Was ist Bioinformatik?
Bioinformatik ist ein Feld, das Computer verwendet, um molekulare biologische Informationen zu speichern und zu analysieren. Mit diesen Informationen in einem digitalen Format kann die Bioinformatik dann Probleme der molekularen Biologie lösen, Strukturen vorhersagen und sogar Makromoleküle simulieren. Im Allgemeinen können Bioinformatik verwendet werden, um die Verwendung von Computern für die Zwecke der Biologie zu beschreiben, aber die molekularbiologiespezifische Definition ist bei weitem die häufigste. Eine dieser Anwendungen besteht darin, den evolutionären Wandel in einer Art abzunehmen. Durch die Untersuchung eines Genoms und der Beobachtung, wie es sich im Laufe der Zeit verändert, können Evolutionsbiologen die Evolution nach dem Auftreten verfolgen.
Die bekannteste Anwendung von Bioinformatik ist die Sequenzanalyse. In Sequenzanalyse DNA -Sequenzen verschiedener OrgaNismen werden in Datenbanken zum einfachen Abrufen und Vergleich gespeichert. Das gut gemeldete menschliche Genomprojekt ist ein Beispiel für die Bioinformatik der Sequenzanalyse. Mit massiven Computern und verschiedenen Methoden zum Sammeln von Sequenzen wurde das gesamte menschliche Genom in einer strukturierten Datenbank sequenziert und gespeichert.
DNA -Sequenzen, die für Bioinformatik verwendet werden, können auf verschiedene Weise gesammelt werden. Eine Methode besteht darin, ein Genom durchzugehen und einzelne Sequenzen zum Aufzeichnen und Speichern zu suchen. Eine andere Methode besteht darin, einfach riesige Mengen an Fragmenten zu erfassen und sie alle zu vergleichen, indem sie ganze Sequenzen finden, indem sie die redundanten Segmente überlappen. Die letztere Methode, die als Shotgun -Sequenzierung bekannt ist, ist derzeit aufgrund seiner Leichtigkeit und Geschwindigkeit am beliebtesten.
Durch den Vergleich bekannter Sequenzen eines Genoms mit spezifischen Mutationen können viele Informationen über unerwünschte Mutationen wie Krebsarten gesetzt werden. Mit der abgeschlossenen Zuordnung vonDas menschliche Genom, Bioinformatik ist in der Erforschung von Krebsarten in der Hoffnung auf eine eventuelle Heilung sehr wichtig geworden.
Computer werden auch verwendet, um breitere Daten über Arten zu sammeln und zu speichern. Das Projekt 2000 zielt beispielsweise darauf ab, eine große Menge an Informationen über alle Arten von Pflanzen, Pilz und Tier auf der Erde zu sammeln. Diese Informationen können dann für eine Reihe von Anwendungen verwendet werden, einschließlich der Verfolgung von Änderungen in Populationen und Biomen.
Es gibt viele andere Anwendungen von Bioinformatik, einschließlich der Vorhersage ganzer Proteinstränge, des Lernens, wie Gene sich in verschiedenen Arten exprimieren, und das Aufbau komplexer Modelle ganzer Zellen. Wenn die Rechenleistung zunimmt und unsere Datenbanken der genetischen und molekularen Information erweitert werden, wird der Bereich der Bioinformatik mit Sicherheit drastisch wachsen und verändert