CC BY
0BIOLOGIK JARAYONLAR HAMDA BIOLOGIK MALEKULALARNI REALLASHTRISH UCHUN DASTURLARNI TADBIQ QILISH
1Eliboyev Doston, 2Abdunazarov Mahmud, 3Xushmanov Yusuf, 4Nodirov Islom
1,2,3,4Denov tadbirkorlik va pedagogika instituti Aniq va tabiiy fanlar fakulteti Biologiya
yo'nalishi
https://doi.org/10.5281/zenodo.11116390
Anotatsiya. Maskur tezisda raqmlashib borayotgan dunyuoda biologiya sohasidagi jarayonlar va molekulalarning tuzilishini zamonga moslab bioinformatsion dasturlardan keng foydalangan holda ularni reallashtirgan holda o'rganish.
Kalit so'zlar: vizualizatsiya, ratsional,grafik dastur, alfa uglerod, modul.
Аннотация. В дипломной работе маскур исследует процессы и структуру молекул в области биологии в оцифровывающемся мире, реализуя их с широким использованием современных биоинформационных программ.
Ключевые слова: визуализация, рациональное,графическое приложение, Альфа-углерод, модуль.
Abstract. The study of processes in the field of biology and the structure of molecules in the world, which is gaining momentum in the Maskur thesis, with the widespread use of bioinformational programs, adapting them to the Times.
Keywords: visualization, rational,graphic application, Alpha carbon, module.
Kirish: Biologiyani o'rganishda an'anaviy usullarda, asosan nazariy bilimlarga asoslangan holda yani urganayotgan manbani gpatezalar hamda usha jarayonlarni 2D shaklida ya'ni suratlari orqali o'rganib kelinmoqda. Buning natijasida o'rganilayotgan obekt haqida tuliq malumotga ega bo'la olmaymiz sababi o'rganish jarayonimizning ko'p qismi nazariy va tasavvur bilimlariga asoslangan.
Dunyo tajiribasida esa bu usullar anchagina eskirgan hisoblanadi.Ular hozirgi kunda yuqori texnologiyalar bilan birgalikda biologiya sohasiga informatikani integratsiyalashgan fan bo'lmish bioinformatikani keng qo'llashmoqdalar. Molekulyar vizualizatsiyaning asosiy maqsadi molekulyar tuzilmalar, ularning xususiyatlari va o'zaro ta'sirini tushunarli qilish orqali boy, murakkab moddiy dunyo haqidagi tushunchamizni qo'llab-quvvatlashdir. Bundan tashqari, u farmatsevtik faol birikmalar yoki o'ziga xos xususiyatlarga ega moslashtirilgan moddalar kabi yangi molekulalarning "ratsional" dizaynini qo'llab-quvvatlashga qaratilgan.
Molekulalarning uch o'lchamli tuzilmalarini vizualizatsiya qilish uchun dasturiy ta'minot , molekulyar vizualizatsiya dasturini molekulyar modellashtirish dasturidan ajratish mumkin. To'g'risini aytganda, Vizualizatsiya dasturi oldindan mavjud bo'lgan molekulyar modelni o'zgartirmasdan ko'rsatadi, modellashtirish dasturi esa modelni yaratishi yoki qismlarni qo'shish yoki olib tashlash, kovalent aloqalarni, bog'lanish burchaklarini, konformatsiyani yoki kovalent bo'lmagan o'zaro ta'sirlarni o'zgartirish orqali uni o'zgartirishi mumkin.
Bu jarayonda ularga bioinformatsion dasturlar yordamga keladi.Bular
-RasMol
-RINalyzer
-Jmol
Bu dasturlar biologik molekulalarni 3D farmatida akslantirishga yordam beradi.
RasMol. RasMol - dastlab Rojer Sayl tomonidan ishlab chiqilgan molekulyar grafik vizualizatsiya dasturi. Ushbu sayt RasMol foydalanuvchilari va RasMolning ochiq kodli versiyalarini ishlab chiquvchilar uchun qulaylik yaratish uchun taqdim etilgan. Saytning o'zi Bernstein + Sons tomonidan taqdim etilgan. RasMol-ga texnik xizmat ko'rsatish, ishlab chiqishning katta qismi va hamjamiyat tomonidan taqdim etilgan modifikatsiyalarning integratsiyasi RITdagi ARCiB loyihasida amalga oshiriladi. RasMol loyihasiga hissa qo'shuvchilarga qulaylik yaratish uchun ochiq kodli hamkorlikni rivojlantirish saytidan foydalaniladi:
• http://www.sourceforge.net/projects/openrasmol - SourceForge, Inc tomonidan taqdim etilgan tashqi rivojlanish sayti.
RasMol - bu oqsillar, nuklein kislotalar va kichik molekulalarni ko'rish uchun mo'ljallangan molekulyar grafik dastur. Dastur nashr sifatli tasvirlarni ko'rsatish, o'rgatish va yaratishga qaratilgan. RasMol keng ko'lamli arxitektura va operatsion tizimlarda ishlaydi.
Dastur molekula koordinatalari faylida o'qiydi va molekulani interaktiv ravishda ekranda turli rang sxemalarida va molekula tasvirlarida ko'rsatadi. Hozirda mavjud bo'lgan tasvirlar qatoriga chuqurlikdagi simli ramkalar, "Dreiding" tayoqchalari, bo'shliqni to'ldirish (CPK) sharlari, shar va tayoqchalar, qattiq va simli biomolekulyar lentalar, atom yorliqlari va nuqta sirtlari kiradi.
Dastur molekulyar koordinatalar fayllarida o'qiydi va molekulani interaktiv ravishda ekranda turli xil tasvirlar va rang sxemalarida ko'rsatadi. Qo'llab-quvvatlanadigan kirish fayl formatlariga Protein ma'lumotlar banki (PDB), Tripos Associates' Alchemy va Sybyl Mol2 formatlari, Molecular Design Limited's (MDL) Mol fayl formati, Minnesota Supercomputer Center (MSC) XYZ (XMol) formati, CHARMm formati, CIF formati va mmCIF kiradi. fayllarni formatlash. Agar ulanish ma'lumotlari faylda bo'lmasa, bu avtomatik ravishda hisoblanadi. Yuklangan molekula simli aloqalar, silindrli "Dreiding" tayoq aloqalari, alfa-uglerod izi, bo'shliqni to'ldiruvchi (CPK) sharlar, makromolekulyar lentalar (yoki silliq soyali qattiq lentalar yoki parallel iplar), vodorod aloqasi va nuqta yuzasi tasvirlari sifatida ko'rsatilishi mumkin. Atomlar ixtiyoriy matn satrlari bilan ham belgilanishi mumkin. Muqobil konformerlar va bir nechta NMR modellari maxsus rangli bo'lishi va atom belgilarida aniqlanishi mumkin. Molekulaning turli qismlari molekulaning qolgan qismidan mustaqil ravishda ifodalanishi va ranglanishi yoki bir vaqtning o'zida bir nechta tasvirlarda ko'rsatilishi mumkin. Ko'rsatilgan molekula sichqoncha, aylantirish satrlari, buyruq qatori yoki biriktirilgan terish oynasi yordamida interaktiv tarzda aylantirilishi, tarjima qilinishi, kattalashtirilishi va z-qirqib olinishi (slabbed) bo'lishi mumkin. RasMol berilgan tasvir yoki nuqtai nazarni tezda tiklashga imkon berish uchun "skript" faylidan (yoki jarayonlararo aloqa orqali) tayyorlangan buyruqlar ro'yxatini o'qishi mumkin. RasMol joriy tasvirni qayta tiklash uchun zarur bo'lgan buyruqlarni o'z ichiga olgan skript faylini ham yaratishi mumkin. Va nihoyat, ko'rsatilgan tasvir turli formatlarda, shu jumladan rastr yoki vektor PostScript, GIF, PPM, BMP, PICT, Sun rasterfile yoki MolScript kiritish skripti yoki Kinemage sifatida yozilishi mumkin.
RINalyzer.RINalyzer tahlil qilish va vizualizatsiya qilish uchun bir qator muhim usullarni taqdim etadi. RIN Protein ma'lumotlar bankidagi PDB fayllarida saqlanadigan oqsilning uch o'lchovli tuzilishidan tuzilgan . Tarmoq tugunlari va qirralari mos ravishda aminokislotalar qoldiqlari va ularning molekulyar o'zaro ta'sirini ifodalaydi. RIN larning tarmoq topologiyasi odatda qoldiq tugunlari orasidagi yo'naltirilmagan va og'irlikdagi o'zaro ta'sir qirralari bilan
tavsiflanadi. RINalyzer - bu Cytoscape uchun Java plaginidir , molekulyar o'zaro ta'sir tarmoqlarini tahlil qilish va vizualizatsiya qilish uchun bepul dasturiy ta'minot platformasi.
RINalyzer bir vaqtning o'zida Cytoscape-da RIN-ni, UCSF Chimera -da ko'rsatilgan mos keladigan molekulyar 3D tuzilishi bilan bir vaqtda, interaktiv 2D vizualizatsiya va tadqiq qilish imkonini beradi . Bundan tashqari, RINalyzer fazoviy uzoqdagi qoldiq tugunlarini bog'lash va kritik qoldiqlarni va ularning oqsil tuzilmalarida uzoq masofali o'zaro ta'sir qilish yo'llarini aniqlash uchun keng qamrovli markazlashtirilgan o'lchovlar to'plamini hisoblash va tasvirlashni taklif qiladi. Yana bir xususiyat - turli oqsillardagi qoldiq o'zaro ta'sirlarini batafsil qiyosiy tahlil qilish imkonini beruvchi birlashtirilgan RINni qurish orqali tekislangan oqsil tuzilmalarini tarmoq bilan taqqoslash. Bundan tashqari, RINalyzer foydalanish uchun qulay filtrlar va quyi tarmoqlar va yig'ilgan tarmoqlarni yaratish orqali interaktiv qidiruvni qo'llab-quvvatlaydi. RINalyzer-ning barcha asosiy xususiyatlari ro'yxati, shuningdek, umumiy ko'rinish ekran tasvirini bu erda topishingiz mumkin. .
RINalyzer RINerator moduli bilan to'ldiriladi , u 3D oqsil strukturasidan foydalanuvchi tomonidan belgilangan RINlarni hosil qiladi. Qoldiqlar orasidagi fazoviy atom masofasiga asoslangan o'zaro ta'sirni aniqlashning avvalgi soddalashtirilgan yondashuvlaridan farqli o'laroq, RINerator turli xil biokimyoviy o'zaro ta'sir turlarini hisobga olgan holda va hatto individual o'zaro ta'sir kuchini miqdoriy jihatdan aniqroq ko'rsatish imkonini beradi.
Jmol. Jmol - bu molekulyar tuzilmalarni bepul, ochiq manba ko'ruvchisi bo'lib, kimyo, biokimyo va molekulyar tuzilish bilan shug'ullanadigan boshqa sohalardagi talabalar, o'qituvchilar va tadqiqotchilar uchun foydalidir. U Windows, Mac OS X va Linux/Unix tizimlarida ishlaydigan o'zaro platformalardir.
• Jmol ilovasi ish stolida ishlaydigan mustaqil Java ilovasi.
• JSmol - bu veb-sahifalarga birlashtirilishi mumkin bo'lgan ob'ekt. U Java-ni talab qilmaydi , chunki u faqat brauzerning HTML5 va JavaScript dvigatellari yordamida ishlaydi.
• JmolViewer - bu boshqa Java ilovalariga birlashtirilishi mumkin bo'lgan ishlab chiqish asboblari to'plami.
• Jmol: 3D formatidagi kimyoviy tuzilmalar uchun ochiq manbali Java ko'rish dasturi. http://www.jmol.org/
Xususiyatlari
• GNU Lesser General Public License ostida litsenziyalangan bepul, ochiq kodli dasturiy ta'minot
• HTML5 ob'ekti, ilovasi va tizim integratsiyasi komponenti
o JSmol veb-sahifalarga birlashtirilishi mumkin bo'lgan veb-brauzer ob'ektidir. Bu veb-ga asoslangan o'quv dasturlari va Internetga kirish mumkin bo'lgan kimyoviy ma'lumotlar bazalarini ishlab chiqish uchun ideal. .
o Jmol ilovasi ish stolida ishlaydigan mustaqil Java ilovasi.
o JmolViewer boshqa Java ilovalariga komponent sifatida birlashtirilishi mumkin .
Ushbu ilovalarning barchasi ko'p tilli va barcha platformalarda misol uchun:
Windows, Mac OS X, Linux/ Unix larni qo'llab quvvatlaydi. Hamda barcha veb-brauzerlarni qo'llab- quvatlaydi: Firefox, Safari, Chrome, Opera, Edge web-brauzerlari ham ishlasa bo'ladi.
Bu va bu kabi ilovalar dunyo miqyosida ko'p davlatlarda talabalar va o'quvchilar uchun bepul hisoblanadi.
Xulosa: Hozirgi raqamlashib borayotgan dunyoda ta'lim tizimida hamda biologiya sohasida biologik jarayonlar va biologik molekulalarni chuqurroq va aniq o'rganish uchun yuqorida keltirib o'tilgan ilova va dasturlardan keng foydalanish orqali katta marralarga va natijalarga erisha olamiz. Bular va bu kabi ilovalar hamda dasturiy bazalar ko'p va ularning vazifasi biologiyani yanada tushinishga va ochib berishga yordam beradi.Bularning barchasi ta'lim jarayonida aniq va tabiiy fanlarni bir pog'onaga ko'tarishga yordam beradi.
REFERENCES
1. Copyright Herbert J. Bernstein 2000 -- 2006. All Rights Reserved.
2 Nadezhda T. Doncheva1, Karsten Klein2, John "Scooter" Morris3, Francisco S. Domingues1'4, and Mario Albrecht1,5,6,7
3. Curr Protoc Bioinformatika. 2005 yil oktabr; 5-bob: 5.4 birligi
4. https://rinalyzer.bioinf.mpi-inf.mpg.de/index.php
5. http://www.openrasmol.org/
6. https://jmol.sourceforge.net/
