Genome mining
ಜೀನೋಮ್ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಮಾರ್ಗಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕಾಗಿ ಜೀನೋಮಿಕ್ ಮಾಹಿತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಭವನೀಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಬಯೋಇನ್ಫರ್ಮ್ಯಾಟಿಕ್ಸ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಜೀನೋಮಿಕ್ ದತ್ತಸಂಚಯಗಳಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು (ಡಿಎನ್ಎ ಅನುಕ್ರಮಗಳು ಮತ್ತು ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ) ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ದತ್ತಾಂಶ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನವೀನ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವಂತಹ ಔಷಧೀಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಹಲವಾರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. 1980ರ ದಶಕದ ಮಧ್ಯದಿಂದ ಕೊನೆಯವರೆಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಮುಂದುವರಿದ ಅನುಕ್ರಮ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಆನುವಂಶಿಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಹರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಡಿಎನ್ಎ ಅನುಕ್ರಮಗಳ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಲಭ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ ಡಿಎನ್ಎ ಅನುಕ್ರಮ ದತ್ತಾಂಶದ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ನಿರ್ವಹಣೆ, ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆಗಾಗಿ 1982ರಲ್ಲಿ ಜೆನ್ಬ್ಯಾಂಕ್ ದತ್ತಸಂಚಯವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು. ಆನುವಂಶಿಕ ದತ್ತಾಂಶದ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ, ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕಂಪನಿಗಳು 1992 ರಿಂದ ಜೀನೋಮ್ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕಾಯ ಔಷಧಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಮಾನವ ಡಿಎನ್ಎ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಬಳಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ. 1990ರ ದಶಕದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಅಮ್ಜೆನ್, ಇಮ್ಯುನೆಕ್, ಜೆನೆಂಟೆಕ್ನಂತಹ ಅನೇಕ ಕಂಪನಿಗಳು ಜೀನೋಮ್ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಹಂತಕ್ಕೆ ಪ್ರಗತಿ ಹೊಂದಿದ ಔಷಧಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. 2000ದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಹ್ಯೂಮನ್ ಜೀನೋಮ್ ಪ್ರಾಜೆಕ್ಟ್ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಾಗಿನಿಂದ, ಸಂಶೋಧಕರು ಅನೇಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಜೀನೋಮ್ಗಳನ್ನು ಅನುಕ್ರಮಗೊಳಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ತರುವಾಯ, ಹೊಸ ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಈ ಅನೇಕ ಜೀನೋಮ್ಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳು ಸಾರ್ವಜನಿಕ ದತ್ತಸಂಚಯಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಜೀನೋಮಿಕ್ ಅನುಕ್ರಮ ದತ್ತಾಂಶವು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಂತೆ, ಜೀನೋಮಿಕ್ ದತ್ತಾಂಶದ ಅಗಾಧ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಆನುವಂಶಿಕ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳು ಮುಖ್ಯವಾದವು. ರೂಪಾಂತರ, ಕ್ರಾಸ್ಒವರ್ ಮತ್ತು ಆಯ್ಕೆಯಂತಹ ಜೈವಿಕ-ಪ್ರೇರಿತ ಆಪರೇಟರ್ಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಹುಡುಕಾಟ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆನುವಂಶಿಕ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆಃ ಆಂಟಿಎಸ್ಎಂಎಎಸ್ (ಆಂಟಿಬಯೋಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸೆಕೆಂಡರಿ ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ ಶೆಲ್) ಸೆಕೆಂಡರಿ ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ ಜೀನೋಮ್ ಪೈಪ್ಲೈನ್ಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ. PRISM (ಪ್ರಿಡಿಕ್ಷನ್ ಇನ್ಫಾರ್ಮ್ಯಾಟಿಕ್ಸ್ ಫಾರ್ ಸೆಕೆಂಡರಿ ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ಸ್) ಎಂಬುದು ತಳೀಯವಾಗಿ ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ನಾನ್ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಟೈಪ್ I ಮತ್ತು II ಪಾಲಿಕೆಟೈಡ್ಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆಯ ಮುನ್ಸೂಚನೆಗೆ ಒಂದು ಸಂಯೋಜಿತ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಫಾಸ್ಟಾ ಅಥವಾ ಪಿಎಸ್ಐ-ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ನಂತಹ ಸಿಮ್ (ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಆಧಾರಿತ ಅನುಕ್ರಮ ಹೋಲಿಕೆ) ವಿಧಾನವು ಆರ್ಥೋಲೋಗಸ್ ಹೋಮೋಲಜಿಯನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ (ಬೇಸಿಕ್ ಲೋಕಲ್ ಅಲೈನ್ಮೆಂಟ್ ಸರ್ಚ್ ಟೂಲ್) ಎಂಬುದು ಕ್ಷಿಪ್ರ ಅನುಕ್ರಮ ಹೋಲಿಕೆಗೆ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಹೊಸ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಮಾರ್ಗಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನದ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಜೀನೋಮ್ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ವಂಶವಾಹಿ ಸಮೂಹಗಳು (ಬಿಜಿಸಿಗಳು) ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಜೀನೋಮ್ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಉದ್ದೇಶಿತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಬಿಜಿಸಿಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಬಹುದು. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಕಿಣ್ವಗಳೆಂದರೆ ಪಾಲಿಕೆಟೈಡ್ ಸಿಂಥೇಸ್ಗಳು (ಪಿಕೆಎಸ್), ನಾನ್-ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಸಿಂಥೇಸ್ಗಳು (ಎನ್ಆರ್ಪಿಎಸ್), ರೈಬೋಸೋಮಲಿ ಮತ್ತು ಪೋಸ್ಟ್-ಟ್ರಾನ್ಸ್ಲೇಶನಲಿ ಮೋಡಿಫೈಡ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ಗಳು (ಆರ್ಐಪಿಪಿಗಳು), ಮತ್ತು ಟೆರ್ಪೆನಾಯ್ಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಅನೇಕ. ಕಿಣ್ವಗಳ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಬಿಜಿಸಿಗಳು ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡುವ ವರ್ಗಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು ಮತ್ತು ಉದ್ದೇಶಿತ ವಂಶವಾಹಿ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ತಿಳಿದಿರುವ ವಂಶವಾಹಿ ಸಮೂಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು. ಬಿಜಿಸಿಗಳು ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, ಆಣ್ವಿಕ ಅಬೀಜ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ ಸೂಕ್ತ ಆತಿಥೇಯರಿಂದ ಗುರಿ ಬಿಜಿಸಿಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು. ದತ್ತಸಂಚಯಗಳು ಮತ್ತು ಉಪಕರಣಗಳು ಆನುವಂಶಿಕ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ದತ್ತಸಂಚಯಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೊಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಗುರಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕಾಗಿ ಡೇಟಾಬೇಸ್ಗಳಿಂದ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಡೇಟಾವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಡೇಟಾಬೇಸ್ಗಳು ಮತ್ತು ಉಪಕರಣಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆಃ ಜೆನ್ಬ್ಯಾಂಕ್ ಡೇಟಾಬೇಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಜೀನೋಮಿಕ್ ಡೇಟಾಸೆಟ್ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಯುಸಿಎಸ್ಸಿ ಜೀನೋಮ್ ಬ್ರೌಸರ್ ಆಂಟಿಎಸ್ಎಂಎಎಸ್-ಡಿಬಿ ಹೊಸದಾಗಿ ಅನುಕ್ರಮಗೊಂಡ ಬಿಜಿಸಿಗಳ ಅನುಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಹಿಂದೆ ಊಹಿಸಿದ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಲಾದವುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಬಿಐಜಿ-ಎಫ್ಎಎಂ ಒಂದು ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಜೀನ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಕುಟುಂಬದ ದತ್ತಸಂಚಯವಾಗಿದೆ. ಡೋಬಿಸ್ಕ್ಯೂಟ್ ಎಂಬುದು ಸೆಕೆಂಡರಿ ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ ಬಯೋಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಜೀನ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳ ದತ್ತಸಂಚಯವಾಗಿದೆ. ಎಮ್ಐಬಿಐಜಿ (ಬಯೋಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಜೀನ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಕನಿಷ್ಠ ಮಾಹಿತಿ) ಬಯೋಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಜೀನ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಆಣ್ವಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮೇಲೆ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಡೇಟಾಗಳಿಗೆ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಟರಾಕ್ಟಿವ್ ಟ್ರೀ ಆಫ್ ಲೈಫ್ (ಐ. ಟಿ. ಓ. ಎಲ್) ಎಂಬುದು ಫೈಲೋಜೆನೆಟಿಕ್ ಮರಗಳ ಪ್ರದರ್ಶನ, ಕುಶಲತೆ ಮತ್ತು ಟಿಪ್ಪಣಿಗಾಗಿ ವೆಬ್ ಆಧಾರಿತ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ವಿಕಿಪೀಡಿಯ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮ ಔಷಧೀಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಡಿಎನ್ಎ ಗಣಿಗಾರಿಕೆ