مقدمة في «المعلوماتية الحيوية - Bioinformatics» ما هي وما المؤهلات المطلوبة للعمل بها؟!

المعلوماتية الحيوية، ما هي؟ مؤهلات مطلوبة للعمل بها، Bioinformatics

• مقدمة في «المعلوماتية الحيوية - Bioinformatics» ما هي وما المؤهلات المطلوبة للعمل بها؟!

معظمنا كباحثين قرأنا بل وتعرضنا للـ Bioinformatics في عملنا بشكل أو بآخر. لذا، لن استطرد في تعريفه كثيراً، وهذا المقال غير مهم للباحثين ذوي الخبرة في المجال، إلا أني سوف استهدف بهذا المقال الجيل الجديد من الباحثين واللذين يودون أخذ أولى خطواتهم في تعلم المجال. إذاً، ماهو الـ Bioinformatics؟!، أنصحك بالتركيز الشديد معي وسوف تفهم ماذا نعني بالـ Bioinformatics وما هي مجالاته إن شاء الله. مبدأيا تعال لنتفق أن الباحث الذي يتعامل مع الأجهزة المعملية في المعمل بشكل مباشر، حيث يقوم بإجراء التجربة والحصول على النتائج. هذا النوع من العمل يُسمى Wet Lab وبعد هذه الخطوة، أنت بحاجة لعمل Analysis لكل البيانات Data التي حصلت عليها من التجربة.

ليكن انك قمت بتجربة Gene Expression أو Sequencing لـ DNA, RNA & Protein فالبيانات التي ستحصل عليها عبارة عن Sequence، وهذا الـ Sequence ليس له أي قيمه مُعتبرة، أنت بحاجة لأن تبدأ في الخطوة الجديدة وهي خطوة الـ Analysis الخاصة بك عليه لكي تتوصل إلى Significant معين علي حسب الهدف من التجربة والغرض منها والنتائج التي تريد أن تتوصل إليها لتقوم بنشرها في الورقة البحثية، إذا أنت بحاجة لنقل البيانات على الكمبيوتر او اللاب الخاص بك وتبدأ عملك، وهذا الجزء من العمل يُدعى بـ Dry Lab. هنا يأتي دور الـ Bioinformatician في البدئ بالتعامل مع البيانات على جهاز الكمبيوتر ويبدأ الـ Analysis حيث يقوم بعمل Annotation للـ Sequence مثلا، أو بعمل Alignment بـ seq على الـ Gene Bank لكي يتأكد من صحة التجربة، أو غير ذلك الكثير من أنواع الـ Analysis التي يمكن القيام بها على البيانات على حسب الغرض من التجربة. هنا تكون جميع وظائف الـ Bioinformatician على LabTop أو جهاز الكمبيوتر وليس بالضرورة أن لا يكون له علاقة بعمل الـ Wet Lab فمن الطبيعي جدا أن يعمل في المعمل وجهاز الكمبيوتر معا وذلك لكي يكون مُلماً بخطوات العمل.

أما بالنسبة للمؤهلات الخاصة بالمتخصص في مجال المعلوماتية الحيوية Bioinformatician، فيجب أن يكون عنده خلفية قوية في مجالي البيولوجيا والبيولوجيا الجزيئية لأن هذا هو الأساس، فأنت تتعامل مع البيانات البيولوجية أو Biological Data سواء قمت بعمل Store ,Annotate or Analysis فيجب أن تكون ملماً بطبيعة البيانات ومصدرها وكيفية التعامل معها وعلى أي أساس. ثانيًا وهذا ما يميز الباحث في المعلوماتية الحيوية Bioinformatics Researcher عن الباحث العادي بأنه لابد من وأن يتوفر لديه خبرة قوية جدًا في علوم الحاسب Computer Science، لأن كل البيانات التي ستحصل عليها من المعمل ستقوم بعمل التحليل الخاص بها بـ Web Based Tools موجودة على الـ Biological Data Bases أو Command Line Tools مثل لغات البرمجة وسوف نتحدث عنهم في مقال لاحق أن شاء الله. الفكرة هي أنك سواء قمت بالعمل على web based أو command line فأنت بالنهاية تتعامل مع كمبيوتر ليس له علاقة بنوع البيانات التي تود تحليلها، فهو لا يفهم الا لغة الـ(01)، فيجب فهم ومعرفة كيفية توظيف الكمبيوتر لكي يفيدك في العمل.

ثالثا وهو دراسة الـStatistics، كمتخصص في المعلوماتية الحيوية لابد وأن تتعرض لعلم الأحصاء أو Statistics لأنك ستتعامل مع خوارزميات أو Algorithms كثيرة جدا فلابد من فهم الأساس الاحصائي المبنيه عليه. من الممكن ألا تفهم هذا في الوقت الراهن، لكن أن شاء الله مستقبلا لو حدثتك عن الخوارزميات الخاصة بالـ Sequence Alignment كمثال، وليكن الـ PAM أو الـ BLOSUM سترى بنفسك كيف أن المعلوماتية الحيوية معتمدة على الإحصاء بشكل كبير. أظن انك فهمت وأخذت فكرة ولو قليلا عن تخصص المعلوماتية الحيوية، واستطيع في النهاية أن استخلص معك تعريف شامل لهذا المجال يتمثل في الآتي.

"The Design, Construction, and use of software tools to generate, store, annotate, access, and analysis of data and information related to Molecular Biology"

حسنا كيف ابدأ التعلم؟! أولاً لابد أن تعرف أن المجال واسع وكبير وأن ما ستتعلمه ستقسمه لجزئين رئيسيين. الجزء الاول وهو الأساسيات المطلوبة لكي تفهم المجال والتي هي بطبيعة الحال لابد من أن تكون عندك. الجزء الثاني وهو ما بعد الاساسات ستبدأ في تعلم التقنيات الخاصة بالعمل الذي ستقوم به في المعمل، يعني أنك ستتخصص في جزئية معينه يقوم بها المعمل، وستكون منوط بها. ما استطيع توفيره لك يا صديقي هي المصادر التي ستعلمك الاساسيات، سأقوم برفع كل المصادر وأشرح لك خطة التعلم. في المقال القادم بإذن الله.

إعداد: سيف الدين محمد

باحث مساعد في المعلوماتية الحيوية بمعهد بحوث الهندسة الوراثية الزراعية.