BIOINFORMATIKANING FAN SIFATIDA SHAKLLANISHI
Bioinformatikaning fan sifatida shakllanishi
Bioinformatika — bu biologiya, informatika, matematika, kimyo, statistika va kibernetika fanlarining kesishgan nuqtasida shakllangan fanlararo soha bo‘lib, biologik ma’lumotlarni yig‘ish, saqlash, tahlil qilish va talqin etish bilan shug‘ullanadi. Ushbu soha biologiyada katta hajmdagi ma’lumotlarni tahlil qilish, genetik jarayonlarni modellashtirish va biologik tizimlarni tushunishda muhim o‘rin tutadi.
Bioinformatika fani tarixi
Bioinformatikaning shakllanishi XX asrning o‘rtalariga borib taqaladi. 1953-yilda Uotson va Krik DNK molekulasining spiral modelini yaratishdi, bu esa genetik kodning sirini ochdi. Shu davrda F. Sanger insulinning birinchi oqsil ketma-ketligini aniqladi. 1960-yillarda Margaret Dejhoff Comprotein dasturini ishlab chiqib, bioinformatikaning amaliy bosqichiga asos soldi.
XXI asr boshida inson genomining to‘liq ketma-ketligi aniqlangach, bioinformatika yangi bosqichga — genomik davrga kirdi. Inson genom loyihasi (Human Genome Project) 13 yil davom etib, 2003-yilda yakunlandi. Bu loyiha natijasida genetik ma’lumotlarni tahlil qilish va sog‘liqni saqlashda qo‘llash imkoniyatlari kengaydi.
Bioinformatikaning maqsad va vazifalari
Bioinformatika fani quyidagi asosiy maqsad va vazifalarga ega:
- Biologik ma’lumotlarni yig‘ish, saqlash va tizimlashtirish;
- Genom, transkriptom va proteom ma’lumotlarini tahlil qilish;
- Oqsil tuzilmalari va molekulyar jarayonlarni modellashtirish;
- Gen ekspressiyasi va mutatsiyalarni aniqlash;
- Dori vositalarini ishlab chiqish va farmakogenetik tadqiqotlarda qo‘llash.
Bioinformatikaning fanlararo integratsiyasi
Bioinformatika boshqa biologik va texnik fanlar bilan chambarchas bog‘liq:
- Molekulyar genetika — irsiy axborot tuzilmasi va funksiyasini o‘rganadi;
- Biotexnologiya — biologik jarayonlardan amaliy maqsadlarda foydalanadi;
- Biokimyo — tirik organizmlardagi kimyoviy jarayonlarni o‘rganadi;
- Genetika — irsiyat va o‘zgaruvchanlik qonuniyatlarini tadqiq etadi.
Ushbu fanlar integratsiyasi natijasida bioinformatika tirik tizimlarning murakkab mexanizmlarini raqamli modellashtirish imkoniyatini yaratdi. Ayniqsa, farmakogenetika yo‘nalishida bioinformatik usullar yordamida bemorlarga mos dori vositalarini tanlash imkoniyati kengaymoqda.
Bioinformatikaning qo‘llaniladigan eng muhim sohalari
Bugungi kunda bioinformatika biologiya va tibbiyotning turli yo‘nalishlarida faol qo‘llaniladi:
- Genomika — genom tuzilishini o‘rganish va genetik kasalliklarni aniqlash;
- Proteomika — oqsillar tuzilishini tahlil qilish va ularning o‘zaro ta’sirini aniqlash;
- Farmakogenetika — dori vositalarining individual ta’sirini bashorat qilish;
- Evolyutsion biologiya — turlar o‘rtasidagi genetik o‘xshashlik va farqlarni tahlil qilish;
- Sistematik biologiya — biologik tarmoqlarni integratsiyalash va modellashtirish.
Xulosa
Bioinformatika bugungi kunda zamonaviy biologiyaning ajralmas qismiga aylangan. U nafaqat genetik ma’lumotlarni tahlil qilish, balki yangi dori vositalarini yaratish, irsiy kasalliklarni aniqlash va inson salomatligini saqlashda ham muhim rol o‘ynaydi. Shu bois, bioinformatika XXI asrda biologiya va tibbiyot rivojining strategik yo‘nalishiga aylandi.
=== Taqdimot 1 ===
Bioinformatikaning fan sifatida shakllanishi
=== Taqdimot 2 ===
Reja:
Bioinformatikaning qo‘llaniladigan eng muhim sohalari.
01
Bioinformatika fani tarixi.
04
Bioinformatika fani maqsad va vazifalari.
Bioinformatikaning boshqa fanlar bilan integratsiyasi.
02
03
=== Taqdimot 3 ===
Bioinformatika — umumiy biologiya, molekulyar biologiya, kibernetika, genetika, kimyo, informatika, matematika va statistikani birlashtirgan fanlararo sohadir. Katta hajmdagi ma’lumotlarni tahlil qilishni talab qiladigan keng ko‘lamli biologik muammolar bioinformatika dasturlari yordamida hal qilinadi.
=== Taqdimot 4 ===
Bioinformatika asosan kompyuter usullarini o‘rganish va ishlab chiqishni o‘z ichiga oladi va biologik ma’lumotlarni olish, tahlil qilish, saqlash, tartibga solish va vizualizatsiya qilishga qaratilgan. Bioinformatika amaliy matematika, statistika va informatika usullardan foydalanadi.
=== Taqdimot 5 ===
=== Taqdimot 6 ===
DNK va oqsil ketma—ketliklari aniqlanishining bioinformatika fani tarixida 1950-yillardagi yutuqlardan kuzatish mumkin. 1953-yil fevral oyida Uatson va Crick DNK molekulasining modelini taklif qilishdi va 1953-yil may oyida ular Nature jurnalida genetik ma’lumot kodining tashuvchisi sifatida DNK molekulasiga oid maqola chop etishdi.
=== Taqdimot 7 ===
Shuningdek, 1950-yillarning oxirida Sanger birinchi oqsil ketma-ketligini, insulinni nashr etdi. Aminokislotalar ketma-ketligini aniqlashning eng ko‘p qo‘llaniladigan usuli — Edman degradatsiya usuli, uning asosiy kamchiligi uzun oqsil ketma-ketligini olishda qiyinchilik tug‘diradi. Nazariy tarafdan har bir reaksiya uchun maksimal 50-60 aminokislota to‘g‘ri keladi.
=== Taqdimot 8 ===
Bu muammoning yechimini amerikalik olim va fizik kimyogar Margaret Dejhoff (1925-1983) kompyuter dasturlaridan faol foydalangan holda va ularni biologiya va tibbiyot sohalarida qoʻllash imkoniyatlarini ishlab chiqqan. U 1962-yilda Edman peptid sekvensiyasi maʼlumotlaridan foydalangan holda oqsilning birlamchi tuzilishini aniqlash dasturi boʻlgan Comproteinni ishlab chiqdi.
=== Taqdimot 9 ===
XXI asr boshlarida inson genomining nashr etilishi bilan bioinformatikaning genomik davri boshlandi. Loyiha 1991-yilda Qo‘shma Shtatlarda boshlangan va 13 yil davomida 2,7 milliard dollarga tushgan. 1998-yilda Celera Genomics inson genomini ketma-ketliklarni aniqlash va yig‘ish bo‘yicha raqobatbardosh xususiy tadqiqotni ishlab chiqdi.
=== Taqdimot 10 ===
Bioinformatika biokimyo, biofizika, ekologiya va boshqa sohalarda qo‘llaniladi. Bioinformatika biologiyaning ko‘plab sohalarining muhim qismiga aylandi. Bioinformatikaning tahlil usullari ushbu soha rivojlanishidan oldin deyarli imkonsiz bo‘lgan katta hajmdagi eksperimental ma’lumotlarni sharhlash imkonini beradi. Genetika va genomika sohasida bioinformatika genomlarning funksional annotatsiyasi, mutatsiyalarni aniqlash va tahlil qilishda yordam beradi.
=== Taqdimot 11 ===
Bularning ichida muhim vazifalarning biri gen ekspressiyasi va uni tartibga solish usullarini o‘rganishdir. Bundan tashqari, bioinformatika dasturlari genomik ma’lumotlarni solishtirish imkonini beradi, bu molekulyar evolyutsiya qonuniyatlarini o‘rganishga imkon tug‘diradi. Umuman olganda, bioinformatika tizim biologiyasining muhim qismi bo‘lgan biokimyoviy yo‘llar va tarmoqlarni tahlil qilish va kataloglashda yordam beradi.
=== Taqdimot 12 ===
Normal hujayraning turli kasalliklar vaqtida qanday o‘zgarishini tadqiq etish uchun avvalo u haqidagi barcha biologik ko‘rsatkichlar o‘zaro umumlashtirilgan va bir butun tizimga aylantirilishi lozim edi. Mana shundagina olimlar hujayraning holatiga yaxlit bir nazar solish imkoniyatiga ega edilar.
Bioinformatika fanining vazifasi nimadan iborat
=== Taqdimot 13 ===
Xuddi mana shu nuqtadan Bioinformatika olimlarga qo‘l kela boshladi, uning metodlari yordamiga hujayraning barcha ko‘rsatkichlarini umumlashtirish, tahlil qilish va biron yo‘nalishga talqin etish imkoni mavjud.
=== Taqdimot 14 ===
Strukturaviy biologiyada u DNK, RNK va oqsil tuzilmalarini, shuningdek molekulyar o‘zaro ta’sirlarni modellashtirishda yordam beradi. Biologik ma’lumotlarni qayta ishlash sohasidagi so‘nggi yutuqlar biomeditsina sohasida sezilarli o‘zgarishlarga olib keldi. Bioinformatikaning rivojlanishi tufayli olimlar irsiy va orttirilgan kasalliklarning asosiy molekulyar mexanizmlarini aniqlashga muvaffaq bo‘lishdi, bu esa samarali davolash usullarini ishlab chiqishga va kasalliklarni tashxislash uchun aniqroq testlarni ishlab chiqishga yordam beradi.
Bemorlarga dori vositalarining samaradorligi va salbiy ta’sirini bashorat qilishga imkon beruvchi tadqiqot yo‘nalishi farmakogenetika deyiladi. Farmakogenetikaning asosi bioinformatika usullariga tayangan.
=== Taqdimot 15 ===
=== Taqdimot 16 ===
Bioinformatikaning asosiy maqsadi biologik jarayonlarni tushunishga hissa qo‘shishdir. Bioinformatikani boshqa biologiya yo‘nalishlaridan ajratib turadigan jihati shundaki, u ushbu maqsadga erishish uchun intensiv hisoblash usullarini yaratish va qo‘llashga qaratilgan. Shunga o‘xshash usullarga misollar namunani aniqlash, ma’lumotlarni olish, mashinani o‘rganish algoritmlari va biologik ma’lumotlarni vizualizatsiya qilishdir.
Bioinformatika fani maqsadlari
=== Taqdimot 17 ===
Tadqiqotchilarning asosiy sa’y-harakatlari ketma-ketlikni moslashtirish, genlarni topish (genlarni kodlovchi DNK mintaqasini qidirish), genomni dekodlash, dori-darmonlarni loyihalash, dori-darmonlarni ishlab chiqish, oqsil tuzilishini moslashtirish, oqsil tuzilishini bashorat qilish, genlar ifodasini bashorat qilish muammolarini hal qilishga qaratilgan va oqsil-oqsil o‘zaro ta’siri, genom bo‘ylab assotsiatsiyalarni izlash va evolyutsiyani modellashtirish.
=== Taqdimot 18 ===
Bioinformatika bugungi kunda biologik ma’lumotlarni boshqarish va tahlil qilishda yuzaga keladigan amaliy va nazariy muammolarni hal qilish uchun ma’lumotlar bazalari, algoritmlar, hisoblash va statistik usullar va nazariyani yaratish va takomillashtirishni nazarda tutadi.
=== Taqdimot 19 ===
Bioinformatikaning boshqa fanlar bilan integratsiyasi
Molekulyar genetika,
Biotexnologiya,
Biokimyo,
Genetika.
=== Taqdimot 20 ===
Molekulyar genetika-molekulyar biologiyaning asosiy yo‘nalishlaridan biri, irsiy axborot strukturasi va funksiyasini, uning yuzaga chiqishi mexanizmlarini o‘rganadigan fan. Molekulyar genetikaning rivojlanishi 1928-yilda F. Griffit tomonidan bakteriyalarda transformatsiya hodisasini kashf etilishidan boshlanadi.
=== Taqdimot 21 ===
Biotexnologiya – (bio-hayot, techne—mahorat, san’at, logos—so‘z, ta’limot) – qishloq xo‘jaligi, sanoat va tibbiyotning turli sohalarida tirik organizm va biologik jarayonlardan foydalanadigan sanoat usullari majmui. Biologiya va texnika imkoniyatlarini birlashtiradigan ilmiy yo‘nalish.
=== Taqdimot 22 ===
Biokimyo – biologik kimyo — tirik organizmlarning kimyoviy tarkibi va ularda sodir bo‘ladigan kimyoviy jarayonlar haqidagi fan. Biokimyo rivojlana borib, 3 asosiy tarmoqqa bo‘linib ketdi. Statistik biokimyo, Dinamik biokimyo va Dissimilatsion biokimyo.
Genetika organizmlardagi genlar, genetik o‘zgaruvchanlik va irsiyatni o‘rganadi. Bu biologiyaning muhim sohasi, chunki irsiyat organizmlar evolyutsiyasi uchun juda muhimdir.
=== Taqdimot 23 ===
=== Taqdimot 24 ===
Ayni vaqtda Bioinformatika biologiyaning juda ko‘p sohalarida qo‘llaniladi. Shulardan biri evolyutsion biologiyadir. Evolyutsion biologiya turlarning kelib chiqishi hamda uzoq vaqt mobaynida qanday shakllanishini tadqiq etadi.
Bioinformatikaning qo‘llaniladigan eng muhim sohalari
=== Taqdimot 25 ===
Ma’lumotni tahlil qilish va talqin qilishning dolzarb jarayoni hisoblash biologiyasi deb ataladi.
Hozirgi kunda hatto klassik fanlardan hisoblangan sistematika, zoologiya, botanika fanlari ham so‘nggi o‘n yillikda bioinformatikaga murojaat qilmoqda.
=== Taqdimot 26 ===
E’tiboringiz uchun rahmat!
Bizni ijtimoiy tarmoqlarda kuzatib boring!
Slaydchi.uz — biologiya, tibbiyot va texnologiya yo‘nalishidagi ilmiy taqdimotlar manbai.
Boshqa ilmiy materiallar: slaydchi.uz
Sharhlar
Hali sharhlar mavjud emas.