GenoCAD
जिनोकैड सिंथेटिक जीव विज्ञान के लिए सबसे शुरुआती कंप्यूटर सहायता प्राप्त डिजाइन उपकरणों में से एक है। सॉफ्टवेयर जेनोफैब, इंक. द्वारा विकसित और बनाए रखा गया एक जैव सूचना विज्ञान उपकरण है। जेनोकैड आनुवंशिक इंजीनियरिंग के लिए प्रोटीन अभिव्यक्ति वैक्टर, कृत्रिम जीन नेटवर्क और अन्य आनुवंशिक निर्माण के डिजाइन की सुविधा प्रदान करता है और औपचारिक भाषाओं के सिद्धांत पर आधारित है। जेनोकाड की उत्पत्ति औपचारिक भाषाओं के सिद्धांत का उपयोग करके आनुवंशिक निर्माण की कार्यात्मक बाधाओं को औपचारिक बनाने के प्रयास की एक शाखा के रूप में हुई थी। 2007 में, वेबसाइट genocad.org (अब सेवानिवृत्त) को वर्जीनिया जैव सूचना विज्ञान संस्थान, वर्जीनिया टेक के शोधकर्ताओं द्वारा अवधारणा के प्रमाण के रूप में स्थापित किया गया था। वेबसाइट का उपयोग करके, उपयोगकर्ता उच्च-स्तरीय आनुवंशिक संरचनाओं को बार-बार निचले स्तर के आनुवंशिक संरचनाओं के साथ बदलकर और अंततः वास्तविक डीएनए अनुक्रमों के साथ जीन डिजाइन कर सकते हैं। 31 अगस्त, 2009 को नेशनल साइंस फाउंडेशन ने जेनोकैड के विकास के लिए वर्जीनिया टेक में वर्जीनिया बायोइन्फॉर्मेटिक्स इंस्टीट्यूट में एक सहयोगी प्रोफेसर डॉ. जीन पेकौड को तीन साल का $1,421,725 अनुदान प्रदान किया। जेनोकेड जेनोफैब, इंक. द्वारा विकसित किया गया था और अभी भी किया जा रहा है, जो पेक्काउड (वर्तमान में सीएसओ और कार्यवाहक सीईओ) द्वारा स्थापित एक कंपनी है, जो मूल अध्ययन के लेखकों में से एक थे। जेनोकेड के लिए स्रोत कोड मूल रूप से दिसंबर 2009 में सोर्सफोर्ज पर जारी किया गया था। जेनोकेड संस्करण 2 नवंबर 2011 में जारी किया गया था और इसमें डिज़ाइन किए गए आनुवंशिक कोड के व्यवहार का अनुकरण करने की क्षमता शामिल थी। यह विशेषता सी. ओ. पी. ए. एस. आई. के पीछे की टीम के साथ सहयोग का परिणाम थी। अप्रैल, 2015 में, पेक्काउड और उनके सहयोगियों ने जैविक भागों का एक पुस्तकालय प्रकाशित किया, जिसे जेनोएलआईबी कहा जाता है, जिसे जेनोकेड प्लेटफॉर्म में शामिल किया जा सकता है। लक्ष्य परियोजना के चार उद्देश्य एक विकसित करना हैः E.coli में उपयोग किए जाने वाले सिंथेटिक डीएनए अणुओं की संरचना का प्रतिनिधित्व करने के लिए कंप्यूटर भाषा, खमीर, चूहे और अरबीडोप्सिस थालियाना कोशिका संकलक जो एन्कोडेड फेनोटाइप सहयोगी कार्यप्रवाह वातावरण की भविष्यवाणी करने के लिए गणितीय मॉडल में डीएनए अनुक्रमों का अनुवाद करने में सक्षम हैं जो भागों, डिजाइनों, निर्माण संसाधन को साझा करने की अनुमति देते हैं जो एक बाहरी सलाहकार बोर्ड, एक वार्षिक उपयोगकर्ता सम्मेलन और उद्योग सुविधाओं तक पहुंच के माध्यम से उपयोगकर्ता समुदाय को परिणाम भेजते हैं। आनुवंशिक अनुक्रमों का प्रबंधनः विशेषताओं के इस समूह का उद्देश्य उपयोगकर्ताओं को आनुवंशिक भागों के बड़े संग्रह के भीतर, एक परियोजना के लिए आवश्यक भागों की पहचान करने और उन्हें परियोजना-विशिष्ट पुस्तकालयों में व्यवस्थित करने में मदद करना है। आनुवंशिक भाग-अंगों में एक विशिष्ट पहचानकर्ता, एक नाम और अधिक सामान्य विवरण होता है। उनके पास एक डीएनए अनुक्रम भी है। भाग एक व्याकरण से जुड़े होते हैं और एक भाग श्रेणी जैसे प्रवर्तक, जीन, आदि को सौंपे जाते हैं। भाग पुस्तकालयः भागों का संग्रह पुस्तकालयों में आयोजित किया जाता है। कुछ मामलों में भाग पुस्तकालय एक ही स्रोत से आयातित भागों के अनुरूप होते हैं जैसे कि एक अन्य अनुक्रम डेटाबेस। अन्य मामलों में, पुस्तकालय किसी विशेष डिजाइन परियोजना के लिए उपयोग किए जाने वाले भागों के अनुरूप होते हैं। भागों को एक पुस्तकालय से दूसरे पुस्तकालय में एक अस्थायी भंडारण क्षेत्र के माध्यम से ले जाया जा सकता है जिसे कार्ट कहा जाता है (ई-कॉमर्स शॉपिंग कार्ट के अनुरूप)। भागों की खोजः उपयोगकर्ता ल्यूसीन खोज इंजन का उपयोग करके भागों के डेटाबेस की खोज कर सकते हैं। बुनियादी और उन्नत खोज मोड उपलब्ध हैं। उपयोगकर्ता जटिल प्रश्नों को विकसित कर सकते हैं और उन्हें भविष्य में पुनः उपयोग के लिए सहेज सकते हैं। भागों का आयात/निर्यातः भागों को व्यक्तिगत रूप से या मानक फ़ाइल प्रारूपों (जैसे, जेनबैंक, टैब परिसीमित, एफ. ए. एस. टी. ए., एस. बी. एम. एल.) का उपयोग करके पूरे पुस्तकालयों के रूप में आयात और निर्यात किया जा सकता है। आनुवंशिक संरचनाओं में अनुक्रमों का संयोजनः विशेषताओं के इस समूह का उद्देश्य आनुवंशिक भागों को एक विशिष्ट डिजाइन रणनीति के अनुरूप डिजाइनों में संयोजित करने की प्रक्रिया को सुव्यवस्थित करना है। प्वाइंट-एंड-क्लिक डिजाइन टूलः यह विज़ार्ड उपयोगकर्ता को डिजाइन निर्णयों की एक श्रृंखला के माध्यम से मार्गदर्शन करता है जो डिजाइन संरचना और डिजाइन में शामिल भागों के चयन को निर्धारित करता है। डिजाइन प्रबंधनः डिजाइनों को उपयोगकर्ता कार्यस्थल में सहेजा जा सकता है। डिज़ाइन स्थितियों को नियमित रूप से अद्यतन किया जाता है ताकि उपयोगकर्ताओं को पहले से सहेजे गए डिज़ाइनों पर भागों को संपादित करने के परिणामों के बारे में चेतावनी दी जा सके। डिजाइनों का निर्यातः डिजाइनों को मानक फ़ाइल प्रारूपों (जैसे, जेनबैंक, टैब परिसीमित, फास्टा) का उपयोग करके निर्यात किया जा सकता है। डिजाइन सुरक्षाः उपयोगकर्ता को उपयुक्त डिजाइन रणनीति का पालन करने के लिए मजबूर करके डिजाइन को कुछ प्रकार की त्रुटियों से संरक्षित किया जाता है। अनुकरणः जिनोकैड में डिज़ाइन किए गए अनुक्रमों को परिणामी कोशिका में रासायनिक उत्पादन प्रदर्शित करने के लिए अनुकरण किया जा सकता है। उपयोगकर्ता कार्यस्थलः उपयोगकर्ता जीनोकेड डेटाबेस में भागों को जोड़कर, विशिष्ट डिजाइन परियोजनाओं के अनुरूप विशेष पुस्तकालयों का निर्माण करके और विकास के विभिन्न चरणों में डिजाइनों को सहेजकर अपने कार्यस्थल को व्यक्तिगत बना सकते हैं। सैद्धांतिक आधार जेनोकेड औपचारिक भाषाओं के सिद्धांत में निहित है; विशेष रूप से, विभिन्न प्रकार के भागों को संयोजित करने और संदर्भ-मुक्त व्याकरण बनाने का वर्णन करने वाले डिजाइन नियम। एक संदर्भ मुक्त व्याकरण को इसके अंतिम, चर, प्रारंभ चर और प्रतिस्थापन नियमों द्वारा परिभाषित किया जा सकता है। जिनोकैड में, व्याकरण के अंत डी. एन. ए. के अनुक्रम हैं जो एक विशेष जैविक उद्देश्य (जैसे. एक प्रवर्तक)। चर कम सजातीय होते हैंः वे लंबे अनुक्रमों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं जिनमें कई कार्य होते हैं या डी. एन. ए. के एक खंड का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं जिसमें डी. एन. ए. के कई अलग-अलग अनुक्रमों में से एक हो सकता है लेकिन एक ही कार्य कर सकता है (जैसे। एक चर प्रवर्तकों के समूह का प्रतिनिधित्व करता है)। जिनोकैड में यह सुनिश्चित करने के लिए प्रतिस्थापन नियम शामिल हैं कि डीएनए अनुक्रम जैविक रूप से व्यवहार्य है। उपयोगकर्ता अन्य उद्देश्यों के लिए अपने स्वयं के नियमों को भी परिभाषित कर सकते हैं। जिनोकैड में डी. एन. ए. के एक अनुक्रम को तैयार करना एक संदर्भ मुक्त व्याकरण में एक व्युत्पत्ति बनाने के समान है। उपयोगकर्ता प्रारंभ चर से शुरू करता है और बार-बार एक चर और इसके लिए एक प्रतिस्थापन का चयन करता है जब तक कि केवल टर्मिनल नहीं बच जाते। विकल्प जीनोकैड के सबसे आम विकल्प हैं प्रोटो, जी. ई. सी. और यूजीन संदर्भ बाहरी लिंक GenoCAD.com सोर्सफोर्ज ट्यूटोरियल पर परियोजना पृष्ठ और अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न पेक्काउड लैब सिंथेटिक जीव विज्ञान मुक्त जैव सूचना विज्ञान सॉफ्टवेयर सिस्टम जीव विज्ञान जैव प्रौद्योगिकी।