Foydalanilgan adabiyotlar
1. Леcк А. Введение в Биоинформатику. М., БИНОМ, 2015.
2. Астахонов
Т.В.
Сравнительный
анализ
информационных
биополимеров. Компьютеры и суперкомпьютеры в биологии. М.
Ижевск: Институт компьютерный исследований. 2002.
3. Каменская Г.И. Биоинформатика. Москва, 2008.
4. J. Pevsner. “Bioinformatics and Functional Genomics”-third edition, USA,
2015.
5. S. Choudhuri. “Bioinformatics for beginners”, Elsevier, 2014.
6. Paul M. Selzer · Richard J. Marhöfer Oliver Koch. “Applied bioinformatics”
Second edition.
Springer International Publishing AG, part of Springer
Nature 2018.
7. Andreas D. Baxevanis & B. F. Francis Ouellette “Bioinformatics A Practical
Guide to the Analysis of Genes and Proteins” A JOHN WILEY & SONS,
INC., PUBLICATION. 2001.
Mustahkamlash uchun savollar
1. Bioinformatika fanining predmeti, maqsadi va vazifalari nimalardan iborat?
2. Bioinformatika fanining biologiya fanlar tizimida tutgan o’rnini ayting?
3. Bioinformatika fanining boshqa fanlar bilan bog’liqligini misollar bilan
tushuntiring?
4. Bioinformatikaning farmatsevtikadagi ahamiyati nimadan iborat?
18
2-MAVZU. BIOINFORMATIKA FANINING RIVOJLANISH TARIXI
VA ISTIQBOLLARI.
Reja:
1. Bioinformatika fani va uni qisqacha rivojlanish tarixi.
3. Bioinformatika fani istiqbollari.
Tayanch so’zlar: Bioinformatika, DNK, biotexnologiya, biomolekulalar,
biokimyo, molekulyar biologiya, sekvinirlash, sun’iy intellekt
Zamonaviy biotexnologiya va bioinformatika fanlarining birgalikdagi
rivojlanishi natijasida individual genotiplarga mos ravishdagi dori preparatlarini
ishlab chiqarish yo’lga qo’yilmoqda. Bu jarayonda bioinformatika genotipning
umumiy holatini uning nukleotidlar ketma – ketliklarini, yoki bu genotipdagi
mutatsiyalar o’rnini aniqlaydigan bo’lsa, biotexnologiya ayni genotip uchun mos
kelishi mumkin bo’lgan dori preparatini ishlab chiqadi.
Bioinformatikaning yaralish tarixi XIII asrlarga
borib
taqaladi.
Matematika
tarixiga
Fibonachchi
(Fibonacci) nomi bilan kirib kelgan yosh italyan Pizalik
Leonardo Leonardo of Pisa (1-rasm) biologik jarayonning
birinchi matematik modelini tuzgan holda quyonlarnig
ko‘payishi to‘g‘risidagi masalani tavsiflab bergan.
XX asrning 20 yillariga kelib esa yana bir italyan
olimi
Vito
Volterra
-Vito
Volterra
―yirtqich-o‘lja‖ ko‘rinishidagi ikki biologik
turning o‘zaro harakati modelini yaratdi. 40
yillar
oxirida
biologiyaga
fizik
va
matematiklar
kirib
kela
boshladi.
Biologiyaning zamonaviy tarixi 1953 yildan,
Amerika olimlari Jeyms Uotson hamda
Frensis Krik tomonidan DNK ning qo‘sh
19
spiralligi kashf qilingan davrdan boshlandi (2- rasm).
1950-yillardan shu kunga qadar bazalar ma‘lumotida ko‘p miqdordagi turli
xil organizmlarning nukleotidlari qatori ma‘lumotlari yig‘ilgan bo‘lib, ularni oddiy
hisoblash usullarida taqqoslash va tahlil qilish juda murakkab bo‘lgan.
1866 yil - Gregor Mendel tomonidan no‘xat o‘simligida irsiy omillarnig
irsilanishi to‘g‘risidagi tajribalarini nasrda e‘lon qilinishi.
1928 yil - Ervin Shyodinger bunday omillar 1000 angstremga teng bo‘lishi
to‘g‘risidagi fikrlarini aytgan.
1933 yil - A.Tizelius eritmadagi oqsil aralashmalarini elektroforetik ajratish usulini
taklif etgan.
1951 yil - L.Ploing va R.Kyuri а-spiral va P-barg strukturasini hosil qiluvchi
polipeptid zanjirlrining struktur modelini taklif qilishgan.
1952 yil - R.Franklin va M.Uilkins rentgenostruktur tahlil yordamida DNK
regulyar strukturasining xaraterini aniqlashgan.
1953 yil - J.Uotson va F. Krik DNK ikkilamchi strukturasini taklif qilishgan.
1954 yil - M.Peruts va u boshqargan ilmiy guruh xodimlari oqsillar
kristallografiyasida fazalar muammosini, og‘ir atomlarning o‘rin almashinishi usuli
yordamida aniqlashgan.
1955 yil - F. Senger qoramol insulin oqsilining ketma-ketligini aniqlaydi.
1957 yil - Artur Kornberg ilk bor sintetik DNK molekulasini yaratgan.
1965 yil - Margaret Deyhoff ilk bor ―Biotibbiyot tadqiqotlar milliy fondi‖
(BTMF), Vashington, xodimlari bilan hamkorlikda birinchi marotoba oqsil ketma-
ketliklarini ma‘lumotlar bazsiga birlashtirgan.
1968 yil - Verner Arber, Gamilton Smit va Deniel Nat restriktazalar ishlash
prinsipini aniqlashgan.
1969 yil - Los Anjelesda ―Stenford universiteti va ―Kaliforniya universiteti
tomonidan kompyuterlarni birlashtirish tizimining yaratilishi ―ARPAnet
tarmog‘ining yaratilishiga olib kelgan.
1970 yil - Nidlmen - Vunshning ketma-ketliklarni taqqoslash maqsadida algoritm
tavsifi beriladi.
20
A.DJ.Gibbs va G.A.Makimtayer aminokislotalar va nukleotid qatorlari uchun
nuqtali matrisa yordamida aniqlash uslubini yoritib berishgan.
1972 yil - Paul Berg, ligaza yordamida birinchi sun‘iy rekombinant molekulasini
konstruksiyasini yaratgan.
Stanli Koen, Enni Chan, Gerbert Boyer rekombinant RNKli birinchi organizmni
yaratishadi.
1973 yil - Djozef Sembruk o‘zining ishchi guruhi bilan birgalikda DNK
elektroforezi uslubini, agaroza gelini qo‘llab mukammalashtirishadi.
Stenli Koen DNK klonlashni amalga oshiradi.
―Brukheyven oqsil bazalar ma‘lumoti‖ yaratiladi.
Robertt Metkaf o‘zining doktorlik dissertasiya ishida ―Ethernet‖ tamog‘iga ta‘rif
beradi.
1974 yil - Vint Karf va Robert Kan kompyuter tarmoqlarini ―Internet‖ global
tarmog‘iga birlashtirish konsepsiyasini rivojlantirishdi va ma‘lumotni uzatishning
protokollarini ishlab chiqishdi - Transmission Control Protocol, TCP.
1975 yil - P.H.O‘Farell poliakrilamid gelida dodesil sulfat ishlatgan holda ikki
o‘lchamli elektroforez uslubini yaratdi.
Edvard Sauzern Sauzern-blot tahlilini yoritib bergan.
Bill Geyts va Pol Allen ―Maykrosoft‖ - Microsoft Corporation, korporasiyasiga
asos solishadi.
1977 yil - Frederik Senger, Allen Maksam va Uolter Gilbert DNK sekvenlash
uslubini ishlab chiqishdi.
1979 yil - Los Alamos milliy laboratoriyasida Nyu Meksiko shtatida, Uolter Goud
xamkasblari bilan birgalikda, ilk bor - GenBank ma‘lumotlar bazasining prototipi
asosida DNK ma’lumotlar bazasini birashtirishdi.
1980 yil - Mark Skolnik, Rey Uayt, David Botshteyn va Ronald Deyvis inson
genomining PDR-marker (Pestriktazalar uzunligi polimorfizmi) xaritasini
yaratdilar.
Kalifirniyada ―IntelliGenetics Inc. kompaniyasi tashkil etildi va uning birinchi
mahsuloti ―IntellGenetics Suit oqsillarni aniqlash va DNK ketmaketliklarini
21
aniqlaydigan va tahlil qiladigan dasturlar paketi ishlab chiqildi. Smit-
Uotermannning ketma-ketliklarni tahrirlash algoritmi yaratildi. AQSH Oliy sudi
suniy modifisirlangan bakteriya patentini tan oldi.
1981 yil - IBM korporasiyasi bozorga personal kompyuterlarni chiqardi. Inson
mitoxondrial genomi sekvens qilindi.
D.Benson va LD.Lipmen tomonidan ―GENINFO - menyu orqali ketmaketliklar
ma‘lumotlar bazasini boshqaradigan dasturni ishlab chiqishdi.
Mayzel va Lenk rangli tasvir va sxemalar filtrasi dasturini ishlab chiqishdi va
nuqtali matrisalar uslubini ishlash prinsipii soddalashtirilar.
1982 yil - rekombinant DNK asosida yaratilgan dorivor vosita ilk bor bozorga
chiqarildi.
Viskonsin biotexnologiya markazida ―genetics Computer Group, GCG, axborot
bo‘limi tashkil etildi.
1983 yil - Sotuvda CD kompakt diskar chiqarildi.
1984 yil - Djon Postelning ―Internet tarmog‘iga SID nomli domen tizimlari
joylashtirildi.
―Apple computer korporasiyasi macintosh kompyuterlarini chiqarishdi.
1985 yil-Kerri Mullis PZR-polimerazali zanjirli reaksiyani ixtiro qildi.
Robert Sinsheymer ―Inson genomi‖ proektini ishlab chiqishni taklif etdi.
1986 yil - Tomas Roderik genlarni xaritalash, sekvenlash va tahlil qilish
muammolari bilan shug‘ullanadigan aloxida ilmiy fanni ―Genomika‖ deb
atalishini taklif etdi.
Jeneva universiteti tibbiy biokimyo bo‘limi va Evropa molekulyar biologiya
laboratoriyasi bilan xamkorlikda SwissPROT ma‘lumotlar bazasi yaratildi. Leroy
Hud va Lloyd Smit DNK ni sekvenlash usulini avtomatlashtirildi.
1987 yil - AQSH lari tabiatni muhafaza qilish vazirligi ―Inson genomi loyihasini
rasmiy ishga tushurganligini e‘lon qildi.
1988 yil - Devid T.Byork hammualliflar bilan birgalikda, zamburug‘lar sun‘iy
xromosomasini ishlatish uslubini yoritdilar. Pirson va Lipmen FASTA algoritmini
e‘lon qilishdi.
22
1989 yil-AQSH Sog‘lomlashtirish milliy institute - NIH ―Inson genomini
tadqiqot qilish milliy markazini tashkil etdi.
Oxford Molecular Group Ltd., OMG, ―Anakonda‖, ―ASP‖, ―Cameleon‖
dasturlarini ishlab chiqishdi va oqsil strukturalarini ishlab konstruksiyalaydigan,
dorivor vosiyalarni molekulyar modellashtiraigan va ushalb chiqadigan dasturlarni
yaratdilar.
1990 yil - Altshtul bir qancha dasturchilar bilan birgalikda, BLAST algorotmini
ishlab chishdi.
1991 yil - ―CERN Jeneva, tomonidan ―Xalqaro o‘rgimchak to‘ri ning
boshlang‘ich ishlariga asos solishganin e‘lon qilishdi.
Kreyg Venter ekspressiyalanadigan ketma-ketliklar yarliklari yordamida genlarni
aniqlash texnologiyasini yaratdilar.
Kaliforniyada-Insyte
Pharmaceuticals‖
farmasevtik
genomika
bilan
shug‘ullanadigan kompaniya tashkil etildi.
AQSH larining Yuta shtatida Myriad genetics Inc. kompaniyasi tashkil etildi va
uning asosiy faoliyati asosiy kasalliklar genini aniqlash va ularning irsiylanishini
o‘rganishdan iborat.
1993 yil-Frensis Kollins -Inson genomi loyihasini boshqardi. Buyuk Brutaniyada -
Senger markazi tashkil etildi, loyihaga boshqa davlatlar ham qo‘shildi. Loyiha
faoliyatini 2005 yilda tugatish rejalashtirildi.
1994 yil - Ettvud va Bek PRINTS oqsillar motivi ma‘lumotlar bazasini yaratishdi.
Merilend shtatida Gene Logic kompaniyasi tashkil etildi.
1995 yil - TIGR kompaniyasi olimlari erkin yashaydigan Haemophilus influenzae
organism genom ketma-ketliklarini aniqlashdi.
1996 yil -Achitqi zamburug‘i Saccharomyces cerevisiae genomi sekvenlandi.
PROSITE ma‘lumotlar bazasi ishlb chiqildi.
Affimetrix kompaniyasi birinchi komersiya DNK chiplarini ishlab chiqishdi.
1998 yil - Caenorhabditis elegans chuvalchangi va Saccharomyces cerevisiae
genomi taxrirlandi.
NIH - National Institute of Health - instituti tomonidan ―PON - aloxida oligan
23
nukleotidlar polimorfozmi loyihasiga asos solindi, ushbu loyiha inson genomida
o‘tayotgan o‘zgarishlarni tadqoqot etishga qaratilgan.
1999 yil-Inson birinchi xromosomasining ketma-ketligi e‘lon qilindi.
2000 yil - Pseudomonas aruginosa , Arabidopsis thaliana va Drosophila
melanogaster genomlari sekvenlandi.
2001 yil-fevralda ―Science‖ va ―Nature‖ jumallarida inson genomi va uning
tahlillari annotasiyalari e‘lon qilindi.
2002 yil - boshqa organizmlar genom ketma-ketliklari e‘lon qilindi.
Bugungi kunga qadar bioinformatikaga turlicha ta‘riflar beriladi, biroq asosan
bioinformatika deganda turli biologik axborotlarni tahlil qilishda kompyuterdan
foydalanish tushuniladi. Shuningdek «bioinformatika» termini maydoni ham juda
kengaydi va biologik ob‘ektlar bilan bog‘liq barcha matematik algoritmlardan
hamda
biologik
tadqiqotlarda
qo‘llaniladigan
axborotkommunikatsiya
texnologiyalaridan foydalanadi. Bioinformatikada informatikadagi singari amaliy
matematika, statistika va boshqa aniq fanlar usullari qo‘llaniladi. Bioinformatika
shuningdek genetika, molekulyar biologiya, biofizika, ekologiya, va qator tabiiy
fanlar sohalarida foydalaniladi. Bioinformatika o‘z ichiga qo‘yidagilarni oladi:
S qiyosiy genomikada kompyuter tahlilining matematik usullari (genom
bioinformatikasi);
S oqsil strukturalarini bashorat qilish uchun algoritm va dasturlarni ishlab chiqish
(strukturaviy bioinformatika);
S muvofiq hisoblash uslubiyatlari strategiyasi tadqiqoti hamda informatsion
murakkablikning biologik tizimlar tomonidan umumiy boshqarilishi.
Amaliy ma‘noda bioinformatika - bu biologlar manfaatlari uchun xizmat qiladigan
amaliy fandir. Ma‘lumotlarni birlamchi tahlil qilish texnik bioinformatika sohasiga
tegishlidir. Olingan ma‘lumotlarni qayerdadir saqlash va ulardan foydalanish
imkoniyatlarini ta‘minlash zarurati mavjud, jumladan B geni qaysidir jarayonda
qatnashadi va hokazo, bu esa bioinformatika fanining amaliy ahamiyatidan dalolat
beradi.
| 