المعلوماتية > معجم المعلوماتية

معجم المعلوماتية؛ المعلوماتية الحيوية Bioinformatics

تزايد دور الحواسيب كثيرًا في الآونة الأخيرة، فقد استفادت أغلب العلوم من التقنيات الحديثة في معالجة بياناتها وتحليلها، كما هي الحال في البيولوجيا (علم الأحياء)؛ إذ إنّ التدفق الهائل للبيانات من تسلسلات الجينوم (genome sequences) وعلم الجينوم الوظيفي (functional genomics) أدّى إلى ظهور علم جديد سُمّي المعلوماتية الحيوية (Bioinformatics)؛ الذي جمع بين البيولوجيا وعلوم الحاسوب.

عُرفت المعلوماتية الحيوية بأنها استخدام الأدوات الحسابية وتطبيقها بغرض تنظيم المعلومات المرتبطة بالجزيئات البيولوجية الكبيرة (biological macromolecules) وتحليلها وفهمها وعرضها وتخزينها.

ترتكز المعلوماتية الحيوية على جانبين أساسيين هما:

  1. بناء أدوات و خوارزميات برمجية لتطوير طرائق تحليل بيانات علم الأحياء وتكاملها؛ مثل غابات القرار (decision forest) - وهي طريقة لتعرُّف الأنماط (pattern-recognition) بغية تحليل البيانات القادمة من تجارب المصفوفات الدقيقة (microarray experiments) مثل مصفوفة الـ DNA، ومن أبحاث البروتيوميات (proteomics research) على البروتينات وغيرها- والقوائم المرجعية الشاملة للأدوية مرتبة حسب مخاطرها التي تدعم آليات الفرز المختلفة، إضافة إلى تطوير نماذج تنبّئية لتقييم هذه المخاطر.
  2. تحليل البيانات البيولوجية وتفسيرها باستخدام الأدوات والخوارزميات السابقة.
تركز التحليلات في هذا المجال على ثلاثة أنواع من مجموعات البيانات الكبيرة (big data) في البيولوجيا الجزيئية، وهي:

  1. الهياكل الجزيئية الكبيرة (macromolecular structures).
  2. تسلسل الجينوم (genome sequences).
  3. نتائج تجارب علم الجينوم الوظيفي (functional genomics).
إضافة إلى تضمين نصوص الأوراق العلمية وبيانات إضافية عن أشجار التصنيف (taxonomy trees) وشبكات التفاعل بين البروتينات (protein-protein interaction networks).

أُنشِئ عديدٌ من البرامج الأكاديمية والدورات التدريبية المتخصصة بسد الفجوة بين هذين العلمين، كذلك إنّ أغلب الشهادات في هذا التخصص هي على مستوى الدراسات العليا.

يتوسع مجال المعلوماتية الحيوية بسرعة كبيرة؛ ليشمل نمذجة الشيفرات الوراثية (genetic code) ومعالجة الأحماض النووية (DNA processing) وتسلسلات الأحماض الأمينية (amino acids) والبنية الثلاثية الأبعاد للبروتينات، إضافة إلى قياس نشاط الخلايا الدماغية والتحقق من أدلة البصمات والحمض النووي في التحقيقات الجنائية، وبناءً عليه؛ إنّ مجال المهن التي ستنطوي على هذا العلم يتوسع بسرعة أيضًا.

بعض المقالات للاستزادة:

المصادر:

1. Editors B. Bioinformatics [Internet]. Biology Dictionary. [cited 10 August 2020]. Available from: هنا

2.Greenbaum, D. and Gerstein, M., What is bioinformatics? A proposed definition and overview of the field. PubMed, 2001;40(4):346-58. Available at: هنا [Accessed 10 August 2020].

3. Bilotta M, Tradigo G, Veltri P. Bioinformatics Data Models, Representation and Storage. Encyclopedia of Bioinformatics and Computational Biology. 2001;1:110-116. [cited 10 August 2020]. Available from: هنا

4. U.S. Food and Drug Administration. 2019. Bioinformatics Tools. [online] Available at: هنا