Материалдар / Биоинформатика

Биоинформатика

Материал туралы қысқаша түсінік
Ғылыми жұмыспен айналысатын мұғалімдер үшін
Материал тегін
Тегін турнир Мұғалімдер мен Тәрбиешілерге
Дипломдар мен сертификаттарды алып үлгеріңіз!
Бұл бетте материалдың қысқаша нұсқасы ұсынылған. Материалдың толық нұсқасын жүктеп алып, көруге болады
logo

Материалдың толық нұсқасын
жүктеп алып көруге болады

1.Биоинформатика саласының зерттеу орталықтары:


1.Европалық биоинформатика институты (ЕВІ) - бұл биоинформатика саласында әлемдік деңгейдегі зерттеулер жүргізетін институт.Ол Кембридждегі (Ұлыбритания) Европалық молекулалық биология зертханасының (EMBI) бір бөлігі болып табылады. EBI биологиялық мәліметтерді жинау, сақтау және талдау қызметтерін ұсынады. Сонымен қатар, ол биоинформатикалық зерттеулер үшін деректерді қолжетімді етуге және ғылыми қауымдастыққа биоинформатика саласындағы құралдар мен ресурстарды ұсынуға маманданған.

НPicture 2 егізгі қызметтері:

  • Геномика, протеомика, метаболомика деректерін талдау.

  • Биоинформатика саласында бағдарламалық құралдар жасау

  • Ғылыми қауымдастыққа білім беру және оқыту бағдарламаларын ұйымдастыру


2Picture 2 .Ұлттық биотехнологиялық ақпарат орталығы (NCBI) – АҚШ-тың Ұлттық медицина кітапханасының құрамында орналасқан биоинформатика және биотехнология саласындағы негізгі мекеме. Ол 1988 жылы құрылған және биомедициналық ақпаратты өңдеу, сақтау және таратуға маманданған.

NCBI-дің негізгі қызметтері:

  • Геномдық деректерді сақтау және талдау: NCBI геномдық, ақуыздық, нуклеотидтер биомедициналық мақалалар және басқа да биологиялық деректер базаларын ұсынады.

  • PubMed: Бұл биомедициналық әдебиеттерге қолжетімділікті қамтамасыз ететін ірі мәліметтер базасы.

  • BLAST: Ақуыздар мен нуклеотидтер тізбегін салыстыруға арналған бағдарламалық құрал.

  • GenBank: Нуклеотидтік тізбектердің мәліметтер базасы, бүкіл әлемдегі зерттеушілерден жиналған геномдық мәліметтерді сақтайды.

NCBI биология, медицина, геномика және де ғылыми салаларда зерттеулер жүргізуге және ғылыми қауымдастыққа ақпараттық қолдау көрсетуге арналған маңызды орталық болып табылады.

3Picture 3 .Броад институты (Broad Institute) – әлемдік деңгейдегі биомедициналық зерттеу орталығы. Ол 2004 жылы Массачусетс технологиялық институты (MIT) мен Гарвард университетінің серіктестігі арқылы құрылды. Институт биомедицина саласында геномдық зерттеулер жүргізуге маманданған және ауруларды молекулалық деңгейде түсінуді жақсартуға бағытталған.

Броад институтының негізгі міндеттері:

  • Геномдық зерттеулер: Институт адамның және басқа да ағзалардың геномдарын зерттеуге ерекше көңілм бөледі.

  • Медициналық биология: Бұл институттың зерттеулері қатерлі ісік, қант диабеті, жүрек-қан тамырлары аурулары және психикалық ауытқулар сияқты күрделі ауруларды емдеуге бағытталған.

  • Жаңа технологиялар мен әдістерді әзірлеу: Броад институты геномика және биоинформатика саласында жаңа технологиялар мен бағдарламалық құралдар жасауға қатысады.

Броад институты ғылыми жаңалықтарды практикалық медицинаға енгізуді жеделдету мақсатында биологтар, химиктер, дәрігерлер және инженерлер арасындағы көпсалалы ынтымақтастыққа ерекше мін береді.

4Picture 4 . ЦЕРН (CERN) Биоинформатика бөлімі- компьютерлік ғылымдар мен үлкен деректерді өңдеу салаларындағы зерттеулер мен әзірлемелер биоинформатика қолданылуы мүмкін. Мысалы, олардың ірі көлемдегі деректерді талдау бойынша тәжірибесі биомедициналық

зерттеуге қолдау көрсетуге жарамды болуы ықтимал.



2.Маргарет Дейхофф биоинформатиканың анасы мен әкесі

МРисунок 22 аргарет Дейхофф биологияда есептеуіш техниканы қолданудың

бастаушысы болды. 1960 жылдардан бастап Джорджтаун

университетінде ол протеин фрагменттерін толық ақуызға

қалай қайта жинауға болатынын анықтау үшін ең озық

магниттік таспа компьютерін пайдаланды. Сонымен қатар ол

ақуыздың әртүрлі аспектілерін салыстырды, ортақ ерекшеліктері мен айырмашылықтарын іздеді. Бұл сала кейінірек барлық заманауи геномиканы негіздейтін биоинформатика деп аталды.

Американдық физика, химик және биоинформатика саласындағы пионер. Ол математикамен есептеу әдістерін қолданудың пионері болады. Өзінің мансабын биология мен медицинадағы жетістіктерді қолдану үшін дамып келе жатқан есептеу технологияларын қолдануға, әсіресі ақуыз бен нуклеин қышқылының дерекқорларын жасауға арнады. Маргарет Дейхофф биоинформатиканың анасы деп жиі аталады, себебі ол молекулалық биология мен компьютерлік ғылымдар саласын біріктіре отырып, биоинформатиканың негізін қалады. Оның ең танымал жұмыстарының бірі – ақуыздардың аминқышқылдық тізбектерін зерттеу және оларды салыстыру әдістерін әзірлеу болды. 1960 жылдары ол ақуыздардың реттік тізбегін жинап, оларды компьютерлік деректер базасына енгізе бастады, бұл бүгінгі геномдық деректерді сақтау және талдау жүйелеріне жол ашты.

  • Ол бастапқыда Atlas ретінде жарияланған ақуыздар тізбегі туралы алғашқы деркқорлардың бірін жасады;

  • Ол реттілік және молекулалық эволюция әдістерін әзірледі;

  • Ол аминқышқылдары үшін қолданып бір әріптік кодты жасады;

  • Ол бірінші алмастыру матрицаларының бірін жасады

  • Атластың бірінші

3.Атластың бірінші нұсқасында 65 ақуыз тізбегінің сипаттамасы бар



1.Ақуыз тізбегі

2.Аминқышқылдар

3.Пептидтік байланыс

4.Бастапқы құрылым

5.Төртінші реттік құрылым

6.Ақуыз домендері

7. Ақуыздың функционалдық

сайты

8.Гидробтық және гидрофильдік қасиеттері

9.Лиганд байланыстыру сайты

10.Мутациялар

11.Ақуыздың тұрақтылығы

12.Каталитикалық белсенділік

13.Мембраналық ақуыздың интеграциясы

14.Ақуыздың ораламы

15.Шоғырландыру аймағы

16.Шоғырлану

17. Белсенді орталық

18.Координация

19.Пептиттік байланыстар

20.Басқа молекулалармен өзара әрекеттесу

21.Ферментативті белсенділік

22.Тұрақтылық коэффициенті

23.Бірінші реттік құрылымның

өзгергіштігі

24.Су молекулаларымен

байланыс

25.Энергетикалық

байланыстар

26.Дисульфидтібайланыстар

27.Сигналдық пептидтер

28.Протеиннің

конформациялық өзгерістері

29.Ақуыз кристалдары

30.Ақуыздардың сіңу қабілеті

31.Молекулалық массасы

32.Иондық күш

33.Термофильді ақуыздар

34.Гидрофобтық әсер

35.Пептидтік ферменттер 36.Иммунды жауап 37.Ақпараттық молекулалар

38.Протеин-фолдинг 39.Эпитоптар

40.Генетикалық код 41.Ақуыздарды тарату

42.Токсиндер

43.Ақуыздың қуат көзі ретіндегі функция

44.Ақпарат тасымалдау

45.Ақуыздар арасындағы симметрия

46.Протеомика 47.Ақуыз кешендері

48.Ақуыздың физиологиялық рөлі

49.Нуклеотидтермен байланыс 50.Қабаттылық

51.Катиондар менаниондар

52.Химиялық модификациялар

53.Металдармен байланыс 54.Селективтілік

55.Реттеуші механизмдер

56.Ақуыздардың ішкі динамикасы

57.Эволюциялық өзгерістері 58.Көптеген изоформалар 59.Қосымша модификациялар

60.Протеиндердің физикалық қасиеті

6Shape 77 1.Жасуша ішіндегі ролі 62.Су балансын реттеу 63.Ақуыздарды жеткізу жүйесі64.Ақуыздардың құрылымдық белсенділігі 65.Қызметтердің спецификациясы



4.Аминқышқылдарының негізгі кодтары


Аминқышқылы

Қысқаша

Қысқартылған атауы

Кодондар

Аланин

A

Ala

GCU,GCC,GCA,GCG

Цистеин

C

Cys

UGU,UGC

Аспарагин қышқылы

D

Asp

GAU,GAC

Глутамин қышқылы

E

Glu

GAA,GAG

Фенилаланин

F

Phe

UUU,UUC

Глицин

G

Gly

GGU,GGC,GGA,GGG

Гистидин

H

His

CAU,CAC

Изолейцин

I

Ile

AUU,AUC,AUA

Лизин

K

Lys

FFF,AAG

Лейцин

L

Leu

UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,

CUG

Метионин

M

Met

AUG

Аспарагин

N

Asn

AAU,AAC

Пирролизин

O

Pyl

UAG

Пролин

P

Pro

CCU,CCC,CCF,CCG

Глутамин

Q

Gln

CAACFG

Аргинин

R

Arg

CGU,CGC,CGA,CGG,AGA,AGG

Серин

S

Ser

GCG,GCC,UCA,UCG,AGU,AGC

Треонин

T

Thr

ACU,ACC,ACA,ACG

Селеноцистеин

U

Sec

UGA

Валин

V

Val

GUU,GUC,GUA,GUG

Триптофан

W

Trp

UGG

Тирозин

Y

Tyr

UAU,UAC

Тоқтау кодоны



UAA,UAG,UGA



L A U R A - UUA GCU UGA CGU GCU




Picture 1

5.Маргарет Дейхофф Хронологиясы

Shape3 Shape2 Shape1

1925 жыл

Маргарет Дейхофф

АҚШ-та дүниеге

Shape5 Shape4 келген

1961 жыл

Компьютерлерді пайдалана

отырып, биологиялық

зерттеулерге арланған

алғашқы математикалық

қолданбаларды әзірледі.

Shape7 Shape6

1965 жыл

Ақуыз тізбектері мен

олардың

қShape8 ұрылымдарының

Shape9 атласы

1980 жыл

Shape10 Ол, физикалық қоғамның

Shape11 президенті болды

1983 жыл

Маргарет

Сильвер-Спрингте,

Мэриленд штатында

қShape12 айтыс бShape13 олды

1984 жыл

Маргарет Окли Дейхофф

сыйлығы құрылды
















6.Биоинформатикадағы дерекқорлар банкі


Деректер банкі- деректерді бір орынға сақтайтын, оларды ұжымдық негізде пайдалануға мүмкіндік беретін автоматтандырылған ақпараттық жүйе.


GРисунок 3 enBank –бұл барлық аннотацияланған ДНҚ

және РНҚ тізбектерін, сондай-ақ олар коттайтын ақуыз

тізбегін қамтитын жалпыға қолжетімді дерекқор.



SWISS-PROT-қолмен аннотацияланған ақуыз тізбегі мен олардың функционалдығы туралы қолмен өңделген жоғарғы сапалы ақпаратты ұсынатын дерекқор SWISS-PROT 1986 жылы Швейцарияда EMBL және SIB ынтымақтастығында құрылған.

Shape 114

Рисунок 5

SWISS-PROT

тобының

жетекшісі

Амос Байрох



TРисунок 11 rEMBL- әмбебеп ақуыз ресурстарының білім қоры. Ақуыздар туралы ақпаратты жинауға арналған орталық 1996 жылы құрылды. Оның басты мақсаты геномдық жобалардан алынған ақуыз ретін тез және толық қамту. Бұл мәліметтер базасы әрбір жаңа ақуыз ретін бірден

SWISS-PROT-қа енгізбей- ақ тіркеуге мүмкіндік болады.



PРисунок 7 IR - жіктелген және аннотацияланған ақуыз тізбегінің бөлімшелерінің базасы 1971 жылы құрылған. PIR алғашқы мәліметтер базаларының бірі болып табылыды және ақуыз құрылымы мен қызметіне

қатысты ақпараттарды ұсынады.



UniProt- ақуыздар туралы функционалдық

ақпаратты жинауға арналған орталық және зерттеушілерге биологиялық процестерді түсінуге мүмкіндік береді. UniProt мәліметтер базасын зерттеушілер ақуыздардың құрылымы , функциясын

ө зара әрекеттесулерін талдау үшін пайдаланады





Ресми байқаулар тізімі
Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз!
Осы аптаның ең үздік материалдары
Педагогтардың біліктілігін арттыру курстары
Аттестацияда (ПББ) 100% келетін
тақырыптармен дайындаймыз
Аттестацияда (ПББ) келетін тақырыптар бойынша жасалған тесттермен дайындалып, бізбен бірге тестілеуден оңай өтесіз
Өткен жылы бізбен дайындалған ұстаздар 50/50 жинап рекорд жасады
Толығырақ