معلوماتية حيوية

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

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]

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.

المراجع

^ وليم بينز (1996). معجم التكنولوجيا الحيوية. الألف كتاب الثاني (216) (بالعربية والإنجليزية). ترجمة: هاشم أحمد. مراجعة: إبراهيم عبد المقصود. القاهرة: دار الكتب والوثائق القومية. ص. 63. ISBN:978-977-01-4733-7. OCLC:745327518. QID:Q125620730.
^ Carvajal-Rodríguez A (2012). "Simulation of Genes and Genomes Forward in Time". Current Genomics. Bentham Science Publishers Ltd. ج. 11 ع. 1: 58–61. DOI:10.2174/138920210790218007. PMC:2851118. PMID:20808525.
^ Carter، N. P.؛ Fiegler، H.؛ Piper، J. (2002). "Comparative analysis of comparative genomic hybridization microarray technologies: Report of a workshop sponsored by the Wellcome trust". Cytometry, Part A. ج. 49 ع. 2: 43–8. DOI:10.1002/cyto.10153.
^ Aston KI (2014). "Genetic susceptibility to male infertility: News from genome-wide association studies". Andrology. ج. 2 ع. 3: 315–21. DOI:10.1111/j.2047-2927.2014.00188.x. PMID:24574159.
^ "Bioinformatics | Genomics, Proteomics & Data Analysis | Britannica". www.britannica.com (بالإنجليزية). 9 Feb 2025. Retrieved 2025-03-27.
^ Ouzounis, Christos A.; Valencia, Alfonso (22 Nov 2003). "Early bioinformatics: the birth of a discipline—a personal view". Bioinformatics (بالإنجليزية). 19 (17): 2176–2190. DOI:10.1093/bioinformatics/btg309. ISSN:1367-4811. Archived from the original on 2024-07-14.
^ Hogeweg, Pauline (1 Sep 1978). "Simulating the growth of cellular forms". SIMULATION (بالإنجليزية). 31 (3): 90–96. DOI:10.1177/003754977803100305. ISSN:0037-5497. Archived from the original on 2022-05-21.
^ Hogeweg، Paulien (2011-03). "The roots of bioinformatics in theoretical biology". PLoS computational biology. ج. 7 ع. 3: e1002021. DOI:10.1371/journal.pcbi.1002021. ISSN:1553-7358. PMC:3068925. PMID:21483479. مؤرشف من الأصل في 2025-03-14. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (مساعدة)صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
^ "Book sources - Wikipedia". en.wikipedia.org (بالإنجليزية). Retrieved 2025-03-27.

وصلات خارجية

Wikiomics.org: ويكي المعلوماتية الحيوية

الجمعيات الأساسية

- الجمعية الدولية لعلم الأحياء الحاسوبي

منظمات رئيسية

مشاريع البرمجيات

قوائم موسعة

- قائمة طويلة بمناهج المعلوماتية الحيوية.
- ماهج تدريب في المعهد الأوروبي للمعلوماتية الحوية.
- مناهج تعطى من قبل انسمبل.

المجلات الأساسية

مواضيع الجينوم

مشروع الجينوم | غليكوميك | مشروع الجينوم البشري | بروتيوميات | الجينوميات البنيوية

معلوماتية حيوية | علم أحياء الأنظمة

[1] وليم بينز (1996). معجم التكنولوجيا الحيوية. الألف كتاب الثاني (216) (بالعربية والإنجليزية). ترجمة: هاشم أحمد. مراجعة: إبراهيم عبد المقصود. القاهرة: دار الكتب والوثائق القومية. ص. 63. ISBN:978-977-01-4733-7. OCLC:745327518. QID:Q125620730.

[2] Carvajal-Rodríguez A (2012). "Simulation of Genes and Genomes Forward in Time". Current Genomics. Bentham Science Publishers Ltd. ج. 11 ع. 1: 58–61. DOI:10.2174/138920210790218007. PMC:2851118. PMID:20808525.

[3] Carter، N. P.؛ Fiegler، H.؛ Piper، J. (2002). "Comparative analysis of comparative genomic hybridization microarray technologies: Report of a workshop sponsored by the Wellcome trust". Cytometry, Part A. ج. 49 ع. 2: 43–8. DOI:10.1002/cyto.10153.

[4] Aston KI (2014). "Genetic susceptibility to male infertility: News from genome-wide association studies". Andrology. ج. 2 ع. 3: 315–21. DOI:10.1111/j.2047-2927.2014.00188.x. PMID:24574159.

[5] "Bioinformatics | Genomics, Proteomics & Data Analysis | Britannica". www.britannica.com (بالإنجليزية). 9 Feb 2025. Retrieved 2025-03-27.

[6] Ouzounis, Christos A.; Valencia, Alfonso (22 Nov 2003). "Early bioinformatics: the birth of a discipline—a personal view". Bioinformatics (بالإنجليزية). 19 (17): 2176–2190. DOI:10.1093/bioinformatics/btg309. ISSN:1367-4811. Archived from the original on 2024-07-14.

[7] Hogeweg, Pauline (1 Sep 1978). "Simulating the growth of cellular forms". SIMULATION (بالإنجليزية). 31 (3): 90–96. DOI:10.1177/003754977803100305. ISSN:0037-5497. Archived from the original on 2022-05-21.

[8] Hogeweg، Paulien (2011-03). "The roots of bioinformatics in theoretical biology". PLoS computational biology. ج. 7 ع. 3: e1002021. DOI:10.1371/journal.pcbi.1002021. ISSN:1553-7358. PMC:3068925. PMID:21483479. مؤرشف من الأصل في 2025-03-14. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (مساعدة)صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)

[9] "Book sources - Wikipedia". en.wikipedia.org (بالإنجليزية). Retrieved 2025-03-27.

[1]

[2]

[3]

[4]

[لغات أخرى]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]