|
|
| INFORMACIONE
TEHNOLOGIJE I BIOTEHNOLOGIJA |
|
Bioinformatika
- nauka u razvoju
Tokom
poslednje decenije veliki napredak u nauci i tehnologiji po
prvi put je otvorio mogucnosti komparativne analize kompletnih
genoma. Takva ispitivanja nije bilo moguce sprovesti bez ekstenzivne
upotrebe kompjutera radi analize ogromne kolicine dobijenih
podataka.
Zapocinjanje Human Genom Projekta i mnoštvo generisanih podataka
postavilo je analizu sekvence u centar pažnje, buduci da su
za sledeci korak u istraživanjima postali neophodni odredjeni
kompjuterski programi koji bi iz dobijenih podataka pokušali
da izdvoje one koje su od znacaja.
U najširem smislu bioinformatika predstavlja svaku
primenu kompjuterskih nauka u biologiji. To je interdisciplinarna
oblast koja spaja proucavanje strukture i funkcije bioloških
informacija sa analitickom teorijom i prakticnim znanjima
informatike i matematike. (3) Možemo je definisati i kao primenu
informacionih tehnologija u obradi i analizi bioloških podataka.
(6) Centralni zadatak bioinformatike jeste racionalizacija
ogromnog broja podataka o sekvenci. Potreba da se ti podaci
prevedu u biološki znacajne informacije, i da se procitaju
strukturni, funkcionalni i evolucioni podaci kodirani u jeziku
biološke sekvence postaje sve veca sa njihovim nagomilavanjem.
Ovde se susrecemo sa dešifrovanjem potpuno novog jezika sastavljenom
od svega 4 slova ali u kome promena samo jednog slova može
imati za posledicu razliku u informaciji što vodi sintezi
neadekvatnog proteina.
Zadaci koji ce se u narednom periodu postaviti pred bioinformatikom
veoma su odgovorni. Treba pre svega imati u vidu da kompjuterske
analize ne obezbedjuju odgovore, i da one samo predstavljaju
sredstvo u ovim istraživanjima dok je kljucna stvar dizajniranje
takvih metoda i strategija analize koji ce na najefektivniji
i najefikasniji nacin dovesti do dobijanja biološki znacajnih
informacija primenljivih u praksi. Jedan od kljucnih problema
u ovom trenutku predstavlja manjak bioinformatickih kadrova
koji bi bili jednako verzirani i u biološke probleme i u IT
i programiranje. Razumevanje svih, kako eksperimentalnih tako
i analitickih aspekata od strane kreatora nekih buducih algoritama,
esencijalno je za dalji razvoj bioinformatike. To ce zahtevati
nove generacije istraživaca koji ce od pocetka biti obucavani
kako u molekularnoj biologiji tako i u informatici. Svetski
univerziteti u potpunosti su svesni ovih cinjenica tako da
sve veci broj ukljucuje kurseve bioinformatike u svoje programe,
a mnogi prestižni univerziteti imaju vec neko vreme i posebne
katedre za bioinformatiku.
Baze
podataka online
Projekti
istraživanja genoma i proteoma generišu ogroman broj podataka.
Oni se cuvaju u bazama podataka formiranim i održavanim od
strane razlicitih naucnih institucija ili biotehnoloških kompanija.
Skoro svi podaci su dostupni online, pri cemu je pristup bazama
podataka održavanim od strane naucnih institucija vecinom
besplatan (SWISS-PROT, PROSITE), dok se pristup
kompanijskim bazama podataka placa (Celera, Compugen isl).
Sve ove baze podataka mogu se svrstati u tri grupe.(17) To
su: baze podataka primarne sekvence (nukleinskih kiselina
i proteina), kompozitne databaze (objedinjavaju rezultate
pretraživanja više baza primarne sekvence) i sekundarne databaze.
Sekundarne baze podataka su izvedene iz primarnih (najcešce
iz jedne) i sadrže podatke prema kojima je moguce odrediti
kojoj familiji proteina uneti uzorak pripada, koje aktivno
mesto sadrži i dr. Najpoznatija sekundarna baza proteina je
PROSITE, bazirana na podacima SWISS-PROTa.
Baza primarne sekvence SWISS-PROT jedna je od najcece
korišcenih primarnih baza podataka. Formirana je 1986 godine,
a održavana od strane švajcarskog i evropskog instituta za
bioinformatiku. Ona sadrži sekvence proteina i nukleinskih
kiselina više od 5000 vrsta i predstavlja osnovu za najveci
broj sekundarnih baza podataka. (28) Tipican rezultat pretrage
SWISS-PROT baze uz krace objašnjenje oznaka mozete
videti ovde.
Pretraživanje baza podataka predstavlja proces pronalaženja
i ekstrakcije korisnih informacija iz velikog broja dostupnih
podataka.
Algoritmi za pretraživanje baza podataka koriste se za uporedjivanje
sekvence proucavanog gena/proteina sa sekvencama uskladištenim
u bazama podataka, radi pronalaženja svih parova sekvenci
koje imaju slicnost iznad unapred utvrdjenog procenta. Postoje
tri najvažnija algoritma za pretraživanje baza podataka:
1.
Smith - Watermanov algoritam
2. FASTA
3. BLAST
BLAST
predstavlja dominantni algoritam u pretraživanju bioloških
baza podataka. To je heuristicki algoritam slican FASTu, ali
poboljšan u nekoliko performansi: ima brže vreme pretraživanja,
u rezultate je ukljuceno više rešenja i uz svako prijavljeno
poklapanje sekvenci je dat i parametar statisticke znacajnosti.
Usavršavanje algoritama za pretraživanje baza podataka genoma
i proteoma trebalo bi da omoguci predvidjanje proteinske funkcije
u kontekstu drugih procesa kao što su regulacija ekspresije
gena, odredjivanje metabolickih puteva i sl. Krajnji cilj
takvih analiza bilo bi odredjivanje potpune strukturne i funkcionalne
mape ljudskog genoma.
|
|
| .ONLINE
SERVISI I OBUKA |
|
Jedan
broj biotehnoloških kompanija shvatio je znacaj Interneta
kao efikasnog medija za komunikaciju sa klijentima i iskoristio
mogucnosti koje ovakva komunikacija nudi. To se u najvecoj
meri odnosi na one kompanije koje drže sopstvene baze podataka
genske ili proteinske sekvence ili online biblioteke. Narucivanje
i placanje u potpunosti je moguce obaviti preko Interneta,
pri cemu se dobija šifra za online pristup bazama podataka
ili željenim radovima (primer Celera Genomics).
Putem Interneta sve više se obavlja i prodaja razlicite laboratorijske
opreme, i nude razlicite usluge poput pretraživanja baza podataka
i pronalaženja potrebnih informacija, pa do pronalaženja posla
ili online obuke.
Za sve ove aktivnosti i proizvode je obezbedjena dvadesetcetvorocasovna
online i offline podrška za klijente.
Pružanje online podrške postalo je vec prilicno uobicajeno
u svim sferama elektronskog poslovanja. Najveci broj klijenata
ocekuje da za uloženi novac dobije i kontinuiranu mogucnost
konsultacija. Do skora je to bilo uobicajeno putem telefona,
ali u poslednje vreme online podrška postaje sve više zastupljena.
Na web sajtovima nekih biotehnoloških kompanija moguce je
pronaci i razlicite dodatne besplatne sadržaje. To mogu biti
edukativni sadržaji cesto multimedijalno prikazani, online
biblioteke sa besplatnim pristupom uglavnom abstraktima a
nekada i celim radovima, prakticni saveti, uputstva za rukovanje
aparaturama i sl.
Dobar primer za ovakav sajt je sajt izraelske kompanije Compugen
na kome je moguce pronaci skoro sve od navedenih dodatnih
sadržaja.
Imajuci u vidu nagli razvoj ovog sektora koji je poceo da
zapošljava sve veci broj strucnjaka najrazlicitijih profila
cesto bez ikakvog poznavanja molekularne biologije ili biotehnoloških
procesa, pocela je da se ukazuje potreba za brzom i efikasnom
edukacijom tih kadrova, narocito kada su u pitanju rukovodeci
kadrovi.
Jedan broj ljudi prepoznao je ovu priliku na tržištu i tako
je pocelo osnivanje kompanija koje se bave iskljucivo obrazovanjem
u oblasti biotehnologije. Neke od njih su, imajuci u vidu
manjak vremena i prezauzetost ciljne grupe, usmerile razvoj
svojih programa iskljucivo na daljinsko obrazovanje putem
Interneta. Došlo je do razvoja posebnih edukativnih softvera
i specijalizacija u ovoj oblasti. Najpoznatija ovakva kompanija
je Geneed (www.geneed.com), osnovana od strane nekolicine
profesora univerziteta sa ciljem obrazovanja pre svega izvršnih
i rukovodecih kadrova iz biotehnološkog sektora. Oni su razvili
poseban edukativni softver i prezentacije izradjene njime
moguce je naci na sajtovima velikog broja drugih kompanija.
|
|
|
|
|
