قالب PDF  بازگشت  مجله الكترونيكي صفحه اصلي

نويسنده: جان. سي. بارتلت[1]
ترجمه: مريم اسدي[2]  و  اكرم اسدي[3]
 

 
مقدمه
همانطور كه طرح ژنوم انساني[4] رو به اتمام است، گستره وسيعي از منابع زيست اطلاعاتي در حال گسترش يافتن است. اين مجموعه متشكل از پايگاههاي اطلاعاتي، از قبيل اطلاعات زيست شناختي و نرم افزارهاي تحليل و آماده سازي داده‌ها مي باشند.
جالب اينكه منابع زيست اطلاعاتي در هدايت پژوهشهاي زيست پزشكي بسيار مؤثر بوده است. با اين همه، پژوهشهاي بسيار كمي در خصوص چگونگي استفاده متخصصان از اين منابع صورت گرفته شده است. اين مقاله طرح پيشنهاد شده براي پژوهش پايان نامه اي، به منظور دست يافتن به يك رويكرد، در تسهيل دسترسي به منابع زيست اطلاعاتي را ارائه مي كند.
 
زمينه
داده هاي توليد شده از بررسيهاي زيست شناسي مولكولي به توسعه دامنه وسيعي از پايگاههاي اطلاعاتي زيست شناسي مولكولي، پايگاههاي اطلاعاتي غيركتابشناختي از اطلاعاتي مانند توالي DNA (براي مثال GenBank)، توالي پروتئين (براي مثال SwissProt) و اطلاعات نقشه ژنوم (براي مثال Genome Database) منجر شده است. توسعه، مديريت و استفاده از اين پايگاههاي اطلاعاتي يكي از مؤلفه هاي حوزه زيست اطلاعات و رشته مديريت داده ها به كمك رايانه است كه به ما در گردآوري، تحليل و ارائه اين اطلاعات كمك مي كند(Persidis, 1999:828.
طرح ژنوم انساني در 1990، با هدف تعيين توالي تمام ژنوم انساني، تعيين محل 100000 ژن تخمين زده شده و ايجاد نقشه ژنتيكي و طبيعي از ژنوم انساني، آغاز گرديد (National Human Genome Research Institute, 2000) . اتمام يك "پيش نويس كاري" از توالي ژنوم انساني در 26 جون سال 2000 اعلام شد و پيش بيني شد يك سوم ژنوم بطور كامل تا سال 2001 تعيين توالي شوند. هدف فعلي، تعيين كامل توالي ژنوم انساني تا سال 2002 است، دو سال قبل از وقت مقرر كه در سال 1990 در نظر گرفته شده است   (Baxevanis, 2000:1).
آخرين شماره سالنامه پايگاه اطلاعاتي از مجله Nucleic Acids Research بيش از 200 پايگاه اطلاعاتي زيست شناسي مولكولي را فهرست نمود(Baxevanis, 2000). اطلاعات در اين پايگاهها متشكل از توالي هاي (DNA، RNA و پروتئين)، ساختمان ژن، نقشه ها، جهش ها و ژنوم ها از جمله اين موارد مي باشند. به تنهايي پايگاه اطلاعاتي GenBank به طور متوسط در روز، دو ميليون جفت پايگاه افزايش مي يابد (Baxevanis, 2000). نظام  ENTREZ  كتابخانه ملي پزشكي، جستجوي اصلي واسط كاربري خود را هم به پايگاه اطلاعاتي كتابشناختي (براي مثال Medline, HealthSTAR) و هم به پايگاه اطلاعاتي زيست شناسي مولكولي (براي مثال GenBank)، كه 50000 بار در روز جستجو مي شود، مجهز كرده است (Persidis, 1999).
همانطور كه تعداد و حجم پايگاههاي اطلاعاتي زيست شناسي مولكولي گسترش مي يابد، استفاده از آنها نيز افزايش مي يابد. در مقابل نگرانيهايي در خصوص كمبود مهارت در حوزه زيست اطلاعات رو به افزايش مي باشد (Collins et al., 1998؛ MacLean & Miles, 1999). متخصصان شديدا تحت تأثير گستردگي و حجم زياد منابع زيست اطلاعاتي قابل دسترس، براي آنها و غالبا كمبود مهارت براي استفاده از اين منابع قرار گرفته اند (Yarfitz & Ketchell, 2000). شواهد داستانه گونه نشان مي دهد، براي متخصصان غيرعادي نيست، كه زمان طولاني در آزمايشگاه تحقيقاتي براي رسيدن به نتايج صرف نمايند، بلكه مي توانند با صرف زمان كمتري از منابع زيست اطلاعات جهت رسيدن به نتايج خود استفاده نمايند. استفاده از اين منابع مي تواند به صرفه جويي هم در وقت و هم در هزينه براي محققان منجر شود. پژوهش كمي در خصوص استفاده از اين منابع مفيد پژوهشي صورت گرفته است. با وجود گستردگي، پيچيدگي و حجم زياد و رو به گسترش منابع زيست اطلاعاتي، پژوهش در اين زمينه يعني براي چه نوع اطلاعاتي كاربران به اين منابع مراجعه مي كنند، چگونه اطلاعات خود را جستجو مي كنند و چگونه از اين اطلاعات استفاده مي كنند، بسيار مفيد مي باشد. نتايج تحقيقات در اين حوزه ها مي تواند براي اهداف زيادي استفاده شود. از آنها مي توان در طراحي و توسعه منابع زيست اطلاعاتي به منظور پاسخ گويي به نيازهاي كاربران بهره برد. همچنين اين نوع پژوهش ها مي تواند به عنوان پايه اي در گسترش برنامه هاي آموزشي و تعليم و تربيت استفاده شود. به همين دليل متخصصان ممكن است در استفاده از منابع زيست اطلاعاتي بهتر و بيشتر آگاهي و مهارت يابند. همچنين اين پژوهش ها مي تواند به توسعه ابزارهايي براي راهنمايي و كمك به متخصصان در زمانيكه آنها در حال استفاده از اين منابع هستند، بيانجامد.
پژوهش زيادي در زمينه رفتار اطلاعاتي متخصصان علوم زيستي، زيست شناسان مولكولي در استفاده از منابع سنتي و كتابشناختي صورت گرفته است (Bayer & Jahoda, 1981؛ Curtis, Weller, & Hurd, 1993, 1997؛ Dillon, 1981؛ French, 1990؛ Garvey, Tomita, & Woolf, 1974؛ Palmer, 1991a, 1991b؛ Rolinson, Meadows, & Smith, 1995؛ Skelton, 1973). اما پژوهش كمي در خصوص استفاده از منابع زيست اطلاعاتي غيركتابشناختي صورت گرفته است. بررسي ها بر روي رفتار اطلاع يابي زيست شناسان مولكولي نشان داد كه، همانند اوائل سال 1999، همانطوركه تصور مي شود  پايگاههاي اطلاعاتي توالي مولكولي داراي نقش بيش از پيش مهمي هستند، بلكه نياز به مهارت در استفاده از پايگاههاي اطلاعاتي  وجود دارد يا مهارت در استفاده از آن را بايد پشت سر بگذارند (Grefsheim et al., 1991). در همان زمان ضرورت كمك در مديريت توسعه  مجموعه اي از اطلاعات قابل دسترس بوجود آمد (Grefsheim et al., 1991). تقريبا 10 سال بعد، مطالعه اي نشان داد كه 70 درصد زيست شناسان مولكولي تحت بررسي،  در حال استفاده از پايگاههاي اطلاعاتي توالي مولكولي بطور هفتگي يا ماهانه بودند (Yarfitz & Ketchell, 2000). در حاليكه، ارتباطات شخصي با همكاران، منبع اوليه اطلاعاتي در ميان اين منابع بود. همچنين علاقه قابل توجهي به خدمات مشاوره اي زيست اطلاعاتي، كلاسها و خدمات ديگر به منظور فراهم آوردن كمك در استفاده از منابع زيست اطلاعات مشاهده گرديد (Yarfitz & Ketchell, 2000).

اهداف پژوهش
هدف پژوهش در دو بخش طراحي گرديد: الف) ارزيابي الگوهاي استفاده از منابع زيست اطلاعاتي (هم پايگاههاي اطلاعاتي زيست شناسي مولكولي و هم ابزارهاي نرم افزاري تحليلي مرتبط) توسط كاربران خبره
ب) ايجاد و آزمون يك ابزار بر پايه يك الگوي پيش‌بينانه، كه دسترسي و استفاده از منابع زيست اطلاعاتي را توسط متخصصان تسهيل نمايد. در اين ميان چالش هاي در پيش روي متخصصان از لحاظ انتخاب و استفاده مناسب از منابع زيست اطلاعاتي وجود دارد. به منظور گرفتن الگوهاي استفاده، اين پژوهش تحليل خواهد كرد، چگونه خبرگان از منابع زيست اطلاعاتي استفاده مي كنند. يعني براي متخصصاني كه در اين پژوهش مشاركت دارند، آيا الگوها يا ويژگي هاي عمومي براي استفاده آنها از منابع زيست اطلاعاتي وجود دارد؟ نويسنده از اين الگوها، الگويي پيش‌بينانه براي استفاده از منابع زيست اطلاعاتي براي يك وظيفه علمي خاص و استفاده از الگويي براي توسعه ابزاري به منظور كمك به متخصصان در انتخاب و استفاده از آنها فراهم خواهد نمود.
دو هدف پژوهشي ويژه وجود دارد:
1-    شناسايي و ارزيابي الگوهاي استفاده از منابع زيست اطلاعاتي توسط متخصصان، به دليل آنكه يك الگوي پيش‌بينانه بتواند توسعه يابد.
2-    ايجاد و آزمون ابزاري مبتني بر رايانه، بر مبناي الگوي پيش‌بينانه، كه بتواند مبتديان را در دسترسي و استفاده از منابع زيست اطلاعاتي كمك نمايد.
 
طراحي پژوهش
مرحله اول
هدف: شناسايي و ارزيابي الگوهاي استفاده از منابع زيست اطلاعاتي
هدف اولين مرحله، شناسايي و ارزيابي الگوهاي استفاده از منابع زيست اطلاعاتي توسط كاربران خبره، متخصصاني كه در استفاده از منابع زيست اطلاعاتي داراي مهارت هستند، مي باشد. متخصصان در تمام انواع پژوهش مشابه درگير خواهند بود، زيرا كه در وظايفي كه نياز به اطلاعات دارند، مشابه خواهند بود.
بيست متخصص با استفاده از يك مصاحبه نيمه ساختاري، مورد پرسش قرار خواهند گرفت. متخصصان فرصت خواهند يافت كه به شرح تجربيات خود با بيان خود و بحث درباره آنچه را كه براي آنها اهميت دارد، بپردازند. بطوريكه اين فرصت به پژوهشگر اين اطمينان را خواهد داد كه نكات كليدي مورد توجه قرار مي گيرد. تمركز در مصاحبه بلادرنگ به درك وظيفه علمي در استفاده از منابع زيست اطلاعاتي و فرآيندي كه توسط آنها استفاده مي شود، خواهد انجاميد. در پرسش مصاحبه اوليه از متخصصان سئوال خواهد شد كه به توصيف مراحلي كه در ذيل خواهد آمد، بپردازند، و پايگاههاي اطلاعاتي و ابزارهايي كه آنها به منظور موفقيت كامل در انجام يك وظيفه علمي استفاده خواهند نمود، بيان نمايند. پرسشهاي بررسي به منظور اطمينان از اينكه نكات ضروري پوشش داده مي شوند، استفاده خواهد شد. اين پرسشها شامل موارد زير خواهدبود:
● چه توالي از رويدادها از پي هم دنبال مي شوند؟
● چه پايگاههاي اطلاعاتي و ابزارهايي استفاده مي شوند؟
● آغازگر اين فرآيند چيست؟
● در آغاز فرآيند داراي چه اطلاعاتي هستيد؟
● آيا اطلاعات بايستي به هر طريقي آماده سازي شوند؟
● در پايان فرآيند چه اطلاعاتي منتشر مي شود؟
● بعد از اين چه اتفاقي مي افتد؟
● چطور شما در مي يابيد چه زماني فرآيند تمام مي شود؟
پرسشهاي بيشتر، تعدادي از متغيرهايي كه در فرآيند توسط متخصصان توصيف شده،  به منظور درك اينكه آيا فرآيند مي تواند به ساير موقعيت ها تعميم داده شود را بيان خواهد نمود. همچنين درك نقاط تصميم گيري در فرآيند، چرا منابع خاص انتخاب مي شوند و هدف از هر نوع تجزيه و تحليل چيست، مهم است.
داده هاي گردآوري شده از مصاحبه ها به منظور گرفتن الگوهايي در استفاده از منابع زيست اطلاعاتي تحليل خواهد شد، يعني در يك وظيفه علمي مشخص، منابع زيست اطلاعاتي دسترس پذير مي شوند و در يك الگوي يكپارچه مورد استفاده قرار مي گيرند. از اين الگوها، يك الگوي پيش‌بينانه توسعه خواهد يافت. اين فرآيند تعاملي، الگويي در حال توسعه خواهد بود، به طوريكه داده ها تحليل و بررسي مي شوند و با هر دسته، داده هاي جديد تعريف مي شوند. بعلاوه براي درك فرآيندهاي دنبال شده توسط متخصصان، همچنين درك منابع متنوع بكار برده شده توسط آنان نيز ضروري خواهد بود. تحليل منابع مستلزم يك رده بندي آرايه شناختي خواهد بود. درك هدف و كاركردهاي پايگاههاي اطلاعاتي متنوع و ابزارهاي تحليلي، در چارچوبي كه چگونه هر كدام از پايگاههاي اطلاعاتي استفاده مي شوند، قابليت هاي هر يك از آنها، تشابهات و تفاوتهاي آنان مهم مي باشد. خصوصا درك هدف و كاركردهاي آنها براي درك اينكه منابع داراي شباهت هستند يا داراي كاركردهاي همپوشاني و در چه چيزي تفاوت دارند، مهم خواهد بود.
همچنين داده هاي مصاحبه به منظور درك دلايل بعد از فرآيندهاي توصيف شده ، تحليل خواهد شد. اين مورد نه فقط به منظور درك  اينكه چه منابعي استفاده مي شود، بلكه براي درك چگونگي و چرايي استفاده، مهم خواهد بود. تحليل كيفي، تمركزكمّي را كه منجر به توسعه الگو خواهد شد، افزايش خواهد داد.

مرحله دوم
هدف: توسعه و آزمون يك ابزار به منظور تسهيل دسترسي و استفاده از منابع زيست اطلاعاتي
دومين مرحله مستلزم ايجاد و ارزيابي ابزاري براي كمك به متخصصان به منظو دستيابي و استفاده از منابع زيست اطلاعاتي خواهد بود. ابزار بر پايه، الگوي مرحله اول توسعه خواهد يافت و مي تواند چندين شكل در برداشته باشد. در اين ميان، يك راهنماي جستجو، ابزار حمايت از تصميم گيري يا مواد آموزشي وجود دارد. يافته هاي حاصل از مصاحبه ها، به تعيين مناسبترين شكل ابزاري كمك خواهد نمود. شكل دقيق ابزار يا چيزي كه آن را پوشش خواهد داد، شناخته نخواهد شد،  مگر آنكه داده ها از اولين مرحله تحليل شوند.
يكبار ابزار توسعه يافته با يك گروه متخصصاني كه در علم زيست اطلاعات خبره نيستند، آزمون خواهد شد. به منظور تعيين اينكه، آيا آن ابزار مي تواند دسترسي و استفاده از منابع زيست اطلاعاتي را تسهيل نمايد. آزمون، الگويي را كه براساس ابزار پايه گذاري ميشود و هم خود ابزار را ارزيابي خواهد كرد، انجام مي گيرد. با اين وجود، تأكيد بر روي آزمون و تعريف ارزش پيش‌بينانه  الگو و كاربردش، بعنوان پايه اي براي يك ابزار خواهد بود، بجاي اينكه براساس قابليت استفاده ابزار باشد. براي شركت كنندگان در آزمون يك وظيفه علمي استاندارد شده اي  تعيين خواهد شد (مانند توليد يك نقشه محدود يا تشريح و توصيف توالي جديد). بطوريكه منابع زيست اطلاعاتي بتوانند با يك راه حل ارائه شوند. اين مورد به حل مسئله منجر خواهد شد و بطور تصادفي يا استفاده از ابزار را تعيين خواهد كرد يا تعيين نخواهد كرد. در اين ميان عوامل مورد بررسي در ارزيابي كارآيي، اثربخشي و رضايت كاربر هستند.

نتايج
اين پژوهش تعيين خواهد كرد، آيا كاربرد الگوها توسط متخصصان زيست اطلاعاتي به اندازه كافي به منظور كمك به ديگر متخصصان (متخصص غيرزيست اطلاعاتي) در دسترسي و استفاده از منابع زيست اطلاعاتي، پيش‌بينانه مي باشند. پيش بيني مي شود الگويي  بتواند در موفقيت انجام يك وظيفه علمي دنبال شوند، وجود خواهد داشت.
يك مثال ساده از يك وظيفه، تعيين و چگونگي حذف يك قطعه خاص از DNAي كروموزوم يك باكتري است. ابتدا بايستي تمامي توالي كروموزوم شناسايي شوند. اين اطلاعات قابل دسترس در پايگاههاي اطلاعاتي توالي يافت مي شوند. سپس توالي بازسازي شده بايستي بوسيله يك برنامه رايانه اي تحليل شوند، بطوريكه جستجوها براي محل و نقاط خاص روي DNA كه توسط آنزيم هاي تخصصي جدا خواهند شد، شناسايي مي شوند. خروجي شامل تحليل نقشه اي از تمام محلهاي بريده شده بر روي كروموزوم مي باشد. سپس پژوهشگران اين محلها را شناسايي خواهند كرد و از اين طريق مي توانند قطعه اي كه قرار است حذف شود شناسايي نمايند.
اين نمونه، به وضوح به توصيف يك وظيفه علمي ساده مي پردازد، معهذا نوعي از الگوهايي را كه ممكن است از نحوه كاربرد الگوهاي  توسط متخصصان آشكار شود را توصيف مي كند. پايگاه اطلاعاتي و ابزار تحليلي استفاده شده، ممكن است در ميان متخصصان متنوع باشد، انتخاب ممكن است توسط چندين عامل شامل جزئيات خاص وظيفه ( براي مثال، موجود زنده در حال مطالعه)، منابع قابل دسترس و استنتاج فردي مؤثر باشد. به هر حال رده منبع استفاده شده، قابل پيش بيني خواهد بود.
انتظار مي رود اين پژوهش به توسعه ابزاري براي كمك به متخصصان در كاربرد منابع زيست اطلاعاتي براي انجام وظيفه خاص منجر شود. اين مي تواند به يك راه حل براي مسئله متخصصان كه تحت تأثير دامنه اي از منابع قابل دسترس هستند فراهم كند و به آنها در رديابي در ميان آن منابع كمك نمايد. همچنين اين پژوهش امكان سنجي استفاده از الگوي پيش‌بينانه از توسعه ازطريق بررسي كاربران خبره، ايجاد يك ابزار حمايتي تصميم گيري، راهنماي جستجو يا مواد آموزشي را بررسي خواهد نمود. اگر اثربخش بودن بررسي درك شود، اين رويكرد مي تواند در جهت وظايف علمي ديگر كه در آنها  منابع زيست اطلاعاتي بكار برده مي شوند، استفاده گردد. همچنين اين رويكرد مي تواند در رشته هاي ديگر با منابع اطلاعاتي مشابه استفاده شود.

يادداشتها:

[1] - Bartlett, Joan C. (2001)   "Facilitating access to and use of bioinformatics resources".  Information Research, 6(2) Available at: http://InformationR.net/ir/6-2/ws1.html

[2] - كارشناس ارشد كتابداري و اطلاع رساني
[3] - كارشناس ارشد زيست شناسي

 [4] - Human Genome Project

منابع

● Baxevanis, A. D. (2000). "The Molecular Biology Database Collection: an online compilation of relevant database resources." Nucleic Acids Research, 28(1), 1-7.
● Bayer, A., & Jahoda, G. (1981). "Effects of online bibliographic searching on scientists' information style." On-Line Review, 5, 323-33.
● Collins, F. S., Patrinos, A., Jordan, E., Chakravarti, A., Gesteland, R., & Walters, L. (1998). "New goals for the U.S. Human Genome Project: 1998-2003." Science, 282(5389), 682-9.
● Curtis, K. L., Weller, A. C., & Hurd, J. M. (1993). "Information-seeking behaviour: a survey of health sciences faculty use of indexes and databases." Bulletin of the Medical Library Association, 81(4), 383-392.
● Curtis, K. L., Weller, A. C., & Hurd, J. M. (1997). "Information-seeking behavior of health sciences faculty: the impact of new information technologies." Bulletin of the Medical Library Association, 85(4), 402-10.
● Dillon, M. (1981). "Serving the information needs of scientific research." Special Libraries, 72, 215-23.
● French, B. A. (1990). "User needs and library services in agricultural sciences." Library Trends, 38, 415-41.
● Garvey, W. D., Tomita, K., & Woolf, P. (1974). "The dynamic scientific information user." Information Storage and Retrieval, 10, 115-31.
● Grefsheim, S., Franklin, J., & Cunningham, D. (1991). "Biotechnology awareness study, part 1: where scientists get their information." Bulletin of the Medical Library Association, 79(1), 36-44.
● MacLean, M., & Miles, C. (1999). "Swift action needed to close the skills gap in bioinformatics." Nature, 401, 10.
● National Human Genome Research Institute. (2000). "Human Genome Project Goals: 1998-2003." Bethesda, MD: Retrieved March 24, 2000 from the World Wide Web: http://www.nhgri.nih.gov/HGP/.
● Palmer, J. (1991a). "Scientists and information: I. Using cluster analysis to identify information style." Journal of Documentation, 47(2), 105-29.
● Palmer, J. (1991b). "Scientists and information: II. Personal factors in information behaviour." Journal of Documentation, 47(3), 254-75.
● Persidis, A. (1999). "Bioinformatics." Nature Biotechnology, 17, 828-30.
● Rolinson, J., Meadows, A. J., & Smith, H. (1995). "Use of information technology by biological researchers." Journal of Information Science, 21(2), 133-9.
● Skelton, B. (1973). "Scientists and social scientists as information users: a comparison of results of science user studies with the investigation into information requirements of the social sciences." Journal of Librarianship, 5(2), 138-56.
● Wadman, M. (1999). "Human Genome Project aims to finish 'working draft' next year." Nature, 398, 177.
● Yarfitz, S., & Ketchell, D. S. (2000). "A library-based bioinformatics services program." Bulletin of the Medical Library Association, 88(1), 36-48.