موږ د راتلونکي خلکو په اړه خبرې کوو څوک چې د عضوي لوی تاریخ تشریح کوي. په تیرو دوو لسیزو کې، د بیولوژیکي معلوماتو مقدار چې تحلیل کیدی شي د انسان جینوم د ترتیب له امله څو چنده زیات شوی. مخکې له دې، موږ دا تصور هم نشو کولی چې زموږ په وینه کې په لفظي توګه ذخیره شوي معلومات په کارولو سره، دا به ممکنه وي چې زموږ اصلیت وټاکو، وګورئ چې بدن به ځینې مخدره توکو ته څنګه غبرګون وکړي، او حتی زموږ بیولوژیکي میراث بدل کړي.
دا او نورې مقالې لومړی په کې څرګندیږي زموږ په ویب پاڼه کې. له لوستلو خوند واخلئ.
د اوسط بایو انفارمیټیسټ ځانګړتیاوې د یو پروګرامر په څیر دي - سره سترګې، د پښو ولاړ حالت او په ډیسټاپ کې د قهوې له جامو څخه نښې. په هرصورت، په دې میز کې کار د خلاصې الګوریتمونو او امرونو په اړه نه دی، مګر پخپله د طبیعت په کوډ کې، کوم چې کولی شي موږ ته زموږ او زموږ شاوخوا نړۍ په اړه ډیر څه ووایی.
پدې برخه کې متخصصین د ډیرو معلوماتو سره معامله کوي (د بیلګې په توګه، د یو کس د جینوم ترتیب کولو پایلې شاوخوا 100 ګیګابایټ نیسي). له همدې امله، د معلوماتو دا ډول لړۍ پروسس کول د ډیټا ساینس طریقې او وسیلو ته اړتیا لري. دا منطقي ده چې یو بریالی بایو انفارمیشن پوه باید نه یوازې د بیولوژي او کیمیا په اړه پوه شي، بلکې د معلوماتو تحلیل میتودونه، احصایې او ریاضیات هم پوه شي - دا د هغه مسلک خورا نادر او په تقاضا کې رامینځته کوي. دا ډول متخصصین په ځانګړي ډول د نوښت درملو او درملو پراختیا برخو کې اړین دي. د ټیکنالوژۍ لوی شرکتونه لکه IBM او Intel د بایو انفارماتیک مطالعې ته وقف شوی.
د بایو انفارمیشن پوه کیدو لپاره څه شی اخلي؟
- بیولوژي او کیمیا (د پوهنتون کچه)؛
- Matstat، خطي الجبرا، د احتمال تیوري؛
- د پروګرام کولو ژبې (Python او R، ډیری وختونه د C++ کارول)؛
- د ساختماني بایو انفارماتیک لپاره: د ریاضیاتو تحلیل او د توپیر مساواتو تیوري پوهه.
تاسو کولی شئ د بیولوژیکي شالید او د برنامه کولو او ریاضیاتو پوهې سره د بایو انفارماتیک ډګر ته ننوځئ. د پخوانیو لپاره، د چمتو شوي بایو انفارماتیک پروګرامونو سره کار کول مناسب دي، د وروستي لپاره، د ځانګړتیا ډیر الګوریتمیک پروفایل.
بایو انفارمیشن پوهان څه کوي؟
عصري بایو انفارماتیک په دوه اصلي څانګو ویشل شوی - ساختماني بایو انفارماتیک او د ترتیب بایو انفارماتیک. په لومړي حالت کې، موږ یو سړی وینو چې د کمپیوټر مخې ته ناست وي او پروګرامونه چلوي چې د 3D لیدونو کې د بیولوژیکي شیانو (د مثال په توګه، DNA یا پروټین) مطالعه کولو کې مرسته کوي. دوی د کمپیوټر ماډلونه رامینځته کوي چې دا امکان ورکوي چې وړاندوینه وکړي چې څنګه د درملو مالیکول به د پروټین سره تعامل وکړي ، د پروټین ځایي جوړښت په حجره کې څه ډول ښکاري ، د مالیکول کوم ملکیتونه د حجرو جوړښتونو سره خپل تعامل تشریح کوي ، او داسې نور.
د ساختماني بایو انفارماتیک میتودونه په فعاله توګه په اکاډمیک ساینس او صنعت کې کارول کیږي: دا ستونزمنه ده چې د درملو شرکت تصور وکړئ چې د داسې متخصصینو پرته کولی شي. په وروستي کلونو کې، د کمپیوټر میتودونو د احتمالي درملو لټون کولو پروسه خورا ساده کړې، د درملو پراختیا خورا ګړندۍ او ارزانه پروسه رامینځته کوي.
SARS-CoV-2 RNA پورې تړلی RNA پولیمیریز (کیڼ اړخ)، او همدارنګه د RNA ډوپلیکس سره د هغې تړاو.
جینوم څه شی دی؟
جینوم د یو ژوندی موجود د میراث د جوړښت په اړه ټول معلومات دي. په نږدې ټولو ژوندیو موجوداتو کې، د جینوم وړونکی DNA دی، مګر داسې ژوندی موجودات شتون لري چې خپل میراثي معلومات د RNA په بڼه لیږدوي. جینوم د مور او پلار څخه ماشومانو ته لیږدول کیږي، او د دې لیږد پروسې په جریان کې، د بدلونونو په نوم غلطی واقع کیدی شي.
د SARS-CoV-2 ویروس د RNA پورې تړلي RNA پولیمیریز سره د درملو ریمډیسویر تعامل.
د ترتیب بایو انفارمیټکس د ژوندي موادو د تنظیم لوړې کچې سره معامله کوي - د انفرادي نیوکلیوټایډونو ، DNA او جینونو څخه ، ټول جینومونو او د دوی یو بل سره پرتله کول.
د یو کس تصور وکړئ چې د هغه په وړاندې د الفبا د حروفونو مجموعه ویني (مګر ساده نه، مګر جنیټیک یا امینو اسید یو) او په دوی کې نمونې لټوي، د کمپیوټر میتودونو په کارولو سره په احصایوي ډول تشریح او تاییدوي. د ترتیب بایو انفارمیټکس تشریح کوي چې کوم بدلون د یوې ځانګړې ناروغۍ سره تړاو لري یا ولې زیان رسونکي مواد د ناروغ په وینه کې راټولیږي. د طبي معلوماتو سربیره، د ترتیب بایو انفارمیشن پوهان په ټوله ځمکه کې د ژوندی موجوداتو د ویش نمونې، د حیواناتو د ګروپونو ترمنځ د نفوس توپیر، او د ځانګړو جینونو رول او دندې مطالعه کوي. د دې ساینس څخه مننه، دا ممکنه ده چې د مخدره توکو اغیزمنتیا معاینه کړي او د بیولوژیکي میکانیزمونو مطالعه وکړي چې د دوی عمل تشریح کوي.
د مثال په توګه، د بایو انفارماتیک تحلیلونو څخه مننه، د سیسټیک فایبرروسس د پراختیا لامل شوي بدلونونه، یو مونوجینک ناروغي چې د کلورایډ چینلونو څخه د یو جین د ماتیدو له امله رامینځته کیږي، موندل شوي او تشریح شوي. او اوس موږ ډیر ښه پوهیږو چې د انسان ترټولو نږدې بیولوژیکي خپلوان څوک دي او زموږ پلرونه څنګه د سیارې شاوخوا اوسیدل. سربیره پردې، هر سړی، د خپل جینوم په لوستلو سره، کولی شي معلومه کړي چې د هغه کورنۍ له کوم ځای څخه راځي او د کوم توکم سره تړاو لري. ډیری بهرني (, ) او روسي (, ) خدمتونه تاسو ته اجازه درکوي دا خدمت په نسبتا ټیټ نرخ (شاوخوا 20 زره روبله) ترلاسه کړئ.
د MyHeritage څخه د اصلي او نفوس تړاو لپاره د DNA ازموینې تحلیل پایلې.
د 23andMe څخه د DNA نفوس ازموینې پایلې.
جینوم څنګه لوستل کیږي؟
نن ورځ، د جینوم ترتیب کول یو معمول پروسیجر دی چې هر څوک به نږدې لګښت ولري زره روبله (په روسیه کې په ګډون). د خپل جینوم لوستلو لپاره ، تاسو اړتیا لرئ په ځانګړي لابراتوار کې د رګ څخه وینه ورکړئ: په دوه اونیو کې به تاسو د خپل جینیاتي ځانګړتیاو تفصيلي توضیحاتو سره بشپړ پایله ترلاسه کړئ. ستاسو د جینوم سربیره، تاسو کولی شئ د خپل کولمو مایکروبیوټا جینومونه تحلیل کړئ: تاسو به د باکتریا ځانګړتیاوې زده کړئ چې ستاسو د هاضمي سیسټم کې ژوند کوي، او همدارنګه د مسلکي تغذیه پوه څخه مشوره ترلاسه کړئ.
جینوم د مختلف میتودونو په کارولو سره لوستل کیدی شي ، یو له اصلي څخه اوس د "راتلونکي نسل ترتیب" په نوم یادیږي. د دې کړنالرې ترسره کولو لپاره، بیولوژیکي نمونې باید لومړی ترلاسه شي. د بدن هره حجره ورته جینوم لري، نو ډیری وختونه وینه د جینوم لوستلو لپاره اخیستل کیږي (دا ترټولو اسانه ده). بیا حجرې ماتوي او DNA له هر څه څخه جلا کوي. بیا، پایله شوې DNA په ډیری کوچنیو ټوټو ویشل کیږي او هر یو ته ځانګړي اډاپټرونه "ګنډل شوي" دي - په مصنوعي ډول ترکیب شوي پیژندل شوي نیوکلیوټایډ ترتیبونه. بیا د DNA سټینډونه جلا کیږي، او یو واحد سټینډ شوي سټینډونه د اډاپټرونو په کارولو سره د ځانګړي پلیټ سره نښلول کیږي چې په هغې کې ترتیب ترسره کیږي. د ترتیب کولو په جریان کې، بشپړونکي فلوروسینټ لیبل شوي نیوکلیوټایډونه د DNA ترتیب کې اضافه کیږي. هر لیبل شوی نیوکلیوټایډ، کله چې وصل شي، د یو ځانګړي طول موج د رڼا بیم خارجوي، کوم چې په کمپیوټر کې ثبت شوی. دا څنګه کمپیوټر د اصلي DNA لنډ ترتیبونه لوستل کیږي، کوم چې بیا د ځانګړي الګوریتمونو په کارولو سره اصلي جینوم ته راټول شوي.
د معلوماتو یوه بیلګه چې د بایو انفارمیټیسټانو ترتیب سره کار کوي: د امینو اسید ترتیب ترتیب.
بایو انفارمیشن پوهان چیرته کار کوي او څومره عاید ترلاسه کوي؟
د بایو انفارماتیک لاره په دودیز ډول په دوه اصلي برخو ویشل شوې - صنعت او ساینس. د بایو انفارماتیک ساینس پوه په توګه دنده معمولا په لوی انسټیټیوټ کې د فراغت پوست سره پیل کیږي. په پیل کې، بایو انفارمیشن پوهان د دوی د انسټیټیوټ، د هغو مرستو شمیر چې دوی پکې برخه اخلي، او د دوی د اړیکو شمیر - هغه ځایونه چې دوی په رسمي توګه ګمارل شوي، اساس معاش ترلاسه کوي. د وخت په تیریدو سره، د مرستو او وابسته شمیره وده کوي، او په اکاډمیک چاپیریال کې د څو کلونو کار کولو وروسته، یو بایو انفارمیشن پوه په اسانۍ سره منځنۍ معاش (70-80 زره روبله) ترلاسه کوي، مګر ډیر په لیوالتیا او سخت کار پورې اړه لري. ترټولو تجربه لرونکي بایو انفارمیشن پوهان د دوی د تخصص په برخو کې خپل لابراتوارونه پرمخ وړي.
تاسو د بایو انفارماتیک لپاره چیرته زده کړه کوئ؟
- د مسکو دولتي پوهنتون - د بایو انجینرۍ او بایو انفارماتیک پوهنځی
- HSE - په بیولوژي او طب کې د معلوماتو تحلیل (ماسټر پروګرام)
- MIPT - د بایو انفارماتیک څانګه
- د بایو انفارماتیک انسټیټیوټ (NPO)
د اکاډمۍ برعکس، په صنعت کې هیڅوک به خپل وخت یو کارمند ته د اړین مهارتونو په تدریس کې مصرف نکړي، نو هلته رسیدل معمولا ډیر ستونزمن وي. په صنعت کې د بایو انفارمیټیسټ د مسلک لاره د دوی تخصص او موقعیت پورې اړه لري خورا توپیر لري. په اوسط ډول، په دې ساحه کې معاشونه بدلیږي په تجربه او تخصص پورې اړه لري زره روبله.
مشهور بایو انفارمیشن پوهان
د بایو انفارماتیک تاریخ د انګلیسي ساینس پوه فریډریک سنګر ته موندل کیدی شي چې په 1980 کې د کیمیا په برخه کې د نوبل جایزه د DNA ترتیبونو لوستلو لپاره د هغه د موندلو لپاره ترلاسه کړې. له هغه وخت راهیسې، د ترتیب لوستلو میتودونه هر کال ښه شوي، مګر د "سنګر ترتیب" طریقه په دې برخه کې د نورو ټولو څیړنو لپاره د بنسټ په توګه کار کوي.
په هرصورت، د روسیې ساینس پوهانو لخوا رامینځته شوي ډیری پروګرامونه اوس په ټوله نړۍ کې په پراخه کچه کارول کیږي - د بیلګې په توګه، د جینوم راټولونکی , - St. د پیټرزبورګ جینوم راټولونکی، چې د سینټ پیټرزبورګ انسټیټیوټ کې رامینځته شوی، د ټولې نړۍ ساینس پوهانو سره مرسته کوي چې د ژوندی موجوداتو اصلي جینومونو بیا رغولو لپاره د DNA لنډې لړۍ په لویو ترتیبونو کې راټول کړي.
د بایو انفارماتیک موندنې او لاسته راوړنې
نن ورځ، بایو انفارمیشن پوهان ډیری ګټورې موندنې کوي. دا به ناشونې وي چې د کورونویرس لپاره د درملو پراختیا پرته له دې چې د دې جینوم او د ناروغۍ په جریان کې رامینځته شوي پروسې پیچلي بایو انفارماتیک تحلیل تحلیل کړي تصور وکړئ. نړیوال ساینس پوهان د پرتله کولو جینومیکونو او ماشین زده کړې میتودونو په کارولو سره پدې وتوانیدل چې پوه شي چې کورونویرس د نورو ناروغیو سره څه شی لري.
دا معلومه شوه چې یو له دې ځانګړتیاوو څخه د رنځجنیک ویروسونو د اټومي محلي کولو سیګنالونو (NLS) پیاوړتیا ده چې د تکامل په جریان کې پیښیږي. دا څیړنه کولی شي د ویروسونو فشارونو مطالعې کې مرسته وکړي کوم چې ممکن په راتلونکي کې د انسانانو لپاره خطرناک وي، او ممکن د مخنیوي درملو پراختیا لامل شي.
برسېره پردې، بایو انفارمیشن پوهانو د نوي جینوم ترمیم میتودونو په پراختیا کې مهم رول لوبولی دی، په ځانګړې توګه د CRISPR/Cas9 سیسټم (د معافیت سیسټم پر بنسټ یوه ټیکنالوژي. ). د دې پروټینونو جوړښت او د دوی د تکامل پرمختګ د بایو انفارماتیک تحلیل څخه مننه ، پدې وروستیو کلونو کې د دې سیسټم دقت او موثریت د پام وړ وده کړې ، کوم چې د ډیری ژوندی موجوداتو (د انسانانو په ګډون) په قصدي ډول د جینومونو ترمیم کول ممکن کړي دي.
تاسو کولی شئ د SkillFactory آنلاین کورسونو په اخیستو سره د مهارتونو او معاشونو له مخې له سکریچ یا لیول اپ څخه مطلوب مسلک ترلاسه کړئ:
نور کورسونه
سرچینه: www.habr.com