Számítógépes genomika

a számítógépes genomika gyökerei megosztottak a bioinformatika gyökereivel. Az 1960-as években Margaret Dayhoff és mások a National Biomedical Research Foundation-nél összeállították a homológ fehérjeszekvenciák adatbázisait evolúciós vizsgálat céljából. Kutatásuk kifejlesztett egy filogenetikai fát, amely meghatározta azokat az evolúciós változásokat, amelyek szükségesek ahhoz, hogy egy adott fehérje egy másik fehérjévé váljon az alapul szolgáló aminosav-szekvenciák alapján. Ez arra késztette őket, hogy hozzanak létre egy pontozási mátrixot, amely felmérte annak valószínűségét, hogy az egyik fehérje kapcsolatban áll a másikkal.

az 1980-as évektől kezdve elkezdték a genomszekvenciák adatbázisainak rögzítését, de ez új kihívásokat jelentett a géninformációk adatbázisainak keresése és összehasonlítása formájában. Ellentétben a szöveges keresési algoritmusokkal, amelyeket olyan webhelyeken használnak, mint a Google vagy a Wikipedia, a genetikai hasonlóság szakaszainak kereséséhez olyan karakterláncokat kell találni, amelyek nem egyszerűen azonosak, hanem hasonlóak. Ez a Needleman-Wunsch algoritmus kifejlesztéséhez vezetett, amely egy dinamikus programozási algoritmus az aminosavszekvenciák halmazainak összehasonlítására dayhoff korábbi kutatásaiból származó pontozási mátrixok felhasználásával. Később a BLAST algoritmust fejlesztették ki a génszekvencia-adatbázisok gyors, optimalizált kereséseinek elvégzésére. A BLAST és származékai valószínűleg a legszélesebb körben használt algoritmusok erre a célra.

a “számítási genomika” kifejezés megjelenése egybeesik a teljes szekvenált genomok elérhetőségével az 1990-es évek közepétől-végéig. Az éves számítógépes genomikai konferencia első ülését a genomikai Kutatóintézet (TIGR) tudósai szervezték 1998-ban, fórumot biztosítva ennek a szakterületnek, és hatékonyan megkülönböztetve ezt a tudományterületet a genomika vagy a számítógépes biológia általánosabb területeitől. A kifejezés első használata a tudományos irodalomban, a MEDLINE abstracts szerint, csak egy évvel korábban volt a nukleinsavak kutatásában. Az utolsó számítógépes genomikai konferenciát 2006-ban tartották, amelyen a Nobel-díjas Barry Marshall, a Helicobacter pylori és a gyomorfekély közötti kapcsolat társfelfedezője beszélt. 2014-től a terület vezető konferenciái közé tartozik az intelligens molekuláris biológiai rendszerek (ISMB) és a számítógépes molekuláris biológia (RECOMB) kutatása.

a számítógéppel támogatott matematika fejlődése (olyan termékek felhasználásával, mint a Mathematica vagy a Matlab) segítette a mérnököket, matematikusokat és számítástechnikusokat abban, hogy elkezdjenek működni ezen a területen, és egyre növekszik az esettanulmányok és bemutatók nyilvános gyűjteménye, a teljes genom összehasonlításától a génexpresszió elemzéséig. Ez növelte a különböző ötletek bevezetését, beleértve a rendszerekből és vezérlésből, az információelméletből, a húrok elemzéséből és az adatbányászatból származó fogalmakat. Várható, hogy a számítási megközelítések a kutatás és az oktatás standard témájává válnak és maradnak, míg a diákok mindkét témában folyékonyan beszélnek az elmúlt években létrehozott több kurzuson.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.