فاطمه فراهانی کنگرانی

فاطمه فراهانی کنگرانی

نویسنده

دانش آموخته زیست شناسی دانشگاه اراک

بیوانفورماتیک و برنامه نویسی

همانطور که میدانید بیوانفورماتیک علمی است که از بیولوژی (زیست شناسی) و انفورماتیک (اطلاعات) برگرفته شده است.به همین علت جهت یادگیری آن لازم است، دانش زیست شناسی و علوم کامپیوتری را فراگرفت.

در این مقاله قصد داریم ضرورت یادگیری برنامه نویسی را برای زیست شناسان شرح دهیم:

زیست شناسی و بیوانفورماتیک
زیست شناسی علم مطالعه موجودات زنده است، از تعامل بین گونه ها و جمعیت گرفته تا سازمان های ساختاری و عملکردی سلولی و بافتی یک موجود زنده را شامل می شود.
به عنوان مثال ما حجم وسیعی از داده های توالی DNA را داریم، اما چگونه می توان درک کرد که کدام قسمت از آن فرآیندهای مختلف زیستی را کنترل می کند؟
چگونه عملکرد پروتئین های جدیدی را که طی یک مطالعه با آنها روبرو شده ایم تعیین می کنیم؟
و چگونه می توان ساختار پروتئین را براساس اطلاعات موجود از توالی آن پیش بینی کرد؟
بیوانفورماتیک علمی است که به ما، در فهم این موارد کمک می کند.
بیوانفورماتیک را می توان کاربرد فناوری اطلاعات برای مطالعه فرایندهای بیولوژیکی در سطح مولکولی تعریف کرد : دیجیتالی کردن علوم زیستی
رشته بیوانفورماتیک جایگاهی است برای ظهور طبقه ای از زیست شناسان نوین که توسط پیشرفت های محاسباتی به مطالعات موضوعات زیستی می پردازند.
این یک رویکرد مشترک است که متکی به روش های محاسباتی از جمله مدل سازی، ریاضی، آمار، برنامه نویسی، مطالعات شبیه سازی، روش های تحلیلی و غیره است.
برای تجزیه و تحلیل مقدار زیادی از داده های بیولوژیکی هدف از بیوانفورماتیک گشودن بینش جدید در مورد روند بیولوژیکی است. این می تواند در مورد یک مکانیسم بیماری ، عملکرد محصولات جدید یا دارودرمانی باشد.
بیوانفورماتیک به عنوان یک حوزه حیاتی در علوم زیستی، به ویژه در حوزه بیوتکنولوژی و علوم پزشکی ، ظهور کرده است.این نه تنها برای مدیریت داده های زیستی یا ژنومیک بسیار مهم است،بلکه به یک مولفه اصلی در کشف ابزارهای جدید تشخیصی و درمانی (تحقیقات اساسی و ترجمه ای ، اقدامات بالینی و پزشکی شخصی) تبدیل شده است.
علاوه بر این، بیوانفورماتیک همچنین نقش مهمی در سایر شاخه های علوم زیستی مانند علوم کشاورزی ، علوم پزشکی قانونی، دامپزشکی، انرژی زیستی و بیوتکنولوژی محیطی دارد. بنابراین، بیوانفورماتیکان در صنعت ، تحقیقات و دانشگاه بسیار مورد تقاضا هستند.
در حال حاضر ، بیوانفورماتیک فقط ابزاری برای ارتقا اختراعات علمی در بیوتکنولوژی و تحقیقات علوم زیستی نیست اما ، از نقش حمایت کننده خود به عرصه تحقیقاتی خود تبدیل شده است. بله ، بیوانفورماتیک در علوم زیستی به جایگاه حرف آخر رسیده است. از این رو ، حوزه علوم پزشکی شاهد طغیان فرصت های شغلی در زمینه بیوانفورماتیک است.

بیوانفورماتیک و برنامه نویسی
برنامه نویسی را می توان در علم بیوانفورماتیک بکار گرفت و برای تجزیه و تحلیل داده های خود استفاده کرد و همچنین می توان با استفاده از آن ابزارها و برنامه های بیوانفورماتیکی طراحی نمود.
شما اگر میخواهیدمهارت خودرا در زمینه بیوانفورماتیک خودرا توسعه دهید و باتجربه شوید، بی شک نیاز به یادگیری یک زبان برنامه نویسی دارید.
برنامه‌نویسی به سرعت درحال تبدیل شدن به یک ابزار مهم برای زیست‌شناسان است، چرا که حجم بالای داده های زیستی و تنوع روز افزون آن ها این لزوم را بر می انگیزد که صرفا نمی شود به نرم افزارهای تولید شده بسنده نمود و می بایست جهت آنالیز تنوع بالای داده ها خود نیز یک برنامه نویس بود.

برخی از زیست شناسان ممکن است عقیده داشته باشند که زمینه خوبی در شیمی آلی ، بیوشیمی و دانش عمیق در زیست شناسی سلول های مولکولی برای مطالعه بیوانفورماتیک کافی است ،اما ، این ممکن است برای گام حرفه ای در یک علم بین رشته ای مانند بیوانفورماتیک صحت نداشته باشد. باید چندین نقطه ورود وجود داشته باشد و یکی از آنها استفاده از زبان برنامه نویسی است. مهارت های برنامه نویسی در بسیاری از زمینه های زیست شناسی و پزشکی در حال تبدیل شدن به یک نیاز است.
با توجه به تنوع و ماهیت پیچیده مشکلات مطرح شده در زیست شناسی و پزشکی ، مقتدرانه است که بتوانید با داشتن دانش جامع از ابزارهای محاسباتی موجود ، به مقابله با هر مسئله بپردازید، بنابراین می توان از ابزارهای مناسب برای این مسئله استفاده کرد. ابزارهای اساسی و همه کاره در جعبه ابزار فناوری شما زبان های برنامه نویسی هستند.
بسیاری از زبان های برنامه نویسی را می توان برای طراحی نرم افزار های بیوانفورماتیکی استفاده کرد. با توجه به توانایی های زبان های برنامه نویسی مختلف کاربر تشخیص می دهد که از چه زبان برنامه نویسی استفاده کند.

 زبان برنامه نویسی
زبان های برنامه نویسی که در حال حاضر برای کارهای بیوانفورماتیک محبوب هستند، Python ، Java ، R ، Perl و BASH هستند ، اگرچه استفاده از Perl به تدریج در حال کاهش است. توجه داشته باشید که پایتون در یک زمینه عمومی به محبوب ترین زبان تبدیل شده است ، بنابراین طبیعی است که در بیوانفورماتیک نیز محبوب ترین باشد.
زبان های برنامه نویسی مدرن می توانند به دستاوردهای محاسباتی بی شماری دست یابند ، در حالی که بعضی از آنها در مقایسه بازبان های دیگر برای انجام کارهای خاص مناسب ترند. به عنوان مثال ، زبان R از نظر توانایی های محاسباتی آماری تقریباً غیرقابل شکست است ، در حالی که زبان Lisp برای مشکلات در هوش مصنوعی کاملاً مسلط است و ارلانگ در سیستم های تحمل خطا و توزیع شده می درخشد. برای تبدیل شدن به یک استفاده موثر از یک زبان برنامه نویسی ، مهم است که نه تنها مهارت اساسی در زبان های مختلف کسب کنید ، بلکه همچنین باید زمان و انرژی را برای تسلط بر حداقل یک زبان برنام نویسی واحد مدیریت کنید.

بنابراین نتیجه می گیریم اگریک زیست شناس می خواهد در زمینه بیوانفورماتیک متخصص شود و تخصص خود را توسعه دهد ؛بی شک نیاز به علم برنامه نویسی خواهد داشت و یادگیری آن را برای پیشرفت کار خود در برنامه خود قرار دهد و در ابتدا یادگیری یک زبان برنامه نویسی را در الویت خود قرار دهد و سپس یادگیری دیگر زبان ها را بسته به نیاز خود در برنامه خود بگذارد.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *