بررسی نقش بیوانفورماتیک ساختاری در پروتئین ها و کاربرد آن

زمینه و هدف؛ بیوانفورماتیک ساختاری یک دانش بین رشته ای برای تجزیه و تحلیل و تفسیر اطلاعات و علوم مختلف یابه بیانی دیگر بیوانفورماتیک برای تجزیه و تحلیل درون رایانه ای مسائل زیست شناسی، فیزیک و شیمی با استفاده از تکنیکهای ریاضی و آمار کاربرد دارد. رایانه ها قادر به جمع آوری، طبقه بندی، ذخیره سازی، بازیابی و آنالیز اطلاعات بیو شیمیایی وبیولوژیکی درمورد مولکول هایی نظیر پروتئین ها می باشد. بیوانفورماتیک دسترسی محققین به اطلاعات را تسهیل می کند وبا توسعه ی ابزارهای مختلف، به تجزیه و تحلیل داده ها کمک میکند. بیوانفورماتیک ساختاری شاخه ای از بیوانفورماتیک استکه به آنالیز و پیش بینی ساختار سه بعدی درشت مولکول های زیستی مانند پروتئین RNA و DNA مربوط است و با کلیاتی در مورد ساختار سه بعدی درشتمولکولها مانند مقایسه چین های کلی و موتیف های محلی، اصول تا شدگی مولکولی،تکامل، کنش های اتصالی، و روابط ساختاری، عملکردی سر و کار دارد، که هم از طریق ساختارهایی که به صورت تجربیحاصل شده و هم با مدل های محاسباتی انجام می شود. اصطلاح ساختاری همان معنای موجود در در زیست شناسی ساختاریرا دارد و بیوانفورماتیک ساختاری را میتوان به عنوان بخشی از زیست شناسی ساختاری محاسباتی تلقی کرد. هدف اصلیبیوانفورماتیک ساختاری ابداع روشهای جدید برای پردازش داده های درشت مولکول های زیستی به قصد حل کردن مسائلموجود در زیست شناسی و تولید دانش جدید است.روش کار؛پژوهش حاضر از نوع مروری بوده و از طریق جست و جو در مقالات منتشر شده در مجلات معتبر و کتاب موردمطالعه قرار گرفته است.یافته؛ در چند دهه اخیر، پیشرفت در زیست شناسی مولکولی و تجهیزات مورد نیاز تحقیق در این زمینه باعث افزایش سریعتعیین توالی ژنوم و به دنبال آن ایجاد کلان داده ها (Big Data) بسیاری از گونه های موجودات شده است، تا جایی که پروژه های تعیین توالی ژنوم ها از پروژه های بسیار رایج این حوزه به حساب می آیند. بیوانفورماتیک ساختاری پیش بینی ساختارپروتئین یکی دیگر از کاربردهای بیوانفورماتیک است. توالی اسیدآمین های پروتئین که ساختار اولیه نامیده میشود میتواند به راحتیتوسط توالی ژن رمزکننده اش تعیین شود. شناخت ساختار اولیه در فهم عملکرد پروتئین حیاتی است. بیوانفورماتیک می تواند ساختاریک پروتئین را از طریق بررسی شباهت بین ژن رمزکننده پروتئین و ژنی که عملکرد آن مشخص شده است پیش بینی کند.نتیجه گیری؛ نتیجه فعالیت های متداول در بیوانفورماتیک شامل نقشه کشی و آنالیز توالی های DNA و پروتئین، هم ترازی توالی های DNA و پروتئین به منظور مقایسه آنها و ایجاد مدلهای سه بعدی از ساختارهای پروتئین است. از مهم ترین کارها در بیوانفورماتیک تجزیه و تحلیل اطلاعات توالی است. زیست شناسی محاسباتی نامی است که به این فرایند داده شده است و شامل مواردی مانند: پیدا کردن ژنها در توالی های DNA، توسعه روش های پیش بینی ساختار یا وظایف پروتئین های تازه کشف شده و توالی های ساختاری RNA و صف بندی پروتئین های مشابه و ایجاد درخت های نژادشناسی برای بررسی روابط تکاملی می باشد در نتیجه بیوانفورماتیک نقش بسیار مهمی در این زمینه ایجاد می کند.

Keywords:

بیوانفورماتیک , ساختاری , نقش , پروتئین , دی ان ای