مفهوم المعلوماتية الحيوية

المعلومات الحيوية هي عبارة عن تسلسلات الحمض النووي، و الحمض النووي الريبي ، والأحماض الأمينية لكامل الكائنات الحية بأنواعها المتعددة والضخمة، والتي تشكل بيناتً ضخمة للحفظ والتخزين والتحليل، ويُعد مجال المعلوماتية الحيوية مجالاً فرعيًا يجمع بين علم البيولوجيا وعلوم الحاسوب، إذ يهتم هذا المجال بجمع وتخزين وتحليل ونشر المعلومات الحيوية الضخمة وإدارتها.

تستخدم المعلوماتية الحيوية برامج الكمبيوتر لمجموعة متنوعة من التطبيقات والتحليلات، لا سيما تلك المتعلقة بتحديد وظائف الجينات والبروتينات، وإنشاء العلاقات التطورية بين الكائنات الحية ودراستها بشكل أسهل، والتنبؤ بالأشكال ثلاثية الأبعاد للبروتينات التي تتخذها داخل الخلية والتي تجعلها جزيئًا ذو وظيفة.

تطور المعلوماتية الحيوية

كان نمو المعلوماتية الحيوية مشروعًا عالميًا، حيث تم إنشاء شبكات الكمبيوتر و قواعد البيانات التي سمحت بالوصول إلى المعلومات الحيوية أو البيانات البيولوجية بسهولة تامة، ومكنت العلماء والباحثين من جميع أنحاء العالم من تطوير برامج وقواعد بيانات ومعلومات لتحليلها بسرعة وسهولة.

تهدف العديد من المشاريع الدولية إلى توفير قواعد بيانات الجينات والبروتينات أصبحت الآن متاحة مجانًا للمجتمع العلمي بأسره عبر الإنترنت، ويستخدم خبراء المعلوماتية الحيوية الآن برامج معقدة لاسترجاع بيانات تسلسل الحمض النووي والبروتين وفرزها وتحليلها والتنبؤ بها وتخزينها ليتم مراجعتها وتحليلها من قبل العلماء والباحثين والأطباء.

الأدوات وقواعد بيانات المعلوماتية الحيوية

الأدوات الرئيسية لخبير المعلومات الحيوية هي برامج الكمبيوتر والإنترنت، والنشاط الأساسي هو تحليل تسلسل الحمض النووي والبروتينات باستخدام برامج وقواعد بيانات مختلفة متاحة على الإنترنت، ويمكن لأي شخص من الأطباء إلى علماء الأحياء الجزيئية، الذين لديهم إمكانية الوصول إلى الإنترنت والمواقع ذات الصلة أن يكتشفوا بحرية تكوين الجزيئات البيولوجية مثل الأحماض النووية والبروتينات باستخدام أدوات المعلومات الحيوية الأساسية، ومن الأمثلة على أدوات المعلوماتية الحيوية واسعة الاستخدام عبر الإنترنت ما يأتي:

Blast

تقوم أداة Blast بإيجاد مناطق التشابه والتطابق بين سلسلتين من سلاسل الحمض النووي، حيث تعمل هذه الأداة على المقارنة بين سلاسل النوكليوتيدات أو البروتينات للتسلسلات المحفوظة في قواعد البيانات.

UniProt

تعتبر UniProt قاعدة بيانات مهمة ومجانية وواسعة شاملة وعالية الجودة، والتي تقوم بحفظ كامل تسلسلات الأحماض الأمينية للبروتينات مع معلومات شاملة عنها.

DNA Data Bank of Japan

تجمع هذه القاعدة البيانية الضخمة تسلسل النوكليوتيدات، لدعم الأنشطة البحثية في العلوم البيولوجية.

أثر المعلوماتية الحيوية على علم الجينوم

أُعلن عام 2003م في شهر إبريل عن إنهاء مشروع الجينوم البشري والذي تم البدء به منذ أكتوبر عام 1990م، ولأول مرة بفضل هذا الإنجاز العظيم، أصبح بإمكاننا قراءة التسلسل الجيني الكامل للحمض النووي البشري، والذي يعد إنجازًا بارزًا للمعلوماتية الحيوية، إذ يعتبر المشروع الجيني الأول، والذي تلاه البدء بمشروعات أخرى للكائنات الحية الأخرى وأنواع متعددة من البكتيريا.

تطبيقات عملية على المعلوماتية الحيوية

بغض النظر عن تحليل بيانات تسلسل الجينوم الضخمة، تُستخدم المعلوماتية الحيوية الآن في مجموعة واسعة من المهام المهمة الأخرى، ومنها ما يأتي:

تحليل مستويات التعبير الجيني والاختلاف بينهم، والتحليل والتنبؤ بشكل ووظيفة الجين والبروتين.
التنبؤ والكشف عن كيفية تنظيم الجينات لأعمالها داخل الخلايا.
محاكاة البيئة البيولوجية داخل الخلية.
عرض وتحليل التفاعلات الجزيئية داخل الخلايا من أجل فهم تفاعلات الأمراض الجينية .
تصميم بادئات تضاعف الأحماض النووية (primers)، والتي تستخدم مخبريًا من قبل الباحثين في تضخيم الحمض النووي في الفحوصات والتجارب مثل تفاعل البلمرة المتسلسل PCR.
تصميم الأدوية؛ فللمعلوماتية الحيوية دور أساسي في البحوث الصيدلانية، وخاصة في مكافحة الأمراض المعدية والأمراض الجينية، وفي تطوير اللقاحات.
تطوير الطب الشخصي، بحيث تتكيف العلاجات مع الجينات التي يتفرد بها كل شخص.
تطوير العديد من العلاجات المتقدمة كالعلاج الجيني.
تطوير محاصيل زراعية أقوى تكون قادرة على مقاومة الجفاف والآفات الحشرية، عن طريق الاستفادة من البيانات الجينومية الخاصة بالنباتات.

المعلوماتية الحيوية الطبية

تُعد المعلوماتية الحيوية الطبية علمًا ناشئًا جديدًا يجمع بين المعلوماتية الحيوية، والمعلوماتية الطبية، وتكنولوجيا المعلومات والرياضيات والعلوم التكنولوجية العلمية الأخرى كعلم البروتين، وعلم الجينوم، وعلوم الأيض، و علوم الأدوية ، وغيرها من العلوم المهمة.

منذ منتصف القرن العشرين، تم اقتراح استخدام المعلوماتية الحيوية في علم السموم السريرية الطبية والعلوم السرطانية، ليصبح بالإمكان تطوير العديد من العلاجات الجينية للمرضى بشكل مستهدف، وتطوير الأدوية بشكل خاص للأفراد طبقًا للجينوم الخاص بهم.

2023-12-1952تعليم

مزيد من المشاركات

طريقة عمل كيكة الجزر والقرفة دايت

الجزر الجزر من الخضار التي تؤكل بأكثر من طريقة، فإمّا أن يؤكل طازجاً، أو مطبوخاً، كما يتناوله البعض كعصير لذيذ، وللجزر قيمة غذائية عالية، ويدخل في برامح الحمية الغذائية نظراً لاحتوائه على الكثير من الألياف، والفيتامينات، التي تساعد على تحسين عمل الجهاز الهضمي، ومن الممكن أن يحضّر من الجزر الكثير من الحلويات التي تتميّز بقلة سعراتها الحراريّة، وهنا سوف نقدم بعض وصفات حلى الجزر الخفيفة، والتي لا تؤثر على الحميات الغذائية. كيكة الجزر والقرفة دايت المكوّنات: كوبان من الطحين. نصف كوب من السكر

ما معنى الإيمان بالله

مفهوم الإيمان بالله يُقصد بالإيمان في اللغة؛ التّصديق، أما في الاصطلاح الشرعي؛ فهو تصديقٌ بالقلب، ونطقٌ باللسان، وعملٌ بالجوارح والأركان، والإيمان بالله هو التصديق بوجوده، وبما جاء عنه، ويتفرّع منه الإيمان برسوله -صلّى الله عليه وسلّم-، فهو الذي جاء بالرسالة من عند الله -عز وجل-، ومن الإيمان أيضاً؛ الإيمان باليوم الآخر، وكل ما فيه من الجنة والنار، والحساب والجزاء على الأعمال. فالله -عزّ وجلّ- هو الذي أخبرنا به، ومن لوازم الإيمان بالله الإيمان بكل أخبر به، ويتضمّن الإيمان بالله -سبحانه- وجوب

أين تقع شرق العوينات

شرق العوينات تعتبر منطقة شرق العوينات من المناطق التي تقع في جمهورية مصر العربية؛ حيث تقع في الجهة الجنوبيّة الغربيّة من الجمهورية على بعد 365 كيلو متراً جنوب منطقة الداخلة من محافظة الوادي الجديد، وترتبط بمنطقة الخارجة والداخلة ومنطقة أبو سمبل بطرق مرصوفة، يوجد بها مشروع تمّ تنفيذه ويسمّى بمشروع شرق العوينات، ويعدّ أكبر المشاريع المنفّذة في محافظة الوادي الجديد، ويوجد بها مطار يسمّى بمطار شرق الشويات، وفيما يتعلّق بنوع التربة في منطقة شرق الشويات تقع أغلب المنطقة على أرض رمليّة وأرض رمليّة

أقوال عن الاشتياق للاصدقاء

الاشتياق للأصدقاء إنّ اشتياق الأصدقاء فيما بينُّهم شيء قاتل صامت ، مع مرور الوقت تشعر بفراغ كبير في حياتك، فالصداقة الحقيقية يتخللها الشوق للقاء، وتملؤها لحظات الذكريات، وجمعنا لكم كلمات تغمرها مشاعر الشوق والحنين للأصدقاء. أقوال عن الاشتياق للأصدقاء الاشتياق أنواع شوق الصديق، وشوق الحبيب، وشوق الأهل، فكيف لو اجتمعت بواحد. جميعكم عندكم الصديق الذي يرش ورد على جفاف أيامكم، لكن أنا وحدي عندي صديق زرع لي شجرة، وضللني بضلها وأهداني ثمرها وقطف لي وردها، عندي شوق كبير له. رأيتك في المنام وحنيت لك،

طرق التسمين السريع

طرق التسمين الصحية لتسمين الجسم بطرق آمنة وفعّالة يُنصح بزيادة السعرات الحرارية المُستهلكة، لكن من المهم اختيار هذه السعرات بطريقة صحيحة، ومن أهم النصائح الّتي يُوصى باتّباعها لهذا الغرض: تناول الوجبات بشكلٍ أكثر تواترًا: يُنصح بتناول وجبات صغيرة ومتعددة عِوضًا عن الوجبات الرئيسة الكبيرة فقط، فقد يساعد ذلك الأشخاص الّذين يشعرون بالشبع بسرعة. تناول الأطعمة الغنية بالعناصر الغذائية: من المهم الحفاظ على النظام الغذائي الصحي خلال عملية كسب الوزن، ويكون ذلك بتناول الحبوب الكاملة، والخضروات،

كيفية إزالة الخدوش من الوجه

طرق تجميليّة لإزالة الخدوش من الوجه تتعدد الطرق التجميلية التي تُفيد في إزالة الخدوش، والندب من الوجه، ومنها: الليزر: يُساهم الليزر بإزالة ندوب البشرة؛ لتظهر طبقات الجلد الصحيّة. الجلّ والكريمات: هي مواد هلاميّة تساعد على تلاشي ندوب الوجه، ولا تحتاج إلى وصفةٍ طبيّةٍ. التقشير الكيميائي: يُساهم في إزالة خلايا الجلد الميّتة لتظهر طبقات الجلد الأصغر سنًا. طرق طبيعيّة لإزالة الخدوش من الوجه جلّ الصبار يُعرف جلّ الصبار بقدرتة في تحفيز إنتاج الكولاجين داخل أنسجة الجلد المُصابة بالخدوش، أو الندوب؛

الأجناس الأدبية في اللغة العربية

أنواع الأجناس الأدبية في اللغة العربية: من أشهر تصنيفات الأجناس الأدبية في اللغة العربية هي الشعر والنثر، أما الشعر فقد كانت تصنيفاته قائمة علىالغرض الشعري مثل: شعر الهجاء، شعر المديح، شعر الرثاء، شعر الغزل، أما في النثر، فقد اشتهرت أنواعًا عديدة في الأدب منها المسرحية والرواية وغيرها، وسنتحدث بالتفصيل عن كل منها فيما يأتي: المسرحية المسرحية هي فن التمثيلي وهي شكل من أشكال الأدب، تمثل على خشبة المسرح تُعرض أحداثها من خلال ممثلين يتقمص كل منهم دورا خاصا به يروون أحداث مسرحيتهم، وينقلوا فكرتهم

نبذة عن حقوق الإنسان في السعودية

نبذة عن حقوق الإنسان في السعودية جعلت المملكة العربية السعودية حقوق الإنسان في أعلى قائمة اهتمامها ومسؤولياتها منذ بداية تأسيسها، وشهدت مسيرة حماية حقوق الإنسان العديد من المراحل بدءًا من شكوى الظلم أمام الملك، ومراسلته عبر البريد، وانطلاقًا للقرار الذي صدر عن الملك المؤسس عبد العزيز بن عبد الرحمن آل سعـود والذي أفادت بأن "أي شكوى ترفع له بواسطة البريد أو البرق من أي شخص كان يجب إرسال نسختها الأصلية دون تحريفها أو تأخيرها، وإعلام الهيئة التي اشتكى عنها بشكواه سواء كان يشتكي مسؤولًا كبيرًا، أو