تحقیق ریاضیات و ژنوم

ریاضیات و ژنوم

قسمتهایی از متن:

مقدمه :

تقریباً در نزدیكیهای قرن بیستم (اواخر قرن نوزدهم) خبر چشمگیری اعلام شد:

اتمام طرح اولیه ژنوم انسان. كه این مرحلة مهمی از زندگی نوع بشر محسوب می شود كه تقریباً 150 سال پیش در اُدیسه هومر و با كشف و پژوهش چشمگیر مندل[1]
(1884-1822) شروع شده بود و شاید به جرأت بتوان گفت بسط طرح اولیه ژنوم انسانی نقطة عطفی در تاریخ تحول علم زیست شناسی بوده است.

قرن بیستم دورة پیشرفت چشمگیر در همه علوم بود. اما می توان گفت كه هیچ یك از علوم به اندازة زیست شناسی مولكولی پیشرفت قابل توجهی نداشته اند. زیست شناسی مولكولی یك دیدگاهی از شخصیت انسانی برای فهم پیچیدگیهای زندگی انسان ارائه می كند و اما ریاضیات در طی این دورة متحرك، ثابت كرد كه خدمتگزار پیشرفت بوده است و در این راه علوم ریاضی نقش تسریع كننده در فهم ژنوم داشتند و بدین صورت یك رابطه تنگاتنگ و یك همكاری عمیق بین ریاضیات و زیست شناسی شكل گرفت. با اینكه سابقاً زیست شناسی مولكولی یك موضوع جدید و نویی بود ولی هم اكنون یك موضوع كاملی است كه در بسیاری از قسمتهای علوم از جمله ژنتیك مولكولی نقش مهمی را ایفا می كند.

همكاری ریاضیات با علوم زیستی و بینش آن نسبت به ژنوم انسانی و گونه های دیگر یك موضوع بسیار جذابی است كه در این جا فقط به یك جنبة كوچكی از این فعل و انفعالات پرداخته می شود. در آغاز به تاریخچة كوتاهی از ریاضیات مشمول در ژنتیك می پردازیم و سپس به بینش ریاضی نسبت به مفهوم فاصله پرداخته می شود. ...

...

[1] - Gregor Johann Mendel

...

ریاضیات و ژنوم :

ریاضیات امكان مدیریت و تحلیل ساختمان فشرده ای از پایگاه داده های پروژه ژنوم انسان را فراهم می كند. تحلیل عددی، آماری و مدلسازی یك نقش عمده در نقشه و ترتیب گذاری طرح اولیه DNA و همچنین اطلاعات ژنتیكی كه ساختار هر یك از واحدهای ما را تعیین می كنند دارند.

پژوهشگران پیش بینی كردند كه این آمیختگی ریاضیات ، زیست شناسی،‌یك شاخه جدیدی از علم را ایجاد خواهد كرد كه آن پزشكی مولكولی خواهد بود. پزشكی مولكولی زمانی موفقیت آمیز خواهد بود كه در تشخیص، معالجه و پیشگیری از بیماری منحصر به فرد و ویژه باشد.

اطلاعات روی ژن:

تقریباً در داخل هر سلول در بدن ما، یك مجموعة پیچیده ای از دستورالعملهای ژنتیكی كه شامل 23 جفت كروموزوم می باشد وجود دارد. كروموزوم ها زنجیره های بلند مركب از DNA (ریبونوكلئیك اسید) مولكولهای مارپیچی نخ مانند در داخل سلولهای ما می باشند. هر كروموزوم به هنگام چرخش‌(پیچش) ژنهایی را كه شبیه مهره روی یك رشته هستند حمل می كند،‌ژنها (بخش كوچكی از DNA) بسته هایی از دستورالعملها برای ساختن پروتئین های مخصوص می باشند كه نحوة عمل سلول را بیان می كنند. دستورالعملهای ارثی در یك كد چهار حرفی نوشته می شوند و هر حرف به یكی از سازنده های شیمیایی DNA (شامل نیتروژن شیمیایی كه باز نامیده می شود ) منطبق است. ....