllar.org, I bob. Bioinformatika (1)Bioinformatika bu biologik ko’rsatkichlarni ifodalashda foydalaniladigan usullar va dasturlarni ishlab chiquvchi fan. Tadqiqotchi tomonidan biologiyaning biror sohasida tajribalar olib borgan sayin ushbu yo’nalishga oid biologik ma’lumotlar ko’lami ortib boraveradi. Bu esa ushbu ma’lumotlarni qo’lda analiz qilish imkonini qiyinlashtiradi. Xuddi mana shu yerda biolog axborot texnologiyalariga ehtiyoj seza boshlaydi. Biologik ko’rsatkichlarni kompyuter unga yuklangan dastur asosida hisoblaydi, guruhlarga ajratadi, analiz qiladi, qayta ishlaydi. Bu ishning aniq va qisqa vaqtda amalga oshirilishini ta’minlaydi.
Qisqacha tarixi
1970-yilda niderland nazariyotchi biologi Polina Hogeveg va Ben Hesper biotik tizimdag informatsion jarayonlarni tadqiq etish davomida “bioinformatika” degan terminni qo’llagan.
Dastlab 1950-yillarda Frederik Senjer insulin oqsilining ketma-ketligini aniqlagan vaqtdayoq molekulyar biologiya fanida kompyuterlarning ahamiyati orta boshlagan. Boisi bir necha xil organizmlardagi insulin oqsilining ketma-ketligi tartibini o’zaro qo’lda solishtirib chiqish amaliy jihatdan imkonsiz bo’lgan. Bu sohada ishlagan ilk tadqiqotchilardan biri Margaret Oukli Deyxoff edi. U birinchilardan bo’lib oqsil ketma-ketligi haqidagi ma’lumotlarni to’plab, uni kitob holida chop etdi va ilk marotaba molekulyar evolutsiya sohasida o’zaro bir qatorga jamlangan oqsil yoki nukleotidlar ketma-ketligini qo’llash metodikasini ishlab chiqdi. NCBI direktori Devid Lipman uni “bioinformatikaning otasi va onasi” deb atalagan edi.
Bioinformatikaning asosiy vazifalari nimalardan iborat? Normal hujayraning turli kasalliklar vaqtida qanday o’zgarishini tadqiq etish uchun avvalo u haqidagi barcha biologik ko’rsatkichlar o’zaro umumlashtirilgan va bir butun sistemaga aylantirilishi lozim edi. Mana shundagina olimlar hujayraning holatiga yaxlit bir nazar sola olish imkoniga ega edilar. Xuddi mana shu nuqtada bioinformatika olimlarga juda qo’l kela boshladi. Uning metodlari yordamida hujayradagi barcha ko’rsatkichlarni umumlashtirish, tahlil qilish va biror yo’nalishga talqin etish imkoni mavjud edi. Hujayradagi ushbu ko’rsatkichlarga nukletidlar va aminokislotalar ketma-ketligi, oqsil domenlari va oqsil tuzilishi kiradi. Ma’lumotni tahlil qilish va talqin qilishning dolzarb jarayoni hisoblash biologiyasi deb ataladi
3. Hozirgi rivojlangan dunyoda alohida fanlar katta yutuqqa erisha olmaydi. Integratsiyalashgan fanlar yoki yo’nalishlar esa nisbatan ulkan natijalarga erisha oladi. Shu bois agar biolog o’z navbatida axborot texnologiyalaridan, dasturlash tillaridan xabardor bo’lsa, mehnat bozorida unga bo’lgan ehtiyojning yuqori bo’lishiga va o’z navbatida katta moliyaviy manbaga erishishiga sabab bo’ladi. Ayni vaqtda farmatsevtika, biotexnologiya, meditsina, biokimyo, biofizika, ekologiya, filogenetika, genetika kabi sohalarda bioinformatika fani va uning metodlariga bo’lgan talab kundan kunga ortib bormoqda. Hattoki klassik fanlardan hisoblangan sistematika, zoologiya, botanika fanlari ham so’nggi o’n yillikda bioinformatikaga tez-tez murojaat qilmoqda. Ayniqsa turlarni aniqlash borasida bioinformatika usullaridan keng foydalanilmoqda.
Ayni vaqtda bioinformatika biologiyaning juda ko’p sohalarida qo’llaniladi. Shulardan biri evolutsion biologiyadir. Evolutsion biologiya turlarning kelib chiqishi hamda uzoq vaqt mobaynida qanday shakllanishini tadqiq etadi. Bioinformatika quyidagi yo’nalishlarda evolutsion biologlarga yordam beradi. Bioinformatika - bu molekulyar biologiya, genetika, informatika, matematika va statistikani birlashtirgan fanlararo sohadir. Katta hajmdagi ma'lumotlarni tahlil qilishni talab qiladigan keng ko'lamli biologik muammolar hisoblash nuqtai nazaridan bioinformatika tomonidan hal qilinadi. Bioinformatika asosan kompyuter usullarini o'rganish va ishlab chiqishni o'z ichiga oladi va biologik ma'lumotlarni olish, tahlil qilish, saqlash, tashkil etish va vizuallashtirishga qaratilgan. Hisoblash biologiyasiga ko'pincha shunga o'xshash kontekstda murojaat qilinadi. Ushbu sohada algoritmlarni va ijtimoiy, xulq-atvor va biologik tizimlarni matematik modellashtirishni rivojlantirishga e'tibor qaratilgan. Bioinformatika asosan biologik ma'lumotlarni statistik qayta ishlashga yo'naltirilgan hisoblash biologiyasining bir sohasi hisoblanadi. Turli xil tomonlardan yondoshuvlardagi farqlar: bioinformatika bu biologik muammolarni hal qilish uchun hisoblash tizimlari va vositalaridan foydalanishga ixtisoslashgan biologlar, hisoblash biologlari esa kompyuter hisobchilari, matematiklar, statistiklar va shu kabi hisob-kitoblarni amalga oshiradigan muhandislardir. Bioinformatika keng ma'noda har qanday biologik ma'lumotlar bilan ishlashni, shu jumladan elektron mikrograflarni o'rganish, biologik adabiyotda kalit so'zlarni qidirishni va boshqalarni anglatadi. Agar biz bioinformatikani ma'lumotlar bilan ishlashga yondashuvlar va usullar to'plami sifatida ko'rib chiqsak, unda texnik muammolar turiga qarab u quyidagilarni o'z ichiga oladi. Ro'yxatda keltirilgan har bir bo'lim uchun siz o'zingizning standart ma'lumotlar turlarini, ularni qayta ishlash usullarini, bioinformatika algoritmlarini va ma'lumotlar bazalarini tanlashingiz mumkin. Bioinformatika amaliy matematika, statistika va informatika usullaridan foydalanadi. Bioinformatika biokimyo, biofizika, ekologiya va boshqa sohalarda qo'llaniladi. Ushbu sohada eng ko'p ishlatiladigan vositalar va texnologiyalar Java, C #, Perl, C, C ++, Python, R; belgilash tili - XML; ma'lumotlar bazalari - SQL; parallel hisoblashning dasturiy va texnikaviy arxitekturasi - CUDA; Texnik hisoblash muammolarini hal qilish uchun qo'llaniladigan dasturlar to'plami va ushbu paketda ishlatiladigan shu nomdagi dasturlash tili
Bioinformatika (inglizcha: bioinformatika) - bu molekulyar biologiya, genetika, informatika, matematika va statistikani birlashtirgan fanlararo sohadir. Katta ma'lumotlar ob'ektlarini tahlil qilishni talab qiladigan keng ko'lamli biologik muammolar hisoblash nuqtai nazaridan bioinformatika tomonidan hal qilinadi. Bioinformatika kompyuter usullarini o'rganish va ishlab chiqishda asosiy rolni o'z ichiga oladi va biologik ma'lumotlarni olish, tahlil qilish, saqlash, tashkillashtirish va vizuallashtirishga qaratilgan. Shu nuqtai nazardan, "hisoblash biologiyasi" atamasi ko'pincha qo'llaniladi. Ushbu sohada algoritmlarni va ijtimoiy, xulq-atvor va biologik tizimlarni matematik modellashtirishni rivojlantirishga e'tibor qaratilgan. Bioinformatika asosan biologik taniklarni statistik qayta ishlashga yo'naltirilgan hisoblash biologiyasining bir sohasi hisoblanadi. Turli xil burchaklardan yondashuvdagi farqlar: Bioinformatika - bu biologik echimlarni hisoblash uchun hisoblash tizimlari va vositalaridan foydalanishga ixtisoslashgan biologlar. So'zning keng ma'nosida bioinformatika har qanday biologik ma'lumotlar bilan ishlashni, shu jumladan elektron mikrograflarni o'rganish, biologik adabiyotda kalit so'zlarni qidirishni va boshqalarni nazarda tutadi. Agar biz bioinformatikani texnik muammolar turiga qarab ma'lumotlar bilan ishlashga yondashuvlar va usullarning to'plami sifatida ko'rib chiqsak, u quyidagilarni o'z ichiga oladi. Ma'lumotlar bilan yanada samarali ishlash uchun algoritmlar va dasturlarni ishlab chiqish
Ma'lumotni saqlash va uzatish yoki ma'lumotlar bazasi bilan ishlash
Ammo bioinformatik tahlil usullari aniq ilmiy biologik savollarga javob izlashni aks ettiradigan ko'plab ilmiy sohalar bilan uzviy bog'liqdir. Bunday hollarda asosiy yo'nalishlarni o'rganilayotgan ob'ektlarga qarab topish mumkin:
Bioinformatika ketma-ketligi
Tahlil ifodasi
Strukturaviy bioinformatika
Uyali uyali aloqani o'rganish
Tizimlar biologiyasi
Yuqorida sanab o'tilgan har bir bo'lim uchun men o'zimning standart ma'lumotlarim turlarini, qayta ishlash usullarini, bioinformatika algoritmlarini va ma'lumotlar bazalarini ajratib olishim mumkin. Bioinformatika amaliy matematika, statistika va informatika usullaridan foydalanadi. Bioinformatika biokimyo, biofizika, ekologiya va boshqa sohalarda qo'llaniladi. Ushbu sohada eng ko'p ishlatiladigan vositalar va texnologiyalar Java, C #, Perl, C, C ++, Python, R; til sxemasi - XML; asosiy ma'lumotlar - SQL; parallel hisoblashning dasturiy va texnikaviy arxitekturasi - CUDA; texnik hisob-kitoblar va ushbu paketda ishlatiladigan bir xil nomdagi dasturlash muammolarini hal qilish uchun amaliy dasturlar to'plami.
Bioinformatika fan sifatida molekulyar biologiya, genetika, matematika va kompyuter texnologiyalari chorrahasida paydo bo'ldi. Uning asosiy vazifasi biologik molekulalarning tuzilishi va funktsiyalari, birinchi navbatda nuklein kislotalar va oqsillar to'g'risidagi ma'lumotlarni tahlil qilish va tizimlashtirish uchun hisoblash algoritmlarini ishlab chiqishdir. Ma'lumotlar bazalarida to'plangan genetik ma'lumotlarning tezkor ketma-ketlik usullari (DNKning nukleotidlar ketma-ketligini dekodlash) ishlab chiqilganidan so'ng, o'sish sur'ati o'sib bora boshladi. Bioinformatika usullari nafaqat bu katta miqdordagi ma'lumotlarni qayta ishlashga imkon beradi, balki odatiy tajribada har doim ham sezib bo'lmaydigan naqshlarni aniqlashga, genlar va oqsillarning funktsiyalarini bashorat qilishga, hujayrada genlarning o'zaro ta'siri modellarini yaratishga va dori vositalarini loyihalashga imkon beradi. 2004 yil iyul oyida Novosibirskdagi Akademgorodokda Rossiya Fanlar akademiyasining Sibir filiali Sitologiya va Genetika instituti tomonidan tashkil etilgan Genomning regulyatsiyasi va tuzilishining bioinformatikasi bo'yicha to'rtinchi xalqaro konferentsiya (BGRS'2004) bo'lib o'tdi. Bir hafta davomida turli mamlakatlardan - Rossiya, Germaniya, AQSh, Angliya, Italiya, Frantsiya, Yaponiya va boshqa mamlakatlardan kelgan 200 dan ortiq olimlar kompyuter genomikasi, tizimlari va evolyutsion biologiya, shuningdek proteomika muammolarini muhokama qilishdi - oqsillarni va ularni o'rganish bilan bog'liq yangi ilmiy yo'nalish. tanadagi o'zaro ta'sirlar.
|
| |
