اگر در دنیای بیولوژی مولکولی، ژنتیک، NGS یا پزشکی فعالیت می‌کنی، حتماً با اسم NCBI روبه‌رو شده‌ای.
NCBI (National Center for Biotechnology Information) یا مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی، یک پایگاه داده و پلتفرم عظیم آنلاین است که زیرمجموعه‌ی کتابخانه ملی پزشکی آمریکا (NLM) و NIH محسوب می‌شود.
به زبان ساده، NCBI مغز متفکر دنیای اطلاعات ژنتیکی و زیست‌پزشکی در اینترنت است.
NCBI چه کار می‌کند؟
وظیفه‌ی اصلی NCBI این است که اطلاعات ژنتیک، مولکولی و پزشکی را جمع‌آوری، سازمان‌دهی و در اختیار پژوهشگران، دانشجویان و پزشکان قرار دهد. مهم‌ترین کارهایی که این مرکز انجام می‌دهد عبارت‌اند از:
- ذخیره‌سازی توالی‌های DNA، RNA و پروتئین
- نگهداری اطلاعات مربوط به ژن‌ها، ژنوم‌ها و واریانت‌های ژنتیکی
- ارائه‌ی ابزارهای حرفه‌ای برای تحلیل، مقایسه و جست‌وجوی توالی‌ها
- اتصال اطلاعات مختلف به هم: از یک ژن به توالی، مقاله‌ها، بیماری‌ها و پروتئین‌ها
به همین دلیل، وقتی می‌پرسیم NCBI چیست، در واقع داریم درباره‌ی یک زیرساخت حیاتی برای تحقیقات زیستی و پزشکی صحبت می‌کنیم.
مهم‌ترین سرویس‌ها و دیتابیس‌های NCBI
برای استفاده‌ی حرفه‌ای از NCBI باید سرویس‌های معروف آن را بشناسی. در ادامه کاربردی‌ترین بخش‌ها را معرفی می‌کنیم.
1. PubMed: موتور جست‌وجوی مقالات پزشکی و زیستی
PubMed یکی از معروف‌ترین سرویس‌های NCBI است و برای جست‌وجوی:
- مقالات علمی در حوزه پزشکی و زیست‌پزشکی
- مرورها (Review)
- Clinical trialها
- Case reportها
استفاده می‌شود.
اگر دانشجو، پژوهشگر یا پزشک هستی، احتمالاً اولین جایی که برای پیدا کردن مقاله‌ها جست‌وجو می‌کنی، PubMed است.
2. GenBank: بانک جهانی توالی‌های ژنتیکی
GenBank دیتابیس عمومی توالی‌های DNA و RNA است.
زمانی که محققان یک ژن جدید، یک توالی ویروسی یا بخشی از ژنوم را توالی‌یابی می‌کنند و نتایج را منتشر می‌کنند، معمولاً آن را در GenBank هم ثبت می‌کنند.
کاربردهای GenBank:
- پیدا کردن توالی ژن‌ها و ژنوم‌ها
- بررسی ساختار ژنتیکی ارگانیسم‌ها
- استفاده در طراحی پرایمر، پروب، کلونینگ و…
3. BLAST: ابزار مقایسه توالی (هویت‌یابی توالی)
وقتی صحبت از NCBI چیست می‌شود، یکی از اولین چیزهایی که باید یادت بیاید BLAST است.
BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) ابزاری است که به تو اجازه می‌دهد:
- یک توالی DNA، RNA یا پروتئین را وارد کنی
- NCBI آن را با میلیون‌ها توالی دیگر مقایسه کند
- نزدیک‌ترین تطابق‌ها را به همراه درصد شباهت، نوع ارگانیسم، ژن و… بهت نشان دهد
از BLAST برای:
- شناسایی ژن ناشناخته
- بررسی آلودگی نمونه
- مقایسه سکانس‌های به‌دست‌آمده از NGS یا Sanger
به‌طور گسترده استفاده می‌شود.
4. دیتابیس‌های ژن، پروتئین و ژنوم
در NCBI چند دیتابیس مهم دیگر هم وجود دارد:
- Gene: اطلاعات کامل درباره‌ی ژن‌ها
- Nucleotide: توالی‌های نوکلئوتیدی (DNA/RNA)
- Protein: توالی و ویژگی‌های پروتئین‌ها
- Genome: اطلاعات ژنوم‌های کامل ارگانیسم‌های مختلف (انسان، باکتری، ویروس، حیوانات مدل و…)
این دیتابیس‌ها برای تحقیقات ژنتیکی، طراحی آزمایش، بیوانفورماتیک و پزشکی دقیق حیاتی هستند.
5. dbSNP و دیتابیس‌های واریانت
dbSNP یکی از مهم‌ترین پایگاه‌های مربوط به واریانت‌های ژنتیکی است.
از این بخش برای:
- بررسی SNPها و جهش‌های رایج
- ارتباط واریانت‌ها با بیماری‌ها
- مطالعات ژنتیک جمعیتی و فارماکوژنومیکس
استفاده می‌شود.
برای کسانی که در حوزه ژنتیک پزشکی، NGS بالینی یا پانل‌های تشخیصی کار می‌کنند، dbSNP و سایر دیتابیس‌های واریانت NCBI منبعی ضروری هستند.
چرا یادگیری کار با NCBI ضروری است؟
دانستن این‌که NCBI چیست کافی نیست؛ چیزی که تو را از بقیه جدا می‌کند، توانایی استفاده‌ی حرفه‌ای از آن است.
اهمیت NCBI در این موارد مشخص می‌شود:
- طراحی و بهینه‌سازی آزمایش‌های مولکولی (PCR، qPCR، NGS، کلونینگ و…)
- انجام پروژه‌های تحقیقاتی در ژنتیک، بیوتکنولوژی، میکروبیولوژی و ایمونولوژی
- دسترسی رایگان و سریع به جدیدترین مقالات علمی
- تحلیل داده‌های ژنومی و توالی‌یابی در حوزه‌های تشخیصی و تحقیقاتی
در واقع NCBI پلی است میان داده‌های خام ژنتیکی و دانش کاربردی در تشخیص، درمان و تحقیق.
چگونه از NCBI استفاده کنیم؟ (نگاهی کاربردی)
برای شروع کار با NCBI لازم نیست بیوانفورماتیست حرفه‌ای باشی، ولی باید چند مسیر اصلی را بلد باشی:
- برای پیدا کردن مقاله علمی → از PubMed استفاده کن.
- برای پیدا کردن توالی ژن یا ویروس → سراغ Nucleotide یا GenBank برو.
- برای شناسایی یک توالی ناشناس → از BLAST کمک بگیر.
- برای بررسی جهش‌ها و SNPها → dbSNP را چک کن.
- برای مطالعه‌ی ژن‌های یک ارگانیسم → صفحه‌ی Genome و Gene در NCBI بهترین نقطه‌ی شروع است.
جمع‌بندی: NCBI چیست و جایگاه آن در دنیای امروز
به طور خلاصه، وقتی می‌پرسیم NCBI چیست، پاسخ این است:
NCBI یک مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی است که پایگاه داده‌های عظیم ژنتیکی، مولکولی و پزشکی و همچنین ابزارهای تحلیلی قدرتمند را به‌صورت رایگان در اختیار جهان قرار می‌دهد.
اگر در مسیر بیوتکنولوژی، ژنتیک، پزشکی، NGS یا بیوانفورماتیک جدی هستی،
کار با NCBI دیگر یک گزینه نیست؛ یک مهارت ضروری است.
