بيوانفورماتيك
آيا هرگزبه اين موضوع فكركردهايد كه چگونه ميتوان براي حل مسائل بيولوژيك،راهحلي سريعتر با هزينهاي كمتر ارائه شود به گونهاي كه حل آنها محدود به محيطهاي آزمايشگاهي نشود؟
علم ژنتيك (Genetics) به ما آموختهاست كه مهمترين عامل در برنامهريزي عملكرد سلول و ويژگيهاي موجود زنده «ژن» است.بنابراين براي توصيف و توجيه پديدههاي زيستي نيازمند شناخت ژنها هستيم. اين شناخت ميتواند مارا براي بهبود بخشيدن به زندگي پيچيدهترين موجود يعني انسان ياري دهد.
آهنگ فزايندهي رشد دادهها در فرايندهاي زنده سبب ميشود حجم عظيمي از دادهها ايجاد شوند واين دادهها نيز نيازمند جمع آوري، ذخيرهسازي،نگهداري، و نيز پردازش هستند. بديهي است كه بدون بهره گرفتن از فناوريهاي نوين اطلاعاتي نميتوان اين دادهها را مديريت كرد. بدين ترتيب پيشرفت فناوريهاي رايانهاي از طريق مديريت سيستمهاي داده در مطالعات بيولوژيك به كمك زيستشناسان آمد. پس از مديريت دادهها نوبت به تحليل آنها و استنباط منطقي از آنها ميرسد كه اين موضوع بر عهدهي علم رياضي و آمار گذاشته ميشود.
بيوانفورماتيك حوزهي نويني از دانش است كه با به كارگيري رياضيات كاربردي، آمار، علوم رايانه، هوش مصنوعي، شيمي، بيوشيمي، و زيستشناسي تلاش ميكند به مسائل زيستي در زمينههاي سلولي و مولكولي پاسخ دهد. زمينههاي اصلي تحقيق در اين حوزه عبارتند از: يافتن ژنها در ميان تواليهاي ژنوميك، مرتب كردن تواليها بانكهاي اطلاعاتي براي يافتن شباهتها و تفاوتها، پيشگويي ساختار و عملكرد محصولات ژنها، توضيح تعامل ژنها با محصولاتش، پيشگويي ساختارپروتئين، مطالعهي برهمكنش پروتئين-پروتئين و مدلسازي تكامل.
همانطور كه گفته شد پيشرفت علم در اين حوزه نيازمند بهكارگيري روشهاي رياضي-آماري وبرنامهنويسي كامپيوتري است. بديهي است كه اين نياز به نوبهي خود باعث ايجاد و توسعهي زمينههاي پژوهشي جديدي در اين رشتهها بهويژه در زمينهي الگوريتمهاي رياضي و برنامههاي كامپيوتري براي بايگاني و جستوجوي دادهها و آناليزهاي آماري شده است.
اگر چه اين رشتهي دانشگاهي نوپاست، به سرعت در حال رشد است و از اين رو كاربردهاي فراواني پيدا كرده است. پيشرفت اين رشته ميتواند بر هر حوزهاي كه به نحوي به سامانههاي زيستي مربوط است، نظير كشاورزي، محيط زيست، علوم پزشكي، سلامتي انسان، صنايع سبز و...، اثر بگذارد.
به عنوان مثال اين دانش در علوم پزشكي از طريق طراحي منطقي داروها، شناسايي علل ژنتيك بيماريها و تشخيص بيماريها براساس اطلاعات ژنتيك ايفاي نقش ميكند. نقش بيوانفورماتيك درعلوم پزشكي تا آنجا پيش رفته است كه دانشمندان معتقدند بدون بهكارگيري اين دانش تحقيقات دارويي متوقف خواهد شد.
اكنون بيوانفورماتيك در دو حوزهي اصلي فعاليت ميكند: پروتئوميك و ژنوميك.
پروتئوميك شامل تحليل و بررسي پروتئينها در موجودات زنده است و ژنوميك به تجزيه و تحليل دادههاواطلاعات ژنتيكي مخصوص ژنوم موجودات زنده ميپردازد(ژنوم، توالي DNA موجود در سلولهاي يك موجود زنده است وهمان عاملي است كه سبب بروز صفات وراثتي ميشود.).
البته زيست سيستم (systems-biology) نيز در حوزهي دانش بيوانفورماتيك قرار ميگيرد. دراين بخش محققان برهمكنش ميان ژنوميك و پروتئوميك را مطالعه ميكنند تا از اين طريق مدلسازي مناسبي براي سامانههاي زيستي ارائه كنند.
رشتهي بيوانفورماتيك شامل شاخههايي هم چون طراحي پايگاه دادهها، طراحي نرمافزار و تحليل دادهها است.
باتوجه به بين رشتهاي بودن دانش بيوانفورماتيك، دانشجويان رشتههاي علوم كامپيوتر، بيوشيمي، زيستشناسي مولكولي، ميكروبيولوژي و حتي مهندسي پزشكي ميتوانند در آن به پژوهش بپردازند.
درايران،در سال 1381 گروهي از اساتيد رشتههاي علوم كامپيوتر، رياضيات، بيوفيزيك، ژنتيك، آمار وداروسازي اين رشته را بنا نهادند ودر اثر تلاشهاي پيگير ايشان در سال 1383 اولين دورهي دكتري بيوانفورماتيك پايهگذاري شد.
هماكنون دانشگاههاي تهران، شهيد بهشتي، و صنعتي اميركبير در اين رشته دانشجو ميپذيرند.
اميدواريم در آيندهاي نزديك در كشور ما اين رشته به صنعت نيز راه پيدا كند.....
منبع: دانشنامه رشد
علم ژنتيك (Genetics) به ما آموختهاست كه مهمترين عامل در برنامهريزي عملكرد سلول و ويژگيهاي موجود زنده «ژن» است.بنابراين براي توصيف و توجيه پديدههاي زيستي نيازمند شناخت ژنها هستيم. اين شناخت ميتواند مارا براي بهبود بخشيدن به زندگي پيچيدهترين موجود يعني انسان ياري دهد.
آهنگ فزايندهي رشد دادهها در فرايندهاي زنده سبب ميشود حجم عظيمي از دادهها ايجاد شوند واين دادهها نيز نيازمند جمع آوري، ذخيرهسازي،نگهداري، و نيز پردازش هستند. بديهي است كه بدون بهره گرفتن از فناوريهاي نوين اطلاعاتي نميتوان اين دادهها را مديريت كرد. بدين ترتيب پيشرفت فناوريهاي رايانهاي از طريق مديريت سيستمهاي داده در مطالعات بيولوژيك به كمك زيستشناسان آمد. پس از مديريت دادهها نوبت به تحليل آنها و استنباط منطقي از آنها ميرسد كه اين موضوع بر عهدهي علم رياضي و آمار گذاشته ميشود.
بيوانفورماتيك حوزهي نويني از دانش است كه با به كارگيري رياضيات كاربردي، آمار، علوم رايانه، هوش مصنوعي، شيمي، بيوشيمي، و زيستشناسي تلاش ميكند به مسائل زيستي در زمينههاي سلولي و مولكولي پاسخ دهد. زمينههاي اصلي تحقيق در اين حوزه عبارتند از: يافتن ژنها در ميان تواليهاي ژنوميك، مرتب كردن تواليها بانكهاي اطلاعاتي براي يافتن شباهتها و تفاوتها، پيشگويي ساختار و عملكرد محصولات ژنها، توضيح تعامل ژنها با محصولاتش، پيشگويي ساختارپروتئين، مطالعهي برهمكنش پروتئين-پروتئين و مدلسازي تكامل.
همانطور كه گفته شد پيشرفت علم در اين حوزه نيازمند بهكارگيري روشهاي رياضي-آماري وبرنامهنويسي كامپيوتري است. بديهي است كه اين نياز به نوبهي خود باعث ايجاد و توسعهي زمينههاي پژوهشي جديدي در اين رشتهها بهويژه در زمينهي الگوريتمهاي رياضي و برنامههاي كامپيوتري براي بايگاني و جستوجوي دادهها و آناليزهاي آماري شده است.
اگر چه اين رشتهي دانشگاهي نوپاست، به سرعت در حال رشد است و از اين رو كاربردهاي فراواني پيدا كرده است. پيشرفت اين رشته ميتواند بر هر حوزهاي كه به نحوي به سامانههاي زيستي مربوط است، نظير كشاورزي، محيط زيست، علوم پزشكي، سلامتي انسان، صنايع سبز و...، اثر بگذارد.
به عنوان مثال اين دانش در علوم پزشكي از طريق طراحي منطقي داروها، شناسايي علل ژنتيك بيماريها و تشخيص بيماريها براساس اطلاعات ژنتيك ايفاي نقش ميكند. نقش بيوانفورماتيك درعلوم پزشكي تا آنجا پيش رفته است كه دانشمندان معتقدند بدون بهكارگيري اين دانش تحقيقات دارويي متوقف خواهد شد.
اكنون بيوانفورماتيك در دو حوزهي اصلي فعاليت ميكند: پروتئوميك و ژنوميك.
پروتئوميك شامل تحليل و بررسي پروتئينها در موجودات زنده است و ژنوميك به تجزيه و تحليل دادههاواطلاعات ژنتيكي مخصوص ژنوم موجودات زنده ميپردازد(ژنوم، توالي DNA موجود در سلولهاي يك موجود زنده است وهمان عاملي است كه سبب بروز صفات وراثتي ميشود.).
البته زيست سيستم (systems-biology) نيز در حوزهي دانش بيوانفورماتيك قرار ميگيرد. دراين بخش محققان برهمكنش ميان ژنوميك و پروتئوميك را مطالعه ميكنند تا از اين طريق مدلسازي مناسبي براي سامانههاي زيستي ارائه كنند.
رشتهي بيوانفورماتيك شامل شاخههايي هم چون طراحي پايگاه دادهها، طراحي نرمافزار و تحليل دادهها است.
باتوجه به بين رشتهاي بودن دانش بيوانفورماتيك، دانشجويان رشتههاي علوم كامپيوتر، بيوشيمي، زيستشناسي مولكولي، ميكروبيولوژي و حتي مهندسي پزشكي ميتوانند در آن به پژوهش بپردازند.
درايران،در سال 1381 گروهي از اساتيد رشتههاي علوم كامپيوتر، رياضيات، بيوفيزيك، ژنتيك، آمار وداروسازي اين رشته را بنا نهادند ودر اثر تلاشهاي پيگير ايشان در سال 1383 اولين دورهي دكتري بيوانفورماتيك پايهگذاري شد.
هماكنون دانشگاههاي تهران، شهيد بهشتي، و صنعتي اميركبير در اين رشته دانشجو ميپذيرند.
اميدواريم در آيندهاي نزديك در كشور ما اين رشته به صنعت نيز راه پيدا كند.....
منبع: دانشنامه رشد
