«биоинформатикага муқаддима»

Таянч атамалар: оқсилнинг учламчи структураси, биополимерлар, консерватив 
доменлар, FASTA формати, BLAST дастури, рентгеноструктуравий анализ, оқсил 
доменлари, SwissProt маълумотлар базаси. 
Зарур жиҳозлар: мультимедиа воситалари, компъютер, интерактив доска, мавзуга 
тегишли тақдимот, видеоматериаллар. 
Мавзу бўйича муаммолар:  
1. Маълум бир филогенетик гуруҳларга хос бўлган оқсил тахланишларини аниқлаш 
2. Алоҳида 
организмларда кузатиладиган оқсил тахланишлари ўртасидаги 
умумийликларни ўрганиш 
3. Қариндош организмлар учун умумий бўлган анологик тахланишлар нисбатини 
аниқлаш 
Маъруза мавзусининг қисқача баѐни: 
Иккиламчи структурани айтиб бериш учун учта асосий йўналиш мавжуд: 
1. Шу кунгача маълум бўлган учламчи структуралардан олинган параметрларни 
қўлловчи эмперик статистик ѐндашувлар 
2. Водород боғлар потенсиали, заряд, гидрофоблик, тахланганлик даражаи каби физик –
кимѐвий хусусиятларга асосланган усуллар 
3. Иккиламчи структурани тахмин қилиш учун гомологик оқсилларнинг маълум бўлган 
структураларидан фойдаланувчи, башорат қилувчи алгоритмлар.
Енг яхши усуллардан бири стандарт эмперик методлар –Чон ва Фасманга асосланиб, 
гомологик бўлмаган оқсиллардаги мумкин бўлган конформациялардан фойдаланади. 
Лекин, унинг ҳам ишончлилик даражаси у қадар юқори эмас -65%. Бу конформацион 
потенциалларни баҳолаш учун қўлланилувчи маълумот базалари адекватлик 
даражасининг кичиклиги билан белгиланади.

---

Молекуляр моделлаштириш –молекулалар структурасини ва унинг ҳусусиятлари 
ҳақидаги маълумотларга таянган ҳолда унинг молекуласини визуаллаштириш 
жараѐнидир. Бунинг натижасида молекулаларнинг фазовий структурасини намоѐн этувчи 
учламчи структуралар шаклланади. Молекуляр моделлаштириш усуллари компютерли 
кимѐ, ҳисоблаш биологияси ва молекуляр системалардаги боғланишларнинг типларини 
индивидуал кўринишда тасвирлаш учун қўлланилади. 
Оддий тизимларни молекуляр моделлаштириш жараѐнида ҳисоблаш ишлари қўлда 
бажарилиши мумкин. Лекин, мураккаб тизимларни молекуляр моделлаштириш жараѐнида 
айниқса, 
молекуляр 
динамикасини 
тадқиқ 
этиш 
жараѐнида 
ҳисоблаш 
ва 
визуаллаштиришнинг компютерли усулларидан фойдаланилади. Бундай техника 
компютерли молекуляр моделлаштириш деб номланади ( инглизчада Сomputer Assisted 
Molecular Modeling-CАММ). Молекуляр моделлаштиришнинг асосий белгиси бу 
системаларни кичик қисмлар асосида, атомлар ѐки унча катта ўлчамга эга бўлмаган 
атомлар гурухи ҳисобланади. Айнан шу ҳусусияти билан молекуляр моделлаштириш 
электронлар ҳам ҳисобга олинадиган квант кимѐсидан фарқланади.
Молекуляр механика –молекуляр моделлаштиришнинг бир усули боўлиб, моделнинг 
физик асосларини очиб бериш учун классик механика қонунларидан фойдаланилади. 
Атомлар мос равишдаги зарядлар билан ифодаланади. Қўшни атомлар орасидаги 
боғланишлар молекулага ҳос кимѐвий боғлар воситасида мустахкам бўлади ва Ван-дер-
Валс кучлари ѐрдамида бу боғлар янада мустахкамланади. электростатик боғланишлар 
Кулон қонуни асосида тушунтирилади. Фазодаги атомларга Декарт ѐки ички 
кординаталари бириктирилади: динамик ҳисоблашларда тезлик ва мос келувчи ҳарорат 
киритилиши мумкин. Молекуляр динамик ҳисоблашлар бошқа томондан системанинг 
вақтга нисбатан функсия кўринишида намоѐн этади. Минималлаштириш ва молекуляр 
динамика учун Нютоннинг иккинчи қонуни қўлланилади. Ҳаракатнинг бу қонунини турли 
алгоритмлар воситасида интегралланиши атомларнинг фазодаги ва вақт бирлиги ичидаги 
треакториясининг олинишига олиб келади. Атомга таъсир этувчи куч потенсиал 
энергиянинг манфий ҳосилали функсияси сингари аниқланади. 
Молекулалар вакуумда моделлаштирилиши мумкин ва шу билан бирга эритувчи, 
масалан сув воситасида ҳам бажарилиши мумкин. Ваакумдаги системаларнинг 
қийматлари „газ фаза―даги ҳисоблашлар, шунингдек эритувчи молекуласини ўз ичига 
олувчи қийматларни „аниқберилган эритувчи билан― қийматлари деб аталиши мумкин.
Ҳисоблашларнинг бошқа гурухи эритувчининг мавжудлигини аниқ бўлмаган эритувчи 
билан― қийматлар деб аталувчи потенсиал функсиянинг қўшимча аъзолари билан ҳисобга 
олинади.
Ҳозирги кунда молекуляр моделлаштириш методлари ноорганик, биологик ва 
полимер системаларнинг термодинамикаси, динамикаси ва структураларини ўрганишда 
қўл келмоқда. Биологик нуқтаи назардан оқсилларнинг барқарорлиги, конформацион 
ўзгаришлар ва оқсиллар, ДНК, мембраналардаги молекуляр таниш муаммолари 
молекуляр моделлаштириш усуллари асосида ўрганилади.