برخلاف مقالات پیش، تاریخچۀ عظیم و قابل توجهی برای این رشته وجود ندارد. در واقع بیوانفورماتیک یک رشتۀ میان رشته ­ای و در حال تکامل است. اما این حال بد نیست که کمی از گذشتۀ این رشتۀ نوظهور سخن بگوییم. بیش از 50 سال پیش، زمانی که لپ تاپ ­ها و کامپیوترهای رومیزی ایده­ای دور بیش نبودند؛ فرضیۀ بیوانفورماتیک مطرح شد. پایه­های این رشته که هم اکنون به طور کامل در برنامۀ درسی دانشجویان زیست­شناسی وجود دارد، در اوایل دهۀ 1960 با استفاده از تجزیه و تحلیل توالی پروتئین­ها بنا شد. 

پس بیوانفورماتیک، علمی است که از علوم کامپیوتر و آمار در زیست­ شناسی مولکولی استفاده می­کند. این علم ترکیبی بیش­تر برای پشتیبانی زیست پزشکی به کار می­رود و تا پیش از این هرکدام از شاخه­ های علمی آن به صورت جداگانه تدریس می­شد. در انتها به علت پیشرفت روز افزون علم و تکنولوژی و نیازهای مداوم بشر، بیوانفورماتیک به وجود آمد. برای درک بهتر این مبحث، ابتدا با چند اصطلاح کاربردی آشنا می­شویم:

1 - ژنوم: ژنوم واژه­ای است فرانسوی که از کلمۀ ژن ساخته شده و پسوند -وم- گرفته است. در واقع ژنوم، همۀ بخش­های دی­ان­ای هر جاندار، روی زمین است؛ پس شیوه­ها و دستورالعمل­های وراثتی هر فرد که داده­های لازم برای به وجود آوردن هر موجود زنده را داشته باشد؛ ژنوم نام دارد. 

2 - پروتئوم: برای پروتئوم تنها یک تعریف وجود دارد. مجموع تمام پروتئین­های موجود در یک سلول یا یاخته در یک زمان معین. این اصطلاح اولین بار توسط مارک آر ویلکینز در سال 1994 به کار رفت. تا آن زمان تعریف واحد و مشخصی برای پروتئوم وجود نداشت. اصطلاح جالب و برگرفتۀ دیگر از پروتئوم، پروتئومیکس نام دارد که به معنای بررسی و مطالعه پروتئوم­ها است.

3 – متاژنومیکس و متاپروتئومیکس: در آزمایشگاه بیوانفورماتیک، به بررسی هر مادۀ ژنتیکی-میکروبی که مستقیماً از نمونۀ محیطی بدست بیاید، متاژنومیکس یا ژنتیک زیست محیطی می­گویند. متاپروتئومیکس یا پروتئومیکس محیطی نیز به همین منوال به علم مطالعۀ تمام نمونه­های پروتئینی که از منابع محیطی بدست آمده باشند؛ ارتباط دارد. 

4 – نرم­ افزارها:

 Molegro, Vector NTI, Galaxy, Chromas, AutoDimer, Oligo, IGV, Chimera, SnapGen, Blast, Fasta, Mega, Editseq, DNA Block Aligner, Mauve, Hmmer, ORF Finder, Genome Workbench, CPG Plot, Emboss, ClustalW, RasMol و…

لیست بالا که البته همچنان ادامه دارد، لیستی از متداول­ترین و پرکاربردترین نرم افزارهای موردنیاز بیوانفورماتیک است. کاربرد این برنامه­ها برای ذخیره­سازی، بازیابی ، تجزیه و تحلیل و بررسی توالی داده­های ژنتیکی و بیولوژیکی است. پس در واقع متخصصان حوزۀ بیوانفورماتیک، با استفاده از ابزارهای رایانه­ای هوشمند، داده­های پیچیدۀ بیولوژیکی را ذخیره و آن­ها را برای یافتن ترکیب­ها و بینش­های جدید تجزیه و تحلیل می­کنند. در انتها این متخصصان می­توانند به عنوان محقق در زمینۀ بیوانفورماتیک، پژوهشگر، متخصص آمار زیستی، میکروبیولوژیست، جانورشناس یا زیست شناس، زیست شناس مولکولی و همچنین در زمینه­های داروسازی و... مشغول به کار شوند. 


منابع:

A brief history of bioinformatics/ Jeff Gauthier/ 2019

Bioinformatics/ Arthur M. Lesk/ July 14, 2011

What is bioinformatics and how do we use it? / James Blackshaw/ 2022

Proteom/ Dr. Frank Antwerpes

7 Popular bioinformatics careers/ Brian Eastwood/ March 1, 2021

Metaproteomics/ Ram N Bharagava, Diane Purchase, Gaurav Saxena, Sikandar Mulla/ September 28, 2018

نرم افزارهای بیوانفورماتیک کاربردی در ژنتیک/ نسیم حسینی/ 25 مرداد 1400


نویسنده: س.محمدپور