Waxaan ka hadleynaa dadka mustaqbalka kuwaas oo decipher taariikhda weyn organic. Labaatankii sano ee la soo dhaafay, cadadka xogta bayoolojiga ee la lafagurayo ayaa kor u kacday marar badan taas oo ay ugu wacan tahay isku xigxiga genome-ka aadanaha. Taas ka hor, xitaa ma aan qiyaasi karno in isticmaalka macluumaadka dhabta ah ee ku kaydsan dhiigeena, ay suurtagal tahay in la go'aamiyo asalkayaga, hubinta sida jidhku uga falcelinayo daawooyinka qaarkood, iyo xitaa beddelo dhaxalka noolaha.
Maqaalladan iyo kuwa kale ayaa ugu horreeya boggayaga internetka. Ku raaxayso akhriska.
Sifooyinka celceliska bioinformatician-ka waxay la mid yihiin kuwa barnaamij-sameeyaha - indho guduudan, muuqaal foorarsan iyo calaamadaha koobabka qaxwada ee miiska. Si kastaba ha noqotee, miiskan shaqadu kuma jirto algorithms-ka aan la taaban karin iyo amarrada, laakiin xeerka dabeecadda laftiisa, kaas oo wax badan nooga sheegi kara annaga iyo adduunka nagu wareegsan.
Khabiirada ku takhasusay goobtan waxay ka shaqeeyaan xog aad u badan (tusaale ahaan, natiijooyinka isku xigxiga genome-ka hal qof ayaa qaata ilaa 100 gigabytes). Sidaa darteed, habaynta xogtan oo kale waxay u baahan tahay habab iyo qalabyo Sayniska Xogta ah. Waa macquul in bioinformatician-ka guuleysta uu fahmo ma aha oo kaliya bayoloji iyo kimistari, laakiin sidoo kale hababka falanqaynta xogta, tirakoobka iyo xisaabta - tani waxay ka dhigaysaa xirfadiisa mid naadir ah oo baahida loo qabo. Khabiirada noocan oo kale ah ayaa si gaar ah loogu baahan yahay dhinacyada dawooyinka cusub iyo horumarinta daroogada. Shirkadaha farsamada sida IBM iyo Intel , u heellan daraasadda bioinformatics.
Maxay qaadanaysaa si aad u noqoto bioinformatician?
- Bayoolaji iyo kimistari (heer jaamacadeed);
- Matstat, aljabra toosan, aragtida itimaalka;
- Luuqadaha barnaamijka (Python iyo R, badanaa sidoo kale isticmaalaya C++);
- Loogu talagalay bioinformatics-dhismeedka: fahamka falanqaynta xisaabta iyo aragtida isla'egyada kala duwan.
Waxaad geli kartaa goobta bioinformatics adiga oo leh asal bayooloji iyo aqoonta barnaamijyada iyo xisaabta. Wixii hore, la shaqeynta barnaamijyada bioinformatics ee diyaarsan ayaa ku habboon, kan dambe, muuqaal algorithm ah oo takhasus leh.
Maxay sameeyaan bioinformaticists?
Bioinformatics casriga ah waxa loo qaybiyaa laba laamood oo waaweyn - qaab-dhismeedka bioinformatics iyo taxanaha bioinformatics. Xaaladda koowaad, waxaan aragnaa qof hor fadhiya kombuyuutar oo ordaya barnaamijyo caawinaya barashada walxaha noolaha (tusaale, DNA ama borotiinnada) muuqaallada 3D. Waxay dhisaan moodooyin kombuyuutar oo suurtogal ka dhigaya in la saadaaliyo sida molecule-ka daroogada uu ula falgalayo borotiinka, sida qaab-dhismeedka booska borotiinku u eg yahay unugga, maxay yihiin sifooyinka moleculeku waxay sharxayaan isdhexgalka qaababka unugyada, iwm.
Hababka bioinformatics-dhismeedka waxaa si firfircoon loogu isticmaalaa labadaba sayniska tacliinta iyo warshadaha: way adagtahay in la qiyaaso shirkad dawooyin ah oo samayn kara iyada oo aan la'aanteed takhasusleyaal noocaas ah. Sanadihii la soo dhaafay, hababka kombuyuutarku waxay si weyn u fududeeyeen habka raadinta daawooyinka suurtagalka ah, samaynta horumarinta dawooyinka mid aad u dhakhso badan oo jaban.
SARS-CoV-2 RNA-ku-tiirsanaanta RNA polymerase (bidix), iyo sidoo kale xiriirka ay la leedahay RNA duplex.
Waa maxay genome?
Genom-gu waa dhammaan macluumaadka ku saabsan qaab-dhismeedka dhaxalka noolaha. Ku dhawaad ββdhammaan noolaha, sidaha genome-ku waa DNA, laakiin waxaa jira noole u gudbiya macluumaadkooda dhaxalka ah ee qaabka RNA. Genom-ga waxa uu u gudbiyaa waalidka una gudbiyaa carruurta, inta lagu guda jiro habka gudbinta, waxaa dhici kara khaladaad loo yaqaan isbeddellada.
Isdhexgalka daawada remdesivir iyo RNA polymerase ku tiirsan RNA ee fayraska SARS-CoV-2.
Tixraaca bioinformatics wuxuu la macaamilaa heer sare oo ah abaabulka walxaha nool - laga bilaabo nukleotides shaqsiyeed, DNA iyo hiddo-sideyaal, dhammaan genome iyo isbarbardhigga ay midba midka kale
Bal qiyaas qofka hortiisa ku arkaya xarfo xarfo ah (laakin ma fududa, balse waa hidde-side ama amino acid) oo ka raadiya qaabab iyaga ku jira, isaga oo sharraxaya oo xaqiijinaya tirokoob ahaan, isticmaalaya hababka kombuyuutarka. Tixraaca bioinformatics wuxuu sharxayaa isbeddelka la xidhiidha cudur gaar ah ama sababta walxaha waxyeellada leh ay ugu ururaan dhiigga bukaanka. Marka laga soo tago xogta caafimaadka, bioinformaticians-ka taxanaha ah ayaa daraasad ku sameeya qaababka qaybinta noolaha dhulka, kala duwanaanshaha dadweynaha ee u dhexeeya kooxaha xayawaanka, iyo doorarka iyo shaqooyinka hiddo-wadaha gaarka ah. Thanks to sayniskan, waxaa suurtagal ah in la tijaabiyo waxtarka daawooyinka iyo in la barto hababka bayoolojiga ee sharxaya ficilkooda.
Tusaale ahaan, iyada oo loo mahadcelinayo falanqaynta bioinformatics, isbeddellada u horseedaya horumarinta cystic fibrosis, cudur monoogenic ah oo uu keeno burburka hidda-wadaha mid ka mid ah kanaalada chloride, ayaa la helay oo lagu sharraxay. Oo hadda waxaan si fiican u garanaynaa cidda ugu dhow ee qaraabada noolaha ee aadanaha iyo sida awoowayaasheen u degeen hareeraha meeraha. Waxaa intaa dheer, qof kastaa, marka uu akhriyo genome-kiisa, wuxuu ogaan karaa meesha uu qoyskiisu ka soo jeedo iyo qowmiyadda uu ka tirsan yahay. Ajaanib badan (, iyo Ruush (, ) adeegyadu waxay kuu oggolaanayaan inaad ku hesho adeeggan qiimo jaban (qiyaastii 20 kun oo rubi).
Natiijooyinka falanqaynta DNA ee asalka iyo xidhiidhka dadweynaha ee MyHeritage.
Natiijooyinka baaritaanka dadweynaha DNA ee 23andMe.
Sidee loo akhriyaa genome-ga?
Maanta, isku xigxiga genome-ku waa nidaam caadi ah oo qof walba ku kici doono qiyaastii kun rubles (oo ay ku jiraan Ruushka). Si aad u akhrido genome-kaaga, waxaad u baahan tahay oo kaliya inaad ku deeqdo dhiigga xididdada shaybaarka gaarka ah: laba toddobaad gudahood waxaad heli doontaa natiijo dhammaystiran oo leh sharraxaad faahfaahsan oo ku saabsan sifooyinkaaga hiddaha. Marka lagu daro genome-gaaga, waxaad falanqayn kartaa genomes-ka microbiota ee mindhicirka: waxaad baran doontaa sifooyinka bakteeriyada ku nool habka dheef-shiidkaaga, waxaad sidoo kale ka heli doontaa talobixin khabiiro nafaqeeyayaal ah.
Genome-ka waxaa lagu akhriyi karaa habab kala duwan, mid ka mid ah kuwa ugu muhiimsan hadda waa waxa loo yaqaan "jiilka soo socda". Si loo fuliyo nidaamkan, shaybaar bayooloji waa in marka hore la helaa. Unug kasta oo jirka ka mid ah wuxuu leeyahay genome isku mid ah, sidaas darteed inta badan waxaa la qaadaa dhiig si loo akhriyo genome-ka (tani waa tan ugu fudud). Unugyadu markaa way jajabaan oo waxay ka soocaan DNA-da wax kasta oo kale. Kadibna DNA-da ka soo baxday waxay u kala qaybsantaa qaybo yaryar oo badan oo adapters gaar ah ayaa "lagu tolaa" mid kasta oo iyaga ka mid ah - si aan dabiici ahayn loo farsameeyey taxanaha nucleotide ee la yaqaan. Kadibna xadhkaha DNA-da ayaa la kala saaraa, oo xadhig hal-xadhig ah ayaa lagu dhejiyaa iyada oo la isticmaalayo adapters saxan gaar ah oo isku xigxiga lagu sameeyo. Inta lagu guda jiro isku xigxiga, nucleotides-ka dhammaystiran ee fluorescent leh ayaa lagu daraa taxanaha DNA-da. Nucleotide kasta oo calaamadeysan, marka lagu dhejiyo, wuxuu sii daayaa iftiin iftiin ah oo dhererkiisu yahay, kaas oo ku duuban kombiyuutarka. Tani waa sida uu kombuyuutarku u akhriyo taxanaha gaaban ee DNA-da asalka ah, kuwaas oo la isugu keeno genome-gii asalka ahaa iyadoo la adeegsanayo algorithms gaar ah.
Tusaalaha xogta ee isku xigxiga bioinformaticians-ka la shaqeeyaan: isku dhafka amino acid.
Halkee bay ka shaqeeyaan bioinformaticists iyo imisa ayay qaataan?
Jidka bioinformatics dhaqan ahaan waxa loo qaybiyaa laba qaybood oo waaweyn-warshad iyo saynis. Xirfadda saynis yahanka bioinformatics caadi ahaan waxay ku bilaabataa jago ka qalin jabisay machad weyn. Ugu horrayn, bioinformaticians-ku waxay helayaan mushahar aasaasi ah oo ku salaysan machadkooda, tirada deeqaha ay ka qaybqaataan, iyo tirada ay ku xidhan yihiin-meelaha ay sida rasmiga ah uga shaqeeyaan. Waqti ka dib, tirada deeqaha iyo xiriirka ayaa koraya, ka dib dhowr sano oo ka shaqeynta jawi tacliimeed, bioinformatician wuxuu si fudud u helaa mushahar celcelis ahaan (70-80 rubles), laakiin wax badan ayaa ku xiran dadaalka iyo shaqada. Xirfadlayaasha bioinformatics-ka ugu khibradda badan waxay ku dhameeyaan inay ku shaqeeyaan shaybaarkooda meelaha ay ku takhasuseen.
Halkee wax ka barataa bioinformatics?
- Jaamacadda Gobolka Moscow - Kuliyadda Bioengineering iyo Bioinformatics
- HSE - Falanqaynta Xogta ee Bayoolaji iyo Daawada (barnaamijka Master's)
- MIPT - Waaxda Bioinformatics
- Machadka Bioinformatics (NPO)
Si ka duwan akadeemiyada, qofna ka mid ah warshadaha ma bixin doono waqtigooda baritaanka shaqaalaha xirfadaha lagama maarmaanka ah, sidaas darteed helitaanka halkaas inta badan way adag tahay. Jidka shaqo ee khabiirka bioinformatician ee warshadaha aad ayey u kala duwan yihiin iyadoo ku xiran takhasuskooda iyo goobta ay joogaan. Celcelis ahaan, mushaharka goobtan wuu isbedelaa kun rubles, taas oo ku xidhan waayo-aragnimada iyo takhasuska.
Dhakhaatiirta noole ee caanka ah
Taariikhda bioinformatics-ka waxaa dib loogu celin karaa Frederick Sanger, oo ah saynis yahan Ingiriis ah oo ku helay abaalmarinta Nobel Prize ee Kimistariga 1980-kii daah-furka habka loo akhriyo taxanaha DNA-da. Tan iyo markaas, hababka wax-akhriska isku xigxiga ah ayaa soo fiicnaaday sannad kasta, laakiin habka "Sanger sequencing" wuxuu u adeegay aasaaska dhammaan cilmi-baarista dheeraadka ah ee aaggan.
Sida habka, barnaamijyo badan oo ay sameeyeen saynisyahano Ruush ah ayaa hadda si ballaaran looga isticmaalaa adduunka oo dhan - tusaale ahaan, ururiyaha genome , - St. Petersburg genome assembler, oo laga sameeyay machadka St.
Helitaanka iyo guulaha bioinformatics
Maalmahan, cilmi-baarayaasha bioinformatics waxay sameeyaan daah-furyo badan oo faa'iido leh. Suurtagal ma noqon doonto in la qiyaaso horumarka dawooyinka coronavirus-ka iyada oo aan la kala saarin genome-keeda iyo falanqaynta bioinformatics-ka adag ee hababka dhacaya inta lagu jiro cudurka. Caalami Saynis yahanada isticmaalaya genomics isbarbardhiga iyo hababka barashada mashiinka ayaa awooday inay fahmaan waxa coronaviruses ay wadaagaan cudurada kale.
Waxaa soo baxday in mid ka mid ah astaamahan ay tahay xoojinta calaamadaha deegaanka nukliyeerka (NLS) ee fayrasyada cudur-sidaha ee dhaca inta lagu jiro horumarka. Cilmi-baadhistan ayaa kaa caawin karta in la baaro noocyada fayrasyada kuwaas oo khatar u noqon kara bini'aadamka mustaqbalka, lagana yaabo inay horseedaan horumarinta daroogada ka hortagga ah.
Intaa waxaa dheer, bioinformaticists waxay door muhiim ah ka ciyaareen horumarinta hababka cusub ee tafatirka genome-ga, gaar ahaan nidaamka CRISPR/Cas9 (teknooloji ku salaysan habka difaaca jirka. ). Waad ku mahadsan tahay falanqaynta bioinformatics ee qaab dhismeedka borotiinnadan iyo horumarkooda kobcinta, saxnaanta iyo hufnaanta nidaamkan ayaa si aad ah u kordhay sannadihii la soo dhaafay, taas oo suurtagelisay in si ula kac ah loo tafatiro genomsyada noole badan (oo ay ku jiraan aadanaha).
Waxaad ka heli kartaa xirfad la raadinayo meel eber ah ama Heerka Sare xagga xirfadaha iyo mushaharka adiga oo qaadanaya koorsooyinka khadka ee SkillFactory:
Koorsooyin badan
Source: www.habr.com
