معلوماتية حيوية

المعلوماتية الحيوية أو علم المعلومات الحيوية^[1] (بالإنجليزية: Bioinformatics) أو علم الأحياء الحاسوبي (بالإنجليزية: computational biology) هو استخدام أحدث تقنيات الرياضيات التطبيقية، المعلوماتية، الإحصاء، وعلوم الحاسب لحل مشكلات بيولوجية حيوية.^[2][3][4]

معلوماتية حيوية

صنف فرعي من	علم الأحياء المحوسب
جزء من	علم الاحياء ، علم الحاسوب و الاحياء الجزيئية.
يمتهنه	معلوماني حيوي [لغات أخرى]

تعديل - تعديل مصدري - تعديل ويكي بيانات

حمض نووي ريبي منقوص الأكسجين.

المعلومات الحيوية تتداخل مع عدد كبير من العلوم (علم الاحياء، الكيمياء، الفيزياء، علوم البيانات، البرمجة، هندسة البيانات، الرياضيات، الرياضيات التطبيقية، المعلوماتية ، الإحصاء، علوم الحاسب) لحل مشكلات بيولوجية حيوية.

تحليل المعلومات الحيوية يطلق عليها في بعض الأحيان الاحياء المحوسبة وهذا تشبيه خاطئ كون الأخير يمثل بناء ومحاكاة واستخدام النظم الحياتية.^[5]

جهود الأبحاث الرئيسية في هذا الحقل تتضمن التراصف التسلسلي ، إيجاد المورثات، مشروع الجينوم البشري، تراصف البنية البروتينية , تنبؤ البنية البروتينية ، التنبؤ بالتعبير الجيني ، وتآثرات بروتين-بروتين، إضافة لنمذجة التطور.

التاريخ

اول ذكر لمصطلح المعلومات الحياتية "Bioinformatics" جاء في سنة 1970 من قبل پولين هوجويج  ^{[لغات أخرى]}‏ و بين هسبر للدلالة على دراسة البيانات المعالجة باستخدام نظم حيوية,^[6][7] وهذا التعريف يجعلها اقرب الى مفهوم الكيمياء الحيوية .^[8]

كثرت اكتشافات المعلومات الحيوية في منتصف 1990 بسبب المشروع الجينوم البشري و التقدم السريع في تقنيات تسلسل الاحماض النووية, لتساع هذا المجال وحجمه الكبير تطلب تحليل البيانات المعقدة استعمال الخوارزميات مثل نظرية البيان ,الذكاء الاصطناعي، الحوسبة البرمجية، تنقيب البيانات، المعالجة الصورية والمحاكاة الحاسوبية.

الاهداف

• الهدف الرئيسي هو زيادة فهم العمليات الحيوية, وما يفرق هذا المجال الباقي هي تطويع البرامج الحاسوبية لإتمام هدف الدراسة؟
• جمع البيانات الخام لصنع صورة كاملة عن التغيرات في الأنشطة الطبيعية للخلايا عند حدوث مرض معين, تطور هذا المجال لينحسر في تحليل وتفسير أنواع شاسعة من البيانات. من ضمنها تسلسلات الاحماض النووية ,النطاقات البروتينية والهياكل البروتينية.^[9]
• مطالب فرعية لمجال المعلومات الحيوية:
  • القدرة على تطوير برمجيات ذات قدرة فعالة على لولجة وإدارة انواع متعددة من البيانات .
  • القدرة على تطوير خوارزميات رياضية, مثلا لها القدرة على تحديد جين معين في الحمض النووي.

تحليل التسلسلات

كبداية عليك الإلمام بما يلي:

• بيولوجيا الجزيئات.
• خبرة في العمل على واحد أو أكثر من حزم البرمجيات المخصصة للتعامل مع بيولوجيا الجزيئات.تعلّم كيفيّة تحليل المعطيات البيولوجيّة باستخدام هذه البرمجيّات والتي أذكر منها: (GCG,BLAST,FASTA) وغيرها.
• تعلّم عن نظم التشغيل مفتوحة المصدر (LINUX,UNIX) لأنّ الشائع في هذه الأيّام هو استخدام البرمجيّات الحرة في البيوإنفورماتيك وذلك نظراً لقوّتها وتوفّر الأدوات البرمجيّة والبرمجيّات المخصّصة لهذه المنصّات.
• معرفة جيّدة بلغات البرمجة مثل : Java,C++,Python,Perl كما يجب عليك الإلمام بلغة HTML.
• الإلمام بنظم إدارة قواعد البيانات وأفضلها : Oracle و MySQL (مفتوحة المصدر والمجانيّة) والأكثر استخداماً لتخزين كميات ضخمة gigabytes من المعطيات البيولوجية لتحليلها واستخلاص المعلومات منها.

حول المعلوماتية الحيوية

في شباط من العام 2001 استطاع العلماء أخيراً حل رموز شيفرة الجينوم البشري، بمعنى آخر استطاع العلماء قراءة سلسلة مكونة ممّا يقارب ثلاثة مليارات من الأزواج الأساسية التي تؤلف جزيء ال DNA البشري.

اقرأ أيضًا

• معلوماتية حيوطبية Biomedical informatics
• حوسبة حيوية-المصدر Biologically-inspired computing
• سيبرنتيك حيوي Biocybernetics
• نمذجة حيوية حاسوبية Computational biomodeling
• علم الجينوم الحاسوبي Computational genomics
• نمذجة جزيئية Molecular modelling
• علم المتريات الشكلي Morphometrics
• شبكة استقلابية Metabolic network
• حوسبة طبيعية Natural computation
• تنبؤ بتآثرات بروتين-بروتين Protein-protein interaction prediction
• معلوماتية كيميائية

حقول مرتبطة

• رياضيات تطبيقية — علم الأحياء — علوم الحاسب — معلوماتية — بيولوجيا رياضية — بيولوجيا نظرية — حوسبة علمية — معلوماتية كيميائية — علم حاسوبي