Կենսաինֆորմատիկա և գենային բանկեր



Կենսաինֆորմատիկա և գենային բանկեր 

Սահմանում

Կենսաինֆորմատիկան /ˌbaɪ.oʊˌɪnfərˈmætɪks/ հիբրիդ գիտություն է, որը կապում է կենսաբանական տվյալները տեղեկատվություն պահպանող, տարածող և վերլուծող տեխնիկաների հետ, որպեսզի աջակցի գիտական հետազոտությունների բազմակի ոլորտներ հետ, որոնք  ներառում են կենսաբժշկությունը։

Կենսաինֆորմատիկան սնվում է բարձր արտադրողականություն ունեցող, տվյալներ ստեղծող փորձերից, որը ներառում է գենի հաջորդականության որոշումները։ Տվյալների բազան ծանոթագրում է տվյալները, այնուհետև տարածում այն համացանցի միջոցով։ Այս տվյալների ստացումը տանում է գիտական բացահայտումների և  կլինիկական նոր  ծրագրերի ճանաչման։ Մասնավորապես բժշկության ոլորտում  կենսաինֆորմատիկայի մի շարք կարևոր  ծրագրեր են հայտնագործվել։ Օրինակ այն ճանաչում է գենի հաջորդականությունների և հիվանդությունների միջև եղած հարաբերությունները, որ կանխատեսի սպիտակուցների կառույցները ամինաթթուների հաջորդականություններից, որը օգնում է ստեղծել նոր դեղեր և անհատական բուժումներ  հիվանդների համար՝ հիմնվելով նրանց ԴՆԹ հաջորդականությունների  վրա (ֆարմակոգենոմիկա)։

Պատմություն 
Կենսաինֆորմատիկան սկիզբ է առել ավելի քան 50 տարի առաջ, երբ սեղանադիր համակարգիչները դեռ վարկած էին, իսկ ԴՆԹ-ն չէր կարող հաջորդականցվել։ Կենսաինֆորմատիկայի հիմքերը դրվել են 1960-ականների սկզբին հաշվարկային մեթոդների կիրառման հետ։ Ավելի ուշ  առաջացավ  ԴՆԹ-ի վերլուծությունը շնորհիվ  

 Մոլեկուլային կենսաբանության մեթոդների զուգահեռ առաջխաղացման, ինչը հնարավոր դարձրեց ԴՆԹ-ի մոնիպուլյացիան, ինչպես նաև  հաջորդականացումը։ 
Համակարգչային գիտությունների  - ավելի փոքր և շատ ավելի հզոր  համակարգիչների աճի։
 Ինչպես նաև նոր ծրագրերի, որոնք  նախատեսված են գործ ունենալ  կենսաինֆորմատիկայի խնդիրների հետ։

Big Data-ի ժամանումը նոր մարտահրավերներ ստեղծեց տվյալների ստացման և կառավարման պայմաններում:

Նվաճումներ 
Կենսաինֆորմատիկայի նվաճումները լայնորեն կիրառվում են բժշկության մեջ, առաջին հերթին քաղցկեղի թերապիայի մեջ։ ԴՆԹ-ի մեջ կոդավորված է ինֆորմացիա նաև այլ հիվանդությունների մասին, բայց քաղցկեղի վրա աշխատում են ամենաշատը։ Այս ուղղությունը համարվում է ամենախոստումնալիցը և դժվարը։

Գենային բանկեր

Գենային բանկը  համապարփակ տվյալների բազա է, որը պարունակում է հանրորեն հասանելի նուկլեոտիդային հաջորդականություններ ,գրեթե 260 000 պաշտոնապես նկարագրված տեսակների համար։

Պատմություն

Գենային բանկերի ստեղծումը (1982թ Դեկտեմբեր) հանրային տիրույթ առաջ բերեց 606 հաջորդականություններ ։ Այդ ժամանակ որոշ խմբեր ցանկություն հայտնեցին լինել այս ջանքերի մի մասը։ Այնուամենայնիվ,3 տարի պահանջվեց  ֆինանսավորման համապատասխան մոդելից,որ հայտնվի Միացյալ Նահանգների առողջապահության ինստիտուտում (NIH) , մինչդեռ       տվյալների գրադարանը արդեն 6 ամիս  հասանելի էր հասարակությությանը՝ Գրեգ Համմի ղեկավարմամբ։ Չնայած կար ընդհանուր թեթևության զգացողություն, որ վերջապես որոշում կայացվեց և որոշ  անդամներ զգացին, որ NBRF- ն ավելի հարմար տուն կլիներ գենբանկի համար։

Գենային բանկերը այսօր 

Աշխարհում տեղի է ունենում  գենետիկ ինֆորմացիայի կուտակման գործընթացը։ 2015թ-ի արդյունքներով գենային բանկերի տվյալները կրկնապատկվում են 7 ամիսը մեկ։ Ամեն տարի լաբորատորիաները, որոնք գաղտնազերծում են ԴՆԹ-ն,ստանում են մի քանի պետաբայթ  հաջորդականացված տվյալներ (1 տերոբայթը պարունակում է 1 տրլն․ ԴՆԹ-ի ստորաբաժանում) ։ 

Շատ երկրներում գենային բանկերի ստեղծումը վերածվում է ազգային նախագծերի, դրանք համակարգային նշանակություն են ստանում համաշխարհային գիտության համար։

Գենային բանկերի զարգացման արդյունքը  

 Որոշ հիվանդությունների առաջացման համար պատասխանատու գեների / մուտացիաների հայտնաբերում: 
 Նոր կենսաբնորոշիչներ և վաղ ախտորոշում: 
 Դեղերի նպատակային զարգացում և բուժման մեթոդներ: 
 Բիոտեխնոլոգիայի և գյուղատնտեսության ոլորտներում առաջընթաց:

Մարդկային ԴՆԹ-ի ուսումնասիրության հիմնական գերակայությունն, իհարկե, այն նախագծերն են, որոնք ազդում են կյանքի որակի բարելավման և ճակատագրական հիվանդությունների նկատմամբ տարած հաղթանակի վրա։

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 

 Bioinformatics: The Machine Learning Approach : P.Baldi and S. Brunak
 Bioinformatics Computing: Bryan P. Bergeron
 Introduction to Bioinformatics: Teresa Attwood, David Parry-Smith
 Ontologies for Bioinformatics: Kenneth Baclawski and Tianhua Niu
 Bioinformatics Computing : Bryan P. Bergeron

Արտաքին հղումներ 

 Генетические банки данных
 National Center for Biotechnology Information
 Greatest Achievements In Bioinformatics Other Than Human Genome
 Achievements and challenges in structural bioinformatics and computational biophysics
 GLOSSARY OF GENOMICS AND BIOINFORMATICS TERMS