Зерттеуде биоинформатика құралдарын қолдану. Биология, 11 сынып, презентация.

Бөлім: Биомедицина и биоинформатика

Оқыту мақсаты: 11.4.4.3 – биоинформатика рөлін сипаттау

Бағалау критерийлері:

Биоинформатикадағы зерттеудің негізгілерін жазу

Дәрілік препараттарды дайындауда

Нәруыз жүйесіндегі биоинформатика рөлін сипаттау

Симбиоз бен эволюция зерттеуінде биоинформатика рөлін сипаттау

Биоинформатика келесі биологиялық бағытта қолданылады:

– геномика, транскриптомика и протеомика;

Топтық жұмыс

Зерттеуде биоинформатика құралдарын қолдану мақсатында оқушылар топта постер жасап, мына сұрақтарды қамтиды:

Силико (Silico drug designing) бойынша дәрілік препараттарды өндіру

Ақуыз құрылымын божау (генетикалық дәйектілік анализі)

эволюция (коэволюция) және симбиоз зерттеуінде биоинформатика құралдарын қолдану

Постер келесі ақпараттарды қамтуы керек:

зерттеудегі қысқаша мағлұмат;

ғылымдағы мағынасы, мәні, мысал келтіре отырып

биоинформатика қолданудағы кемшіліктері мен артықшылықтары

Барлық ақпарат қоданылған;

Уақытты үнемдеген;

Эстетика;

Берілген ақпарат оқушылар түсінуі қажет;

Иллюстрация бар.

1. Силико бойынша (Silico drug designing) дәрілік препараттар дайындау және биоинформатиканың рөлі

«In Silico» - бұл «компьютерде немесе компьютерлік модельдеуді қолдану» дегенді білдіретін өрнек».

Silico drug designing - препараттың мақсатты молекуласын анықтау биоинформатика құралдарын қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Биоақпараттық әдістерде мақсаттарды (әдетте белоктар / ферменттер) анықтау, оларды тексеру, ақуыз туралы түсіну, эволюция және филогения, ақуызды модельдеу үшін көптеген перспективалар бар.

.

Биоақпараттық талдау мақсатты идентификациясын тездетіп қана қоймайды, сонымен қатар үміткерді таңдау мен нақтылауды жақсартады, сонымен қатар жанама әсерлердің сипаттамасын жеңілдетеді және дәріге тұрақтылықты болжайды.

Биоинформатиканың қазіргі заманғы тәсілдерінің негізгі бағыттарының бірі - биологиялық белсенді кандидаттарды болжау және анықтау, сонымен қатар тиісті ақпаратты алу және сақтау.

Сондай-ақ, дәрі-дәрмектің жаңа мақсаттарын болжаудың стратегиялары мен алгоритмдерін, сондай-ақ есірткінің нысаналары туралы қол жетімді ақпаратты сақтау мен басқаруды ұсынады.

биоинформатиканың рөлі

2. Ақуыз құрылымын болжау

Ақуыздардың құрылымын болжау биоинформатика мен теориялық химияның маңызды міндеттерінің бірі болып табылады. Оның мақсаты аминқышқылдарының тізбегі бойынша ақуыздардың үш өлшемді құрылымын болжау, кейде қосымша ақуыздардың құрылымдары сияқты қосымша ақпараттарды да қамтиды. Басқаша айтқанда, ол ақуыздың үшінші құрылымын оның бастапқы құрылымынан болжауға қатысты.

МЕДИЦИНАДА

(мысалы, дәрілік препараттарды дайындау)

БИОТЕХНОЛОГИЯДА

(мысалы, жаңа ферменттерді дайындау)

3. Симбиоз және бірлескен эволюцияны зерттеуде биоинформатика құралдарын қолдану

Миллиондаған жылдар бойы көп клеткалы ағзалар қоршаған микроорганизмдермен бірге өмір сүріп, бірге өмір сүріп, дерлік симбиотикалық қатынастарда күрделі тіршілік иесін құрады. Бұл микробтық қауымдастықтардың құрамы мен функциялары көптеген жылдар бойы мәдени әдістерді қолдану арқасында аз ғана бөлігімен шектелді. Молекулалық әдістердің пайда болуы мәдени емес организмдерді анықталмайтын етіп анықтауға мүмкіндік берді.

Соңғы жылдары секвенирлеу әдістерінің дамуы микроб қауымдастықтарын метагеномиканы қолдана отырып, белгілі бір ортада, ұлпада немесе хостта мәдени емес микроорганизмдерді анықтауға және жіктеуге мүмкіндік берді. Келесі ұрпақты секвенирлеу әдістері микробиологиялық қауымдастықтарды функционалды зерттеуде қолданылды және метатранскриптомиканы қолдана отырып, биогеохимиялық циклдердегі, патогендік процестердегі, метаболизм мен дамудағы микроорганизмдердің рөлі анықталды. . Бірлесе отырып, келесі буындарды секвенирлеу жұмыстары әртүрлі хосттар мен орталарда, соның ішінде микробтық қауымдастықтарда күрделі метаболикалық желінің барын көрсетті.