Top

استكشاف علم الأحياء الحاسوبي

باحثو قسم العلوم والهندسة البيولوجية والبيئية في كاوست الذين نظموا ورشة العمل. (من اليسار الى اليمين) الدكتور أوكتافيو سالازار، والدكتور آرون ناجاراجان، والدكتور روبرت ليمان، والدكتورة مانجولا تينما، والدكتور ألاجوراك فيلوشامي. المصدر: كاوست.

-بقلم روبرت ليمان ، أخبار كاوست

تحتوي الأحماض النووية (DNA) و(RNA) على الشفرات الأساسية لتكوين كل كائن حي، وهو ما يجعل عملية تسلسلها أداة مهمة للغاية خصوصاً في مجالات العلوم البيولوجية والرعاية الصحية، مثل دراسة التطور أو فهم الاليات الجزيئية للأمراض المعقدة كالسرطان.

ونظرًا للكم الهائل من البيانات الناتجة عن هذه الدراسات والأبحاث، أصبح الزاماً على الباحثين والدارسين أن يمتلكوا الخبرة الواسعة والشاملة في مجال معالجة البيانات الضخمة وتحليلها. ولتلبية الاستخدام المتزايد لعمليات التسلسل الجيني والجينومي، فضلاً عن الحاجة الملحة للتحليلات الحاسوبية في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، تم إعداد ورشة عمل في الحرم الجامعي لمدة أسبوع، غطت كافة أساسيات تحليل المعلوماتية الحيوية لعلم الجينوم وبيانات النسخ. كما ركزت على تحليلات البيانات والترميز، وعلى توفير التدريب العملي لجميع المهتمين من الطلبة وزملاء ما بعد الدكتوراه وكبار الباحثين، وليس بالضرورة المتخصصين فقط في مجال تحليلات البيانات المتقدمة.

تدريب الباحثين على تحليل البيانات

يتطلب علم الأحياء الحاسوبي أو "المعلوماتية الحيوية" في العادة، معرفة بلغات البرمجة مثل برامج آر (R) وبايثون (Python) وشل سكريبت (shell scripts)، مثلها مثل المجالات الأخرى لتحليل البيانات كالعلوم الحيوية الحاسوبية، ورؤية الحاسب الآلي، والحوسبة العلمية والتعلم الآلي. الامر الذي يجعل ورشة العمل هذه فرصة مهمة للحصول على تدريب موجه نحو تحليل البيانات لتطبيقات محددة وبالتالي تضيف قيمة كبيرة للمشهد التعليمي في كاوست. كما أنها تلعب دوراً كبيراً في تحقيق التوازن بين دراسة المفاهيم والخوارزميات من ناحية والمعالجة العملية للبيانات من ناحية أخرى مما يسمح باستثمار أمثل لبيئة الحوسبة الفائقة المتميزة داخل الحرم الجامعي. 

عملية تسلسل الأحماض النووية (DNA) و(RNA) مهمة للغاية خصوصاً في مجالات العلوم البيولوجية والرعاية الصحية، ولكن ينتج عنها كم هائل من البيانات تستوجب عملية معالجة وتحليل فائقة. المصدر: Shutterstock

قام منظمو ورشة العمل في البداية بتوزيع استبيان إلى معظم الحاضرين، تبين من خلاله أن غالبيتهم لديهم خلفية متواضعة في مجال علم الأحياء الحاسوبي. الأمر الذي دفع المنظمون إلى إعطاء مقدمة مستفيضة للمشاركين في ورشة العمل تشرح بعض المفاهيم والأدوات الأساسية في مجال تحليل البيانات.

ورشة عمل متميزة

تم تنظيم ورشة العمل بواسطة خمسة من الباحثين وزملاء ما بعد الدكتوراه من قسم العلوم والهندسة البيولوجية والبيئية في كاوست، وهم: زميل ما بعد الدكتوراه، آرون ناجاراجان، المتخصص في المنهج التجريبي والحاسوبي لفهم المسائل البيولوجية؛ وعالم الأبحاث، الدكتور روبرت ليمان، خبير في مجال علم الأحياء الحاسوبي ولديه خلفية في نظم الساعة البيولوجية؛ وزميل ما بعد الدكتوراه، أوكتافيو سالازار، المتخصص في علم الأحياء الحاسوبي وعلم الأحياء التجريبي؛ والباحثة الدكتورة مانجولا تينما، المتخصصة في علم الأحياء الحاسوبي؛ والباحث الدكتور ألاجوراك فيلوشامي من مختبر الكيمياء الحيوية للكروماتين في كاوست.

مجموعة من المشاركين في ورشة عمل علم الأحياء الحاسوبي وتحليل البيانات المتقدمة التي أقيمت أخيراً في حرم الجامعة. المصدر: كاوست.

كتساب معرفة جديدة

أشاد المشاركون بصورة إيجابية في ورشة العمل، مشجعين كل من لديه اهتمام في علم الأحياء الحاسوبي بالاستفادة من ورش العمل الأخرى، عن تحليل البيانات التي تُقدمها كاوست استعدادًا لورش عمل مماثلة في المستقبل. ويقول طالب الدكتوراه ريان العمودي: "كان محتوى ورشة العمل كافياً وواضحاً، تمكنت من خلالها فهم أساسيات علم الأحياء الحاسوبي وتنمية مهاراتي في هذا المجال. كان كل شيء في الدورة التدريبية جديدًا بالنسبة لي، ولم أكن أعرف مطلقًا أن كل شخص في كاوست يستطيع الاستفادة من خدمات نظام (Ibex)".

وقالت المشاركة سومي بابي، وهي مبرمجة في مجال المعلوماتية الحيوية في كاوست: "تعلمت أساسيات عملية تسلسل الحمض النووي (RNASeq)، وتعرفت على خدمات نظم (Ibex)، و(slurm script)، التنفيذ الوظيفي وتصور الجينات باستخدام متصفحات الجينوم".

نجحت ورشة العمل هذه في سد فجوة مهمة في البرامج التدريبية اللامنهجية في كاوست، ويعتزم المنظمون إقامة هذه الورشة مرة أخرى في أغسطس 2020.