Biyoenformatik Nedir?

'Ders çalışıyorum' forumunda Öznur tarafından 16 Ekim 2008 tarihinde açılan konu


  1. Biyoenformatik


    Biyoenformatik, biyolojinin çeşitli dalları, ancak özellikle moleküler biyoloji ile bilgisayar teknolojisini ve bununla ilişkili veri işleme aygıtlarını bünyesinde barındıran bilimsel disiplindir.

    Ortaya Çıkışı
    1960'larda başlayan bilgisayar uygulamalarının biyolojide kullanılması girişimi,her iki alandaki teknolojik gelişime paralel olarak hızla ilerlemiş ve böylelikle ortaya çıkan Biyoenformatik dalı bugün en popüler akademik ve endüstriyel sektörlerin başına geçmiştir.
    Bilgisayarların moleküler biyolojide kullanımı üç boyutlu moleküler yapıların grafik temsili, moleküler dizilimler ve üç boyutlu moleküler yapı veritabanları oluşturulması ile başlamıştır. Kısa sürede çok yüksek miktarlarda veri üreten,endüstri düzeyinde gen ekspresyonu, protein-protein ilişkisi,biyolojik olarak aktif molekül araştırmaları, bakteri, maya, hayvan ve insan genom projeleri gibi biyolojik deneylerin doğurduğu talep sonucunda, bu alandaki bilişim uygulamaları neredeyse takip edilemez bir hızda gelişmiştir. Biyoenformatik dalının ayrı bir (disiplinlerarası) bilim dalı olarak tanınması da son 10 yılda gerçekleşmiştir.

    Çalışma Alanları
    Biyoinformatik genel olarak biyolojik problemlerin çözümünde bilişim teknolojilerinin kullanılması olarak tanımlanabilir. En dar tanımı ile genomik sekansları destekleyen biyolojik veritabanlarının oluşturulması ve işletilmesi,en geniş tanımı ile de mevcut tüm bilgisayar uygulamalarının biyolojik problemlerin çözümünde kullanılması olarak anlaşılır.
    Biyoinformatik modern biyolojinin iki temel bilgi akışını kapsar:
    1. Genetik bilgi akışı: Bir organizmanın DNA'sı incelenerek özelliklerinin belirlenmesinden,incelenen bu organizma türünün oluşturduğu toplulukların karakteristik özelliklerine kadar olan bilgi akışı. Elde edilen DNA bilgisi tekrar genetik havuzun tanımlanması için kullanılır.
    2. Deneysel bilgi akışı: Biyolojik olaylar gözlenerek elde edilen enformasyon, açıklayıcı modeller ile tarif edilir, daha sonra bu modellerin doğruluğu yeni deneyler ile test edilir.

    Son yirmi yılda temel biyolojik araştımaların klinik tıp uygulamaları ve klinik tıp bilgi sistemleri üzerindeki etkisi daha da belirleyici olmuş ve bugün yeni kuşak epidemiyolojik, tanı, teşhiş ve tedavi amaçlı modüllerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Biyoinformatik çalışmalar temel bilimsel araştırmalara yönelik görünmekle beraber önümüzdeki on yıl içinde kilinik bilişim için vazgeçilmez olacaktır. Örneğin hastaların medikal formlarında giderek artan bir sıklıkla DNA dizilim bilgileri yer almaya başlayacaktır. Bugün ABD'de bazı sigorta şirketleri, risk primleri belirlenirken mevcut genetik tarama test sonuçlarını talep edebilmektedir. Biyoinformatik araştırmalar için geliştirilen algoritmaların çok yakında klinik bilişim sistemlerine entegre olması beklenmektedir.
    Bu alanı kısaca tanımlamanın bir yolu da, biyoinformatik araçların kullanıldığı genel araştırma konularını özetlemek olabilir:

    Metodolojik Çalışmalar

    DNA sıra ve dizilimi araştırmaları
    Protein sıra ve dizilimi araştırmaları
    Makromoleküler yapıların (DNA, RNA, protein) üç boyutlu dizilim araştırmaları
    Küçük moleküllerin (potansiyel terapötik maddeler, aktif peptidler, ribozimler vs.) ligandlarıyla etkileşiminin araştırılması
    Heterojen biyolojik veritabanlarının entegrasyonu
    Biyolojik enformasyonun paylaşımının kolaylaştırılması
    Bilgisayar ile otomize edilmiş veri analizi ve iletimi
    Etkileşimde bulunan gen ürünleri için bilgi ağları oluşturulması
    Kimyasal reaksiyonlardan hücrelerarası iletişime kadar pek çok biyolojik faaliyet sürecinin simülasyonu
    Büyük çaplı biyolojik deneylerden (GENOM projeleri gibi) çıkan sonuçların analizi
    Biyolojik Çalışmalar

    Protein yapı ve fonksiyonun belirlenmesi
    Herhangi bir biyolojik fonksiyonu arttıran ya da engelleyen küçük moleküllerin tasarlanması
    Karmaşık genetik fonksiyon ya da regülasyon faaliyetlerinin tanımlanması
    Tıbbi ya da endüstriyel amaçlı yeni makromoleküller üretmek
    Genetik faktörlerin hastalık yatkınlığına etkilerini ortaya çıkarmak