Биоинформатика құралдарын зерттеуде қолдану. Биология, 11 сынып, презентация.

Биоинформатика құралдарын зерттеуде қолдану.

О.М : 11.4.4.2 -биоинформатиканың ролін сипаттау.

биоинформатиканың ролін біледі;

биоинформатика құралдарын зерттеуде қолдануын түсіндіреді;

биоинформатика зерттеулерінің негізгі бөліктерін зерттейді.

Бағалау критерийлері:

Биоинформатика - биологиялық деректерді сақтау, жинау, ұйымдастыру және талдау үшін әдістерді дамытып, кемелдендіретін пәнаралық сала. Биоинформатиканың әдiстері мен тәсілдік жиынтықтары:Салыстырмалы геномикада (гендiк биоинформатика) компьютер талдауының математикалық әдiстерi.Алгоритмдарды әзiрлеу және (құрылымдық биоинформатика) ақуыздарды кеңiстiктiң құрылымын болжау үшiн керекті бағдарлама.Стратегиялар, тиiстi есептеуiш методологийлердi зерттеу, сонымен бiрге биологиялық жүйелердi ақпараттық күрделiлiктiң ортақ басқаруы.

БИОИНФОРМАТИКА ДЕГЕНІМІЗ НЕ?

https://www.youtube.com/watch?v=FHnWNLylCFw

БИОИНФОРМАТИКА ЗЕРТТЕУ БАҒЫТТАРЫ СИЯҚТЫ

ҚҰРЫЛЫМДЫҚ

Молекулалардың әрекеттесуі

Дәрілер жасау

Жанама әсерлерді болжау

Нәруыз мутациялараның

механизмін талдау

Аурудың сигналдық

жолдарын талдау

Дәрілерді жасау үшін

нысаналарды іздеу

Ауру маркерлерін анықтау

ОМИКИ

ФИЛОГЕНИЯ

Топтар арасындағы

филогенетикалық қатынасты

зерттеу

Жойылған топтардың

фенотиптеріне болжау жасау

Мутацияны талдау және

ауруды болжау

СЕКВЕНИРЛЕУ

Биоинформатика зерттеулерінің негізгі бөліктерін зерттеу.

І топ: генетикалық тізбектің талдауы;

ІІ топ: есептеуіш эволюциялық биология;

ІІІ топ: биоалуантүрлілік информатикасы.

Бағалау критерийлері:

• биоинформатика зерттеулерінің негізгі бөліктерінің маңызын түсіндіреді;

• биоинформатика зерттеулерінің негізгі бөліктерінің қолданылуына мысалдар келтіреді;

• биоинформатика зерттеулерінің негізгі бөліктерінің қолданылуының оң және теріс жақтарына аргумент келтіреді.

Генетикалық тізбектің талдауы

Секвенирлеу кезінде үлкен көлемдегі мәліметтерді өңдеу, биоинформатиканың маңызды бір міндеттерінің бірі болып табылады.

Генетикалық тiзбектердi талдап, мәлiметтердi алып соны өңдеу биоинформатиканың ең маңызды тақырыптарының бірі болып саналады. 1977 жылдан бастап организмдердің көпшiлiктерi Phi-X174 тiзбегiнде анықталған және сақталынған дерекқорлар.Бұл мәлiметтер ақуыздардың тiзбектерiн анықтау үшiн пайдаланылады

Бір немесе әр түрлі гендерді салыстыру нәруыздар қызметінің ұқсастығын немемсе түр арасындағы қатынасты көрсетуі мүмкін. Қазіргі таңда миллиардтаған жұп нуклеотидтерден тұратын, мыңдаған ағзалардың геномдарын іздеу үшін компьютерлік программалар қолданылады. Программалар әр түрдің геномындағы ДНҚның ұқсас тізбектерін сәйкестендіре алады.

Есептеуіш эволюциялық биология

Эволюциялық биология түрлердің пайда болуымен шығу тегін, сонымен қатар уақытқа қатысты олардың дамуын зерттейді. Эволюциялық биологияға информатика бірнеше аспектілерге көмектеседі:

Көп мөлшердегі ағзаның құрылысындағы немесе физиологиясындағы ғана емес, олардың ДНҚсындағы өзгерістерді өлшей отырып, эволюциясын зерттейді;

Бүкіл геномды салыстыру ( BLAST қарау), бұл гендердің дупликациясы, гендердің горизонталды көшірілуі сияқты кешенді эволюциялық оқиғаларды зерттеуге мүмкіндік береді.

көптеген түрлер туралы ақпаратты қамтитын жарияланымдардың пайда болуын қадағалау.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/index.cgi?LINK_LOC=BlastHome

Биоалуантүрлілік информатикасы

Түрлер атауларын, сипатамаларын, таралу аймақтарын, генетикалық ақпараттарды жинау үшін деректер базасы қолданылады. Компьютерлі симуляторлар популяциялық динамика сияқты заттарды моделдейді немесе ауылшаруашылықта культуралардың жалпы генетикалық саулығын есептейді. Осы бөлікте ең маңызды потенциалдардың бірі ДНҚ тізбегінің талдауы немесе толық жойылған түрлердің толық геномын табиғаттың генетикалық экспериментінің нәтижесін компьютерде сақтап қалып, оны қайтадан болашақта пайдалануға болатындығы болып табылады. Қазіргі таңда биоинформациялық әдістердің математикалық негізі сандық таксаномия немесе фенетика сияқты ғылыми бағыттар түрінде ұсынылған. Экожүйе құрылымын талдау әдісі биоценометрия, жүйелі экология сияқты бағыттағы мамандармен қарастырылады.

https://naked-science.ru/article/sci/biologi-predstavili-novoe-drevo-zhizni

Негізгі биоинформатикалық программалар

ACT (Artemis Comparison Tool) — геномный анализ

Arlequin — анализ популяционно-генетических данных

BioconductorBioconductor — масштабный FLOSSFLOSS-проект, предоставляющий множество отдельных пакетов для биоинформатических исследований. Написан на RR (язык программирования).

BioEdit — редактор множественного выравнивания нуклеотидных и аминокислотных последовательностей

BioNumerics — коммерческий универсальный пакет программ

BLASTBLAST — поиск родственных последовательностейВыравнивание последовательностей в базе данных нуклеотидных и аминокислотных последовательностей

ClustalClustal — множественное выравниваниеВыравнивание последовательностей нуклеотидных и аминокислотных последовательностей

DnaSP — анализ полиморфизма последовательностей ДНК

FigTree — редактор филогенетических деревьев

Genepop — популяционно-генетический анализ

Genetix — популяционно-генетический анализ (программа доступна только на французском языке)

JalView — редактор множественного выравнивания нуклеотидных и аминокислотных последовательностей

MacClade — коммерческая программа для интерактивного эволюционного анализа данных

MEGA — молекулярно-эволюционный генетический анализ

Mesquite — программа для сравнительной биологии на языке Java

Muscle — множественное сравнение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей. Более быстрая и точная по сравнению с ClustalWClustalW

PAUP — филогенетический анализ с использованием метода парсимонии

(и других методов)

PHYLIPPHYLIP — пакет филогенетических программ

Phylo_win — филогенетический анализ. Программа имеет графический интерфейс.

PopGene — анализ генетического разнообразия популяций

Populations — популяционно-генетический анализ

PSI PSI Protein ClassifierProteinPSI Protein Classifier PSI Protein ClassifierClassifierPSI Protein Classifier — обобщение результатов, полученных с помощью программы PSI-BLASTPSI-BLAST

Seaview — филогенетический анализ (с графическиминтерфейсом)

SequinSequin (страница отсутствует) — депонирование последовательностей в GenBankGenBank, EMBLEMBL, DDBJDDBJ

SPAdes — сборщик бактериальных геномов

SplitsTree — программа для построения филогенетических деревьев

T-Coffee — множественное прогрессивное выравнивание нуклеотидных и аминокислотных последовательностей. Более чувствительное, чем в ClustalWClustalW/ClustalXClustalX.

UGENEUGENE — свободный русскоязычный инструмент, множественное выравнивание нуклеотидных и аминокислотных последовательностей, филогенетический анализ, аннотирование, работа с базами данных.

Velvet — сборщик геномов

ZENBU — обобщение результатов

Қолданылған ресурстар:

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA_replication_split.svg

http://propionix.ru/sekvenirovaniye-i-ptsr

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/index.cgi?LINK_LOC=BlastHome

https://naked-science.ru/article/sci/biologi-predstavili-novoe-drevo-zhizni

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0