I bob Bioinformatikaning ta’rifi 1 Bioinformatikaning tug'ilish tarixi

1.2. Bioinformatikaning asosiy ilovalari
Hozirgi vaqtda uni ikki guruhga, ya'ni usullarga bo'lish mumkin qiyosiy oqsil modellashtirish va de novo modellashtirish usullari. modellashtirish
qiyosiy oqsil modellashtirish tuzilishini bashorat qiladi boshqa oqsilning ma'lum tuzilishiga asoslangan oqsil. Noto'g'ri Ushbu usulning qo'llanilishidan biri homologik modellashtirishdir (homologiya modellashtirish), ya'ni o'xshashliklarga asoslangan oqsilning uchinchi darajali tuzilishini bashorat qilish
oqsillarning birlamchi tuzilishi. Gomologik modellashtirish ana shu nazariyaga asoslanadi
Ikki gomologik oqsil juda o'xshash tuzilishga ega
boshqa. Ushbu usulda oqsilning tuzilishi (maqsadli protein deb ataladi)
boshqa oqsillar (shablon oqsillari) tuzilishi asosida aniqlanadi.
ma'lum va maqsadli oqsil bilan ketma-ketlik o'xshashligiga ega.
Bundan tashqari, qiyosiy modellashtirishning yana bir qo'llanilishi protein iplaridir
asosiy ketma-ketlik o'xshashligisiz strukturaviy o'xshashlikka asoslangan.
Proteinli ipning fonida oqsil tuzilishi ko'proq evolyutsiya jarayonida oqsil ketma-ketliklariga qaraganda saqlanib qolgan; qaysi hududlar
oqsil funktsiyasi uchun uning tuzilishini saqlab qolish uchun muhimdir. Yaqinlashishda ulardan aminokislotalar ketma-ketligi uchun eng mos tuzilma
mavjud bo'lgan barcha turdagi oqsil uch o'lchovli tuzilmalardan tanlangan. Protein iplarini ajratish usullarini aniqlashga intiladi
muvofiqlik darajasi.
De novo yoki ab initio yondashuvda, oqsil tuzilishi
tuzilishi bilan solishtirmasdan uning birlamchi ketma-ketligidan aniqlanadi
boshqa oqsillar. Ushbu yondashuvda ko'plab imkoniyatlar mavjud,
masalan dan oqsilni katlama (katlama) jarayoniga taqlid qilish orqali
uning birlamchi ketma-ketligi uchinchi tuzilishga (masalan, simulyatsiya orqali
molekulyar dinamika) yoki oqsil energiya funktsiyalarini global optimallashtirish orqali.
Ushbu protseduralar odatda hisoblash jarayonini talab qiladi
intensiv, shuning uchun hozirda u faqat strukturani aniqlashda qo'llaniladi
kichik oqsillar. Yengish uchun bir nechta urinishlar qilingan
Bunday hisoblash resurslarining etishmasligi, masalan, bilan
superkompyuter (masalan, IBMning Blue Gene superkompyuteri) yoki
taqsimlangan hisoblash (masalan, loyiha Folding@home).
d. Gen ifodasini tahlil qilish Gen ifodasi bir qator tarjima jarayonlaridir
genetik ma'lumot (DNK yoki RNKdagi asosiy ketma-ketliklar shaklida)
oqsillarga, shuningdek, fenotiplarga aylanadi. Olingan ma'lumotlar
genetik material organizm uchun hech narsani anglatmaydi, agar u bo'lmasa
fenotip shaklida ifodalanadi. Gen ifodasini aniqlash mumkin
mRNK darajasini turli usullar bilan o'lchash (masalan
mikroarray yoki Gen ifodasining ketma-ket tahlili ["Serial tahlil
Gen ifodasi", SAGE]). Ushbu usullar odatda qo'llaniladi
ko'p genlarning ifodasini o'lchaydigan keng ko'lamli gen ekspresyon tahlili
(hatto genomlar) va katta hajmdagi ma'lumotlarni hosil qiladi. usullari
uchun ma'lumotlarga nisbatan ma'lumotlarni qazib olish (ma'lumotlar qazib olish) qo'llaniladi ma'lumot beruvchi naqshlarni oling. Masalan, usullar
taqqoslashlar genlar orasidagi ifodani solishtirish uchun ishlatiladi;
uchun esa klasterlash usullari (klasterlash) qo'llaniladi gen ekspresyonining o'xshashligi asosida ma'lumotlarni qismlarga ajratish. Filogenetik tahlil Filogenetika munosabatlarni o'rganadi molekulyar tahlil orqali turli organizmlar o'rtasidagi qarindoshlik va morfologiya. Ichida texnikaning jadal rivojlanishi bilan
Molekulyar biologiya, masalan, PCR (polimeraza zanjiri reaktsiyasi) va
DNK ketma-ketligi, filogenetik tadqiqotlarda DNK ketma-ketliklaridan foydalanish juda yaxshilandi va barcha darajalarda ishladi oilalar, avlodlar va turlar kabi taksonomiya.
Filogenetik tadqiqotlarda DNK ketma-ketliklaridan foydalanish bo'yicha asosiy fikrlar vaqtga ko'ra nukleotid asoslarning o'zgarishi bor, shuning uchun
sodir bo'layotgan evolyutsiya tezligini baholay oladi va qila oladi bir guruh organizmlar o'rtasidagi evolyutsion munosabatlarni qayta tikladi va boshqa. Oldin ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan bir qator taxminlar mavjud tahlil qilish uchun DNK yoki oqsil ketma-ketligi ma'lumotlaridan foydalanish, shu jumladan, ya'ni
(1) ketma-ketliklar ma'lum bir manbadan, xoh yadrodan, xoh xloroplastdan kelib chiqadi yoki mitoxondriya;
(2) ketma-ketliklar gomologik (bitta ajdoddan olingan).
ajdod);
(3) ketma-ketliklar bir xil evolyutsiya tarixiga ega (masalan, yo'q
yadro va mitoxondriyal DNK aralashmasidan);
(4) har bir ketma-ketlik erkin rivojlanadi.
Molekulyar filogenetik tahlil - bu bosqichma-bosqich jarayon
natijaga erishish uchun DNK yoki oqsil ketma-ketligi ma'lumotlarini qayta ishlash
a ning evolyutsion munosabatlarini baholashni tavsiflaydi
organizmlar guruhi. Tahlil qilishda kamida uchta muhim bosqich mavjud
molekulyar filogenetika, ya'ni ketma-ketlikni moslashtirish, daraxtlarni qayta tiklash filogenetika va filogenetik daraxtlarni statistik testlar bilan baholash.