1. Zamonaviy biologiya rivojlanish Bioinformatikaning xissasi Genomika proteomikava

Evolyutsion hisoblash biologiyasi [tahrir | manbasini tahrirlash]

Evolyutsion biologiya turlarning kelib chiqishi va paydo boʻlishini, shuningdek ularning vaqt oʻtishi bilan rivojlanishini oʻrganadi. Bioinformatika fani evolyutsion biologlarga bir necha usulda yordam beradi:

• 
  koʻp sonli organizmlarning evolyutsiyasini nafaqat tuzilishi yoki fiziologiyasi boʻyicha emas, balki ularning DNKsidagi oʻzgarishlarni oʻrganishda ;
  
• 
  butun genomlarni solishtirganda (BLAST), murakkab evolyutsion hodisalarni oʻrganish, masalan: genlarning koʻpayishi, gorizontal gen oʻtkazilishi va bakterial ixtisoslashgan omillarni bashorat qilish;
  
• 
  vaqt oʻtishi bilan tizimning harakatini bashorat qilish uchun populyatsiyalarning kompyuter modellarini yaratish;
  
• 
  koʻp sonli turlar toʻgʻrisidagi maʼlumotlarni oʻz ichiga olgan nashrlarni kuzatish.
  

Genetik algoritmlardan foydalanadigan boinformatika sohasi koʻpincha hisoblash evolyutsion biologiyasi bilan chalkashib ketadi, ammo bu ikki soha bir-biriga bogʻliq boʻlishi shart emas. Ushbu sohadagi ishlar algoritmlar va hisob-kitoblarni yaxshilash uchun maxsus dasturlardan foydalanadi va replikatsiya, rekombinatsiya yoki mutatsiya orqali diversifikatsiya va tabiiy tanlanish orqali omon qolish kabi evolyutsion tamoyillarga asoslanadi.

Bioinformatika - biologik ma'lumotlarni qayta ishlash uchun komp'yuter texnikasidan foydalanishdir. Bioinformatika asosan genomni tadqiq etish, oqsil strukturasi tahlili va taxmini, oqsillarning o‘zoro va boshqa molekulalar bilan o‘zoro ta'sirini tahlil etish, evolyusiya jarayonini modellashtirish bilan shug‘ullanadi. Bioinformatika va uning usullari biofizika bioximiya hamda ekologiya kabi bir qator fanlarda qo‘llaniladi.

Demak, bioinformatika biologiya va informatika fanlari chegarasida joylashgan fan bo‘lib, bunda biologiya deyilganda albatta uning genetika va molekulyar biologiya bilan bog‘liq bo‘lgan sohalari tushuniladi.
Bioinformatikaning yaralish tarixi 13 asrlarga borib taqaladi. Matematika tarixiga Fibonachchi (Fibonacci) nomi bilan kirib kelgan yosh ital'yan Pizalik Leonardo (Leonardo of Pisa) biologik jarayonning birinchi matematik modelini tuzgan holda quyonlarnig ko‘payishi to‘g‘risidagi masalani tavsiflab bergan. XX asrning 20 yillariga kelib esa yana bir ital'yan olimi Vito Vol'terra (Vito Volterra) “yirtqich-o‘lja” ko‘rinishidagi ikki biologik turning o‘zaro harakati modelini yaratdi. 40 yillar oxirida biologiyaga fizik va matematiklar kirib kela boshladi. Biologiyaning zamonaviya tarixi 1953 yildan, amerika olimlari Jeyms Uotson (James Watson) hamda Frensis Krik (Francis Crick) tomonidan DNK ning qo‘sh spiralligi kashf qilingan davrdan boshlandi.
1955 yilda F.Senger ilk bor insulin molekulasi aminokislotalar ketma – ketligini aniqlagandan so‘ng bu sohada juda katta yutuqlarga erishildi va ko‘pgina yirik laboratoriyalar bakteriya, achitqi, sichqon va odam organizmi genomini to‘laligicha aniqlash ustida izlanishlar olib bordilar. To‘plangan ma'lumotlar esa butunjahon ma'lumotlar bazalarida saqlanib kelinmoqda. To‘plangan ma'lumotlarni qayta tekshirish, ular orasidan keyingi tadqiqotlarda foydalanish mumkin bo‘lgan foydalilarini tanlab olish bioinformatika oldida turgan vazifalardan biridir.
Bioinformatika izlanuvchilarni faqatgina DNK va oqsil tuzilishi haqida nazariy bilim va ularni tadqiq qilish uchun kerakli jihozlar bilan ta'minlab qolmasdan, aniqlangan ketma – ketliklarni solishtirish, ularni funksiyasini aniqlash va dori preparatlari ishlab chiqish imkonini beradi.
Bioinformatika quyidagi masalalarni hal etishda qo‘llaniladi:
1. Oqsil va nuklein kislotalarni birlamchidan to uchlamchi strukturalarigacha bo‘lgan ma'lumotlarni saqlash va boshqarish;
2. Praymerlarni konstruksiyalarini yaratish;
3. Ma'lum bir gen maxsulotlarining vazifasini taxmin qilish;
4. Oqsillarning birlamchi strukturasi xaqidagi ma'lumotlar asosida ikkilamchi
va uchlamchi strukturasini aytib berish va modellashtirish

Shuningdek, bioinformatika fani ko‘p sonli istiqbollarga ega:

1. Bioinformatika sohasi bo‘yicha chuqur bilim va malakaga ega bo‘lgan mutaxassislarga ko‘plab ilmiy-tadqiqot va farmasevtik kompaniyalarida talabning yuqoriligi.
2. Foydali genlarni aniqlash va o‘zgartirilgan genomli mahsulot ishlab chiqaruvchi tashkilotlarning bioinformatik mutaxassislarni jalb etishi.
3. Bioinformatika sohasidagi malakali mutaxassislar genomika va proteomikaning rivojlanishiga katta hissa qo‘shadilar.
4. Bioinformatik – olimlar dori preparatlarni ishlab chiqish va genoterapiya sohasidagi fan taraqqiyotiga o‘z hissalarini qo‘shadilar.
5. Bioinformatika sohasidagi mutaxassislar komp'yuter algoritmlari yordamida genlar ekspressiyasi tasvirlarini tahlil qilish imkoniyatiga ega bo‘ladilar.
6. Bu sohadagi malakali xodimlar dorilarning organizmga toksikligi va organizm reaksiyalarini o‘rganish orqali ishlab chiqilayotgan dori preparatlarining organizmga ta'sir ko‘rsatishi mumkin bo‘lgan zaharli xususiyatlarini taxmin qilish metodlari rivojiga hissa qo‘shishlari mumkin.

Bioinformatika quyidagilarni o‘z ichiga oladi:

 Biologik axborotlar saqlanuvchi ma'lumotlar bazalari (GenBank, EMBL, DDBJ, PDB)
 Ushbu bazalarda saqlanayotgan ma'lumotlarni tahlil qilishga imkon beruvchi instrumentlar.
 Biologik vazifalarni to‘g‘ri hal etish uchun komp'yuter metodlaridan to‘g‘ri foydalanish.

1.Bugungi kunga qadar bioinformatikaga turlicha ta'riflar beriladi, biroq asosan bioinformatika deganda turli biologik axborotlarni tahlil qilishda komp'yuterdan foydalanish tushuniladi.

2. Shuningdek «bioinformatika» termini maydoni ham juda kengaydi va biologik ob'ektlar bilan bog‘liq barcha matematik algoritmlardan hamda biologik tadqiqotlarda qo‘llaniladigan axborot-kommunikasiya texnologiyalaridan foydalanadi. Bioinformatikada informatikdagi singari amaliy matematik, statistika va boshqa aniq fanlar usullari qo‘llaniladi. Bioinformatika shuningdek biokimyo, biofizika, ekologiya, genetika va qator tabiiy fanlar sohalarida foydalaniladi.