不打破伤风针会有什么后果| 指甲变薄是什么原因| 什么的坐着| 手脚出汗是什么原因| 手会发抖是什么原因| 上将相当于什么级别| 李荣浩什么学历| 扁桃体发炎吃什么药比较好| 木耳不能和什么一起吃| 为什么乳头会变硬| 区武装部部长是什么级别| 跪安是什么意思| 秦二世为什么姓胡| 什么食物吃了会胀气| 肉瘤是什么| 澳大利亚属于什么洲| 胃强脾弱吃什么中成药| 尿检蛋白质弱阳性是什么意思| 94年属什么| 什么的心情| 什么马不能骑| 农合是什么| 什么样的红点是艾滋病| 雨渐耳符咒有什么用| 惭愧的意思是什么| a7是什么意思| 直男是什么意思| 刀厄痣是什么意思| 乳癖是什么病| 办理健康证需要什么| 什么水果去火| 总做梦是什么原因| 11楼五行属什么| 平的反义词是什么| 手淫有什么危害| 一饿就胃疼什么原因| 小孩肚脐周围疼是什么原因| 为什么第一次进不去| 48岁属什么生肖| 暂停服务是什么意思| 七月十六是什么星座| 五大发展理念是什么| 打白条是什么意思| 什么是睡眠障碍| 接龙是什么意思| 脚干脚裂用什么药| 什么是单反相机| 暄字五行属什么| 巳时是什么时间| 镭射有什么危害| 无厘头是什么意思| 一动就出汗吃什么药| 6月26日是什么日子| 尿潜血是什么原因| 莱昂纳多为什么叫小李子| 胸痛是什么情况| 面色潮红是什么原因| 什么叫质子| 补血吃什么| 黄腔是什么意思| 哮喘吃什么药最好| 静静的什么| 格林是什么意思| 8.8是什么星座| 哮喘病应该注意什么| 肝脏损伤会出现什么症状| 地指什么生肖| 生加一笔是什么字| 月子吃什么补气血| 桃字五行属什么| 肌无力有什么症状| 去三亚穿什么衣服合适| 吃什么补黄体酮| 血糖高适合吃什么| 榴莲对孕妇有什么好处| 1月25日是什么星座| 胡子变白是什么原因| 为什么会嗜睡| 10月30号什么星座| 假体隆胸什么材料好| 牙结石是什么| 大便黄绿色是什么原因| 献血前需要注意什么| 晚上失眠是什么原因| iga肾病是什么意思| 吗啡是什么药| 读书心得是什么意思| 泥鳅吃什么饲料| 洗衣机不出水是什么原因| 石敢当是什么神仙| 腋窝疼痛挂什么科| 老鹰的绝症是什么| ro是什么意思| buds是什么意思| peppa是什么意思| 西边五行属什么| 头痛吃什么药好| 老头晕是什么原因引起的| 酒石酸是什么| 补肾益精是什么意思| 拉杆箱什么材质好| 家婆是什么意思| hpv52阳性有什么症状| 无孔不入是什么意思| 令坦是对方什么人的尊称| 矬是什么意思| 小孩脱发是什么原因引起的| 牙疼不能吃什么| 吃什么对眼睛好| 荷塘月色是什么菜| 肠炎可以吃什么水果| 黄皮果什么时候成熟| 体脂是什么| 断眉有什么说法| 卵巢囊性包块是什么意思| 什么穿针大眼瞪小眼| 口幼读什么| 1944年属什么生肖| 什么样的人爱长结节| 睡觉口苦是什么原因| 什么玻璃| 面线是什么| knee是什么意思| 男性硬下疳是什么样子| 突然眼睛充血是什么原因引起的| rh因子阳性是什么意思| 执子之手与子偕老什么意思| 韭菜有什么功效| 1948年属鼠的是什么命| 过氧化氢是什么意思| 回迁房是什么意思| 胸闷挂什么科| ve是什么意思| 胼胝体是什么意思| 尿很臭是什么原因女性| 嘤嘤嘤什么意思| 下鼻甲肥大是什么意思| 儿童手指头脱皮什么原因引起的| 睡意是什么意思| knife是什么意思| 什么人不怕冷| 左卡尼汀口服溶液主要治疗什么| 品规是什么意思| 怕空调冷风什么原因| 专科考研需要什么条件| r一谷氨酰转移酶高说明什么| 洗衣粉和洗衣液有什么区别| 谋杀是什么意思| 吃饼是什么意思| 大腿内侧发黑是什么原因| 高血压应该吃什么| 乙肝病毒表面抗体弱阳性什么意思| 7月17日是什么日子| 1987年属什么的| 心主什么| 肾衰竭有什么症状| 痒痒粉在药店叫什么| 男人洁身自好什么意思| 宫颈活检是什么意思| esd手术是什么意思| 月经不能吃什么水果| 痛风忌吃什么| 胃疼吃什么药| 间接胆红素高是什么原因| 女孩子命硬有什么表现| 房颤有什么症状| 做三明治需要什么材料| 肩周炎有什么症状| 降头是什么意思| 脱髓鞘是什么病| 女人吃洋葱有什么好处| 做腹腔镜手术后需要注意什么| lyocell是什么面料| 阴道有腥臭味用什么药| 变白吃什么| 白参是什么参| 反复发烧吃什么药| 艳字五行属什么| 心里发慌是什么病| 沙中土命什么意思| 转氨酶偏高吃什么药| 下海是什么意思| soda是什么意思啊| ffa是什么意思| 天上九头鸟地上湖北佬是什么意思| pg在医学是什么意思| 鹅口疮是什么| 略略略是什么意思| usr是什么意思| 白内障有什么症状| 12min是什么意思| 皮蛋不能和什么一起吃| 洧是什么意思| 新生儿c反应蛋白高说明什么| 神经内科主要看什么| 广东省省长什么级别| 毒龙钻是什么| 抗凝血是什么意思| 发烧喉咙痛吃什么药好| 胆囊炎输液用什么药| 只要睡觉就做梦是什么原因| 乳腺结节挂什么科| 复方新诺明片又叫什么| 股癣是什么样的| 什么时候去西藏旅游最好| 永垂不朽的垂是什么意思| 舌头溃疡是什么原因造成的| 右手大拇指发麻是什么原因| 手掌心发红是什么原因| 煲汤放什么药材补气血| 测子女缘什么时候到来| 高血压挂什么科| 卷饼卷什么菜好吃| 什么是假性自闭症| 脱发厉害是什么原因引起的| 嘴涩是什么原因造成的| 什么是脑梗| 皮蛋为什么能治口腔溃疡| 体液是什么| nhl医学上是什么意思| 扁桃体肿大吃什么药| 鸽子怕什么怎么赶走| 疝气是什么病怎样治疗| 胸为什么会下垂| 屁股眼痒是什么原因| n2是什么意思| 双胞胎代表什么生肖| 狮子座与什么星座最配| 气管憩室是什么意思| 梦见女鬼是什么意思| 袁字五行属什么| 湿气重不能吃什么| 椎间盘膨隆是什么意思| 前胸后背长痘痘是什么原因| 睡不着觉是什么原因引起的| 必承其重上一句是什么| 穴位是什么| 梦到女鬼是什么意思| surprise是什么意思| 喀秋莎什么意思| 梦见骆驼是什么意思| 不负卿是什么意思| 群星是什么意思| 成功是什么| 血清碱性磷酸酶高是什么意思| 流产是什么意思| 肠炎可以吃什么食物| 车加失读什么| 宝宝老是摇头是什么原因| 排卵试纸一深一浅说明什么| 合肥古代叫什么| 黑色粑粑是什么原因| 什么的饰品| 失信名单有什么影响| qaq什么意思| 77年的蛇是什么命| 猫的胡须是干什么用的| 童话故事有什么| 水油是什么| 为什么支气管炎咳嗽长期不好| 早孕有什么反应| 心脏跳的快什么原因| 未成年改名字需要什么手续| 维生素b族有什么用| 百度Prije?i na sadr?aj

施耐德电气重磅推出Galaxy VX,为大型及超大..

Izvor: Wikipedija
DNK sekvencijalna analiza
百度 该行为不仅严重干扰了机场及航空公司的安全运输秩序,也影响了其他旅客的正常出行。

Bioinformatika (gr?ki: bios - ?ivot; engleski: Informatics) je interdisciplinarna oblast koja razvija metode i alate za razumevanje biolo?kih podataka. Kao interdisciplinarno polje nauke, bioinformatika kombinuje informacione tehnologije, statistiku, matematiku i in?injerstvo kako bi analizirala i interpretirala biolo?ke podatke. Bioinformatika se koristi u analizama simulacija biolo?kih pojava koriste?i matemati?ke i statisti?ke tehnike.

Bioinformatika je zajedni?ki termin za oblast biolo?kih studija koje koriste kompjutersko programiranje kao deo svoje metodologije, i kao referenca za specifi?ne analize "toka podataka" koje se ?esto koriste, posebno u podru?ju genomike. Tipi?na primena bioinformatike podrazumeva identifikaciju kandidata gena i nukleotida. ?esto je cilj njihove identifikacije bolje razumevanje genetske osnove raznih bolesti, specifi?nih prilago?avanja organizama, ?eljenih osobina (npr. u poljoprivrednim kulturama), ili razlika izme?u populacija. U manje formalnom tipu, bioinformatika tako?e poku?ava da otkrije organizacione principe unutar nukleinskih kiselina i proteinskih sekvenci.

Osnove

[uredi | uredi kod]

Bioinformatika je postala zna?ajna oblast mnogih biolo?kih oblasti. U eksperimentalnoj molekularnoj biologiji tehnike poput vizuelizacije biolo?kih podataka i procesiranja signala omogu?avaju izolovanje korisnih rezultata iz velike koli?ine neobra?enih podataka. U genetici i genomici to poma?e da se sekvencioni?u i obele?e genomi i njihove prime?ene mutacije. Tako?e poma?e da se u biolo?koj literaturi razviju biolo?ke i genetske ontologije zbog organizovanja i klasifikacije biolo?kih podataka. Zna?ajna je prilikom analize gena i odnosa izme?u proteina. Bioinformati?ki alati poma?u pri pore?enju geneti?kih i genomskih podataka, ?to olak?ava razumevanje evolutivnih aspekata molekularne biologije. Na kompaktnijem nivou, poma?e da se analiziraju i klasifikuju biolo?ke putanje i mre?e koje imaju zna?ajnu ulogu u biologiji sistema. U strukturalnoj biologiji, poma?e pri simulaciji i modelovanju DNA, RNA i strukture proteina, kao i molekularnih interakcija.

Istorijat

[uredi | uredi kod]

Istorijski, termin bioinformatika nije imao isto zna?enje kao danas. Paulin Hogveg i Ben Hesper su njim 1970. godine ozna?ili istra?ivanje informacionih procesa u biotskim sistemima.[1][2][3] Ta definicija klasifikuje bioinformatiku u oblasti srodne biofizici (istra?ivanje fizi?kih procesa u biolo?kim sistemima) ili biohemiji (istra?ivanje hemijskih procesa u biolo?kim sistemima).[1]

Sekvence

[uredi | uredi kod]
Sekvence genetskog materijala se ?esto koriste u bioinformatici, obzirom da je njima lak?e manipulisati kori??enjem kompjutera nego ru?no.

Kompjuteri su postali neophodni u molekularnoj biologiji kada su sekvence proteina postale poznate nakon ?to je Frederik Sanger odredio sekvencu insulina ranih pedesetih godina. Ru?no pore?enje vi?estrukih sekvenci pokazalo se neprakti?nim. Pionir u ovoj oblasti bila je Margaret Oklej Dejhof, koju je David Lipman, direktor Nacionalnog centra za biotehnolo?ke informacije, proglasio "majkom i ocem bioinformatike".[4] Margaret je napravila jednu od prvih baza podataka proteinskih sekvenci, koje su najpre objavljene kao knjige[5] i za?ela je metode poravnanja sekvenci i molekularne evolucije.[6] Drugi rani doprinos bioinformatici dao je Elvin A. Kabat, koji je zapo?eo sa analizom biolo?kih sekvenci 1970 sa obimnim izdanjima sekvenci antitela koje je objavio sa Tai Te Vuom izme?u 1980 i 1991. godine.[7]

Ciljevi

[uredi | uredi kod]

Da bi se istra?ilo kako se normalne ?elijske aktivnosti menjaju u razli?itim fazama oboljenja, biolo?ki podaci moraju da budu kombinovani kako bi pru?ili jasniju sliku o ovim aktivnostima. Stoga se oblast bioinformatike razvila tako da najzna?ajniji deo podrazumeva analizu i interpretaciju razli?itih tipova podataka. To uklju?uje nukleotide i sekvence amino kiselina, oblast proteina i proteinskih struktura.[8] Konkretan proces analiziranja i interpretacije ovih podataka smatra se informacionom biologijom. Zna?ajne oblasti bioinformatike i informacione biologije podrazumevaju:

  • Razvoj i implementaciju kompjuterskih programa koji omogu?avaju efikasan pristup i upravljanje razli?itim tipovima informacija
  • Razvoj novih algoritama (matemati?kih formula) i statisti?kih mera kojima se procenjuju odnosi izme?u ?lanova velikog skupa podataka. Na primer, postoje metode za lociranje gena unutar sekvence, da se predvidi struktura proteina i/ili njena funkcija, i da se klaster analizom klasifikuju sekvence proteina u okviru familija srodnih sekvenci.

Osnovni cilj bioinformatike je pove?anje razumevanja biolo?kih procesa. Ono ?to je izdvaja od drugih procesa je fokus na razvoj i primenu informati?ki intenzivnih tehnika za postizanje tog cilja. Primeri uklju?uju prepoznavanje obrazaca, analizu podataka, ma?insko u?enje, i vizuelizaciju biolo?kih podataka. Fokus istra?ivanja u ovim oblastima uklju?uje poravnanje sekvenci, predvi?anje gena, genomski projekat, dizajn leka, otkrivanje leka, strukturno poravnanje proteina, predvi?anje strukture proteina, predvi?anje ekspresije gena, protein-protein interakcije, izu?avanje genomskih asocijacija, modelovanje evolucije i deobe ?elija - mitoze.

Bioinformatika danas podrazumeva stvaranje i razvoj baza podataka, algoritama, informati?kih i statisti?kih tehnika, kao i teorijske osnove za re?avanje formalnih i prakti?nih problema koji se javljaju u upravljanju i analizi biolo?kih podataka.

Tokom nekoliko prethodnih decenija brz razvoj genomike i drugih tehnologija molekularnog istra?ivanja kao i razvoj informacionih tehnologija proizveo je zna?ajnu koli?inu informacija koje se odnose na molekularnu biologiju. Bioinformatika je naziv kojim se opisuju matemati?ki i informati?ki pristupi kori??eni za potpunije razumevanje biolo?kih procesa.

U uobi?ajene aktivnosti u bioinformatici spadaju mapiranje i analiziranje DNA i sekvenci proteina, poravnanje DNA i proteinskih sekvenci radi njihovog pore?enja i izrada trodimenzionalnih modela proteinskih struktura.

Srodne oblasti

[uredi | uredi kod]

Bioinformatika je nau?na oblast koja je sli?na, ali razli?ita od biolo?ke komputacije i komputacione biologije. Biolo?ka komputacija koristi bioin?injering i biologiju kako bi izgradila biologi?ke kompjutere, dok bioinformatika koristi kompjutere za bolje razumevanje biologije. Bioinformatika i komputaciona biologija imaju sli?ne ciljeve i pristupe, me?utim razlikuju se u obimu: bioinformatika organizuje i analizira osnovne biolo?ke podatke, dok komputaciona biologija gradi teoretske modele biolo?kih sistema, isto kao ?to matemati?ka biologija gradi matemati?ke modele.

Analiziranje biolo?kih podataka kako bi se dobile sadr?ajne informacije podrazumeva pravljenje i upotrebu kompjuterskih programa koji koriste algoritme iz teorije grafova, ve?ta?ke inteligencije, algoritme sa slabo definisanim rezultatima, analize podataka, prepoznavanja obrazaca, procesiranja slika i kompjuterske simulacije. Ovi algoritmi oslanjaju se na saznanja iz diskretne matematike, kontrolne teorije, sistemske teorije, informacione teorije i statistike.

Sekvencijalna analiza

[uredi | uredi kod]
Sekvence razli?itih gena ili proteina mogu da se poravnaju jedna do druge kako bi se izmerila njihova sli?nost. Ovo poravnanje poredi proteinsku sekvencu koja sadr?i WPP domene.

Otkad je ΦX174 genom virusa sekvenciran 1977 godine,[9] DNA sekvence hiljada organizama su dekodirane i prikupljene u bazama podataka. Ove informacione sekvence se analiziraju kako bi se odredili geni koji kodireju proteine, RNA geni, regulacione sekvence, strukturalne karakteristike i vi?estruko ponovljene sekvence. Pore?enjem gena unutar vrste ili izme?u razli?itih vrsti mo?e da poka?e sli?nosti izme?u funkcija proteina, ili odnose izme?u vrsta (kori??enje molekularne filogenije radi izgradnje filogenetskog stabla). Rastom koli?ine podataka odavno je postalo neprakti?no da se DNA sekvence analiziraju ru?no. Danas se ra?unarski programi kao ?to je BLAST koriste kako bi pretra?ili sekvence vi?e od 260.000 organizama, koje sadr?e vi?e od 190 milijardi nukleotida.[10] Takvi programi mogu da kompenzuju mutacije (izme?ane, obrisane ili uba?ene osnove) u DNA sekvenci, i da identifikuju sekvence koje su srodne, ali nisu identi?ne. Varijanta ovakvog poravnanja sekvenci se koristi u samom procesu sekvenciranja. Takozvanim "?otgan sekvenciranjem" (koje je kori??eno u J. Kreg Venter Institutu za sekvenciranje prvog bakterijskog genoma Haemophilus influenzae)[11] nije mogu?e o?itati kompletne hromozome. Taj metod daje sekvence vi?e hiljada malih DNA fragmenata (od 35 do 900 nukleotida, zavisno od tehnologije sekvenciranja). Krajevi ovih fragmenata se preklapaju i, kada su ispravno spojeni programom za poravnanje genoma, mogu se koristiti za rekonstrukciju kompletnog genoma. ?otgan sekvenciranjem brzo se dobijaju sekvence podataka, me?utim potreba za spajanjem fragmenata ve?ih genoma mo?e da bude veoma komplikovana. Za genom veli?ine genoma ?oveka, mo?e da bude potrebno nekoliko dana rada na sna?nim multiprocesorskim kompjuterima sa velikom memorijom za spajanje fragmenata, a rezultat spajanja obi?no sadr?i brojne propuste koji moraju da budu popunjeni kasnije. ?otgan sekvenciranje je izborni metod gotovo svih dana?njih sekvencioniranih genoma, a algoritmi za spajanje, odnosno predvi?anje genoma su kriti?na oblast bioinformati?kih istra?ivanja.

Slede?i smernice koje je postavio projekat ljudskog genoma nakon zatvaranja 2003. godine, Institut za nacionalna istra?ivanja ljudskog genoma je u U.S. razvio novi projekat. Takozvani ENCODE projekat je kolaborativni skup podataka funkcionalnih elemenata ljudskog genoma koji koristi napredne DNA sekvencioniraju?e tehnologije i genomske tiling nizove, tehnologije koje su sposobne da automatski generi?u velike koli?ine podataka sa ni?im tro?kovima istra?ivanja, ali uz isti kvalitet i pouzdanost.

Slede?i aspekat bioinformatike u analizi sekvenci je ozna?avanje. Ono podrazumeva komputaciono predvi?anje gena kako bi se prona?li geni koji kodiraju proteine, RNA geni i ostale funkcionalne sekvence unutar genoma. Nisu svi nukleotidi u genomu delovi gena. U genomima vi?ih organizama veliki deo DNA nema nikakvu o?iglednu funkciju.

Ozna?avanje genoma

[uredi | uredi kod]
Glavni ?lanak: Predvi?anje gena

U kontekstu genomike ozna?avanje je proces obele?avanja gena i njihovih biolo?kih osobina u DNA sekvenci. Po?eljno je da je ovaj proces automatizovan jer je ve?ina genoma prevelika za ru?no ozna?avanje, pa proces predstavlja "usko grlo" pri poku?aju da se ?to vi?e gena ?to pre ozna?i. Ozna?avanje je mogu?e usled ?injenice da geni imaju prepoznatljive regione po?etka i kraja, iako ta?na sekvenca u ovim regionima mo?e da se razlikuje.

Prvi softver za ozna?avanje genoma napravio je 1995. godine Oven Vajt (Owen White), dok je bio u timu J. Kreg Venter Instituta za genomska istra?ivanja, gde je sekvencionirao i analizirao prvi genom ?ivog organizma, baktriju Haemophilus influenzae.[11] Vajt je napravio softverski sistem koji pronalazi gene (delove genomske sekvence koji kodiraju proteine), prelazne RNA i odre?uje njihove osnovne funkcije. Ve?ina trenutnih sistema za obele?avanje gena funkcioni?e po sli?nom principu, me?utim programi koji se koriste za analizu genoma DNA, kao ?to je GeneMark, program koji je kori??en za pronala?enje gena koji kodiraju proteine u pomenutoj bakteriji konstantno se menjaju i unapre?uju.

Komputaciona evoluciona biologija

[uredi | uredi kod]

Evoluciona biologija je oblast koja izu?ava poreklo i izumiranje vrsta, kao i njihovu promenu tokom vremena. Informatika poma?e evolucionim biolozima omogu?avaju?i istra?iva?ima da:

  • prate evoluciju velikog broja organizama merenjem promena u njihovom DNA, umesto samo kroz fizi?ke i fiziolo?ke opservacije,
  • porede kompletne genome, ?to dozvoljava istra?ivanje slo?enih evolucionih doga?aja, poput dupliranja gena, horizontalnog transfera gena i predvi?anje bitnih faktora bakterijskih specijacija,
  • grade slo?ene komputacione modele populacija radi predvi?anja ishoda sistema tokom vremena[12]
  • prate i dele informacije o sve ve?em broju vrsta i organizama.

Budu?i koraci usmereni su ka rekonstruisanju sve kompleksnijeg filogenetskog stabla.

Oblast istra?ivanja unutar kompjuterskih nauka koja koristi genetske algoritme se nekada me?a sa komputacionom evolucionom biologijom, ali ove dve oblasti ne moraju da budu povezane.

Komparativna genomika

[uredi | uredi kod]

Osnova komparativne analize genoma je utvr?ivanje odnosa izme?u gena i ortolo?ke analize ili drugih genomskih osobina u razli?itim organizmima. Uz pomo? takvih, intergenomskih mapa mogu?e je pratiti evolucioni proces odgovoran za razlike izme?u dva genoma. Vi?e takvih evolucionih doga?aja, na raznim organizacionim nivoima oblikuje evoluciju genoma. Na najni?em nivou, ta?kaste mutacije menjaju pojedina?ne nukleotide. Na ve?em nivou, na velikim segmentima hromozoma javlja se dupliranje, transfer, inverzija, transpozicija, brisanje i ubacivanje.[13] Na kraju, ?itavi genomi u?estvuju u procesu hibridizacije, poliploidizacije i endosimbioze, ?esto vode?i ka ubrzanom razdvajanju vrsta. Slo?enost evolucije genoma donosi mnoge uzbudljive izazove za razvoj matemati?kih modela i algoritama, ?irokog spektra razvoja algoritma, statisti?kih i matemati?kih tehnika u opsegu od egzaktne heuristike, fiksnih parametara i aproksimacionih algoritama za probleme zasnovane na ?tedljivim modelima do Monte Karlo metode Markovog lanca za Bajesovsko zaklju?ivanje u analizi problema zasnovanih na modelima verovatno?e.

Mnoga od ovih istra?ivanja zasnovana su na homolo?koj detekciji i komputaciji familije proteina.[14]

Pan genomika

[uredi | uredi kod]

Pan genomika je koncept koji su Tetelin (Tettelin) i Medini (Medini) predstavili 2005 godine, a koji je kasnije kasnije razvio osnovu za bioinformatiku. Pan genom je kompletan repertoar gena konkretne taksonomske grupe: iako je inicijalno bio primenjen na evolutivno bliskim rodovima vrsti, mo?e da bude primenjen u ?irem kontekstu poput roda, razdela itd. Podeljen je u dva dela - izvorni genom: set gena zajedni?kih za sve genome unutar istra?ivanja (ovo su obi?no geni klju?ni za opstanak organizma) i promenljivi/fleksibilni genom: set gena koji nije prisutan u svim, ve? u pojedinim ili u vi?e genoma unutar istra?ivanja.

Genetika bolesti

[uredi | uredi kod]

Razvojem naprednih sekvencioniraju?ih tehnologija posedujemo dovoljno sekvencnih podataka, tako da mo?emo da mapiramo gene slo?enih bolesti kao ?to su ?e?erna bolest,[15] neplodnost,[16] rak dojke[17] ili Alchajmerovu bolest.[18] Studije asocijacije genoma predstavljaju koristan pristup pronala?enja ta?nih mutacija odgovornih za te slo?ene bolesti.[19] Kroz ove studije identifikovano je na hiljade DNA varijacija koje su povezane sa sli?nim bolestima i predispozicijama.[20] ?tavi?e, verovatno?a da se geni koriste pri prognoziranju, dijagnozi ili tretmanu bolesti je jedna od najosnovnijih aplikacija. Mnoge studije istra?uju na?ine za precizan izbor odgovornih gena i probleme i stranputice kori??enja gena za predvi?anje ili prognozu bolesti.[21]

Analiza mutacija u raku

[uredi | uredi kod]

Kod raka, genomi zara?enih ?elija se preraspore?uju na slo?ene ili ?ak nepredvidljive na?ine. Veliki napori pri sekvencionisanju ula?u se kako bi se identifikovale ranije nepoznate genske mutacije u raznmim genima u raku. Bioinformatika nastavlja da proizvodi specijalizovane automatske sisteme za obradu obimnih podataka koji su proizvedeni sekvencionisanjem podataka, i da napravi nove algoritme i programe koji bi poredili sekvencionisane rezultate sa rastu?om kolekcijom sekvenci genoma ?oveka i germinativnih polimorfoza. Razvijaju se nove, fizi?ke tehnologije detekcije, poput mikronizova oligonukleotida kako bi se identifikovale hromozomske prednosti i nedostaci (tzv. komparativna hibridizacija genoma), i nizova jednonukleotidnih polimorfizama za detekciju poznatih genskih mutacija. Ove metode detekcije istovremeno mere nekoliko stotina hiljada oblasti genoma i kada se koriste sa velikim obuhvatom podataka za merenje hiljada semplova, generi?u terabajte podataka po eksperimentu. Ogromna koli?ina i novi tipovi podataka pru?aju nove ?anse za bioinformatiku. ?esto se u podacima nalazi zna?ajna varijabilnost, ili ?um, pa se stoga razvijaju skriveni Markovljev model i metode analiza sa promenom ta?ke kako bi vernije predstavile varijabilnost nastalih promena.

Uz napredak koji razvoj naprednih sekvencioniraju?ih tehnologija obezbe?uje oblasti bioinformatike, genomika kancera mogla bi da se drasti?no promeni. Nove metode i algoritmi omogu?avaju bioinformati?arima brzo i lako sekvencionisanje mnogih genoma kancera. Ovo bi moglo da dovede do fleksibilnijeg procesa za klasifikaciju tipova raka analizom mutacija koje su u genomu nastale pod njegovim dejstvom. ?tavi?e, u budu?nosti bi verovatno bilo mogu?e individualno pra?enje stanja pacijenta na osnovu sekvenci uzoraka raka.[22]

Drugi tip podataka koji zahteva zna?ajan informati?ki razvoj je analiza lezija koje se javljaju pri mnogim tumorima.

Ekspresija gena i proteina

[uredi | uredi kod]

Analiza ekspresije gena

[uredi | uredi kod]

Ekspresija mnogih gena mo?e da se odredi merenjem nivoa informacionih RNK preko vi?e tehnika, uklju?uju?i DNK mikro?ip, EST sekvenciranje, serijsku analizu ekspresije gena (SAGE), masivno paralelno sekvenciranje potpisa (MPSS), RNA sekvenciranje, poznato i kao "?otgan sekvenciranje celog transkriptoma" (WTSS) ili raznim aplikacijama multipleksiranih hibridizacija. Sve ove tehnike su ekstremno osetljive na ?umove i podlo?ne pristrasnosti u biolo?kim merenjima, pa glavni istra?iva?ki napor u komputacionoj biologiji podrazumeva razvoj statisti?kih alata za odvajanje signala od ?uma u obimnim studijama ekspresije gena. Takve studije se ?esto sprovode kako bi odredile gene koji imaju odre?enu fukkciju u oboljenju: mo?e se porediti mikroniz podataka iz kancerogenih epitelskih ?elija sa podacima iz nekancerogenih ?elija kako bi se odredili delovi koji su klju?ni za odgovaraju?u populaciju kancerogenih ?elija.

Analiza ekspresije proteina

[uredi | uredi kod]

Proteinski mikronizovi ili proteinski ?ipovi uz masenu spektrometriju ?irokog propusnog opsega mogu da obezbede snimak proteina prisutnih u biolo?kom uzorku. Bioinformatika ima svoju ulogu u razumevanju proteinskih mikronizova i podataka dobijenih pomenutim metodama; takav pristup ima sli?ne probleme kao i mikronizevi koji se odnose na iRNK, obzirom da oni podrazumevaju pore?enje velikih koli?ina obimnih podataka sa predvi?enim podacima iz sekvenci proteinskih baza podataka i komplikovane statisti?ke analize semplova gde su detektovani vi?estruki, ali nepotpuni peptidi u svakom proteinu.

Analiza regulacija

[uredi | uredi kod]

Regulacija predstavlja slo?en sistem upravljanja doga?ajima po?ev od spoljnog ?elijskog nadra?aja kao ?to je hormon, i vodi ka pove?anju ili smanjenju aktivnosti jednog ili vi?e proteina. Bioinformati?ke tehnike se koriste kako bi se ispitali razni koraci u ovom procesu. Na primer, promoter analiza uklju?uje identifikaciju i prou?avanje sekvencnih motiva u DNA koji okru?uje kodiraju?i region u genu. Ovi motivi uti?u na to do kog nivoa se koji region prepisuje u iRNK. Dobijeni podaci mogu da se iskoriste kako bi se uticalo na genetsku regulaciju: na primer, mogu?e je pore?enje mikronizova pri raznim stanjima organizma kako bi se postavila hipoteza o genima uklju?enim u svakom stanju.

  1. 1,0 1,1 Hogeweg P (2011). Searls, David B.. ur. ?The Roots of Bioinformatics in Theoretical Biology”. PLoS Computational Biology 7 (3): e1002021. Bibcode 2011PLSCB...7E0020H. DOI:10.1371/journal.pcbi.1002021. PMC 3068925. PMID 21483479. 
  2. Hesper B, Hogeweg P (1970). Bioinformatica: een werkconcept. 1. Kameleon. pp. 28–29. 
  3. Hogeweg P (1978). ?Simulating the growth of cellular forms”. Simulation 31 (3): 90–96. DOI:10.1177/003754977803100305. 
  4. Moody, Glyn (2004). Digital Code of Life: How Bioinformatics is Revolutionizing Science, Medicine, and Business. ISBN 978-0-471-32788-2. 
  5. Dayhoff, M.O. (1966) Atlas of protein sequence and structure. National Biomedical Research Foundation, 215 pp.
  6. Eck RV, Dayhoff MO (1966). ?Evolution of the structure of ferredoxin based on living relics of primitive amino Acid sequences”. Science 152 (3720): 363–6. Bibcode 1966Sci...152..363E. DOI:10.1126/science.152.3720.363. PMID 17775169. 
  7. Johnson G, Wu TT (January 2000). ?Kabat Database and its applications: 30 years after the first variability plot”. Nucleic Acids Res 28 (1): 214–218. DOI:10.1093/nar/28.1.214. PMC 102431. PMID 10592229. 
  8. Attwood TK, Gisel A, Eriksson N-E, Bongcam-Rudloff E (2011). ?Concepts, Historical Milestones and the Central Place of Bioinformatics in Modern Biology: A European Perspective”. Bioinformatics – Trends and Methodologies. InTech. Arhivirano iz originala na datum 2025-08-08. Pristupljeno 8 Jan 2012. 
  9. Sanger F, Air GM, Barrell BG, Brown NL, Coulson AR, Fiddes CA, Hutchison CA, Slocombe PM, Smith M (February 1977). ?Nucleotide sequence of bacteriophage phi X174 DNA”. Nature 265 (5596): 687–95. Bibcode 1977Natur.265..687S. DOI:10.1038/265687a0. PMID 870828. 
  10. Benson DA, Karsch-Mizrachi I, Lipman DJ, Ostell J, Wheeler DL (January 2008). ?GenBank”. Nucleic Acids Res. 36 (Database issue): D25–30. DOI:10.1093/nar/gkm929. PMC 2238942. PMID 18073190. 
  11. 11,0 11,1 Fleischmann RD, Adams MD, White O, Clayton RA, Kirkness EF, Kerlavage AR, Bult CJ, Tomb JF, Dougherty BA, Merrick JM (July 1995). ?Whole-genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenzae Rd”. Science 269 (5223): 496–512. Bibcode 1995Sci...269..496F. DOI:10.1126/science.7542800. PMID 7542800. 
  12. Carvajal-Rodríguez A (2012). ?Simulation of Genes and Genomes Forward in Time”. Current Genomics (Bentham Science Publishers Ltd.) 11 (1): 58–61. DOI:10.2174/138920210790218007. PMC 2851118. PMID 20808525. 
  13. Brown, TA (2002). ?Mutation, Repair and Recombination”. Genomes (2nd izd.). Manchester (UK): Oxford. 
  14. Carter, N. P.; Fiegler, H.; Piper, J. (2002). ?Comparative analysis of comparative genomic hybridization microarray technologies: Report of a workshop sponsored by the Wellcome trust”. Wiley Subscription Services, Inc 49 (2): 43–8. DOI:10.1002/cyto.10153. 
  15. Ionescu-T?rgovi?te, Constantin; Gagniuc, Paul Aurelian; Guja, Cristian. ?Structural Properties of Gene Promoters Highlight More than Two Phenotypes of Diabetes”. PLOS ONE 10 (9): e0137950. DOI:10.1371/journal.pone.0137950. PMC 4574929. PMID 26379145. Arhivirano iz originala na datum 2025-08-08. Pristupljeno 2025-08-08. 
  16. Aston KI (2014). ?Genetic susceptibility to male infertility: News from genome-wide association studies”. Andrology 2 (3): 315–21. DOI:10.1111/j.2047-2927.2014.00188.x. PMID 24574159. 
  17. Véron A, Blein S, Cox DG (2014). ?Genome-wide association studies and the clinic: A focus on breast cancer”. Biomarkers in Medicine 8 (2): 287–96. DOI:10.2217/bmm.13.121. PMID 24521025. 
  18. Tosto G, Reitz C (2013). ?Genome-wide association studies in Alzheimer's disease: A review”. Current Neurology and Neuroscience Reports 13 (10): 381. DOI:10.1007/s11910-013-0381-0. PMC 3809844. PMID 23954969. 
  19. Londin E, Yadav P, Surrey S, Kricka LJ, Fortina P (2013). ?Use of Linkage Analysis, Genome-Wide Association Studies, and Next-Generation Sequencing in the Identification of Disease-Causing Mutations”. Pharmacogenomics. Methods in Molecular Biology 1015: 127–46. DOI:10.1007/978-1-62703-435-7_8. ISBN 978-1-62703-434-0. PMID 23824853. 
  20. Hindorff, L.A., (2009). ?Potential etiologic and functional implications of genome-wide association loci for human diseases and traits.”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106: 9362–9367. DOI:10.1073/pnas.0903103106. PMC 2687147. PMID 19474294. 
  21. Hall, L.O. (2010). ?Finding the right genes for disease and prognosis prediction.”. System Science and Engineering (ICSSE),2010 International Conference: 1–2. DOI:10.1109/ICSSE.2010.5551766. 
  22. Hye-Jung, E.C.; Jaswinder, K.; Martin, K.; Samuel, A.A; Marco, A.M (2014). ?“Second-Generation Sequencing for Cancer Genome Analysis””. u: Dellaire, Graham; Berman, Jason N.; Arceci, Robert J.. Cancer Genomics. Boston (US): Academic Press. str. 13–30. DOI:10.1016/B978-0-12-396967-5.00002-5. ISBN 9780123969675. 
铁什么时候吃 眉头有痣代表什么 neu是什么意思 老年人喝什么蛋白粉好 海葵是什么
手脚发热吃什么药 人工肝是什么意思 屎为什么是黑色的 吃什么长头发 gg是什么牌子的包包
柳仙是什么仙 眼睛视力模糊是什么原因 一心向阳下一句是什么 染色体异常是什么原因导致的 立牌坊是什么意思
心脏搭桥和支架有什么区别 经常嘴苦是什么原因 狂犬疫苗什么时候打 螺蛳粉为什么那么臭 过敏吃什么
银杯子喝水有什么好处与坏处hcv9jop8ns3r.cn 阿莫西林是什么药hcv8jop4ns4r.cn 可乐杀精是什么意思hcv9jop4ns5r.cn 念珠菌是什么病96micro.com teal是什么颜色hcv9jop3ns2r.cn
嘴唇有点发黑是什么原因引起的hcv8jop9ns8r.cn 疝气手术是什么hcv9jop3ns0r.cn pocky是什么意思hcv9jop6ns1r.cn 12月6号是什么星座hcv9jop4ns9r.cn 热射病是什么原因引起的luyiluode.com
雌二醇e2是什么意思hcv7jop6ns3r.cn 为什么支气管炎咳嗽长期不好hcv7jop6ns0r.cn 白头发多吃什么hcv7jop6ns9r.cn 小样什么意思hcv9jop8ns1r.cn 早上嘴苦是什么原因hcv7jop6ns6r.cn
女人性冷淡吃什么药效果好hcv9jop2ns1r.cn 云南有什么山hcv8jop7ns2r.cn 胃烧心是什么症状hcv8jop6ns2r.cn 气虚吃什么中成药hcv7jop4ns8r.cn 桃酥为什么叫桃酥hcv7jop6ns8r.cn
百度