|
Adabiyot:
1. TIOBE Index, elektron resurs (24.11.2021): https://www.tiobe.com/tiobe-
index/
292
BIOINFORMATIKA FANINI O‘QITISHDA
AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
Badalhodjayev To‘lqinjon Ikromiddinovich,
ADU, Informatika o‘qitish metodikasi kafedrasi o‘qituvchisi
Annotatsiya. Maqolada bioinformatikaning maqsad va vazifalari keltirilgan.
Hisoblash biologiyasida qo‘llaniladigan asosiy usul va yondashuvlar yoritilgan.
Bioinformatika fani asosida sezilarli darajada osonlashtirishi va tezlashtirishi mumkin
bo‘lgan sohalar ko‘rsatilgan. Makromolekulalarni to‘liq, chuqur tahlil qilish,
ligandlar va bog‘lanish joylarini ishlab chiqish va modellashtirish uchun asosiy
paketlar va dasturiy vositalar ko‘rib chiqiladi.
Kalit so‘zlar: bioinformatika, proteomika, vizualizatsiya, makromolekulalar.
Bioinformatika (hisoblash biologiyasi) -
DNK/RNKdagi nuklein
kislotalarning yoki oqsillardagi aminokislotalarning ketma-ketligini, ularning
evolyutsiyasini, yuqoridagi makromolekulalar qurilish qonuniyatlarini,
elementlar ketma-ketligi va makromolekulalarning fazoviy tuzilishi o‘rtasidagi
munosabatni o‘rganuvchi fan [1]. Evropa bioinformatika institutining ta'rifiga
ko‘ra, bioinformatika bu biologiya ma'lumotlarini boshqarish va ularni tahlil
qilish uchun kompyuter texnologiyalarini qo‘llashdir [2]. Ushbu ta'rif biologik
ma'lumotlarni olish, to‘plash, tahlil qilish va saqlash uchun kompyuterlar va
axborot texnologiyalaridan foydalanishni nazarda tutadi.
Bioinformatikaning asosiy maqsadi – biologik jarayonlarni tushunishning
sodda yo‘llarini izlab topishga ko‘maklashishdan iborat.
Bioinformatika quyidagi masalalarni xal etishda qo‘llaniladi:
1.
Oqsil va nuklein kislotalarni birlamchidan to uchlamchi strukturalari
haqidagi ma’lumotlarni saqlash va boshqarish;
2.
Praymerlarni konstruksiyalarini yaratish;
3.
Ma’lum bir gen maxsulotlarining vazifasini taxmin qilish.
Oqsillarning birlamchi strukturasi xaqidagi ma’lumotlar asosida ikkilamchi
va uchlamchi strukturasini aytib berish va modellashtirish amalga oshiriladi.
Bioinformatikada oqsillardagi aminokislotalarning ketma-ketligini tahlil
qilish uchun qo‘llaniladigan eng muhim usul tartiblash va tekislashdir. Juftlik va
ko‘plik tekislash, yani mahalliy va global tekislashlar mavjud. Usulning
mohiyati shundaki, ikki yoki undan ortiq ketma-ketlikda bir xil yoki o‘xshash
joylar uchun qidiruv amalga oshiriladi.
Bioinformatikaning asosiy yo‘nalishlari:
293
genom bioinformatikasi - solishtirma genomikada kompyuter tahlilining
matematik usullaridan foydalaniladi;
strukturali bioinformatika - oqsillarning fazoviy strukturasini aniqlovchi
algoritm va dasturlarni ishlab chiqadi;
hisoblash usullari asosida tadqiq etish va biologik tizimlardagi murakkab
axborotlarni umumiy boshqarishdan iborat.
Zamonaviy bioinformatsion ma’lumotlar bazalarining tarkibiga genlar
ketma–ketligi, matnli tavsiflar, ontologiyalarning belgilari va klassifikatsiyasi,
sitatalar va jadvalli ma’lumotlar kiradi.
Internet tarmog‘i orqali ma’lumotlar bazasini avtomatlashgan to‘ldiriluvchi
sistemasi yordamida qisqa tavsiflangan ketma-ketliklar yordamida to‘ldirilib
boriladi.
Ma’lumotlar bazalarini ularda joylashtirilgan axborotlar turi va sifatiga qarab
arxiv ma’lumotlar bazasi va ma’lumotlar bazasi ustidan nazoratni amalga
oshiruvchilar guruxlariga ajratish mumkin.
DNK, RNK va oqsil ketma–ketliklarini solishtiruvchi uch eng yirik electron
malumotlari bazalari mavjud, bular:
NCBI – Milliy Biotexnologiya Axborot Markazi (Gen bank va boshqa
ma’lumotlar bazasi).
EBI– yevropa bioinformatiklar instituti (EMBL va boshqa ma’lumotlar
bazasi)
DDBJ– Yaponiya DNK elektron ma’lumotlar bazasi.
Biologik ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish va intuitiv tarzda taqdim etish
hisoblash biologiyasining asosiy masalalaridan biridir. Ma'lumki, inson 90%
ma'lumotlarni ko‘rish organlaridan oladi, shuning uchun tadqiqotchilar
makromolekulalar va ularning komplekslarini vizualizatsiya qilish va boshqarish
imkonini beradigan vositalarga ega bo‘lishlari juda muhimdir.
Oqsillarning fazoviy tuzilmalari, ularning guruhlari, "oqsil-DNK", "oqsil-
ligand" komplekslari bilan samarali ishlash uchun, ma'lumotlar bazasidan
kerakli tuzilmalarni tanlash va o‘rganilayotgan molekula yoki guruhni tushunish
va tahlil qilish uchun qulay shaklda ko‘rsatish imkonini beruvchi maxsus
dasturiy ta'minotlar mavjud. Bugungi kunda oqsillarni vizualizatsiya qilish va
modellashtirish uchun kuchli imkoniyatlarga ega bo‘lgan eng mashhur va bepul
dasturiy ta'minot Shveytsariya bioinformatika instituti tomonidan ishlab
chiqilgan DeepView-Swiss PDB Viewer hisoblanadi.
Hozirgi vaqtda tibbiyotning yutuqlari bevosita molekulyar darajada sodir
bo‘layotgan jarayonlarni tushunishga bog‘liq. Odamning immunitet tanqisligi
virusi va saratonga qarshi dori vositalarini yaratish kabi eng dolzarb
294
yo‘nalishlarga oid zamonaviy tadqiqotlar transkripsiyani boshqaradigan genlar,
oqsillar va bu jarayonlarni tartibga solish mexanizmlari darajasida amalga
oshirilmoqda. Shunday qilib, yaqin o‘n yilliklarda biologiya, tibbiyot va axborot
texnologiyalari o‘rtasidagi aloqa mustahkamlanadi, shuning uchun
universitetlarda bioinformatika fanini o‘qitish alohida ahamiyatga ega.
Do'stlaringiz bilan baham: |
