¿Qué es la bioinformática?
La bioinformática es un campo que utiliza computadoras para almacenar y analizar información de biología molecular. Usando esta información en un formato digital, la bioinformática puede resolver problemas de biología molecular, predecir estructuras e incluso simular macromoléculas. En un sentido más general, la bioinformática puede usarse para describir cualquier uso de computadoras con fines de biología, pero la definición específica de biología molecular es, con mucho, la más común.
A principios del siglo XXI, los científicos comenzaron a secuenciar genomas de especies enteras y almacenarlas en computadoras, lo que permite el uso de bioinformática para modelar y rastrear una serie de cosas fascinantes. Una de estas aplicaciones es deducir el cambio evolutivo en una especie. Al examinar un genoma y observar cómo cambia con el tiempo, los biólogos evolutivos en realidad pueden rastrear la evolución a medida que ocurre.
La aplicación más conocida de bioinformática es el análisis de secuencia. En el análisis de secuencias, las secuencias de ADN de varios organismos se almacenan en bases de datos para una fácil recuperación y comparación. El bien informado Proyecto Genoma Humano es un ejemplo de bioinformática de análisis de secuencia. Usando computadoras masivas y varios métodos de recolección de secuencias, todo el genoma humano fue secuenciado y almacenado dentro de una base de datos estructurada.
Las secuencias de ADN utilizadas para la bioinformática se pueden recolectar de varias maneras. Un método es atravesar un genoma y buscar secuencias individuales para grabar y almacenar. Otro método es simplemente tomar grandes cantidades de fragmentos y compararlos todos, encontrando secuencias enteras superponiendo los segmentos redundantes. El último método, conocido como secuencia de escopeta, es actualmente el más popular debido a su facilidad y velocidad.
Al comparar secuencias conocidas de un genoma con mutaciones específicas, se puede obtener mucha información sobre mutaciones indeseables como los cánceres. Con el mapeo completo del genoma humano, la bioinformática se ha vuelto muy importante en la investigación de los cánceres con la esperanza de una eventual cura.
Las computadoras también se utilizan para recopilar y almacenar datos más amplios sobre especies. El proyecto Species 2000, por ejemplo, tiene como objetivo recopilar una gran cantidad de información sobre cada especie de planta, hongo y animal en la tierra. Esta información se puede utilizar para una serie de aplicaciones, incluido el seguimiento de cambios en poblaciones y biomas.
Existen muchas otras aplicaciones de la bioinformática, incluida la predicción de cadenas proteicas completas, el aprendizaje de cómo los genes se expresan en varias especies y la construcción de modelos complejos de células enteras. A medida que aumenta el poder de cómputo y nuestras bases de datos de información genética y molecular se expanden, el ámbito de la bioinformática seguramente crecerá y cambiará drásticamente, permitiéndonos construir modelos de increíble complejidad y utilidad.