Hvad er bioinformatik?
Bioinformatik er et felt, der bruger computere til at gemme og analysere molekylær biologisk information. Ved hjælp af disse oplysninger i et digitalt format kan bioinformatik derefter løse problemer med molekylærbiologi, forudsige strukturer og endda simulere makromolekyler. I en mere generel forstand kan bioinformatik bruges til at beskrive enhver brug af computere til biologi, men den molekylærbiologiske specifikke definition er langt den mest almindelige.
Ved begyndelsen af det 21. århundrede begyndte forskere at sekventeres hele arternes genomer og lagre dem på computere, hvilket giver mulighed for brugen af bioinformatik til model og sporer et antal fascinerende ting. En af disse applikationer er at udlede evolutionær ændring i en art. Ved at undersøge et genom og se, hvordan det ændrer sig over tid, kan evolutionære biologer faktisk spore evolution, når det forekommer.
Den mest kendte anvendelse af bioinformatik er sekvensanalyse. I sekvensanalyse, DNA -sekvenser af forskellige orgaNismer gemmes i databaser for let hentning og sammenligning. Det velrapporterede humane genomprojekt er et eksempel på sekvensanalyse bioinformatik. Ved hjælp af massive computere og forskellige metoder til indsamling af sekvenser blev hele humant genomet sekventeret og gemt i en struktureret database.
DNA -sekvenser, der bruges til bioinformatik, kan indsamles på flere måder. En metode er at gennemgå et genom og søge individuelle sekvenser for at registrere og gemme. En anden metode er blot at få fat i enorme mængder fragmenter og sammenligne dem alle og finde hele sekvenser ved at overlappe de overflødige segmenter. Den sidstnævnte metode, kendt som haglgeværsekventering, er i øjeblikket den mest populære på grund af dens lethed og hastighed.
Ved at sammenligne kendte sekvenser af et genom med specifikke mutationer kan meget information samles om uønskede mutationer, såsom kræft. Med den afsluttede kortlægning afDet menneskelige genom, bioinformatik er blevet meget vigtig i forskningen af kræft i håb om en eventuel kur.
Computere bruges også til at indsamle og gemme bredere data om arter. Arten 2000 -projektet sigter for eksempel at indsamle en stor mængde information om enhver art af plante, svamp og dyr på jorden. Disse oplysninger kan derefter bruges til et antal applikationer, herunder sporing af ændringer i populationer og biomer.
Der er mange andre anvendelser af bioinformatik, herunder at forudsige hele proteinstrenge, lære, hvordan gener udtrykker sig i forskellige arter og bygger komplekse modeller af hele celler. Når computerkraft øges, og vores databaser med genetisk og molekylær information udvides, er riket af bioinformatik sikker på at vokse og ændre sig drastisk, hvilket giver os mulighed for at opbygge modeller af utrolig kompleksitet og nytteværdi.