Биоинформатика

«АСТАНА МЕДИЦИНАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ» АҚ

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Биоинформатика

Орындаған:

                                                           Қабылдаған:

АСТАНА 2017

Жоспар:

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім

1.Зерттеудің негізгі бағыттары

1.1 Генетикалық тізбектерді талдау

1.2 Гендердің аннотациясы

1.3 Есептеу эволюциялық биология

1.4 Биологиялық әртүрлілікті бағалау

1.5 Негізгі биоақпараттық бағдарламалар

2. Биоинформатика және есептеуіш биология

3. Құрылымдық биоинформатика

      III.     Қорытынды

Кіріспе

Биоинформатика - биологиялық деректерді сақтау, жинау, ұйымдастыру және талдау үшін әдістерді дамытып, кемелдендіретін пәнаралық сала. 

Биоинформатиканың әдiстері мен тәсілдік жиынтықтары:

1. Салыстырмалы геномикада (гендiк биоинформатика) компьютер талдауының математикалық әдiстерi.
2. Алгоритмдарды әзiрлеу және (құрылымдық биоинформатика) ақуыздарды кеңiстiктiң құрылымын болжау үшiн керекті бағдарлама.
3. Стратегиялар, тиiстi есептеуiш методологийлердi зерттеу, сонымен бiрге биологиялық жүйелердi ақпараттық күрделiлiктiң ортақ басқаруы.

Генетикалық тiзбектердi талдап, мәлiметтердi алып соны өңдеу биоинформатиканың ең маңызды тақырыптарының бірі болып саналады. 1977 жылдан бастап организмдердің көпшiлiктерi Phi-X174 тiзбегiнде анықталған және сақталынған дерекқорлар.Бұл мәлiметтер ақуыздардың тiзбектерiн анықтау үшiн пайдаланылады.

[pic 1]

 Синхрондау барысында алынған         деректердің үлкен көлемін өңдеу   биоинформатиканың маңызды міндеттерінің бірі болып табылады

1. Зерттеудің негізгі бағыттары

Phi-X174 фагының 1977 жылы жүйелендірілгендіктен, көптеген организмдердің ДНҚ тізбегі деформацияланып, деректер базасында сақталды. Бұл деректер белок тізбектерін және реттеуші аймақтарды анықтау үшін пайдаланылады. Бір немесе бірнеше түрдегі гендерді салыстыру ақуыз функциясының немесе түрлер арасындағы өзара байланыстың ұқсастығын көрсете алады (осылайша, филогенетикалық ағаштар құрастырылуы мүмкін). Деректер санының ұлғаюымен, дәйектемелерді қолмен талдау мүмкін емес. Бүгінде компьютерлік бағдарламалар миллиардтаған нуклеотидтерден тұратын мыңдаған ағзалардың геномын іздеу үшін қолданылады. 
Бағдарламалар әртүрлі түрдегі геномдарда ұқсас ДНҚ тізбектеріне бірдей сәйкес келеді; жиі осындай секциялар ұқсас функцияларды атқарады, ал айырмашылықтар жеке нуклеотидтерді ауыстыру, нуклеотидтерді және олардың «пролапсиды» (жою) сияқты шағын мутациядан туындайды. Бұл теңестірудің бір нұсқасы нақты секвенинг процесінде пайдаланылады. 
Орнына толық нуклеотидті реттілікті (мысалы, генетикалық зерттеу институты алғашқы бактериялық геномын, гемофильдік дәйектілікті пайдаланылған) «фракциялық реттілікті» деп аталатын техника қысқа ДНҚ фрагменттері (ұзындығы әр туралы 600-800 нуклеотид) ретін береді. фрагменттері ұшы жабатын және, дұрыс аралас, толық геномын шығарады. Бұл әдіс тез дәйектілікті нәтижелер береді, бірақ үзінділер құрастыру үлкен геном үшін өте қиын болуы мүмкін. 
Адам геномын талқылау жобасында жиналыс бірнеше ай компьютерлік уақытты алды. Енді бұл әдіс дерлік барлық геномдарда қолданылады және геномды құрастыру алгоритмдері биоинформатиканың ең өткір проблемаларының бірі болып табылады.

Компьютерлік дәйектілікті талдаудың тағы бір мысалы - гендердегі гендер мен реттеуші реттіліктерді автоматты іздеу. Гомогеннің барлық нуклеотидтері белок тізбегін анықтау үшін пайдаланылмайды. Мысалы, жоғары организмдердің геномдарында ДНҚ үлкен сегменттері белоктарды кодтамайды және олардың функционалдық рөлі белгісіз. Геномдық-кодтау аймақтарын анықтау алгоритмдерін жасау қазіргі заманғы биоинформатиканың маңызды міндеті болып табылады. Биоинформатика геномдық және протеомдық жобаларды байланыстыруға көмектеседі, мысалы, белоктарды анықтау үшін ДНҚ тізбегін қолдануға көмектеседі.