O loʻo matou talanoa e uiga i tagata o le lumanaʻi o loʻo faʻamalamalamaina le aso tele. I le luasefulu tausaga talu ai, o le aofaʻi o faʻamaumauga o meaola e mafai ona suʻeina ua faʻateleina faʻateleina ona o le faʻasologa o le genome o le tagata. A o leʻi oo i lenei mea, e leʻi mafai ona tatou manatu faapea o le faaaogāina o faamatalaga o loo teuina moni i o tatou toto, e mafai ona iloa ai lo tatou tupuaga, siaki le auala o le a tali atu ai le tino i nisi o fualaau, ma e oo lava ina suia ai lo tatou gafa.
O lenei ma isi tala e aliali muamua i totonu i luga o la matou upega tafaʻilagi. Fiafia e faitau.
O uiga o le averesi bioinformatician e tutusa ma uiga o se tagata fai polokalame - mumu mata, punou tu ma faailoga mai ipu kofe i luga o le komepiuta. Ae ui i lea, i lenei laulau o le galuega e le o luga o algorithms ma poloaiga, ae i luga o le tulafono o le natura lava ia, lea e mafai ona taʻu mai ia i tatou le tele o mea e uiga ia i tatou ma le lalolagi o siomia ai i tatou.
O tagata tomai faapitoa i lenei vaega e feagai ma le tele o faʻamaumauga (mo se faʻataʻitaʻiga, o taunuuga o le faʻasologa o le genome o le tagata e toʻatasi e tusa ma le 100 gigabytes). O le mea lea, o le fa'atinoina o se fa'asologa o fa'amatalaga e mana'omia ai Fa'amatalaga Fa'asaienisi auala ma meafaigaluega. E talafeagai e tatau i se bioinformatician manuia ona malamalama e le gata i le biology ma le kemisi, ae faʻapea foʻi metotia suʻesuʻe o faʻamaumauga, fuainumera ma numera - o le mea lea e seasea ai ma manaʻomia lana galuega. O ia tagata tomai faapitoa e manaomia faapitoa i vaega o vailaau fou ma le atinaeina o fualaau faasaina. Tekinolosi tetele pei o IBM ma Intel , faʻapitoa i suʻesuʻega o bioinformatics.
O le a le mea e manaʻomia e avea ai ma se bioinformatician?
- Biology and Chemistry (tulaga iunivesite);
- Matstat, algebra laina, a'oa'oga e ono tutupu;
- Polokalama gagana (Python ma R, e masani ona faʻaaoga C ++);
- Mo structural bioinformatics: malamalama i suʻesuʻega o le matematika ma le aʻoaʻoga o faʻatusatusaga eseese.
E mafai ona e ulufale i le fanua o bioinformatics ma se talaaga faʻale-aganuʻu ma le malamalama i polokalame ma le matematika. Mo le muamua, o le galulue faatasi ma polokalame bioinformatics ua saunia e talafeagai, mo le mulimuli, o se faʻamatalaga sili atu algorithmic o le faʻapitoa.
O le a le mea e fai e bioinformaticians?
Bioinformatics fa'aonaponei ua vaevaeina i ni lala autu se lua - structural bioinformatics ma sequence bioinformatics. I le tulaga muamua, matou te vaʻai i se tagata o loʻo nofo i luma o se komepiuta ma faʻatautaia polokalame e fesoasoani i le suʻesuʻeina o mea ola (mo se faʻataʻitaʻiga, DNA poʻo polotini) i ata 3D. Latou te fausia ni faʻataʻitaʻiga komepiuta e mafai ai ona vaʻai pe faʻafefea ona fegalegaleai se vailaʻau vailaʻau ma se porotini, pe o le a le foliga o le faʻaogaina o se polotini i totonu o se sela, o a mea o le mole e faʻamatalaina ana fegalegaleaiga ma fausaga feaveaʻi, ma isi.
Structural bioinformatics metotia o loʻo faʻaaogaina uma i le saienisi faʻaleaʻoaʻoga ma i alamanuia: e faigata ona mafaufau i se kamupani vailaʻau e mafai ona faia e aunoa ma ni tagata tomai faapitoa. I tausaga talu ai nei, o metotia faakomepiuta ua matua faafaigofieina ai le faagasologa o le sailia o fualaau faasaina, ma avea ai le atinaeina o vailaau ma mea e sili atu ona vave ma taugofie.
SARS-CoV-2 RNA-faalagolago RNA polymerase (agavale), faʻapea foʻi ma lona fesoʻotaʻiga ma le RNA duplex.
O le a le genome?
O le genome o faʻamatalaga uma e uiga i le fausaga o le gafa o se tino. I le toetoe lava o mea ola uma, o le ave o le genome o le DNA, ae o loʻo i ai meaola e tuʻuina atu a latou faʻamatalaga tuʻufaʻatasia i le tulaga o le RNA. O le genome e tuufaasolo mai matua i fanau, ma a o faagasolo lenei faagasologa o felauaiga, o mea sese e taʻua o suiga e mafai ona tupu.
Fegalegaleaiga o le vailaʻau remdesivir ma le RNA-faalagolago RNA polymerase o le SARS-CoV-2 virus.
Fa'asologa o bioinformatics e feagai ma se tulaga maualuga o le fa'atulagaina o mea ola - mai nucleotides ta'itasi, DNA ma kenera, i genomes atoa ma a latou fa'atusatusaga i le tasi ma le isi.
Vaai faalemafaufau i se tagata o loʻo vaʻaia i ona luma se seti o mataʻitusi o le alafapeta (ae le o se mea faigofie, ae o se kenera poʻo amino acid) ma vaʻavaʻai mo mamanu i totonu ia i latou, faʻamatala ma faʻamaonia i latou i fuainumera, faʻaogaina metotia komepiuta. Sequence bioinformatics o loʻo faʻamatalaina ai le suiga e fesoʻotaʻi ma se faʻamaʻi faʻapitoa poʻo le mafuaʻaga e faʻaputu ai mea leaga i totonu o le toto o se tagata maʻi. I le faaopoopo atu i faʻamatalaga faʻafomaʻi, suʻesuʻe e bioinformaticians faʻasologa o le tufatufaina o meaola i le lalolagi atoa, eseesega o le faitau aofaʻi i le va o vaega o manu, ma matafaioi ma galuega a kenera patino. Faʻafetai i lenei saienisi, e mafai ona suʻeina le aoga o vailaʻau ma suʻesuʻe le faʻaogaina o meaola e faʻamatalaina a latou gaioiga.
Mo se faʻataʻitaʻiga, faʻafetai i suʻesuʻega o le bioinformatics, suiga e taʻitaʻia ai le atinaʻeina o le cystic fibrosis, o se faʻamaʻi monogenic e mafua mai i le malepelepe o le gene o se tasi o le chloride channel, na maua ma faʻamatalaina. Ma o lea ua sili atu ona tatou iloa po o ai le aiga sili ona vavalalata o le tagata ma le auala na nofoia ai o tatou tuaa i le paneta. E lē gata i lea, o tagata taʻitoʻatasi, e ala i le faitauina o lona genome, e mafai ai ona iloa po o fea e sau ai lona aiga ma po o le ā le ituaiga tagata e iai o ia. Tele mai fafo (, ) ma Rusia (, ) 'au'aunaga e mafai ai ona e mauaina lenei 'au'aunaga mo se tau maualalo (e tusa ma le 20 afe rubles).
I'uga o su'esu'ega DNA mo le amataga ma le faitau aofa'i o tagata mai MyHeritage.
I'uga ole su'ega ole faitau aofa'i ole DNA mai le 23andMe.
E faapefea ona faitau le genome?
I aso nei, o le genome sequencing o se faiga masani e tau ai so'o se tasi afe rubles (e aofia ai i Rusia). Ina ia faitau lau genome, naʻo lou manaʻomia e foaʻi atu le toto mai se vein i totonu o se fale suʻesuʻe faʻapitoa: i le lua vaiaso o le ae maua ai se faʻaiʻuga maeʻa ma se faʻamatalaga auiliili o ou uiga faʻavae. I le faaopoopo atu i lau genome, e mafai ona e suʻesuʻeina genomes o lou intestinal microbiota: o le a e aʻoaʻoina uiga o siama o loʻo nofo ai lau faʻaogaina o meaʻai, ma maua foi fautuaga mai se fomaʻi faʻapolofesa.
E mafai ona faitau le genome e faʻaaoga ai metotia eseese, o se tasi o mea autu i le taimi nei o le mea lea e taʻua o le "faasologa o augatupulaga e sosoo ai". Ina ia faia lenei faiga, e tatau ona maua muamua ni faʻataʻitaʻiga o meaola. O sela uma o le tino e tutusa le genome, o le tele o taimi e ave ai le toto e faitau ai le genome (e sili ona faigofie). Ona malepe lea o sela ma tuueseese le DNA mai isi mea uma. Ona vaevae lea o le DNA i ni vaega laiti se tele ma e “su'iina” i latou ta'ito'atasi - fa'asologa o nucleotide ua iloa fa'apitoa. Ona vavae ese lea o le DNA, ma faʻapipiʻi faʻamau e tasi e faʻaoga ai mea faʻapipiʻi i se ipu faʻapitoa e faʻatautaia ai le faʻasologa. I le taimi o le fa'asologa, o nucleotides e fa'aigoaina fa'alelei fa'aopoopo e fa'aopoopo i le fa'asologa o DNA. O nucleotide ta'itasi e fa'aigoaina, pe a fa'apipi'i, e fa'auluina se ave o le malamalama o se umi galu, lea e fa'amaumauina i luga o le komepiuta. O le auala lea e faitau ai e le komepiuta faʻasologa pupuu o le DNA muamua, ona faʻapipiʻiina lea i le genome muamua e faʻaaoga ai algorithms faʻapitoa.
O se fa'ata'ita'iga o fa'amaumauga o lo'o galulue fa'atasi ai bioinformaticians: fa'asologa o fa'asologa o le amino acid.
O fea e faigaluega ai bioinformaticians ma e fia a latou tupe maua?
O le ala o le bioinformatics e masani ona vaevaeina i ni vaega autu se lua - pisinisi ma le faasaienisi. O se matata o se saienitisi bioinformatics e masani ona amata i se tulaga faauu i se inisitituti tele. I le taimi muamua, e maua e le bioinformaticians se totogi faavae e faʻatatau i la latou inisitituti, le aofaʻi o fesoasoani latou te auai, ma a latou numera o fesoʻotaʻiga-nofoaga o loʻo latou faigaluega aloaia ai. I le aluga o taimi, o le aofaʻi o foaʻi ma fesoʻotaʻiga e faʻatupulaia, ma pe a ma le lua tausaga o galue i se siosiomaga faʻaleaʻoaʻoga, e faigofie ona maua e le bioinformatician se totogi masani (70-80 afe rubles), ae e faalagolago tele i le filiga ma le galue malosi. O tagata sili ona poto masani bioinformaticians e iu lava ina faʻatautaia a latou lava fale suʻesuʻe i a latou vaega faʻapitoa.
O fea e te su'esu'e ai mo bioinformatics?
- Moscow State University - Faculty of Bioengineering and Bioinformatics
- HSE - Su'esu'ega Fa'amatalaga i Biology and Medicine (polokalame a Matai)
- MIPT - Matagaluega o Bioinformatics
- Inisetiute o Bioinformatics (NPO)
E le pei o se aʻoga, e leai se tasi i totonu o le alamanuia o le a faʻaalu lo latou taimi e aʻoaʻo ai se tagata faigaluega i tomai talafeagai, ma o le alu i ai e masani lava ona sili atu ona faigata. Ole ala faigaluega ole bioinformatician ile alamanuia e matua eseese lava ile latou faʻapitoa ma nofoaga. I le averesi, e fesuisuiai totogi i lea matata afe rubles, faʻalagolago i le poto masani ma faʻapitoa.
Bioinformaticians lauiloa
O le tala faasolopito o bioinformatics e mafai ona toe maua mai ia Frederick Sanger, o se saienitisi Peretania na mauaina le Nobel Prize in Chemistry i le 1980 mo lona mauaina o se auala e faitau ai DNA sequences. Talu mai lena taimi, ua faʻaleleia atili auala faitau faʻasologa i tausaga taʻitasi, ae o le auala "Sanger sequencing" na avea ma faʻavae mo suʻesuʻega uma i lenei vaega.
I le ala, o le tele o polokalame na faia e saienitisi Rusia ua faʻaaogaina i le lalolagi atoa - mo se faʻataʻitaʻiga, o le genome assembler , - St. Petersburg genome assembler, na faia i le St. Petersburg Institute, e fesoasoani i saienitisi mai le lalolagi atoa e faʻapipiʻi faʻasologa DNA pupuu i ni faʻasologa tetele e toe faʻaleleia ai uluai genomes o meaola.
Su'esu'ega ma taunu'uga o bioinformatics
I aso nei, ua faia e le bioinformaticians le tele o mea aoga. E le mafai ona mafaufauina le atinaʻeina o vailaʻau mo le coronavirus e aunoa ma le faʻamalamalamaina o lona genome ma lavelave bioinformatics auʻiliʻiliga o gaioiga na tutupu i le taimi o le faʻamaʻi. Fa'ava-o-malo Saienitisi faʻaaogaina genomics faʻatusatusa ma metotia aʻoaʻoga masini na mafai ona malamalama i mea e tutusa ai le coronavirus ma isi faʻamaʻi.
Na aliali mai o se tasi o nei foliga o le faʻamalosia o faailoilo faʻainisinia localization (NLS) o siama pathogenic e tupu i le taimi o le evolusione. O lenei su'esu'ega e mafai ona fesoasoani i le su'esu'eina o a'afiaga o fa'ama'i e ono lamatia ai tagata i le lumana'i, ma atonu e o'o atu ai i le atina'eina o vaila'au puipuia.
E le gata i lea, ua faia e le au bioinformaticians se sao taua i le atinaʻeina o metotia fou o le faʻasologa o genome, aemaise lava le CRISPR / Cas9 system (se tekonolosi faʻavae i luga o le puipuiga o le tino. ). Faʻafetai i bioinformatics suʻesuʻega o le fausaga o nei polotini ma lo latou atinaʻeina o le evolusione, o le saʻo ma le lelei o lenei faiga ua faʻatupulaia tele i tausaga talu ai nei, lea na mafai ai ona faʻataʻitaʻia ma le faʻamoemoeina le genomes o le tele o meaola (e aofia ai tagata).
E mafai ona e mauaina se galuega e sailia mai le maoaʻe poʻo le Level Up i tulaga o tomai ma totogi e ala i le suʻeina o le SkillFactory i luga ole laiga:
Tele kosi
puna: www.habr.com