Táimid ag caint faoi dhaoine na todhchaí a dhéanfaidh an dáta mór orgánach a dhéanamh amach. Le fiche bliain anuas, tá méadú mór tagtha ar an méid sonraí bitheolaíocha is féidir a anailísiú mar gheall ar sheicheamhú an ghéanóim daonna. Roimhe seo, níorbh fhéidir linn a shamhlú fiú go mbainfí úsáid as an bhfaisnéis atá stóráilte inár gcuid fola go litriúil, go bhféadfaí ár dtionscnamh a chinneadh, seiceáil conas a imoibríonn an comhlacht le drugaí áirithe, agus fiú ár n-oidhreacht bhitheolaíoch a athrú.
Seo agus altanna eile le feiceáil den chéad uair i ar ár suíomh Gréasáin. Bain sult as léamh.
Tá tréithe an mheán-bhithfhaisnéiseora mar an gcéanna leo siúd atá ag ríomhchláraitheoir - súile dearga, posture cromáin agus marcanna ó chupáin caife ar an deasc. Mar sin féin, ag an tábla seo níl an obair ar halgartaim agus orduithe teibí, ach ar chód an dúlra féin, ar féidir go leor a insint dúinn faoi dúinn agus an domhan thart orainn.
Déileálann speisialtóirí sa réimse seo le méideanna ollmhóra sonraí (mar shampla, tógann torthaí seicheamhú genome duine amháin thart ar 100 ghigibheart). Dá bhrí sin, teastaíonn cur chuige agus uirlisí Eolaíocht Sonraí chun raon faisnéise den sórt sin a phróiseáil. Tá sé loighciúil gur cheart go dtuigfeadh bithfhaisnéiseoir rathúil ní hamháin bitheolaíocht agus ceimic, ach freisin modhanna anailíse sonraí, staitisticí agus matamaitic - déanann sé seo a ghairm go hannamh agus ar an éileamh. Tá gá go háirithe le speisialtóirí den sórt sin i réimsí na míochaine nuálaíocha agus na forbartha drugaí. Tá fathaigh teicneolaíochta cosúil le IBM agus Intel , tiomanta do staidéar na bithfhaisnéisíochta.
Cad a thógann sé chun bheith i do bhithfhaisnéiseoir?
- Bitheolaíocht agus Ceimic (leibhéal ollscoile);
- Matstat, ailgéabar líneach, teoiric na dóchúlachta;
- Teangacha ríomhchlárúcháin (Python agus R, go minic ag baint úsáide as C++ freisin);
- Maidir le bithfhaisnéisíocht struchtúrach: anailís matamaitice agus teoiric na gcothromóidí difreálach a thuiscint.
Is féidir leat dul isteach i réimse na bithfhaisnéisíochta le cúlra bitheolaíoch agus eolas ar ríomhchlárú agus matamaitic. Don chéad cheann, tá sé oiriúnach oibriú le cláir bhithfhaisnéisíochta réamhdhéanta, don dara ceann, próifíl níos algartamaí den speisialtacht.
Cad a dhéanann bithfhaisnéiseoirí?
Tá bithfhaisnéisíocht nua-aimseartha roinnte ina dhá phríomhbhrainse - bithfhaisnéisíocht struchtúrach agus bithfhaisnéisíocht seicheamhach. Sa chéad chás, feicimid duine ina shuí os comhair ríomhaire agus ag rith cláir a chuidíonn le staidéar a dhéanamh ar rudaí bitheolaíocha (mar shampla, DNA nó próitéiní) i léirshamhlú 3D. Tógann siad samhlacha ríomhaire a fhágann gur féidir a thuar conas a idirghníomhóidh móilín drugaí le próitéin, cad é an chuma atá ar struchtúr spásúil próitéine i gcill, cad iad na hairíonna atá ag an móilín a mhíníonn a idirghníomhaíochtaí le struchtúir cheallacha, etc.
Úsáidtear modhanna struchtúracha bithfhaisnéisíochta go gníomhach san eolaíocht acadúil agus sa tionscal araon: tá sé deacair cuideachta chógaisíochta a shamhlú gur féidir a dhéanamh gan speisialtóirí den sórt sin. Le blianta beaga anuas, tá modhanna ríomhaireachta simplithe go mór ar an bpróiseas cuardach a dhéanamh ar dhrugaí féideartha, rud a fhágann gur próiseas i bhfad níos tapúla agus níos saoire é forbairt cógaisíochta.
SARS-CoV-2 RNA-spleách RNA polymerase (ar chlé), chomh maith lena chomhlachas leis an déphléacsacha RNA.
Cad is genome ann?
Is é an genome an fhaisnéis go léir faoi struchtúr oidhreachtúlacht orgánach. I mbeagnach gach neach beo, is é DNA iompróir an ghéanóm, ach tá orgánaigh ann a tharchuireann a gcuid faisnéise oidhreachtúil i bhfoirm RNA. Cuirtear an genome ar aghaidh ó thuismitheoirí go leanaí, agus le linn an phróisis tarchurtha seo, féadann earráidí ar a dtugtar sócháin tarlú.
Idirghníomhaíocht an remdesivir drugaí leis an RNA-spleách RNA polymerase den víreas SARS-CoV-2.
Déileálann bithfhaisnéisíocht seicheamhach le leibhéal níos airde d’ábhar beo a eagrú – ó núicléatídí aonair, DNA agus géinte, go géanóim iomlána agus a gcuid comparáidí lena chéile.
Samhlaigh duine a fheiceann sraith litreacha na haibítre os a chomhair (ach ní litir shimplí é, ach ceann géiniteach nó aimínaigéad) agus a lorgaíonn patrúin iontu, á mhíniú agus á ndeimhniú go staitistiúil, ag baint úsáide as modhanna ríomhaireachta. Míníonn bithfhaisnéisíocht seicheamh cén sóchán a bhaineann le galar ar leith nó cén fáth a charnann substaintí díobhálacha i fuil othair. Chomh maith le sonraí leighis, déanann bithfhaisnéiseoirí seicheamh staidéar ar phatrúin dáilte orgánaigh ar fud an domhain, ar dhifríochtaí daonra idir grúpaí ainmhithe, agus ar róil agus feidhmeanna sainghéinte. A bhuíochas leis an eolaíocht seo, is féidir éifeachtacht na ndrugaí a thástáil agus staidéar a dhéanamh ar na meicníochtaí bitheolaíocha a mhíníonn a ngníomh.
Mar shampla, a bhuí le hanailís bithfhaisnéisíochta, fuarthas agus rinneadh cur síos ar shócháin as a d’eascair forbairt fiobróis chisteach, galar aonghineach de bharr miondealú ar ghéine ceann de na bealaí clóiríd. Agus anois tá a fhios againn i bhfad níos fearr cé hé an gaol bitheolaíoch is gaire don duine agus conas a shocraigh ár sinsear timpeall an phláinéid. Ina theannta sin, is féidir le gach duine, trí a genome a léamh, a fháil amach cad as a dtagann a theaghlach agus cén grúpa eitneach lena mbaineann sé. go leor eachtrannach (, ) agus Rúisis (, ) ligeann seirbhísí duit an tseirbhís seo a fháil ar phraghas réasúnta íseal (thart ar 20 míle rúbal).
Torthaí na hanailíse tástála DNA le haghaidh tionscnaimh agus cleamhnacht daonra ó MyHeritage....
Torthaí tástála daonra DNA ó 23andMe.
Conas a léitear an genome?
Sa lá atá inniu ann, is gnáthnós imeachta é seicheamhú genome a chosnóidh thart ar aon duine míle rúbal (lena n-áirítear sa Rúis). Chun do genome a léamh, ní mór duit ach fuil a dheonú ó vein i saotharlann speisialta: i dhá sheachtain gheobhaidh tú toradh críochnaithe le cur síos mionsonraithe ar do shaintréithe géiniteacha. Chomh maith le do genome, is féidir leat anailís a dhéanamh ar ghéanóim do mhicribhiota intestinal: foghlaimeoidh tú tréithe na mbaictéar a chónaíonn i do chóras díleá, agus gheobhaidh tú comhairle ó chothaitheoir gairmiúil freisin.
Is féidir an genome a léamh ag úsáid modhanna éagsúla, ceann de na cinn is mó anois ná an “seicheamhú don chéad ghlúin eile”. Chun an nós imeachta seo a dhéanamh, ní mór samplaí bitheolaíocha a fháil ar dtús. Tá an géanóm céanna ag gach cill den chorp, mar sin is minic a ghlactar fuil chun an genome a léamh (is é seo an ceann is éasca). Briseann na cealla síos ansin agus scarann siad an DNA ó gach rud eile. Ansin, roinntear an DNA mar thoradh air ina go leor píosaí beaga agus déantar cuibheoirí speisialta a “fuaite” do gach ceann acu - seichimh núicléitíde ar a dtugtar iad a shintéisiú go saorga. Ansin tá na snáitheanna DNA scartha, agus tá snáitheanna aon-shnáithe ceangailte ag baint úsáide as oiriúntóirí chuig pláta speisialta ar a ndéantar seicheamhú. Le linn seicheamhú, cuirtear núicléatídí comhlántacha lipéadaithe fluaraiseacha leis an seicheamh DNA. Astaíonn gach núicléitíd lipéadaithe, nuair a bhíonn sé ceangailte, léas solais de thonnfhad áirithe, a thaifeadtar ar an ríomhaire. Seo mar a léann an ríomhaire seichimh ghearra den DNA bunaidh, a chuirtear le chéile ansin isteach sa bhunghéanóm ag baint úsáide as halgartaim speisialta.
Sampla de shonraí a oibríonn bithfhaisnéiseoirí seicheamh leo: ailíniú seicheamh aimínaigéad.
Cá n-oibríonn bithfhaisnéiseoirí agus cé mhéad a thuilleann siad?
Go traidisiúnta roinntear cosán na bithfhaisnéisíochta ina dhá phríomhréimse – an tionscal agus an eolaíocht. Tosaíonn gairm mar eolaí bithfhaisnéisíochta go hiondúil le post iarchéime ag mórinstitiúid. Ar dtús, faigheann bithfhaisnéiseoirí buntuarastal bunaithe ar a n-institiúid, ar líon na ndeontas a nglacann siad páirt iontu, agus ar líon a gcleamhnachtaí—na háiteanna ina bhfuil siad fostaithe go foirmiúil. Le himeacht ama, fásann líon na ndeontas agus na gcleamhnachtaí, agus tar éis thart ar chúpla bliain d'obair i dtimpeallacht acadúil, faigheann bithfhaisnéiseoir go héasca meántuarastal (70-80 míle rúbal), ach braitheann go leor ar dhíograis agus ar obair chrua. Is iad na bithfhaisnéiseoirí is mó a bhfuil taithí acu a gcuid saotharlanna féin a rith ina réimsí speisialtóireachta.
Cá ndéanann tú staidéar don bhithfhaisnéisíocht?
- Ollscoil Stáit Moscó - Dámh na Bithinnealtóireacht agus na Bithfhaisnéisíochta
- HSE - Anailís Sonraí sa Bhitheolaíocht agus sa Leigheas (clár Máistir)
- MIPT - An Roinn Bithfhaisnéisíochta
- Institiúid na Bithfhaisnéisíochta (NPO)
Murab ionann agus acadamh, ní chaithfidh aon duine sa tionscal a gcuid ama ag múineadh na scileanna riachtanacha d'fhostaí, agus mar sin bíonn sé níos deacra dul ann. Athraíonn slí bheatha bithfhaisnéiseora sa tionscal ag brath ar a speisialtóireacht agus a suíomh. Ar an meán, luainíonn tuarastail sa réimse seo míle rúbal, ag brath ar thaithí agus speisialtóireacht.
Bithfhaisnéiseoirí cáiliúla
Is féidir stair na bithfhaisnéisíochta a rianú siar go Frederick Sanger, eolaí Sasanach a fuair Duais Nobel sa Cheimic i 1980 as a aimsiú ar bhealach chun seichimh DNA a léamh. Ó shin i leith, tá feabhas tagtha ar mhodhanna léitheoireachta seichimh gach bliain, ach bhí an modh “Sanger Seicheamhú” mar bhunús do gach taighde breise sa réimse seo.
Dála an scéil, tá go leor clár cruthaithe ag eolaithe na Rúise in úsáid go forleathan anois ar fud an domhain - mar shampla, an cóimeálaí genome , - St. Cabhraíonn cóimeálaí genome St Petersburg, a cruthaíodh ag Institiúid St. Petersburg, le heolaithe ó gach cearn den domhan seichimh ghearra DNA a chur le chéile i seichimh níos mó chun bunghéanóim na n-orgánach a athchruthú.
Fionnachtana agus éachtaí na bithfhaisnéisíochta
Sa lá atá inniu ann, déanann bithfhaisnéiseoirí go leor fionnachtana úsáideacha. Bheadh sé dodhéanta forbairt drugaí don choróinvíreas a shamhlú gan a géanóm agus anailís chasta bithfhaisnéisíochta a dhéanamh ar na próisis a tharlaíonn le linn an ghalair. Idirnáisiúnta Bhí eolaithe ag baint úsáide as géanóm chomparáideach agus modhanna meaisínfhoghlama in ann a thuiscint cad atá i gcoiteann ag coróinvíreas le pataiginí eile.
Iompaigh sé amach go bhfuil ceann de na gnéithe seo a neartú na comharthaí logánaithe núicléach (NLS) víris pataigineach a tharlaíonn le linn éabhlóid. D’fhéadfadh an taighde seo cabhrú le staidéar a dhéanamh ar chineálacha víreas a d’fhéadfadh a bheith contúirteach do dhaoine sa todhchaí, agus a d’fhéadfadh forbairt drugaí coisctheacha a bheith mar thoradh orthu.
Ina theannta sin, bhí ról lárnach ag bithfhaisnéiseoirí i bhforbairt modhanna nua eagarthóireachta géanóim, go háirithe an córas CRISPR/Cas9 (teicneolaíocht atá bunaithe ar an gcóras imdhíonachta. ). A bhuí le hanailís bithfhaisnéisíochta ar struchtúr na bpróitéiní seo agus a bhforbairt éabhlóideach, tá méadú suntasach tagtha ar chruinneas agus ar éifeachtúlacht an chórais seo le blianta beaga anuas, rud a d’fhág gur féidir géanóim go leor orgánaigh (lena n-áirítear daoine) a chur in eagar go cuspóireach.
Is féidir leat gairm a bhfuil tú ag iarraidh a fháil ón tús nó Leibhéal Suas i dtéarmaí scileanna agus tuarastail trí chúrsaí ar líne SkillFactory a dhéanamh:
Tuilleadh cúrsaí
Foinse: will.com