Биоинформатика

“ Астана медицина университеті” АҚ

“ Молекулярлық биология және медициналық генетика” кафедрасы

СӨЖ

Тақырыбы: Биоинформатика.

Орындаған: Толенбекова Аружан

Қабылдаған: Жалмаканова Ж.Ж.

Тобы: 114

Астана 2018

Жоспар

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім

1. Биоинформатиканың негізгі бағыттары
2. Биоинформатиканың мақсаттары мен міндеттері
3. Биоинформатикада белсенді қолданылатын пәндер

1. Қорытынды
2. Қолданылған әдебиеттер

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

Биоинформатика деп әдетте компьютерлерді биологиялық есептерді шешу үшін пайдалануды түсінеді. Қазіргі уақытта бұл тек молекулалық биологияның міндеттері. Мұның себебі, соңғы 20-25 жылда биологиялық молекулалардың құрылысы мен жұмыс істеуі туралы (ақуыздар мен нуклеин қышқылдары) шын мәнінде орасан зор тәжірибелік материал жинақталғаны, мысал ретінде адамның генімен келтірілуі жеткілікті. Бұл материал өзінің анализі үшін дамыған компьютерлік әдістерді талап етеді. Сондықтан көптеген әлемдік ғылыми орталықтардағы биоинформатика есептеу молекулалық биологияның синонимі ретінде түсіндіріледі.

Биоинформатика биологияның көптеген салаларының маңызды бөлігі болды. Эксперименталды молекулалық биологияда бейнелерді жасау және сигналдарды өңдеу сияқты биоинформатика әдістері көптеген бастапқы деректерден пайдалы нәтижелер алуға мүмкіндік береді. Геномика және геномика саласында биоинформатика геномдар мен байқалатын мутацияларды ретке келтіру мен аннотациялауға көмектеседі. Ол биологиялық әдебиеттен алынған деректерді талдауда және биологиялық және генетикалық онтологияларды дамытуда биологиялық деректерді ұйымдастыру және сұрау бойынша рөл атқарады. Ол генді талдауда, ақуыз экспрессиясында және реттеуде рөл атқарады. Биоинформатика құралдары генетикалық және геномдық мәліметтерді салыстыруда және жалпы молекулалық биологияның эволюциялық аспектілерін түсінуде көмектеседі. Жалпы, ол жүйелік биологияның маңызды бөлігі болып табылатын биологиялық жолдар мен желілерді талдауға және каталогтауға көмектеседі. Құрылымдық биологияда, ол ДНҚ, РНҚ және белокты құрылымдарды симуляция және моделдеу, сондай-ақ молекулалық өзара әрекеттесулер көмектеседі.

1970 жылы Полина Хогевег Биологиялық жүйелердегі ақпаратты берудің, сақтаудың және өңдеудің маңызды рөлін мойындауға сүйене отырып, оны биотикалық жүйелердегі ақпараттық процестерді зерттеу ретінде анықтай отырып, "биоинформатика" терминін енгізді. Бұл анықтама биоинформатика биофизикамен (Биологиялық жүйелердегі физикалық процестер туралы ілім) немесе биохимиямен (Биологиялық жүйелердегі химиялық процестер туралы ілім) параллельді жүргізеді .

"Геномдық революцияның" басында "биоинформатика" термині қайта ашылды және биологиялық ақпаратты сақтауға арналған деректер базасын құру мен техникалық қызмет көрсетуді белгілейді.

Биоинформатиканың әдiстері мен тәсілдік жиынтықтары:

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

Биоинформатиканың негізгі бағыттары

• Есептеу геномдық биоинформатика
• Құрылымдық биоинформатика
• Деректер базасымен жұмыс

Генетикалық жүйелермен жұмыс

• Тізбектерді теңестіру;
• Көптеген тегістеуді құру;
• Байланыстыру бағыттарын болжау;
• Нуклеотидті және аминқышқыл тізбектерін салыстыру;
• РНҚ және ақуыздардың кеңістіктік құрылымын болжау;
• Геномдарды салыстырмалы талдау;
• Жіберілген гендерді және т. б. іздеу.

Бактерияның алғашқы геномы 1995 жылы толығымен секвенирленді. Содан бері ДНҚ секвенирлеу әдістерінің дамуы арқасында тірі организмдердің көптеген түрлерінің, соның ішінде адамның, шимпанзенің, өсімдіктердің бірнеше түрлерінің, дрозофиланың, Пекар ашытқыларының және көптеген бактериялардың генімен нуклеотидті бірізділік анықталды.

Геномдық мәліметтерден басқа, кейде базалардың осы екі түрі бір-біріне біріктірілуі мүмкін, бірақ протеомдық деректер базасы да бар. Протеомдық деректер базасында (олардың ішіндегі ең танымал және сапалы – Swiss-Prot) ақуыздың атауы бойынша аминқышқыл тізбегін табуға болады және керісінше, егер осы ақуыз үшін олар белгілі болса, екінші, үшінші және төртінші құрылымды және ақуыздың функциясы, оның жасушаішілік орналасуы, басқа ақуыздармен және т. б. өзара әрекеттесуі туралы ақпаратты табуға болады.