International scientific journal
“Interpretation and researches”
Volume 1 issue 1 (47) | ISSN: 2181-4163 | Impact Factor: 8.2
41
"BLAST DASTURIDA TAHLILLAR BAJARISH VA NATIJALAR
FILOGENETIK DARAXTINI TUZISH"
Eldor Mamirov Amirdin o‘g‘li
Guliston Davlat Pedagogika Instituti Akademik litseyi Tabiiy fanlar yo‘nalishi
Biologiya fani katta o‘qituvchisi
Annotatsiya:
Ushbu maqolada BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)
dasturining bioinformatika sohasidagi o‘rni va uning genetik sekvensiyalarni tahlil
qilishdagi ahamiyati bu dasturda turli xil tahlillar bajarish hamda natijalar filogenetik
daraxtini tuzish kabi ishlar ko‘rib chiqiladi. BLAST dasturi molekulyar biologiya va
genomika tadqiqotlarida keng qo‘llaniladi, chunki u genetik materiallarni ma'lumotlar
bazalari bilan taqqoslashda eng samarali vositalardan biridir. Maqolada BLAST
dasturi yordamida gen00etik sekvensiyalarning tahlili, bu tahlillar asosida filogenetik
daraxtni tuzish jarayoni, shuningdek, filogenetik daraxtlarning turli usullari va bu
usullarni amaliyotda qo‘llash muhokama qilinadi. Dastur orqali tahlil qilingan
natijalar orqali biologik turli xil organizmlar orasidagi evolyutsion bog‘liqliklar
aniqlanadi va bu usulning ilmiy tadqiqotlar uchun qanday ahamiyatga ega ekanligi
ko‘rsatiladi.
Kalit so‘zlar:
BLAST, filogenetik daraxt, sekvenslash, tahlil, bioinformatika,
genetik ma'lumotlar, alignment, phylogenetic tree, Maximum Likelihood, Neighbor-
Joining, Parsimoniya.
Annotation:
This article discusses the role of the BLAST (Basic Local Search
Tool) program in bioinformatics and its importance in analyzing genetic sequences.
This program performs various analyses and constructs a phylogenetic tree of the
results. BLAST will give you molecular biology and genomics of studies when you
know that you have genetic materials that can be based on taxonomy at home. The
article discusses the analysis of genetic sequences using the BLAST program, the
process of constructing a phylogenetic tree based on these analyses, as well as
various methods of studying phylogenetics and the application of these methods in
practice. The results analyzed by the program determine the evolutionary
relationships between biological species and show how important this method is for
scientific research.
Keywords
: BLAST, phylogenetic tree, sequencing, analysis, bioinformatics,
genetic data, alignment, phylogenetic tree, Maximum Likelihood, Neighbor-Joining,
Parsimony.
Kirish
International scientific journal
“Interpretation and researches”
Volume 1 issue 1 (47) | ISSN: 2181-4163 | Impact Factor: 8.2
42
Bioinformatika sohasining tez rivojlanishi va genetik ma'lumotlar bazalarining
kengayishi molekulyar biologiyaning yangi istiqbollarini ochdi. Sekvenslash
texnologiyalarining rivojlanishi genomik ma'lumotlarni olishning aniq va eng
samarali usuliga aylangan. Yangi genetik ma'lumotlar va sekvensiyalarni tahlil qilish
uchun bir nechta bioinformatik vositalar mavjud bo‘lib, ularning eng mashhuri —
BLAST
(Basic Local Alignment Search Tool) dasturidir. BLAST dasturi genomik va
proteomik tahlillarni amalga oshirishda keng qo‘llaniladi, chunki u tez va samarali
tarzda sekvensiyalarni taqqoslashga imkon beradi. Sekvenslash va tahlil qilish
jarayonida olingan ma'lumotlar, shuningdek, bu ma'lumotlarga asoslangan filogenetik
daraxtlarni yaratish orqali organizmlar orasidagi evolyutsion bog‘liqliklar va
hayotning paydo bo‘lishi jarayonini tushunishga yordam beradi. BLAST dasturi
yordamida amalga oshirilgan tahlillar natijasida yaratilgan filogenetik daraxtlar,
organizmlar orasidagi o‘zaro bog‘liqliklar, o‘xshashlik va farqlar hamda evolyutsion
tarixni aniqlashda muhim o‘rin tutadi. Maqolada BLAST dasturining ishlash
prinsiplari, uni tahlil qilishda qo‘llaniladigan metodlar, shuningdek, filogenetik
daraxtlarni tuzish jarayonlari batafsil bayon etiladi.
BLAST dasturining asosiy prinsiplari
BLAST dasturi biologik sekvensiyalarni taqqoslashda ishlatiladigan bir nechta
vositalardan biridir. U ma'lum bir sekvensiyani (gen yoki protein) ma'lumotlar
bazasidagi boshqa sekvensiyalar bilan taqqoslash imkonini beradi. Bu dastur o‘zida
lokal moslashuvchan taqqoslashni amalga oshiradi, aniq ma’lumotlar bilan ya'ni faqat
qisqa mosliklar ustida ishlaydi va butun sekvensiyaning taqqoslashini emas.
1.1. BLAST dasturining asosiy varianti: BLASTN va BLASTP
•
BLASTN
— bu DNK sekvensiyalari uchun ishlatiladi. U yangi DNK
sekvensiyasini
ma'lumotlar
bazasi
bilan
taqqoslaydi
va
mos
keladigan
sekvensiyalarni topishga yordam beradi.
•
BLASTP
— bu protein (oqsil) sekvensiyalarini taqqoslash uchun ishlatiladi.
Proteinlar o‘rtasidagi moslikni aniqlashda qo‘llaniladi, chunki proteinlarning biologik
funksiyalari genetik kod orqali aniqlanadi.
•
BLASTX
va
TBLASTN
— bu turlar DNK va oqsil sekvensiyalarini o‘zaro
taqqoslash uchun ishlatiladi, ya'ni BLASTX orqali DNK sekvensiyalari protein
(oqsil) shaklida tahlil qilinadi.
1.2. BLAST dasturining ishlash bosqichlari
BLAST dasturi ishlash jarayonida bir necha asosiy bosqichlardan o‘tadi:
1.
Query (so‘rov) sekvensiyasi tanlash:
Bunda tahlil qilinadigan yangi
genetik sekvensiya (DNK yoki oqsil) tanlanadi.
2.
Sekvensiyalarning tahlili va taqqoslanishi:
BLAST dasturi so‘rov
sekvensiyasini ma'lumotlar bazasidagi boshqa sekvensiyalar bilan taqqoslab, eng
yaqin mosliklarni aniqlaydi.
International scientific journal
“Interpretation and researches”
Volume 1 issue 1 (47) | ISSN: 2181-4163 | Impact Factor: 8.2
43
3.
Mosliklar natijasini ko‘rsatish:
Dastur tahlil qilingan sekvensiyalarni
to‘plab, eng yuqori identifikatsiya darajalariga ega bo‘lganlarini ko‘rsatadi. Bunday
mosliklar biologik tadqiqotlarda foydalanish uchun qiymatga ega bo‘ladi.
4.
Statistik tahlil:
Har bir moslikning statistikasini taqdim etish, uning
qanchalik ishonchli ekanligini ko‘rsatadi.
Filogenetik daraxtni tuzish
Filogenetik daraxtlar organizmlar orasidagi evolyutsion bog‘liqliklarni
ko‘rsatadigan grafik strukturalardir. BLAST dasturi yordamida tahlil qilingan
natijalar asosida filogenetik daraxtlar qurish mumkin. Bu jarayon quyidagi
bosqichlarda amalga oshiriladi:
2.1. Sekvensiyalarning tanlanishi va yig‘ilishi
Filogenetik daraxtni qurish uchun avval tahlil qilingan sekvensiyalar
birlashtiriladi. Bu sekvensiyalar BLAST dasturining yordamida mosliklarni
aniqlashdan olingan eng yuqori natijalardan tashkil topadi.
2.2. Daraxtni qurish usullari
Filogenetik daraxt tuzish uchun bir nechta metodlar mavjud. Eng mashhurlari:
•
Maximum Likelihood (ML) usuli:
Bu usul daraxtni qurishda ehtimollik
modellari va statistik tahlillarni qo‘llaydi. ML usuli tahlil qilingan sekvensiyalar
orasidagi eng yaxshi evolyutsion daraxtni aniqlashga yordam beradi.
•
Neighbor-Joining (NJ) usuli:
Bu usul daraxtni minimal masofalar asosida
quradi. NJ usuli tarmoq bo‘yicha daraxtni yaratishda sekvensiyalar orasidagi minimal
farqlarni hisoblashga asoslanadi.
•
Parsimoniya usuli:
Bu usul eng kam o‘zgarishlarni ko‘rsatuvchi daraxtni
yaratishga qaratilgan. Bu usulda o‘zgarishlarning minimal soni hisoblanadi.
2.3. Filogenetik daraxtning baholash
Filogenetik daraxtlarni baholashda, asosan, daraxtlarning to‘g‘riligini va
ishonchliligini tekshirish uchun statistik metodlar qo‘llaniladi. Bootstrap usuli bu
maqsad uchun juda samarali bo‘lib, u daraxtning barqarorligini baholashda
ishlatiladi.
2.4. Natijalar va muhokama
BLAST dasturida amalga oshirilgan tahlil natijalarini asoslab, filogenetik daraxt
tuzish orqali, organizmlar orasidagi evolyutsion bog‘liqliklar aniqlanadi. Masalan,
yangi kashf etilgan bir genetik markerni tahlil qilishda, bu markerning qanday
organizmlar orasida mavjud ekanligini va qanday evolyutsion bog‘liqliklar
mavjudligini ko‘rsatish mumkin.
Tuzilgan filogenetik daraxtlar yordamida, tadqiqotchilar nafaqat organizmlar
orasidagi yaqinliklarni, balki ularning evolyutsion tarixini ham aniqlash imkoniyatiga
ega bo‘ladilar. Bu metodlar biotexnologiya, genetika, evolyutsion biologiya va
ekologiya sohalarida keng qo‘llaniladi.
International scientific journal
“Interpretation and researches”
Volume 1 issue 1 (47) | ISSN: 2181-4163 | Impact Factor: 8.2
44
Xulosa
BLAST dasturi bioinformatik tahlil va genetik sekvensiyalarni taqqoslashda
keng qo‘llaniladigan vosita hisoblanadi. Bu dasturning biologiya va kimyo fanlarida
ahamiyati katta hisoblanadi. Bundan tashqari bu dastur yer yuzidagi barcha tirik
organizmlar haqida deyarli barcha ma’lumotlarni o‘z ichiga oladi. Xususan, BLAST
dasturida qidirilayotgan organizmning xronologik tahlili, kimyoviy tarkibi,
organizmlarning hujayrasi tarkibidagi oqsil va DNK strukturallarining bir necha xil
ko‘rinishi, 3D tasviri, ulardagi har xil kimyoviy bog‘larni o‘rganish mumkin. Bu
ma’lumotlar asosida esa ushbu o‘rganilayotgan organizmning natijalar filogenetik
daraxtini 3 xil ko‘rinishda ifodalash mumkin. Xulosa qilib aytganda, bu dastur
yordamida olingan natijalar nafaqat sekvensiyalarni tahlil qilish, balki filogenetik
daraxtlar tuzish imkoniyatini yaratadi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Altschul, S. F., et al. (1990). "Basic Local Alignment Search Tool."
Journal of Molecular Biology, 215(3), 403-410.
2.
Thompson, J. D., et al. (1997). "CLUSTAL W: Improving the sensitivity
of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-
specific gap penalties, and weight matrix choice." Nucleic Acids Research, 25(24),
4876-4882.
3.
Felsenstein, J. (1985). "Confidence limits on phylogenies: An approach
using the bootstrap." Evolution, 39(4), 783-791.
4.
Kumar, S., Stecher, G., & Tamura, K. (2016). "MEGA7: Molecular
Evolutionary Genetics Analysis Version 7.0 for Bigger Datasets." Molecular Biology
and Evolution, 33(7), 1870-1874.
5.
Saitou, N., & Nei, M. (1987). "The neighbor-joining method: A new
method for reconstructing phylogenetic trees." Molecular Biology and Evolution,
4(4), 406-425.
