Біяінфарматыкі

За апошнія некалькі дзесяцігоддзяў, асноўныя дасягненні ў галіне малекулярнай біялогіі, у спалучэнні з дасягненнямі ў галіне геномныя тэхналогій, прывялі да выбухнага росту ў біялагічнай інфармацыі, якая паступае ад навуковай супольнасці. Гэты патоп геномной інфармацыі, у сваю чаргу, прывяло да абсалютным патрабаваннем для кампутарызаваны баз даных для захоўвання, арганізацыі, і індэкс дадзеных і спецыялізаваныя прылады для прагляду і аналізу даных.

Што такое біялагічных баз дадзеных?

Біялагічныя базы дадзеных вялікіх, арганізаваных цела пастаянных дадзеных, як правіла, звязаных з кампутарным праграмным забеспячэннем, распрацаваным для абнаўлення, запыту і атрымання кампанентаў дадзеных, якія захоўваюцца ў сістэме. Простая база дадзеных можа быць адзін файл, які змяшчае шмат запісаў, кожная з якіх уключае ў сябе той жа набор інфармацыі. Напрыклад, запісы, звязаныя з нуклеотидной паслядоўнасці базы дадзеных звычайна змяшчае такую ??інфармацыю, як імя кантакту, ўваходны паслядоўнасці з апісаннем тыпу малекул, навуковая назва арганізма крыніца, з якога ён быў ізаляваны, і часта, літаратуры цытаты звязаныя з паслядоўнасцю.

• лёгкі доступ да інфармацыі
  
  
• спосаб здабывання толькі тое, што інфармацыю, неабходную для адказу на канкрэтны пытанне біялагічнай

У NCBI, многія з нашых баз дадзеных звязаныя паміж сабой праз унікальны пошуку і пошукавай сістэмы, завуць Entrez. Entrez (Ahn 'латок выяўлены) дазваляе карыстальніку не толькі доступ і здабываць інфармацыю з адной базы дадзеных, але для доступу да інтэграванай інфармацыі з шматлікіх NCBI баз дадзеных. Напрыклад, база дадзеных Entrez Бялок пашытага ў базу дадзеных Entrez таксанаміі. Гэта дазваляе даследніку знайсці таксанамічных інфармацыі (таксаномія падзелу прыродазнаўчых навук, якая займаецца класіфікацыяй жывёл і раслін) для відаў, з якіх бялок паслядоўнасць была атрыманая.

Што такое Біяінфарматыка?

Біяінфарматыка галіне навукі, у якой біялогія, інфарматыка і інфармацыйныя тэхналогіі зліваюцца ў адну дысцыпліну. Канчатковая мэта поле для таго, каб адкрыццё новых біялагічных разуменне, а таксама для стварэння глабальнай пункту гледжання, з якіх аб'ядноўвае прынцыпы ў біялогіі можна адрозніць. У пачатку "геномной рэвалюцыі", біяінфарматыкі заклапочанасць стварэнне і вядзенне базы дадзеных для захоўвання інфармацыі аб біялагічных, такіх як паслядоўнасцяў нуклеатыдаў і амінакіслот. Развіццё гэтага тыпу базы дадзеных удзельнічаюць не толькі дызайн, але пытанні развіцця складаных інтэрфейсаў якой даследчыкі маглі як да існуючым дадзеных, а таксама прадставіць новыя або перагледжаныя дадзеныя.

Аднак у канчатковым рахунку, уся гэтая інфармацыя павінна быць аб'яднаныя, каб сфармаваць поўнае ўяўленне аб нармальнай клетачнай дзейнасці, з тым, што даследчыкі могуць вывучаць, якім чынам гэтыя мерапрыемствы змяняюцца ў розных хваравітых станаў. Такім чынам, вобласці біяінфарматыкі развілася такая, што найбольш актуальнай задачай у цяперашні час уключае ў сябе аналіз і інтэрпрэтацыю розных тыпаў дадзеных, у тым ліку нуклеотидных і амінакіслотных паслядоўнасцяў, бялковых даменаў, і бялковых структур. Сам працэс аналізу і інтэрпрэтацыі дадзеных называецца вылічальнай біялогіі. Важна суб-дысцыплін ў галіне біяінфарматыкі і вылічальнай біялогіі ўключаюць:

• распрацоўка і ўкараненне інструментаў, якія дазваляюць эфектыўнага доступу і выкарыстання і кіравання, розных відаў інфармацыі



• распрацоўка новых алгарытмаў (матэматычных формул) і статыстыка, з якой для ацэнкі адносінаў паміж членамі вялікіх набораў дадзеных, такія як метады для выяўлення генаў у паслядоўнасці, прадказаць структуру бялку і/ці функцыі, і бялковых паслядоўнасцяў кластара ў сем'ях звязаных паслядоўнасцяў

Чаму Біяінфарматыка так важна?

• больш глабальнай пункту гледжання ў доследна-канструктарскіх



• Здольнасць выняць выгаду з новых тэхналогій баз даных па здабычы - працэс, пры якім правяраемых гіпотэз ствараюцца ў дачыненні функцыі або структуры гена або бялку інтарэсаў шляхам выяўлення аналагічных паслядоўнасцяў у лепшым характарызуецца арганізмаў

Эвалюцыйная біялогія

Новы погляд у малекулярных асноў захворвання можа зыходзіць ад расследавання функцыі Гамалогія гена хваробы ў мадэльных арганізмаў. У гэтым выпадку, Гамалогія спасылаецца на двух генаў, якія маюць агульную эвалюцыйную гісторыю. Навукоўцы таксама выкарыстоўваюць тэрмін Гамалогія, або гамалагічныя, каб проста азначае, падобна, незалежна ад эвалюцыйных адносін.

Не менш цікавай з'яўляецца магчымасць выяўлення эвалюцыйных адносін і мадэляў розных формаў жыцця. З дапамогай нуклеотидных і бялковых паслядоўнасцяў, павінна быць магчымасць знайсці радавыя сувязі паміж рознымі арганізмамі. Да гэтага часу, вопыт вучыць нас, што цесна звязана арганізмы маюць падобныя паслядоўнасці і, што больш аддаленым сваяцтве арганізмаў больш розных паслядоўнасцяў. Вавёркі, якія паказваюць значнае захаванне паслядоўнасці, з указаннем ясна эвалюцыйныя адносіны, як кажуць, да таго ж сямейства бялкоў. Вывучаючы бялок зморшчыны (розных будаўнічых блокаў бялку) і сем'яў, навукоўцы могуць рэканструяваць эвалюцыйную сувязь паміж двума відамі і для ацэнкі часу разыходжанні паміж двух арганізмаў з апошняга іх візіту быў агульны продак.

Вавёркі Мадэляванне

Працэсе эвалюцыі прывяло да вытворчасці паслядоўнасцяў ДНК, якія кадуюць бялкі са спецыфічнымі функцыямі. У адсутнасць бялку структуру, якая была вызначана метадам рэнтгенаўскай крышталяграфія ці ядзернай магнітнага рэзанансу (ЯМР), даследчыкі могуць паспрабаваць прадказаць трохмерную структуру бялку або выкарыстання малекулярнай мадэлявання. Гэты метад выкарыстоўвае эксперыментальна бялковых структур (шаблонаў) для прагназавання структуры іншы бялок, які мае аналагічныя амінакіслотны паслядоўнасці (мэта).

Хоць малекулярнай мадэлявання не могуць быць менш дакладнымі ў вызначэнні структуры бялку як эксперыментальныя метады, ён па-ранейшаму надзвычай карысныя ў справе прапановы і тэсціравання розных біялагічных гіпотэз. Малекулярнай мадэлявання і служыць адпраўным пунктам для даследчыкаў, якія жадаюць пацвердзіць структуры праз рэнтгенаўскай крышталяграфія і ЯМР-спектраскапіі. Паколькі розныя геному праекты вырабляць больш паслядоўнасці і таму, што раман бялку зморшчыны і сем'яў у цяперашні час вызначаецца, вавёрка мадэлявання будзе станавіцца ўсё больш важным інструментам для навукоўцаў, якія працуюць зразумець нармальнай і хвароб звязаных працэсаў у жывых арганізмах.

Геном карт

Геномную карты служаць лесу для арыентацыі паслядоўнасці інфармацыі. Некалькі гадоў таму даследчык жадаючых лакалізацыі гена, або нуклеотидной паслядоўнасці, быў вымушаны ўручную карту геному вобласці інтарэсаў, шмат часу і часта карпатлівы працэс. Сёння, дзякуючы новым тэхналогіям і прыток паслядоўнасці дадзеных, колькасць высакаякаснай, геному карты даступныя для навуковага супольнасці для выкарыстання ў сваіх даследаваннях.

Камп'ютэрызаванай карты робяць гена паляванне хутчэй, танней і больш практычным для амаль любога навукоўца. Увогуле, навукоўцы спачатку выкарыстоўваць генетычную карту прызначыць гена адносна невялікую плошчу храмасомы. Яны будуць выкарыстоўваць фізічную карту для вывучэння цікавіць нас вобласці зблізку, каб вызначыць дакладнае месцазнаходжанне гена. У святле гэтых дасягненняў, цяжар даследчыка ссоўваецца з адлюстраваннем геному або геномныя вобласці, якія прадстаўляюць інтарэс для навігацыі велізарная колькасць вэб-сайтаў і баз дадзеных.

Map Viewer: Інструмент для візуалізацыі цэлых геномаў або аднамесны Храмасомы

NCBI's Map Viewer з'яўляецца інструментам, які дазваляе карыстальніку праглядаць у поўны геном арганізма, інтэграваныя карты для кожнай храмасомы (пры наяўнасці), і/або паслядоўнасць дадзеных геномной вобласці інтарэсаў. Пры выкарыстанні Map Viewer, даследчык мае магчымасць выбраць альбо "цэлага геному Адчыніць" або "храмасомы або Map View". Геном адлюстроўваюцца схемы для ўсіх храмасом арганізма, у той час як Map View паказвае адзін або больш падрабязныя карты для адной храмасоме. Калі больш чым адна карта існуе для храмасомы, Map Viewer дазваляе адлюстроўваць гэтых карт адначасова.