Biyoinformatik

Moleküler biyoloji ve genetik alanında devrim sayılabilecek DNA dizileme gibi büyük ölçekli deneysel yöntemler, biyoinformatik bilimini de doğurdu. Biyoinformatik sayesinde çok çeşitli deneyler sonucu üretilen büyük veriyi işlemek ve karmaşık biyolojik süreçleri anlamak artık mümkün olabiliyor.

Biyoinformatik ve genetik, aslında birbirinin ayrılmaz bir parçasıdır diyebiliriz. Bilgisayar bilimleri, istatistik ve biyolojinin bir arada yer aldığı bu alan, hayatı tüm yönleriyle kapsar. Genetik ve biyoinformatik, geçmişimizin açığa çıkarılmasından, biyomoleküler ağlar ve biyolojik yolakların aydınlatılmasıyla hücre dünyasının anlaşılmasına, hastalıklar ve ekolojik sistemlerle ilgili soruların yanıtlanmasına, tarım, biyoteknoloji, terapötik ve tıp alanlarında geleceği şekillendiriyor.

Kısaca “Genetik bilgiyi analiz etmek ve anlamak” olarak özetlenebilecek biyoinformatik dalı, bilgisayar bilimleri, bilgi teknolojileri ve genetik bilim dallarından oluşan bir kombinasyon olarak düşünülebilir. Biyoinformatikte bilgisayarların moleküler biyolojide kullanımı, moleküllerin üç boyutlu grafik tasarımı, moleküler dizilimler, üç boyutlu moleküler yapı veri tabanları, kısa sürede yüksek miktarda veri üretilmesi, biyolojik olarak aktif moleküllerin araştırılması, bakteri, maya, insan, hayvan, bitki genom projelerinden elde edilen bilgilerin analizi, biyolojik problemlerin çözümünde bilişim teknolojilerinin kullanılması mümkündür.

İlk biyolojik veritabanı olan “Protein Identification Resource”, 1972’de Margaret Dayhoff tarafından kuruldu. Dayhoff ve arkadaşları, protein ailelerini organize ederek işe başladı. Buradan, protein dizilerinin karşılaştırılması fikri doğdu. İlk DNA veritabanı ise 1979’da kuruldu.

Biyoinformatiğin Önemi Nedir?

Yaşamsal genetik bilgi olan genom sekanslama projeleri, tanı ve tedavi amaçlı uygulamalar için günümüzün vazgeçilmez verilerinden biri haline gelmiştir. Biyoinformatiğin en önemli görevi, insan dahil tüm biyolojik türlerin genomlarına, protein sekanslarına ve proteinlerin üç boyutlu yapılarına, metabolik yol veri tabanlarına, hücre hattı ve biyo-çeşitliliğe bağlı bilgilerine ait verilerin toplanmasıdır. İnsan genomu projesinin başarıyla tamamlanmasında, biyoinformatiğin rolü çok büyüktür. Biyoinformatik metotlar artık biyolojik araştırmaların vazgeçilmez unsuru haline gelmiştir. Biyoinformatiğin ana hedefi genomu verilen bir canlıyla ilgili tüm fonksiyonların anlaşılması ve yaşam kalitesinin artırılmasıdır. Bu da veri organizasyonu, sistemlerin geliştirilmesi ve uygulanmasıyla yapılır.

Biyoinformatik ve Kişisel Tıp

Biyoinformatiğin başlıca amacı DNA, RNA ve protein dizilerinin yapılarını ve fonksiyonlarını araştırmak, hastalıklara ve genetik bozukluklara çare üretebilmek, genetik hastalıkları tedavi edebilecek ilaçları üretebilmektir. Ancak günümüzde kişisel tıp alanında da oldukça faydalı bilgiler sağlayan bir alan haline gelmiştir. İnsan yaklaşık 25 bin gen içeren bir genoma sahiptir. Bu genler kişinin morfolojik özelliklerinden hangi hastalıklara yakalanacağı, aldığı ilaçlara vücudun nasıl tepki vereceğine kadar pekçok bilgiyi barındırır. Her insanın genomu kişiye özeldir. Mesela belirli bir hastalığa yönelik bir tedavi türü bir kişi için faydalı olabilirken diğer hastalar için aynı sonucu vermeyebilir. Kişiselleştirilmiş tıp, son yıllarda genetik ve biyoinformatik bilimindeki gelişmelerle etkinliği daha da artan bir alan haline gelmiştir. Sadece hastalıkların kişiye özel tedavisinde değil, kişinin hasta olmasını beklemeden hastalık risklerinin tespit edilmesi ve uygun önlemlerin alınmasını da sağlayabilir. Ancak kişiselleştirilmiş önleyici tıpta da klinikteki doğru uygulamaların yapılabilmesi için biyoinformatik verilerin çok büyük bir önemi vardır.