생명의 구조: 과학자들의 연구에서 분자 구조의 역할

생물학과 관련된 이미지나 그래픽 구조와 같은 시각적, 다차원적인 표현은 서로 다른 생물의 복잡성을 이해하기 위한 훌륭한 통찰을 제공합니다. 특히 생명과학자들은 생물학적인 질문에 답하고 세포의 과정을 더 잘 이해하기 위해 분자 구조의 다른 표현을 사용합니다. 두 가지 필드 연구의 결과를 종합하여, 우리는 생명 과학자의 현재 연구에서 분자 구조의 역할을 인적 요인의 관점에서 탐구합니다. 우리의 주요 결론은 분자 구조의 다른 표현은 시각적 특성에 따라 협력을 지원하고 새로운 지식을 구축하며 과학자의 일반적인 전문적 활동을 지원하기 위해 중요하다는 것입니다. 키워드 생명 과학, 분자 구조, HCI, 디자인입니다. 생물학을 이해하려면 3차원의 언어, 형태와 형태의 언어로 생각해야 합니다.생물학에서, 특히 세포 수준과 분자 수준에서, 거의 모든 활동은 최종적으로는 형태에 의존하고 물리적 구조에 의존합니다.

생명은 현재 분자 수준의 프로세스에 의해 구성되어 있는 것으로 이해

세포를 기능시키는 것과 관련된 분자나 분자 집합체는 믿을 수 없을 정도로 복잡합니다. 분자의 구조는 분자의 성질의 중요한 열쇠입니다. 구조는 3차원으로만 이해할 수 있습니다. 게다가 분자의 구조는 테이블이나 의자와 같은 더 친숙한 물체의 구조와는 크게 다릅니다. 분자의 구조는 주위와의 관계에서 이해되어야 하며 주위와의 상호작용은 동적입니다. 사물을 더욱 복잡하게 만들기 위해 생물학적으로 중요한 많은 분자들이 형태의 변화를 경험하고, 그것이 결과적으로 그 성질을 바꿀 수 있습니다. 이러한 과정을 이해하는 것은 정상 또는 건강한 상태와 질병 상태 모두에서 살아있는 세포의 기능을 이해하는 열쇠입니다. 그것은 현재의 약물이 왜 작용하고 어떻게 작용하는지 이해하고 약물의 표적을 특정하는 데 도움이 됩니다. 따라서 생물학적 분자 연구는 경제적으로도 매우 중요합니다. 우리에게 중요한 교훈은 분자의 시각화가 분자 기능의 과학자에 의한 이해에 중요한 역할을 한다는 것입니다. 생명과학 연구의 인적 요인 지원에 관한 연구는 극소수 공개되어 있습니다.예를 들면, 기존의 시각화 툴의 사용자 평가, 바이오 인포매티션의 작업 패턴을 연구하기 위한 작업 분석, 가상 환경의 분자 구조와 상호 작용하면서 사용자의 퍼포먼스를 측정합니다.

 

생물학적으로 중요한 분자의 구조가 다를 수 있는 시각적 표현

 

'분자구조'라는 용어는 단백질이나 RNA와 같은 생물학적으로 중요한 분자의 구조가 다를 수 있는 시각적 표현을 의미합니다. 우리는 분자 구조의 다른 표현의 사용과 이러한 표현이 생명과학자의 일상적인 작업에 어떻게 도움이 되는지를 이해할 것입니다. 생명과학자의 업무 관행을 이해하는 것과 관련된 두 가지 현장 연구 결과를 결합합니다. 우리는 다양한 생명과학 분야의 전문가를 대상으로 상황에 맞는 인터뷰, 관찰, 일기 연구, 설문조사를 실시했습니다. 이 논문에서는 특히 분자구조에 초점을 맞추어 분자구조의 시각적 성질(예를 들어 형태, 색)에 의해 분자구조의 표현이 협력을 지원하고 새로운 지식을 구축하며 다른 전문적 활동을 하기 위한 중요한 수단임을 보여줍니다. 다음 섹션에서는 먼저 분자의 다양한 시각적 표현에 대한 짧은 배경을 제공하여 분자의 중요성을 명확하게 이해합니다. 다음으로 현장학습에 대해 설명하고 그 결과에 대해 논의합니다.

분자 시각화 사용 화학자와 생물학자는 분자 구조의 가시화를 그것들이 관여하는 연구와 밀접하게 관련된 다양한 작업에 사용합니다. 이러한 분야에서의 분자 가시화의 중요성은 과대평가되는 경우는 거의 없습니다. 다양한 시각화가 등장하고 많은 소프트웨어 패키지를 사용하여 다양한 종류의 시각화를 쉽게 전환할 수 있습니다.

 

분자 구조의 시각화

분자 구조라고 불리는 이런 종류의 시각화는 화학자가 어떤 분자가 관여하고 어떤 화학적 상호작용 가능성이 있는지를 신속하게 특정하는 데 도움이 됩니다. 이런 종류의 시각화는 더 작은 분자에게만 유용합니다. 단백질의 비슷한 시각화는 보통 수천 개의 원자로 구성되어 있지만 해석하기는 어려울 것입니다. 만화의 시점은 단백질의 3D 형상을 표현하는 동시에 구조적인 요소도 볼 수 있습니다. 만화를 보는 방법은 분자생물학자가 단백질의 성질, 특히 단백질이 결합할 수 있는 장소와 결합할 수 있는 종을 탐구하는 데 사용합니다. 이러한 정보는 단백질의 기능에 대해 더 배우는 데 도움이 됩니다. 표현은 3D이기 때문에 뒷면에 대한 자세한 내용은 알 수 없습니다. 따라서 뛰어난 시각화 도구를 사용하면 사용자는 이미지를 3개의 축을 중심으로 회전시킬 수 있습니다. 실제로 사용자가 새로운 단백질을 탐색할 때 항상 이러한 뷰를 회전하기 시작하는 것이 관찰되었습니다 하지만 만화의 뷰만으로는 충분하지 않습니다.

 

반데르발스의 서피스 뷰나 용제로 액세스 할 수 있는 서피스 뷰 등의 다른 뷰도 필요합니다. 또한 사용자는 확대/축소를 원하며 선택한 영역에 어떤 아미노산 잔기가 존재하는지 등 선택한 영역에 대한 화학적 정보를 표시해야 합니다. 최신 단백질 가시화 도구를 통해 사용자는 쉽게 뷰를 전환할 수 있습니다. 이중 DNA 사슬의 일부 가시화를 보여줍니다. 이런 종류의 시각화는 일반적으로 볼 앤 스틱으로 알려져 있습니다. 원자는 공으로 표현되고 화학 결합은 공 사이의 막대로 표현됩니다. 목표는 거의 중학생 수준으로 실천적입니다. 이중 사슬의 나선형 성질이 강조되어 두 가닥이 수소결합에 의해 결합되어 있음이 밝혀집니다. 원자의 종류는 색깔로 표시됩니다. 이 아이디어는 세포핵에 존재하는 DNA를 시각화하는 것이 아닙니다.