Bioinformatică

Ce este bioinformatica?

Bioinformatica este aplicația tehnologiei de calcul pentru a gestiona depozitul în creștere rapidă a informațiilor legate de biologia moleculară. Bioinformatica combină diferite domenii de studiu, inclusiv informatică, biologie moleculară, biotehnologie, statistici și inginerie. Este deosebit de util pentru gestionarea și analiza seturilor mari de date, cum ar fi cele generate de domeniile genomică și proteomică.

Chei de luat masa

• Bioinformatica folosește calculatoare și tehnologia informației pentru seturi mari de date de biologie moleculară.
• Bioinformatica este văzută ca o ramură de vârf a sectorului biotehnologiei, utilizată pentru descoperirea de medicamente noi și tratamente medicale personalizate.
• Domeniul combină îndeaproape informatica și inteligența artificială cu microbiologia și genomica.

Înțelegerea bioinformaticii

În timp ce domeniul bioinformaticii există de zeci de ani, catalizatorul creșterii sale rapide în mileniul actual a venit de la Proiectul genomului uman, un proiect internațional de cercetare științifică finalizat în aprilie 2003 care a pus la dispoziție pentru prima dată planul genetic complet al unui ființă umană.

Bioinformatica își găsește aplicarea într-un număr tot mai mare de domenii, cum ar fi secvențierea genelor, studii privind expresia genelor șidescoperirea medicamentelor. De exemplu, în medicină, bioinformatica poate fi utilizată pentru a identifica legăturile dintre bolile specifice și secvențele genetice care le provoacă. Domeniul farmacogenomicii utilizează date bioinformatice pentru a adapta tratamentele medicale la pacienții care le iau, pe baza ADN-ului lor.

Bioinformatica poate fi, de asemenea, utilizată pentru a dezvolta vaccinuri mai eficiente prin dezvoltarea de anticorpi noi, mai puternici.

Obiectivele Bioinformaticii

Domeniul bioinformaticii are trei obiective principale:

• Pentru a organiza raze vaste de date de biologie moleculară într-un mod eficient
• Să dezvolte instrumente care să ajute la analiza acestor date
• Pentru a interpreta rezultatele cu acuratețe și sens

Apariția și creșterea rapidă a bioinformaticii s-au datorat creșterilor masive ale puterii de calcul și ale tehnologiei de laborator. Aceste progrese au făcut posibilă prelucrarea și analiza informațiilor digitale – ADN, gene și genomi – în inima vieții însăși.

Deoarece bioinformatica poate fi utilizată în orice sistem în care informațiile pot fi reprezentate digital, pot fi aplicate pe întregul spectru al organismelor vii, de la celule unice la ecosisteme complexe.

Exemplu de ceea ce este capabil de bioinformatică

Pentru a vă face o idee despre cantitățile uimitoare de date și informații cu care trebuie să se ocupe bioinformatica, luați în considerare genomul uman. Un genom este setul complet de ADN al unui organism.

Moleculele de ADN sunt formate din două catene răsucite, pereche și fiecare catena este formată din baze nucleotidice, care includ următoarele:

• Adenină (A)
• Timină (T)
• Guanină (G)
• Citozină (C)

Genomul uman conține aproximativ 3 miliarde din aceste perechi de baze. Secvențierea genomului a implicat găsirea ordinii exacte a tuturor celor 3 miliarde dintre aceste nucleotide ADN, o faptă care nu ar fi fost posibilă fără cantități masive de putere de calcul.

Oamenii de știință au decodat ADN-ul a mii de organisme, creând o vastă bibliotecă de date genetice.

Acest lucru a creat multe sub-câmpuri care utilizează aceste date în moduri diferite. Un exemplu este biologia evolutivă de calcul. Acest câmp de studiu analizează modul în care ADN-ul unei specii se schimbă în timp, oferind informații mult mai detaliate decât ar putea furniza comparația fizică.