Cos'è la bioinformatica?
Bioinformatica è un campo che utilizza i computer per archiviare e analizzare le informazioni biologiche molecolari. Utilizzando queste informazioni in un formato digitale, la bioinformatica può quindi risolvere i problemi di biologia molecolare, prevedere strutture e persino simulare le macromolecole. In un senso più generale, la bioinformatica può essere usata per descrivere qualsiasi uso dei computer ai fini della biologia, ma la definizione specifica della biologia molecolare è di gran lunga la più comune.
all'inizio del 21 ° secolo, gli scienziati hanno iniziato a sequenziamento dei genomi dell'intera specie e memorizzandoli sui computer, per consentire l'uso della bioinformatica per modellare un numero di affascinanti. Una di queste applicazioni è dedurre il cambiamento evolutivo in una specie. Esaminando un genoma e osservando come cambia nel tempo, i biologi evolutivi possono effettivamente tracciare l'evoluzione mentre si verifica.
L'applicazione più nota della bioinformatica è l'analisi della sequenza. Nell'analisi della sequenza, sequenze di DNA di vari OrgaI nismi sono archiviati in database per un facile recupero e confronto. Il ben riportato progetto del genoma umano è un esempio di bioinformatica di analisi di sequenza. Utilizzando completamente computer e vari metodi per raccogliere sequenze, l'intero genoma umano è stato sequenziato e memorizzato in un database strutturato.
Le sequenze di DNA utilizzate per la bioinformatica possono essere raccolte in vari modi. Un metodo è quello di passare attraverso un genoma e cercare sequenze individuali per registrare e archiviare. Un altro metodo è semplicemente prendere enormi quantità di frammenti e confrontarli tutti, trovando intere sequenze sovrapponendo i segmenti ridondanti. Quest'ultimo metodo, noto come sequenziamento del fucile, è attualmente il più popolare per la sua facilità e velocità.
confrontando sequenze note di un genoma con mutazioni specifiche, molte informazioni possono essere raccolte su mutazioni indesiderate come i tumori. Con la mappatura completa diIl genoma umano, la bioinformatica è diventato molto importante nella ricerca dei tumori nella speranza di una cura eventuale.
I computer vengono anche utilizzati per raccogliere e archiviare dati più ampi sulle specie. Il progetto di specie 2000, ad esempio, mira a raccogliere una grande quantità di informazioni su ogni specie di pianta, fungo e animale sulla terra. Queste informazioni possono quindi essere utilizzate per una serie di applicazioni, inclusi i cambiamenti di monitoraggio nelle popolazioni e nei biomi.
Esistono molte altre applicazioni di bioinformatica, tra cui la previsione di interi fili proteici, l'apprendimento di come i geni si esprimono in varie specie e costruiscono modelli complessi di intere cellule. Man mano che la potenza di calcolo aumenta e i nostri database di informazioni genetiche e molecolari si espandono, il regno della bioinformatica crescerà sicuramente e cambierà drasticamente, permettendoci di costruire modelli di incredibili complessità e utilità.