کاربرد بیوانفورماتیک در کشاورزی

بیوانفورماتیک با تحلیل داده‌های ژنومی و ترنسکریپتومی به شناسایی ژن‌های مسئول صفات مهم کشاورزی مانند مقاومت به بیماری‌ها، تحمل به خشکی و افزایش عملکرد کمک می‌کند. این علم ابزارهای محاسباتی را برای پردازش حجم عظیم داده‌های زیستی فراهم می‌آورد و امکان انتخاب دقیق‌تر ژنوتیپ‌های برتر را در برنامه‌های اصلاح نباتات فراهم می‌سازد.
@irbioinformatics
همچنین، بیوانفورماتیک در طراحی نشانگرهای مولکولی، شناسایی تنوع ژنتیکی، و توسعه محصولات تراریخته برای بهبود کیفیت و پایداری نقش کلیدی دارد. استفاده از مدل‌های پیش‌بینی‌کننده و الگوریتم‌های یادگیری ماشین در این حوزه، روند بهینه‌سازی تولید و سازگاری گیاهان با شرایط محیطی متغیر را تسریع می‌کند.

منابع
1- اهمیت بیوانفورماتیک در کشاورزی

2- کاربرد بیوانفورماتیک در کشاورزی

پشم گوسفند که سرشار از پروتئین کراتین است، می‌تواند از طریق فرآیند هیدرولیز به اسیدهای آمینه تجزیه شود. این فرآیند به روش‌های اسیدی، بازی یا آنزیمی انجام می‌شود و باعث شکسته شدن پیوندهای پپتیدی کراتین و آزادسازی اسیدهای آمینه‌ای مانند سیستئین و گلیسین می‌گردد.

اسیدهای آمینه به دست آمده کاربردهای متعددی مانند استفاده در کودهای زیستی، مکمل‌های غذایی و خوراک دام دارند. روش‌های نوین مانند تجزیه میکروبی و استفاده از امواج مایکروویو به‌عنوان رویکردهای پایدار و سازگار با محیط‌زیست در تولید پروتئین‌های مشتق از کراتین (KDP) مورد توجه قرار گرفته‌اند.
@irbioinformatics
الگوریتم‌های یادگیری ماشین و مدل‌سازی مولکولی می‌توانند برای شناسایی آنزیم‌های مؤثر در هیدرولیز کراتین و طراحی روش‌های پایدارتر و کم‌هزینه‌تر به کار روند. این تحلیل‌ها می‌توانند به توسعه فرآیندهای صنعتی کارآمد برای تولید اسیدهای آمینه و پروتئین‌های مشتق از کراتین کمک کنند.
◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️
🆔 @irbioinformatics

نمودار راماچاندران ابزاری برای نمایش زاویه‌های پیچشی φ (فی) و ψ (سای) اسیدهای آمینه در زنجیره اصلی پروتئین است و نواحی پایدار و غیرمجاز را مشخص می‌کند. این نمودار محدودیت‌های فضایی ناشی از برخورد اتم‌ها را نشان داده و به درک پیکربندی‌های مجاز مولکول کمک می‌کند.
@irbioinformatics
کاربرد مهم آن ارزیابی کیفیت مدل‌های سه‌بعدی پروتئین است. مدل‌هایی که درصد بالایی از باقی‌مانده‌هایشان در نواحی مجاز قرار دارند، از اعتبار بیشتری برخوردارند. نواحی پایدار معمولاً با ساختارهای ثانویه‌ای مانند آلفا-هلیکس‌ها و صفحات بتا مرتبط‌اند.

در تفسیر نمودار، موقعیت و تراکم نقاط بررسی می‌شود. نقاط در نواحی غیرمجاز می‌توانند نشانه خطاهای ساختاری یا داده‌های ناقص باشند و نیاز به اصلاح دارند. این ابزار برای اعتبارسنجی مدل‌های حاصل از کریستالوگرافی، NMR یا مدل‌سازی محاسباتی ضروری است.
◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️
🆔 @irbioinformatics

معرفی نرم افزار ORCA

نرم افزار Orca یک ابزار شیمی کوانتومی رایگان است که برای محاسبه ساختار الکترونیکی مولکول‌ها و خواص آنها استفاده می‌شود.
@irbioinformatics
این برنامه شامل روش‌های مدرن شیمی کوانتومی مانند نظریه تابعی چگالی، اغتشاش چند جسمی، خوشه‌های جفت شده و روش‌های نیمه تجربی است.

نرم افزار ORCA برای محاسبه خواص مولکول‌های بزرگتر، کمپلکس‌های فلزات واسطه و خواص طیف‌سنجی آنها استفاده می‌شود. برای دانلود ORCA بر روی لینک زیر کلیک کنید:

https://www.faccts.de/orca/

◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️
🆔 @irbioinformatics

نسخه نصبی لینوکس x86_64 نرم افزار ORCA
https://t.iss.one/IRBioinformatics/2436

#not_for_sale
◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️
🆔 @irbioinformatics

آشنایی با انواع پروتئین‌های Cas در سیستم کریسپر

پروتئین‌های دخیل در سیستم CRISPR-Cas شامل مجموعه‌ای از آنزیم‌های مرتبط با شناسایی، پردازش RNA و برش DNA یا RNA هدف هستند. در سیستم‌های کلاس ۱، پروتئین‌هایی مانند Cas3، Cas5، Cas6، Cas7 و Cas8 به صورت یک کمپلکس چندتایی عمل می‌کنند.

به عنوان مثال Cas3 دارای فعالیت هلیکازی و نوکلئازی است، Cas6 پردازش crRNA را انجام می‌دهد و Cas7 و Cas5 در تشکیل کمپلکس Cascade نقش دارند. در سیستم‌های کلاس ۲، پروتئین‌های منفرد مانند Cas9، Cas12، Cas13 و Cas14 وظیفه برش مولکول هدف را بر عهده دارند؛ Cas9 و Cas12 عمدتاً DNA را هدف می‌گیرند در حالی که Cas13 RNA را تخریب می‌کند و Cas14 قادر به شناسایی DNA تک‌رشته‌ای است.

همچنین نسخه‌های مهندسی‌شده مانند dCas9 که فاقد فعالیت نوکلئازی است و nCas9 برای تنظیم بیان ژن یا ایجاد جهش‌های هدفمند استفاده می‌شوند.
منبع
آشنایی با انواع سیستم ویرایش ژن کریسپر (فایل PDF)

نرم‌افزار #JASP یک #ابزار آماری رایگان و متن‌باز است که برای انجام تحلیل‌های آماری کلاسیک و بیزی طراحی شده و به دلیل رابط کاربری ساده و گرافیکی خود، نیاز به کدنویسی ندارد.

این #نرم‌افزار امکان انجام آزمون‌های t، ANOVA، رگرسیون، همبستگی، آزمون‌های ناپارامتری، تحلیل‌های چندمتغیره مانند PCA و MANOVA، و حتی مدل‌های پیچیده‌تر مانند GLM را فراهم می‌کند.

نتایج در قالب #جداول استاندارد APA ارائه شده و #نمودارهای متنوعی برای نمایش داده‌ها تولید می‌شوند. JASP از داده‌های SPSS، Excel و CSV پشتیبانی می‌کند و قابلیت افزودن ماژول‌های تخصصی مانند #متاآنالیز و تحلیل بقا را نیز دارد.

در حال حاضر این نرم افزار در دو نسخه آنلاین ( با امکانات کمتر و قابل ارتقا) و آفلاین مناسب نصب بر روی سیستم عامل ویندوز، لینوکس و مک در دسترس است و کاربران می توانند از استفاده کنند.
◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️
🆔 @irbioinformatics

هیالورونیک اسید پلی‌ساکاریدی خطی متشکل از اسید گلوکورونیک و N-استیل-D-گلوکوزآمین است که به دلیل ساختار بسیار هیدروفیل خود توانایی جذب آب تا هزار برابر وزنش را دارد. منبعی غنی مانند تاج خروس برای استخراج آن استفاده می‌شود و در محصولات آرایشی به‌عنوان آبرسان، بهبوددهنده خاصیت کشسانی و کاهش‌دهنده چین‌وچروک پوست به کار می‌رود.
@irbioinformatics
کموانفورماتیک با مدل‌سازی ساختاری و دینامیکی، شبیه‌سازی تعاملات با پروتئین‌ها و داروها، طراحی مشتقات شیمیایی جدید و پیش‌بینی خواص زیستی و رئولوژیکی، امکان ارزیابی پایداری و بهینه‌سازی کارایی هیالورونیک اسید در کاربردهای دارویی و آرایشی را فراهم می‌کند.

Reference:
1- J Sep Sci . 2010 Nov;33(22):3530-6. doi: 10.1002/jssc.201000478.
2- Method for extracting hight purified hyaluronic acid from cocks comb - Google Patents

کتاب Bioinformatics in Agriculture: Next Generation Sequencing Era (منتشرشده در سال 2022) به بررسی کاربرد رویکردهای بیوانفورماتیکی در مطالعات اومیکسی و بهبود صفات زراعی می‌پردازد.

این اثر 707 صفحه‌ای در 37 فصل، ابتدا مبانی بیوانفورماتیک و تحلیل داده‌ها را معرفی کرده و سپس با دستورالعمل‌های کاربردی به مباحث ژنومیکس، ترانسکریپتومیکس و متابولومیکس در کشاورزی می‌پردازد. متن روان و رویکرد نوین آن، آنالیز داده‌های بزرگ را در بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی پوشش می‌دهد.
◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️
🆔 @irbioinformatics

Bioinformatics in Agriculture
Next Generation Sequencing Era
◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️◼️
🆔 @irbioinformatics