نگاهی جامع به نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک

کاربرد نرم افزارهای بیوانفورماتیکی

بیوانفورماتیک علمی بین رشته‌ای بین علوم محاسباتی و علوم زیستی است. این علم جهت تجزیه و تحلیل داده‌های زیستی و پیدا کردن راه‌کار برای حل مسائل زیستی، از نرم‌افزارهای مختلفی استفاده می‌کند که هر یک کاربرد مختص به خود را دارند. استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک با افزایش دقت و سرعت، باعث کارایی بالایی در پژوهش‌ها و تحقیقات حوزه بیولوژی شده‌است. این نرم‌افزاها با اهداف مختلفی میتوانند توسعه پیدا کنند که در این مقاله در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

کاربرد بیوانفورماتیک در علوم زیستی و پزشکی

امروزه با پیشرفت علوم زیستی، اهمیت نرم‌افزارهای بیوانفورماتیکی دو چندان شده‌است. توجه کنید که داده‌های حاصل از تحقیقات بیولوژیکی عملا حجیم هستند و ما با یک Big Data سر و کار داریم، لذا اهمیت ساخت نرم‌افزارهایی که بتوانند در تحلیل این داده‌ها به ما کمک کنند بیش از پیش احساس میشود. نکته قابل توجه در این راستا این است که دانشمندان بیوانفورماتیکی همه روزه در تلاش هستند تا بتوانند نرم‌افزاهای موجود را بهبود بخشیده و به تعداد آنها اضافه کنند.

اهمیت توسعه نرم‌افزار و برنامه‌نویسی در بیوانفورماتیک

دانشمندان بیوانفورماتیکی، برای توسعه هر کدام از نرم‌افزارها و ابزارهای بیوانفورماتیکی صحبت شده، از یک پروتکل مشخص استفاده میکنند؛ اما زیر بنای اکثر آن ابزارها، برنامه‌نویسی کامپیوتر است. در این راستا میتوانیم از زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی برای توسعه ابزارهای مورد نیاز استفاده کنیم. برای مثال زبان‌های پایتون، R، جاوا، PHP و … زبان‌های شاخصی هستند که در توسعه ابزارهای بیوانفورماتیکی شاهد استفاده از آنها هستیم.

لیست ابزارهای شاخص بیوانفورماتیکی

صحبت در مورد تمام ابزارهای بیوانفورماتیکی عملا چالش‌برانگیز است چرا که تعداد این ابزارها به شدت زیاد است و همه روزه نیز به تعداد آنها اضافه میشود. اما در زیر تنها به بخشی کوچمی از شاخص‌ترین نرم‌افزارها و ابزارهای بیوانفورماتیکی خواهیم پرداخت.

نرم‌افزارهای آنالیز توالی‌های زیستی
- BLAST
- ClustalW
- T-Coffee
- MEME
- MEGA
- PHYLIP
- و …
نرم‌افزارهای آنالیز ساختارهای زیستی
- CN3D
- PyMOL
- RasMol
- ODELLER
- و …
نرم‌افزارهای آنالیز عملکردهای زیستی
- GEO
- InterProScan
- COBRA Toolbox
- Pathway Tools
- و …
نرم‌افزاهای مصورسازی داده‌های زیستی
- BioEdit
- Discovery Studio
- MView
- Base-By-Base
- و …
نرم‌افزارهای شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
- AMBER
- CHARMM
- GROMACS
- NAMD
- و …
نرم‌افزاهایی در زمینه سیستم بیولوژی
- iBioSim
- CompuCell3D
- COPASI
- Cytosim
- libroadrunner
- و …
ابزارهای کار با پروتئین
- IntFOLD
- Phyre2
- MODELLER
- Yasara
- RaptorX-SS8
- GOR
- ResProx
- و …
نرم‌افزاهای حوزه داکینگ
- AutoDock
- rDock
- HDock
- Cluspro
- CAPRI Docking
- و …

علاقه‌مند به توسعه ابزارهای بیوانفورماتیکی

همانطور که گفتیم، امروزه با گسترش علوم زیستی و مواجه با داده‌های حجیم، وجود ابزارهایی که بتوانند در تحقیقات به ما کمک کنند امری ضروری است. همینطور نیاز به آموزش بیوانفورماتیک در گرایش‌های مختلف علوم زیستی نیز بر کسی پوشیده نیست. اگر که میخواهید در قدم اول علم بیوانفورماتیک را فرا بگیرید، و در ادامه در توسعه ابزارهای بیوانفورماتیکی سهیم باشید، کمپ بیوانفورماتیک میتواند به شما کمک کند.

در این راستا کمپ بیوانفورماتیک سه دوره‌ی شاخص خود را به شما پیشنهاد میدهد.

در دوره آموزش منطق و مبانی علم بیوانفورماتیک شما با مبانی و کاربردهای بیوانفورماتیک آشنا میشوید. همچنین همانطور که بیان شد، زیر بنای تمام ابزارهای بیوانفورماتیک صحبت شده برنامه‌نویسی است لذا با فراگیری دو دوره برنامه‌نویسی پایتون و R میتوانید در مسیر توسعه نرم‌افزارهای بیوانفورماتیکی نیز قدم بردارید.