Mavzuni mustahkamlash uchun savollar:
1.Tibbiy genomika yo‗nalishinin mohiyatini ochib bering?
2.Genom bilan bog‘liq kasalliklarning kelib chiqish sabablarini ochib bering?
3.Gen polimorfizmining kasallik keltirib chiqarish sabablarini ochib bering?
4. Genetik skrining gen nuqsonlarini aniqlashdagi ahamiyatini ochib bering?
5. Amniosintez mohiyatini ochib bering?
[194]
11-BOB
.
GENOMIKANI O`RGANISHDA BIOINFORMATIKANING
ROLI
Bioinformatika biologiyaning ilmiy tajribalari asosida olingan natijalarni
tahlil qiladi. Olingan ma‘lumotlarni tadqiqotchima‘lumotlar bazasida mavjud
bo`lgan barcha to`plamlar bilan solishtiradi. Bordiyu, u o`zi aniqlagan ketma-
ketlikni ma‘lumotlar bazasidan topa olmasa bunda u bu ma‘lumotni shu joyga kiritib
qo`yadi va bu bilan bazani yanada boyitadi. Ma‘lumotlar bazasi funksiyalariga
saqlash, tizimlashtirish, axborotlarni yangilab turish unga kirish huquqi bilan
ta‘minlashlar kiradi.
Bu operatsiyalar esa katta qudratlardagi kompyuterlarni talab qiladi.
Shuningdek biologik mavzular majmuidagi ilmiy nashriyotlar bazalari ham mavjud.
Biologiya bo`yicha istalgan ilmiy jurnalning barcha sonlarida chiqadigan har bir
maqola ma‘lumotlar bazasiga joylashtiriladi izlanuvchi uni internet tarmog`i orqali
oson topib olishi uchun qisqa ta‘rif berib qo`yiladi. Eng katta tibbiy-biologik
nashrlar on-line kutubxonasi PubMed so`nggi 50-yil mobaynida 16 mln. dan
ortiqroq maqolalarni o`z ichiga oladi.
Integral ma‘lumotlar bazasi va entsiklopediyalar konkret gen, oqsil,
funksiyalarni amalga oshiradi. Ular katta miqdordagi boshqa ma‘lumotlar bazalari
axborotlarini umumlashtiradi va uni hamisha yangilab turadi.
Har qanday yangidan o`qilgan genom harflarning turli xil kombinatsiyalarida
takrorlanuvchi ulkan ketma-ketliklar ko`rinishida namoyon bo`ladi. Bioinformatika
bunday xilma-xillikdagi matndan genlarni ajratib olish imkoniyatini beradi.
Genomdan genni ajratib olish kabi bunday operatsiya genomni belgilash deb ataladi.
Barcha genlar funksiyalarini tajribalar asosida aniqlash yetarli darajada
murakkablikni yuzaga keltiradi. Bu holatda bioinformatika funksiyalari allaqachon
aniqlangan genlar bilan solishtirib ko`rishga tayangan holda ularni bashorat qilishda
ko`maklashadi. Oqsil molekulasida biologik vazifalarning har xil turlariga javob
beruvchi uchastkalar mavjud.
Bioinformatika usullari yordamida ushbu uchastkalarni aniqlash konkret bir
oqsilning barcha spektr funksiyasini ochib beradi.
[195]
Oqsil strukturalarini tajribalar asosida, ya‘ni masalan oqsil molekulalaridan
tashkil topgan mikroskopik kristalni rentgen nurlari bilan nurlantirish orqali aniqlash
mumkin. Bu esa yetarli darajada uzoq va qimmatli jarayon hisoblanadi. Ayrim
oqsillar kristall tuzilmalarga ega bo`lmaganligi sababli ularni tahlil qilishning
umuman iloji yo`q.
Bioinformatika kompyuter modellashtirish yordamida hech bo`lmaganda
oqsil strukturasi uzoqroq o`xshash ketma-ketligi ma‘lum bo`lgan holatlarda
oqsilning fazoviy modelini yasashda yordam beradi.
Bioinformatika metodlari asosida olingan molekulaning fazoviy strukturasini
bilgan holda uning qanday ishlashini va uning ishlashiga qanday ta‘sir eta olishni
bashorat qilish mumkin.
Dori preparatlarini fazoda har xil ximiyoviy bog`lanishlar bilan oqsil-
nishonlarning o`zaro ta‘sirini modellashtirish asosida tayyorlash mumkin. Bunda
katta miqdori bog`lanishlarni saralash va eng maqbullarini tanlab olish kerak
bo`ladi.
Biologiya, kimyo, fizika, matematika hamda informatika fanlarini
birlashtirish biologik tizimni har tomonlama tavsiflash imkonini beradi.
Kompyuter resurslaridan foydalanish tahlil jarayonini bir necha marotaba
tezlashtiradi hamda olinadigan natijalarning aniqligini va tezligini oshiradi.
Bioinformatika texnologiyalaridan foydalanib qilingan biologiya sohasidagi
yangi
kashfiyotlar
tez
suratda
tibbiyot,
farmakologiya,
kosmetologiya,
biotexnologiya, qishloq xo`jaligi, ekologiya va boshqa sohalarda jalb qilinadi.
Bioinformatika mustaqil ravishda amaliy ahamiyatga ega bo`lgan natijalar
beradi va shuningdek biologiyaning turli sohalarida ishlash uchun sharoit bilan
ta‘minlaydi.
Bioinformatika bo`yicha ishning katta qismi biologik axborotni saqlash va uni
tahlil qilish uchun ma‘lumotlar bazasidan foydalanish texnologiyalari atrofiga
jamlangan. Bunday ma‘lumotlar bazasi ommabop yoki shaxsiy bo`lishi mumkin.
Ularga ochiq standartlar orqali ommaviy kirish huquqini olish esa muhim ahamiyat
kasb etadi. Garchi ma‘lumotlar bazasidan foydalanishga nisbatan bu usullar
[196]
anchagina keng tarqalgan bo`lsada biologik axborotlarni tahlil qilish uchun
ontologiya va mantiqiy usullardan foydalanish rivojlanib bormoqda.
Bioinformatikaning rivojlanish bochqichlari va yutuqlari.
Bir qancha xorijiy davlatlarda 20-21 asrlarda bioinformatika jadal suratda
rivojlanayotgan dunyo biotibbiyot fanlari sohasiga aylanib bordi.
Bioinformatsion texnologiyalar iste`molchilari tadqiqotchilar, fundamental
ishlanmalar mualliflari bilan bir qatorda tibbiyot, farmakologiya, biotexnologiya
hamda o`quv muassasalari hisoblanadi.
Fanning bu sohasi AQSHda va shuningdek boshqa rivojlangan davlatlarda
muhim yo`nalish safatida qaraladi.
Evropa, Osiyo, AQSH hamda Avstraliya davlatlarida bioinformatika
markazlari soni yildan-yilga ko`payib bormoqda. Bioinformatika bo`yicha davlat,
akademik hamda ta‘lim markazlari bilan bir qatorda so`nggi yillarda sohada olingan
tadqiqot natijalardan tijorat maqsadida foydalanishga yo`naltirilgan sezilarli
darajadagi tashkilot va loyihalar yuzaga keldi. Bu eng avvalo genomlarning,
shuningdek odam genomining strukturaviy, funksional hamda qiyosiy tahlili
bo`yicha faoliyat yurituvchi tashkilotlardir. Bioinformatika sohasi bo`yicha
yaratilgan usullarni qo`llash bilan birga amaliy muammolarni yechish yo`lida,
xususan farmokologiyada texnik hamda dasturiy bazalar jadal suratda
rivojlanibbormoqda. Bunday muammolarni bartaraf etishda dasturiy ta‘minot
sanoati ham takomillashib bormoqda.
Mamlakatimizda genomika va bioinformatika fanlarining rivojlanishiga
qaratilayotgan alohida e‘tibor tufayli dunyo fanida o`z o`rniga ega nufuzli ilmiy
maktab va muhit shakllantirildi, zamonaviy laboratoriyalar tashkil etilib, keng
miqyosda halqaro ilmiy aloqalar yo`lga qo`yildi. Xususan O`zbekiston Respublikasi
Fanlar akademiyasi Genomika va bioinformatika markazida sohada anchagina
muvaffaqiyatli dasturlar amalga oshirildi. Markazda yetakchi horijiy ilmiy markaz
tajribalariga ega, bioinformatsion texnologiyalar bo`yicha bilim va ko`nikmalarni
puxta egallagan ilmiy xodimlarning faoliyat olib borishi va shular hisobga olingan
holda markazda bioinformatika laboratoriyasining tashkil etilganligi bunga yaqqol
[197]
misol bo`la oladi. Markaz ilmiy jamoasi hanuzgacha noaniq bo`lgan g`o`za
genomidagi rekombinatsion bloklar (ya‘ni, avloddan avlodga ko`chib o`tadigan gen
allellari to`plami) o`lchamlarini topib, topib, zamonaviy tezkor ―assotsiativ
kartalashtirish‖ usulini kashf etdi. Natijada g`o`za genomidagi genlardan
foydalanishning yangi imkoniyatlari ochilib, g`o`zada zamonaviy markerlarga
asoslangan seleksiya usullari ishlab chiqildi.
Gen-nokaut yoki RNK interferensiyasi molekulyar genetika va bioinformatika
usullari mahsuli bo`lib, organizmning belgilangan genlari faolligini to`xtatish
imkonini beradi. Shu tufayli genlari ―o`chirilgan‖ (nokaut qilingan) organizm
vujudga keladi. Bu nukleotid ketma-ketligi ma‘lum bo`lgan genlarning funksiyasini
aniqlashga yordam beradi. Nokaut qilingan va normal organizm namunalari
orasidagi farqlar, o`rganilayotgan gen funksiyasini ko`rsatib beradi. Qishloq
xo`jaligi ekinlarining biologik ko`rsatkichlari – hosildorlik, ertapisharlik,
zararkunanda va hasharotlarga chidamlilikning namoyon bo`lishida ishtirok etuvchi
genning tarkibi va funksiyasi aniqlangandan so`ng maqsadga muvofiq ravishda
ushbu gen faoliyatini kuchaytirish yoki aksincha uni to`xtatish mumkin. Markaz
olimlari erishgan eng so`nggi yutuqlardan biri – bu ular tomonidan g`o`za uchun
yaratilgan dunyodagi ilk -nokaut texnologiyasidir.
Dostları ilə paylaş: |