عمر من فك رموز الجينوم الانسان العاقل

"فlastics. "صديق للعائلة عندما همست هذه الكلمة لشخصية داستن هوفمان في فيلم 1967الدراسات العليا ، والذي كان يدافع يست مجرد رواية اختيار المهنة ولكن بطريقة مختلفة تماما من الحياة. إذا كان هذا الفيلم قدمت اليوم ، في عصر من فك رموز الجينوم هومو العاقل ، قد تكون الكلمة السحرية "المعلوماتية الحيوية."

الشركات والحكومة التي يقودها العلماء بالفعل من إعداد ثلاث غيغا بايت من الاقتران ألف ، وجيم ، وزاي تي في التي تبين الإنسان العاقل الجينية codea كمية المعلومات التي يمكن أن تسد أكثر من 2،000 أقراص الكمبيوتر القياسية. ولكن هذه ليست سوى قدر ضئيل الأولي لسيل من المعلومات يمكن استغلالها من هومو الجينوم البشري. الباحثون توليد قواعد بيانات عملاقة تحتوي على تفاصيل عن متى والتي في أنسجة الجسم المختلفة الجينات هي قيد التشغيل ، والأشكال من البروتينات ورموز الجينات والبروتينات وكيف تتفاعل مع بعضها البعض ودور تؤديه في تلك التفاعلات المرض. إضافة إلى مزيج من البيانات التي تتدفق حول جينوم الكائنات الحية ما يسمى نموذج مثل ذبابة الفاكهة والفئران ، ويكون لديك ما الجينات Mayers ، الابن ، نائب الرئيس للبحوث في مجال المعلوماتية في شركة سيليرا جينوم روكفيل، ماريلاندويدعو "تسونامي من المعلومات." والانضباط الجديدة للزواج bioinformaticsa بين علوم الحاسوب وbiologyseeks جعل من كل ذلك الشعور. وبذلك ، فإنه من المقدر لها أن تغير وجه الطب الحيوي.

"على مدى العامين أو الثلاثة المقبلة ، فإن كمية المعلومات التي تكون ظاهرة ، والجميع سوف تطغى عليها ذلك" مايرز يتوقع. "السباق وستكون المنافسة الذي يمكن أن الألغام على أفضل وجه. لن يكون هناك مثل هذه ثروة من ثروات ".

مجموعة كبيرة من الشركات التي تتنافس للحصول على حصة من الذهب. جايسون ريد من الخدمات المصرفية الاستثمارية شركة أوسكار والابن في جروس مدينة نيويورك التقديرات المعلوماتية الحيوية التي يمكن أن يكون 2 مليار دولار التجارية بحلول عام 2005. انه قد امتثلت معلومات عن أكثر من 50 في القطاع الخاص والشركات المتداولة التي تقدم منتجات وخدمات المعلوماتية الحيوية. هذه الشركات الاندماج في الجهد في نقاط مختلفة : جمع وتخزين البيانات ، والبحث في قواعد البيانات ، وتفسير البيانات. بيع معظم الوصول إلى المعلومات الخاصة بهم لشركات الادوية والتكنولوجيا الحيوية للزيادات كبيرة في الأسعار الاكتتاب التي يمكن أن تصل الى ملايين الدولارات.

السبب شركات الأدوية حتى على استعداد لتعزيز خط ودفع ثمن هذه servicesor لتطوير مواردهم في تكلفة - houseis المعلوماتية الحيوية التي توفر الأمل في العثور على أفضل أهداف المخدرات في وقت سابق من عملية تطوير العقاقير. هذه الفعالية يمكن أن تخفض عدد من العلاجات المحتملة تتحرك من خلال خط انابيب الشركة التجارب السريرية ، إلى حد كبير انخفاض التكاليف الإجمالية. ويمكنها أيضا أن تخلق مكاسب إضافية لشركات الأدوية عن طريق ينجر الوقت الذي يستغرقه لإجراء البحوث ووضع المخدرات ، وبالتالي إطالة الوقت على المخدرات هو في السوق قبل انتهاء مدة البراءة.

"أنا افترض شركة أدوية وشخص يمكن الحصول على [بلدي] المخدرات إلى السوق قبل عام واحد" ، ويوضح ستيليوس بابادوبولوس ، المدير العام للرعاية الصحية في نيويورك المصرفية الاستثمارية شركة سان جرمان كوين. واضاف "قد يعني أنك يمكن أن انتزاع ربما 500 مليون دولار في المبيعات لكم لن يكون شفاء."

قبل أي مكاسب مالية يمكن أن يحدث ، ومع ذلك ، يجب أن يتعامل مع شركات المعلوماتية الحيوية الكثرة الحالية للبيانات الجينوم في حين باستمرار التكرير لديها من تكنولوجيا ، والمناهج البحثية ونماذج الأعمال. ويجب أن تركز أيضا على أن التحدي الحقيقي ومعرفة كيف opportunityfinding جميع شظايا معلومات تتصل بعضها البعض ، وجعل الشعور الصورة الكبيرة.

"الأساليب التي تطورت إلى النقطة التي يمكن أن تولد الكثير من المعلومات ،" تعليقات مايكل ر Fannon ، نائب الرئيس والمدير التنفيذي للمعلومات لعلوم الجينوم البشرية ، كما في روكفيل"لكننا لا نعرف مدى أهمية تلك المعلومات".

التكهن بأن أهمية هو عمل المعلوماتية الحيوية. ميدان حصلت على البدء في وقت مبكر 1980s مع قاعدة بيانات تسمى بنك الجينات ، والتي نشأت من قبل وزارة الطاقة الامريكية لعقد مسافات قصيرة من الحمض النووي الريبي أن العلماء كانوا قد بدأت لتوها من الحصول على مجموعة من الكائنات الحية. في الأيام الأولى للبنك الجينات داخل غرفة تغص بهم من الفنيين وجلس في لوحات المفاتيح التي تتكون من أربعة أحرف فقط أ ، ج ، تي ، جي ، مضجر دخول تسلسل الحمض النووي المعلومات المنشورة في المجلات الأكاديمية. وعلى مر السنين ، وبروتوكولات جديدة لتمكين الباحثين الهاتفي بنك الجينات وتفريغ البيانات في تسلسل مباشرة ، وإقامة بنك الجينات تم نقله إلى المعاهد الوطنية للصحة في وطنيةمركز لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (NCBI). بعد ظهور شبكة ويب العالمية ، يمكن أن الباحثين الوصول إلى البيانات في بنك الجينات للالحرة من جميع أنحاء العالم.

مرة واحدة في مشروع الجينوم البشري (المجين البشري) رسميا حصل من الأرض في عام 1990 ، وحجم البيانات تسلسل الحمض النووي في بنك الجينات بدأت تنمو باطراد. مع الأخذ في 1990s عالية الإنتاجية باستخدام نهج sequencingan الروبوتيات ، وتسلسل الحمض النووي الآلي وآلات computersadditions لبنك الجينات ارتفاعا جنونيا. بنك الجينات التي عقدت في تسلسل البيانات على أكثر من سبعة بلايين وحدات من الحمض النووي بحلول تموز / يوليو 2000.

حول المجين البشري في الوقت الذي كانت تقلع ، والشركات الخاصة بدأت مشاريع التسلسل مواز وأنشأت قواعد بيانات ضخمة من الملكية الخاصة بهم. واليوم شركات مثل علم الجينوم في Incyte بالو ألتو، كاليفورنيا.ويمكن تحديد تسلسل أزواج يقرب من 20 مليون قاعدة الحمض النووي في يوم واحد فقط. وتقول شركة سيليرا جينوم أنها 50 تيرابايت من البيانات للتخزين. وهذا يعادل ما يقرب من 80،000 الأقراص المدمجة ، والتي في قضاياهم البلاستيك سوف يستغرق ما يقرب من نصف ميل من مساحة الجرف.

لكن بنك الجينات وأبناء العمومة الشركات ليست سوى جزء من الصورة المعلوماتية الحيوية. قواعد بيانات عامة وخاصة أخرى تتضمن معلومات عن التعبير الجيني (أين ومتى يتم تشغيل الجينات) ، صغيرة الاختلافات الوراثية بين الأفراد ، واحدة تسمى الأشكال ، نوكليوتيديا (الاختلافات الفردية في النيوكلوتايد) ، وهياكل من البروتينات المختلفة ، وخرائط لكيفية تفاعل البروتينات.

خلط والمطابقة

واحدة من أكثر العمليات الأساسية في المعلوماتية الحيوية ويشمل البحث عن أوجه التشابه ، أو homologies ، بين قطعة حديثا تسلسل الحمض النووي وسبق شرائح متتابعة من الحمض النووي من الكائنات الحية المختلفة. العثور بالقرب من مباريات تتيح للباحثين للتنبؤ نوع من البروتين وبترميز التسلسل الجديد. غلة هذا لا يؤدي فقط إلى تحقيق أهداف التنمية المخدرات في وقت مبكر من المخدرات ولكن أيضا الأعشاب العديد من الأهداف التي من شأنها أن تبين أن الطرق المسدودة.

وهناك مجموعة من البرامج الشعبية لمقارنة سلاسل الحمض النووي هو انفجار (للتعليم الاساسي محلي محاذاة أداة البحث) ، والتي ظهرت لأول مرة في عام 1990. الانفجار هو جزء من مجموعة من الحمض النووي والبروتينات وأدوات البحث للوصول في تسلسل مختلف إصدارات مخصصة من قاعدة بيانات مزودي مباشرة أو من خلال العديد من NCBI. NCBI كما يقدم Entrez ، وهو ما يسمى أداة metasearch الذي يغطي معظم NCBI لقواعد البيانات ، بما في ذلك تلك المساكن ثلاثة هياكل البروتين الابعاد ، وgenomoes كاملة من الكائنات مثل الخميرة والمراجع والدوريات العلمية إلى أن احتياطي إدخالات قاعدة البيانات.

على سبيل المثال في وقت مبكر من فائدة المعلوماتية الحيوية هو كاثبسين كاف ، انزيم التي قد تتحول الى ان تكون هدفا مهما لعلاج ترقق العظام ، وهو مرض الشلل الناجم عن انهيار العظام. في عام 1993 الباحثون في كلاين بيتشام ، ومقرها في فيلادلفياوطلب العلماء في علوم الجينوم البشرية لمساعدتهم على تحليل بعض المواد الجينية انها معزولة عن الخلايا osteoclast للأشخاص الذين يعانون من اورام العظام. (ذبيقيات هي الخلايا التي كسر العظم في المسار الطبيعي للتجديد العظام ، بل ويعتقد أن فرط في الأفراد مع هشاشة العظام.)

علوم الجينوم البشري العلماء التسلسل العينة ، وتجرى عمليات التفتيش تناظر قاعدة بيانات للبحث عن المباريات التي من شأنها أن تعطيهم فكرة أن البروتينات التي العينة في متواليات الجينات المشفرة. متى وجدت بالقرب من مباريات لمتواليات ، انهم نفذوا المزيد من التحليلات واكتشفت أن واحدا في تسلسل خاص كان overexpressed من قبل خلايا osteoclast وأنها مطابقة لفئة من الجزيئات التي تم تحديدها سابقا : cathepsins.

لكلاين بيتشام ، التي تمارس في المعلوماتية الحيوية أثمرت في أسابيع قليلة واعدة المخدرات هدف التجارب المعملية القياسية التي لا يمكن أن تكون موجودة من دون سنة وقليل من الحظ. شركة الباحثون يحاولون الآن إيجاد المخدرات المحتملة التي تزكم كاثبسين ك المستهدفة. ابحث عن المركبات التي تعمل على ربط ويكون لها الأثر المطلوب على أهداف المخدرات لا تزال تجري بصورة رئيسية في الكيمياء الحيوية التقليدية "الرطب" المختبر ، حيث تقييمات للنشاط ، والسمية والاستيعاب قد يستغرق سنوات. ولكن مع أدوات المعلوماتية الحيوية الجديدة وكميات متزايدة من البيانات على هياكل البروتين والمسارات الثنائية الجزيء ، يقول بعض الباحثين ، وهذا جانب من جوانب التنمية المخدرات أيضا التحول إلى أجهزة الكمبيوتر ، في ما يسمونه "إفتراضية" البيولوجيا.

---

تنويه :موقعنا على الانترنت ليست مسؤولة عن محتوى هذه المادة. Webarticles هو حر للمعلومات.
المهم : هذه المادة "عصر من فك رموز الجينوم هومو العاقل" وقد ترجم من قبل البرمجيات التلقائي. نشعر بالاسف من اجل أي الأخطاء الإملائية التي قد حدث. شكرا لتفهمكم.

---