Canlı siatemlərin Rəqəmsal analizi

Biologiya sahəsi dayanmadan inkişaf edir, yeni tədqiqatlar, yeni araşdırmalar, yeni terminlər.  Bu inkişaf zamanla sistemin mürəkkəbləşməyinə və informasiya çoxluğuna gətirib çıxarır ki, bu bəzən problem olur.

Bütün bu məlumatların sistemləşdirilməsi, sonrasınsa əldə olunan məlumatların tədqiqatçılar tərəfindən əlçatan olması kimi problemlər ortaya çıxır.

Bu yerdə deyə bilərik ki, Bioimformatika Biologiyanın inkişafına dəqiqlik və sürət gətirib.

Bioinformatika biologiya, informatika və statistikanın birləşməsi nəticəsində formalaşmış multidissiplinar elm sahəsidir. Bu sahə riyazi, statistik və kompüter metodlarından istifadə etməklə bioloji informasiyanın toplanması, saxlanılması, təhlili və elmi şərhini həyata keçirir. Bioinformatika iki böyük texnoloji inqilabın – biotexnologiya və informasiya texnologiyalarının inkişafının birgə tətbiqi nəticəsində yaranmışdır.

Genomika, proteomika, transkriptomika kimi sahələrdə əldə olunan məlumatların həcmi artıq ənənəvi analiz üsulları ilə idarə oluna biləcək səviyyəni çoxdan keçib. Məhz bu nöqtədə informatika biologiyanın ayrılmaz bir hissəsinə çevrilir və bioinformatika anlayışı elmi gündəmin mərkəzinə yerləşir.

Bu elm sahəsinin inkişaf tarixinə baxsaq, Bioinformatika termini elmi ədəbiyyatda nisbətən yeni olsa da, bu sahənin formalaşması təxminən son 50 ili əhatə edir. Bioinformatikanın inkişafı molekulyar biologiyada məlumat həcminin sürətlə artması və bu məlumatların əl ilə analizinin

mümkün olmaması ilə bağlıdır. Xüsusilə 1950-ci illərdən başlayaraq zülal və nukleotid ardıcıllıqlarının müəyyən edilməsi kompüter texnologiyalarına ehtiyac yaratmışdır. 1953-cü ildə Watson və Crick tərəfindən DNT-nin ikiqat spiral modeli təklif edilmiş, eyni illərdə Frederick Sanger insulin zülalının amin turşu ardıcıllığını müəyyən etmişdir. Bu hadisələr molekulyar biologiyada ardıcıllıq anlayışının əsasını qoymuşdur. 1966-cı ildə genetik kodun deşifrə edilməsi və 1970-ci ildə Needleman–Wunsch alqoritminin yaradılması ardıcıllıqların hesablama üsulu ilə müqayisəsinə imkan vermişdir. Beləliklə, bioinformatikanın inkişaf tarixi molekulyar Biologiyanın, kompüter texnologiyalarının və böyük həcmli bioloji məlumatların paralel inkişafı ilə sıx bağlıdır.

Bəs Bioinformatikada məlumatlar hansı şəkildə saxlanılır?

Bioinformatikada bioloji məlumatlar ardıcıllıqlar və kodlar şəklində saxlanılır. Eyni zamanda bu bioloji ardıcıllıqlarda kodlaşdırılmış informasiyalar siatemldirilmiş şəkililə salınır, bəzi proqram vasitəsilə analiz edilir. Və bu proseslər tədqiqatçıların işini asanlaşdırır. Onlar axtarışa çox vaxt sərf etmək yerinə təhlilə fokslanaraq daha yaxşı nəticələr əldə edirlər.

Axtarış dediyimiz prosesləri, yəni, müxtəlif orqanizmlərin DNT ardıcıllığında genlərin aşkar edilməsini, ardıcıllıqların müqayisəsini, onların təkamül bağlılığının müəyyən edilməsi üçün filogenetik ağacların qurulmasını, bioloji məlumatlarla daha səmərəli işləmək məqsədilə alqoritm və proqramların hazırlanmasını, eləcə də məlumatların saxlanması və ötürülməsini Bioinformatika edir. Həmçinin bioloji məlumatların vizuallaşdırılması və riyazi modelləşdirilməsi ilə də məşğul olur.

Beləcə zaman və resurslara qənaət edirik.

Bioinformatikada “nəhəng məlumatların” saxlanması və təşkil edilməsi üçün bioloji məlumat bazaları zəruri infrastruktur kimi meydana çıxmışdır.

Bioloji məlumat bazaları dünya elmi üçün qlobal fundamental infrastruktur rolunu oynayır. Bu bazalar bioloji məlumatların “anbarı” kimi çıxış edir və tədqiqatçılara kütləvi məlumatlara sistemli şəkildə çıxış imkanı verir. Məlumat bazası elə qurulmuş məlumat toplusudur ki, məzmununa asan daxil olmaq, onu idarə etmək və yeniləmək mümkün olsun.

Bioloji məlumat bazalarının əhəmiyyəti də məhz buradan yaranır: böyük miqdarda məlumatı strukturlaşdırmaq, tədqiqatçıya dayaq olmaq, yeni bioinformatika alət və metodlarının inkişafında baza kimi istifadə olunmaq, həmçinin tədqiqatçılar arasında əməkdaşlıq və məlumat mübadiləsini asanlaşdırmaq.

Hər elm sahəsində olduğu kimi Bioinformatikada da çətinliklər və məhdudiyyətlər var.

Proqramlaşdırma biliklərinə ehtiyac, düzgün verilənlər bazalarının seçilməsi və analizlərin səhv interpretasiya olunma riski bu sahədə əsas problemlər sırasındadır.

Nəzərə alsaq ki Bioinformatik analizlər yalnız texniki deyil, həm də bioloji biliklərə əsaslanan kritik düşüncə tələb edir. Bu o deməkdir ki bioinformatika alətləri bioloqu əvəz etmir, onun elmi düşüncəsini gücləndirir.

Müasir elmi inkişaf biologiya ilə informatikanın sintezi üzərində qurulur və bu sintez canlı sistemlərin daha dərindən anlaşılmasına imkan yaradır. Bioinformatika Biologiya, genomika, Proteomika kimi bir sıra elm sahələrinin eləcə də Tibbin inkişafına töhvə verərək, insanların işini asanlaşdıraraq elmin sürətini artırır və dəqiqliyini yüksəldir.

Bioloqlar üçün bioinformatika artıq əlavə bacarıq deyil, elmi fəaliyyətin ayrılmaz hissəsinə çevrilib.

Hazırladı: Bioloq Sevinc Sərdarlı