உயிர் தகவலியல்: திருத்தங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு

உயிர் தகவலியலின் முதன்மை நோக்கமாக இருப்பது உயிரியல் செயல்முறைகள் குறித்த நம்முடைய புரிந்துணர்தலை அதிகரிப்பதாகும். எனினும் இதர அணுகுமுறைகளில் இருந்து இதை வேறுபடுத்திக் காட்டுவது அது தன்னுடைய இந்த இலக்கை அடைவதற்காக தன் கணக்கிடும் முறையிலான செறிவான தொழில்நுட்பங்களை (எ.கா: உருப்படிவம் அடையாளம் காணல், தரவுகளை ஆய்ந்து எடுத்தல், இயந்திரம் கற்றுகொள்ளும் நெறிமுறைகள் மற்றும் உருவகக்காட்சியாக்குதல்) மேம்படுத்துவது மற்றும் நடைமுறைப்படுத்துவதில் அது செலுத்தும் கவனமாகும். இத்துறையின் முக்கியமான ஆய்வு முயற்சிகளில் ஒழுங்கமைப்பு வரிசை, மரபணு கண்டறிதல், ஜீனோம் கூட்டமைவு, புரத கட்டமைப்பை சீர்செய்தல், புரத கட்டமைப்பு நிகழப் போவதை உணர்தல், மரபணு வெளிப்பாட்டை உணர்தல் மற்றும் புரதம்-புரதத்திற்கான இடைச் செயல்பாடுகள், ஜீனோமின் பரந்த கூட்டமைப்பு ஆய்வுகள் மற்றும் [[பரிணாம வளர்ச்சி]]யின் உருமாதிரியமைத்தல் போன்றவை உள்ளடங்கும்.

 

 

உயிர் தகவலியலானது நியூக்ளியோடைட் மற்றும் அமினோ அமில வரிசைகள் போன்றவற்றின் "ஜீனோமிக் சுழற்சியின்" ஆரம்பத்தில் உயிரியியல் தகவல்களை சேமிப்பதற்கான தரவுத்தளங்களை உருவாக்குவதற்கும் நிர்வகிப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவ்வகையான தரவுத்தளங்களின் வளர்ச்சியானது, வடிவமைப்பு சிக்கல்களை மட்டும் உட்படுத்துவதோடல்லாமல் சிக்கலான இடைமுகங்களின் வளர்ச்சியையும் கொண்டுள்ளது. இதன்மூலம் ஆய்வாளர்கள் தற்போதுள்ள தரவுகளுடன் புதிய அல்லது திருத்திய தரவுகள் ஆகிய இரண்டையுமே உள்ளீடு செய்யமுடிகிறது.

'''ஆ)''' பெரிய தரவு தொகுப்புகளின் உறுப்புகளோடுள்ள தொடர்பை மதிப்பிடுவதற்கான புதிய நெறிமுறைகள் (கணித சூத்திரங்கள்) மற்றும் புள்ளிவிவரங்களை மேம்படுத்துவது. அவற்றுள் சில, ஒரு மரபணு அதன் வரிசைமுறையில் உள்ள இடத்தை அறியும் முறைகள், புரதத்தின் கட்டமைப்பு மற்றும்/அல்லது செயல்பாட்டை உணர்தல், உறவுடைய வரிசைமுறைகளைக் கொண்ட குடும்பங்களிள் உள்ள திரளான புரதங்களின் வரிசைமுறையை உணர்தல் போன்றவை அடங்கும்.

 

{{main|Sequence alignment|Sequence database}}

 

''மேலும் பார்க்க:'' வரிசைமுறை பகுப்பாய்வுகள், வரிசைமுறைக்கான புற உருவெட்டும் கருவி, வரிசைமுறைக்கான மூலக்கருத்து.

 

{{main|Gene finding}}

 

ஜீனோம்கள் சூழ்நிலையின், '''உரைவிளக்கம்''' என்பது டி.என்.ஏ. வரிசைமுறையில் உள்ள மரபணுக்கள் மற்றும் பிற உயிரியல் சிறப்பியல்புகளை குறிப்பதற்கான செயல்முறையாகும். 1995 ஆம் ஆண்டில் டாக்டர். ஓவென் ஒய்ட் என்பவரால் முதல் ஜீனோம் உரைவிளக்க மென்பொருள் அமைப்பு வடிவமைக்கப்பட்டது, இவர் தன்னிச்சை வாழ்க்கைமுறையைக் கொண்ட உயிரினமான ''ஹேமோபிலஸ் இன்ஃப்ளுயன்ஸா'' என்னும் பாக்டீரியம் குறியீடாக்கப்பட்டு முதல் ஜீனோமாக உருவாக்குவதற்கான வரிசைமுறை மற்றும் பகுப்பாய்வு குழுவில் அங்கம் வகித்தார். டாக்டர். ஒயிட் அவர்கள், மரபணுக்களைக் கண்டறிதல் (டி.என்.ஏ. வரிசைமுறையில் உள்ள புரதத்தின் இடங்களைக் குறீயீடு இடுதல்), ஆர்.என்.ஏ.-க்களை இடமாற்றம் செய்தல் மற்றும் பிற சிறப்பியல்புகளுடன் அந்த மரபணுக்களின் இயக்கத்திற்காக துவக்கத்தில் நிர்ணயிக்கப்பெறும் பணிகளை உருவாக்கக்கூடிய ஒரு மென்பொருள் அமைப்பைக் கட்டமைத்தார். பெரும்பான்மையான தற்போதைய ஜீனோம் உரைவிளக்க அமைப்புகள் ஒத்த நிலையிலேயே பணியாற்றுகின்றன, ஆனால் டி.என்.ஏ.வை ஜீனோம்களாக ஆக்குவதற்கு கிடைக்கக்கூடிய நிரல்களானது தொடர்ந்து மாற்றமடைந்தும் மேம்பட்டும் வருகிறது.

 

பரிணாம உயிரியல் என்பது இனங்களின் தோற்றம் மற்றும் மரபுவழி குறித்து அறியும் ஆய்வாகும். தகவலியலானது பல்வேறு வழிவகைகளில் பரிணாம உயிரியலாளர்களைத் தூண்டுகிறது; இது பின்வருவனவற்றில் ஆய்வாளர்களை செயல்படவைத்தன:

 

கணினி அறிவியலுக்குள்ளான ஆய்வுப்பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படும் மரபணு நெறிமுறைகள் சிலநேரங்களில் பரிணாம உயிரியலை கணக்கிடுதலில் குழப்பத்தை விளைவிக்கின்றது, ஆனால் இவ்விரு பகுதிகளும் ஒன்றுக்கொன்று கட்டாயம் தொடர்பு கொண்டிருக்கவேண்டுமென்பதில்லை.

 

{{main|Biodiversity informatics}}

 

ஒரு சூழ்நிலை மண்டலத்தின் பல்லுயிரியமானது, ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலில் அனைத்து ஜீனோம்களும் முழுமையாகும் நிலையை வரையறை செய்கின்றது. இச்சூழலானது இவ்வினங்கள் தோன்றக்கூடிய அனைத்துச் சூழல்களாகவோ அல்லது கைவிடப்பட்ட சுரங்கத்தில் உள்ள உயிரிபடம், ஒரு துளி கடல் நீர், ஒரு கரண்டியளவு மணல் அல்லது புவிக்கோளின் முழுமையான பல்லுயிர்கோவை போன்றவற்றில் ஏதேனும் ஒன்றாகவோ கூட அமையலாம். இந்த இனங்களின் பெயர்கள், முழு விவரங்கள், பகிர்ந்தளித்தல்கள், மரபணுத் தகவல், இன நெருக்கங்களின் நிலைமை மற்றும் அளவு, இருப்பிடம் சார்ந்த தேவைகள் மற்றும் ஒவ்வொரு உயிரினமும் மற்ற இனத்தோடு எவ்விதம் தொடர்புகொள்கின்றன என்பனவற்றைத் திரட்டுவதற்கு தரவுத்தளங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவற்றை கண்டறிவதற்கும், காட்சிபடுத்துவதற்கும் மற்றும் தகவலை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கும் மேலும் மிக முக்கியமாக பிற மக்களுக்கு இதனைத் தெரியப்படுத்துவதற்கும் தனிசெயல்சார் [[மென்பொருள்]] நிரல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உயிர்த்தொகை இயங்கியல் அல்லது இனவிருத்திக்கான இடத்தின் ஒட்டுமொத்த மரபியல் சார்ந்த நலனைக் கணக்கிடுதல் (வேளாண்மையிலும்) அல்லது அருகிவரும் இனநெருக்கத்தை பாதுகாத்தல் (பாதுகாத்தலிலும்) போன்றவற்றில் கணினியால் உருவகப்படுத்தப்படும் உருமாதிரிகள் பயன்படுகின்றன. இந்தத் துறையில் உள்ள மிகவும் சிறப்புவாய்ந்த ஓர் ஆற்றலாக, முழுமையான [[டி.என்.ஏ.]] வரிசைமுறைகள் அல்லது அருகிவரும் இனங்களின் ஜீனோம்களை பாதுகாக்க இயலும் தன்மை உள்ளது, இயற்கையின் மரபுசார்ந்த சோதனைகளின் முடிவுகளை ''சிலிக்கோவில்'' நினைவில் நிறுத்துவதை அனுமதிப்பதென்பது, ஒருவேளை முடிவில் அவ்வினங்கள் அழிந்தாலும், எதிர்காலத்தில் மீண்டும் அதனை பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியத்தை உண்டாக்குகிறது.<ref>''முக்கியச் செயல் திட்டங்கள்'': [http://www.sp2000.org/ இனங்கள் 2000 செயல் திட்டம்]; [http://www.ubio.org/ யு-உயிரி செயல்திட்டம்]; [http://pbi.ecoinformatics.org/ பல்லுயிரியம் தகவலியலுக்கான கூட்டுப் பங்காண்மை]</ref>

 

அநேக மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டினை, நுண்வரிசைகள், வெளிப்படுத்தப்பட்ட சி.டி.என்.ஏ. (cDNA) வரிசைமுறை விவரங்களை (EST) வரிசைப்படுத்துதல், மரபணு வெளிப்பாட்டின் தொடர் பகுப்பாய்வு (SAGE) விவரங்களை வரிசைப்படுத்துதல், பெருமளவில் இணையாக உள்ள அடையாளங்களை வரிசைப்படுத்துதல் (MPSS) அல்லது பல்படி மூலநிலை கலப்பினமாக்கத்தின் வெவ்வேறு பயன்பாடுகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு தொழில்நுட்பங்களைக் கொண்டு அவற்றின் எம்.ஆர்.என்.ஏ. (mRNA) நிலைகளை அளவிடுதல் மூலம் வரையறை செய்யமுடியும்.

 

ஒழுங்கற்ற வரிசைமுறையில் மரபணுக்கள் உட்படுத்தப்படுவதை வரையறை செய்வதற்கு இதுபோன்ற ஆய்வுகள் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது: புற்றுநோய் செல்களின் குறிப்பிட்ட இனநெருக்கத்தின் ஏற்ற-சீரமைப்பு மற்றும் இறக்க-சீரமைப்பு ஆகியவற்றின் அச்சுப்படிகளை வரையறை செய்வதற்கு ஒருவர் புற்றுநோயுற்ற தோலின் மேற்புற செல்களிலிருந்து பெற்ற நுண்வரிசை தரவுடன், புற்றுநோயற்ற செல்களின் தரவினை ஒப்பிட வேண்டும்.

 

ஒழுங்குமுறையானது ஹார்மோன் மற்றும் முன்னிலையில் உள்ள ஒன்று அல்லது பல புரதங்களின் செயல்பாடுகளை அதிகரிக்க அல்லது குறைக்கச் செய்கின்றது போன்ற செல்வெளி சமிக்கைகளுடன் துவங்கக்கூடிய சிக்கலான ஏற்பாடாக இருக்கிறது.

 

எடுத்துக்காட்டாக, உடன்-வெளிப்படுத்தப்பட்ட மரபணுக்களின் ஆற்றெதிர்புறப் பகுதிகளில் ஒழுங்குமுறை மூலகங்களின் மிகுதியான சார்வாண்மை பிரதிநிதித்துவம் உடையவற்றை ஆய்ந்தறிய முடியும்.

 

புரத நுண்வரிசைகள் மற்றும் உயர் செயல்வீதம் (HT) பொருண்மைநிரல் ஆய்வு (MS) போன்றவற்றின் மூலம் உயிரியல் மாதிரியில் காணப்படுகின்ற புரதங்களின் நொடிப்பு நிழற்படத்தை வழங்க முடியும்.

 

உயிர் தகவலியலானது புரோட்டின் நுண்வரிசைகள் மற்றும் HT MS தரவினை உருவாக்கும் புலன் போன்றவற்றில் மிக அதிகமாக உட்படுத்தப்படுகிறது; இதற்கு முந்தைய அணுகுமுறையானது எம்.ஆர்.என்.ஏ வின் நுண்வரிசைகளை இலக்காக வைத்து ஒரே மாதிரியான சிக்கல்களைச் சந்தித்தன, பிறகு வந்த அணுகுமுறை புரத வரிசைமுறை தரவுத்தளங்களிலிருந்து ஊகித்துணர்ந்த பெருந்திரள்களுக்கு எதிராக பொருந்தக்கூடிய பெருந்திரள் தரவின் மிகுதியான எண்ணிக்கையை கொண்டிருந்த சிக்கலை உள்ளடக்கியிருந்தது மற்றும் இந்த மாதிரிகளின் புள்ளிவிவர பகுப்பாய்வு பெருகிக் கொண்டேயிருந்தது, ஆனால் ஒவ்வொரு புரதத்திலிருந்தும் முழுமைப்பெறாத புரதக்கூறுகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன.

 

புற்றுநோயில், பாதிக்கப்பட்ட செல்களின் ஜீனோம்கள் சிக்கலான அல்லது கணிக்க இயலாத வழிகளில் மறுசீரமைக்கப்படுகிறது. புற்றுநோயில் பல்வேறு [[மரபணு]]க்களில் ஏற்படும் முன்கூட்டியே அறிய இயலாத புள்ளித்திடீர் மாற்றங்களைக் கண்டறிவதற்கு பெருமளவில் வரிசைமுறை முயற்சிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

உயிர் தகவலியலாளர்கள் வரிசைமுறை தரவு உற்பத்திசெய்த வெளிப்படையான நிறையளவை நிர்வகிக்க தன்செயல் சார்ந்த தானியங்கி அமைப்புகளை தொடர்ந்து உருவாக்கினார்கள் மற்றும் அவர்கள் மனித ஜீனோம் வரிசைமுறைகள் மற்றும் மூல உயிர்வழி பல்லுருத்தோற்றங்கள் குறித்து வளர்ந்துவரும் சேகரிப்புகளின் வரிசைமுறை விளைவுகளை ஒப்பிடுவதற்கான புதிய நெறிமுறைகள் மற்றும் மென்பொருளை உருவாக்குகின்றனர். புதிய பருப்பொருள் கண்டறியும் தொழில்நுட்பமானது குறைநியூக்ளியோடைட் நுண்வரிசைகளில் நிறமூர்த்தங்களின் வருவாய் மற்றும் இழப்புகளை கண்டறிதல் (ஜீனோம்கள் கலப்பிறப்பாக்கல் ஒப்பீடு என்றழைக்கப்படுகிறது) மற்றும் ஒற்றை நியூக்ளியோடைட் பல்லுருத்தோற்ற வரிசைகளில் அறிந்த ''புள்ளித்திடீர் மாற்றங்களைக்'' கண்டறிதல் போன்ற பணிகளில் உட்படுத்தப்படுகிறது.

.

 

{{main|Protein structure prediction}}

 

இவ்வாய்வுகளில் பலவும், அமைப்பொப்புமை கண்டறிதல் மற்றும் புரதக் குடும்பங்களை கணக்கிடுதலை அடிப்படையாகக் கொண்டுள்ளன.

 

{{main|Computational systems biology}}

 

செயற்கை உயிர் அல்லது மெய்மையான பரிணாம வளர்ச்சி ஆகியவற்றிற்கான முயற்சிகள், எளிய (செயற்கை) உயிர் வடிவங்களின் பரிணாமவளர்ச்சி செயல்முறைகளை கணினி உருவகப்படுத்தல் மூலம் உணர்ந்துகொள்ள வழிவகுக்கின்றது.

 

கணக்கீட்டு தொழில்நுட்பங்களானது மிகுதியான எண்ணிக்கையிலான உயர்-தகவலை உள்ளடக்கிய உயிரிமருத்துவ உளக்காட்சியை அறுதியிடுதல் மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்தல் போன்ற செயல்முறைகளை துரிதப்படுத்துதல் அல்லது முழுமையான தானியங்கி ஆக்குதல் ஆகியவற்றில் பயன்படுகிறது.

 

* டி.என்.ஏ. வரைபடமாக்கலில் குளோன் ஒன்றின் மீது ஒன்று படிவதை அனுமானித்தல், எ.கா: சல்ஸ்டன் ஸ்கோர்

 

{{main|Protein-protein docking}}

கடந்த இருபது வருடங்களாக, புரதத்தின் பல்லாயிரக்கணக்கிலான முப்பரிமாண அமைப்புகள் ஊடுகதிர் படிகவியல் மற்றும் புரத அணுக்கரு காந்த ஒத்திசைவு நிறமாலை (புரத என்எம்ஆர்) மூலமாகக் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.

புரதம்-புரத இணைவு சிக்கல்களைக் கையாளுவதற்கு பல்வேறு வழிமுறைகள் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இருப்பினும் கூட மேலும் மிகுதியான பணிகள் இத்துறையில் நிறைவேற்றப்பட வேண்டியுள்ளதாகத் தோன்றுகின்றது.

 

உயிர் தகவலியலுக்கான மென்பொருள் கருவிகளானது எளிமையான கட்டளை வரிகளிலிருந்து, மிகவும் சிக்கலான வரைபட நிரல்கள் வரையிலான வரம்பில் உள்ளன மற்றும் பல்வேறு உயிர் தகவலியல் நிறுவனங்கள் அல்லது பொது நிறுவனங்களிடமிருந்து தனித்துவமான இணையச்சேவைகளும் கிடைக்கக்கூடியதாய் இருக்கிறது. அநேகமாக பிளாஸ்ட் என்னும் கணக்கீட்டு உயிரியல் கருவியே உயிர் தகவலியலாளர்கள் இடையே நன்கு அறியப்பட்ட ஓர் நெறிமுறையாக உள்ளது, இந்த நெறிமுறை மூலம் புரதம் அல்லது டி.என்.ஏ. வரிசைமுறைகளின் துணை தரவுத்தளங்களிலிருந்து, பிற வரிசைமுறைகளுக்கு எதிரான ஒழுங்கற்ற வரிசைமுறைகளில் ஒத்தத் தன்மை உடையவற்றை கண்டறிவதற்கான சாத்தியம் உள்ளது.

 

வரிசைமுறை சீராக்கம் செய்வதற்கு பொதுவாகக் கிடைக்கக்கூடிய நிரல்கள் பலவற்றுள் பிளாஸ்ட்டும் ஒன்றாக விளங்குகின்றது. [[NCBI]] என்ற நிறுவனம் தரவுத்தளங்களைத் தேடக்கூடிய ஒரு புகழ்பெற்ற இணைய அடிப்படையிலான செயற்பாட்டை வழங்குகின்றது.

 

பரவலான பல்வேறுபட்ட உயிர் தகவலியல் பயன்பாடுகளுக்கான [[SOAP]] மற்றும் [[REST]]-அடிப்படையிலான இடைமுகங்களானது, உலகத்தின் ஒரு பகுதியில் உள்ள கணினியில் இயங்கிக்கொண்டிருக்கும் செயலியை உலகின் பிற பகுதிகளில் உள்ள கணினி வழங்கிகளின் நெறிமுறைகள், தரவு மற்றும் கணக்கீட்டு வள ஆதாரங்களை பயன்படுத்திக்கொள்ள அனுமதிக்கும் அளவிற்கு வளர்ச்சியடைந்துள்ளது.

 

அடிப்படை உயிர் தகவலியல் சேவைகளானது [[EBI]] ஆல் மூன்று வகைகளாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது: [[SSS]] (வரிசைமுறை தேடல் சேவைகள்), [[MSA]] (பன்மடங்கு வரிசைமுறை ஒழுங்கமைப்பு) மற்றும் [[BSA]] (உயிரியல் வரிசைமுறை பகுப்பாய்வு). இதுபோன்ற சேவை-சார்ந்து கிடைக்கக்கூடிய உயிர் தகவலியல் வள ஆதாரங்கள், இணைய அடிப்படையிலான உயிர் தகவலியல் தீர்வுகள் மற்றும் தனித்துவம் வாய்ந்த அல்லது இணைய அடிப்படையிலான இடைமுகம் ஒன்றின் கீழமைந்த பொதுவான தரவு வடிவத்துடன் கூடிய தனித்துவமிக்க கருவிகள் முதல், ஒருங்கிணைத்தல், பகிர்ந்தளித்தல் மற்றும் நீட்டித்தல் போன்ற உயிர் தகவலியல் பணிபோக்கை நிர்வகிக்கும் அமைப்புகள் வரையிலான வரம்புகளில் அவற்றின் பயன்பாட்டுக்கு பொருந்தக்கூடிய தன்மையை பறைசாற்றுகின்றது.

 

<div>

* உயிரிகளின் தகவல் பரிமாற்றம் மற்றும் கட்டுப்பாடு சார்ந்த அறிவியல் ஆய்வு

</div>

 

<div>

* பயன்பாட்டுக் கணிதம்

</div>

 

{{reflist}}

{{Nofootnotes|date=February 2008}}

{{refend}}

 

{{External links}}

{{Wiktionarypar|bioinformatics}}

[[es:Bioinformática]]

[[et:Bioinformaatika]]

[[fi:Bioinformatiikka]]

[[fr:Bio-informatique]]