Co je bioinformatika?

Bioinformatika je pole, které používá počítače k ​​ukládání a analýze molekulárních biologických informací. Pomocí těchto informací v digitálním formátu pak může bioinformatika vyřešit problémy molekulární biologie, předpovídat struktury a dokonce simulovat makromolekuly. V obecnějším smyslu může být bioinformatika použita k popisu jakéhokoli použití počítačů pro účely biologie, ale definice specifická pro molekulární biologii je zdaleka nejběžnější. Jednou z těchto aplikací je usuzování evoluční změny u druhu. Zkoumáním genomu a sledováním toho, jak se v průběhu času mění, mohou evoluční biologové ve skutečnosti sledovat vývoj, jak k němu dochází.

Nejznámější aplikací bioinformatiky je sekvenční analýza. V sekvenční analýze sekvence DNA různých orgaNISMS jsou uloženy v databázích pro snadné vyhledávání a srovnání. Dobře uvedený projekt lidského genomu je příkladem bioinformatiky sekvenční analýzy. Pomocí masivních počítačů a různých metod sběru sekvencí byl celý lidský genom sekvenován a uložen v rámci strukturované databáze.

DNA sekvence používané pro bioinformatiku lze shromažďovat mnoha způsoby. Jednou z metod je projít genomem a prohledat jednotlivé sekvence pro zaznamenávání a ukládání. Další metodou je jednoduše chytit obrovské množství fragmentů a porovnat je všechny, najít celé sekvence překrýváním redundantních segmentů. Posledně uvedená metoda, známá jako sekvenování brokovnice, je v současné době nejoblíbenější díky své snaze a rychlosti.

Porovnáním známých sekvencí genomu se specifickými mutacemi lze získat mnoho informací o nežádoucích mutacích, jako jsou rakoviny. S dokončeným mapovánímLidský genom, Bioinformatika se stala velmi důležitým při výzkumu rakovin v naději na případnou léčbu.

Počítače se také používají ke shromažďování a ukládání širších údajů o druzích. Například projekt The Druh 2000 se zaměřuje na shromažďování velkého množství informací o každém druhu rostlin, houby a zvířete na Zemi. Tyto informace pak lze použít pro řadu aplikací, včetně změn sledování populací a biomů.

Existuje mnoho dalších aplikací bioinformatiky, včetně předpovídání celých proteinových řetězců, učení, jak se geny exprimují u různých druhů a vytvářejí komplexní modely celých buněk. Jak se zvyšuje výpočetní výkon a naše databáze genetických a molekulárních informací se rozšiřují, sféra bioinformatiky jistě roste a změní se drasticky, což nám umožní vytvářet modely neuvěřitelné složitosti a užitečnosti.