Co to jest analiza bioinformatyczna?
„Analiza bioinformatyczna” to termin używany do opisania szeregu technik wykorzystujących systemy komputerowe do gromadzenia i analizowania dużych zbiorów danych biologicznych. Bioinformatyka jest multidyscyplinarnym podejściem do problemów biologicznych i często wiąże się z szerokim wykorzystaniem informatyki i matematyki oprócz tradycyjnych metod biologii i chemii, które są powszechnie stosowane do rozwiązywania problemów biologicznych. Wiele głównych technik analizy bioinformatycznej opiera się na statystykach. Obejmują one zebranie dużej ilości danych, na ogół z wielu eksperymentów, a czasem z wielu różnych laboratoriów, oraz poszukiwanie trendów statystycznych i istotnych korelacji. Zastosowania analizy bioinformatycznej obejmują analizę sekwencji DNA, analizę ekspresji i regulacji genów oraz porównania genomów różnych organizmów.
W analizie bioinformatycznej wykorzystuje się wiele różnych technik opartych na konkretnych problemach biologicznych, które należy rozwiązać. W niektórych przypadkach bioinformatyka polega po prostu na gromadzeniu dużych zasobów informacji w jednej bazie danych i przeprowadzaniu podstawowych analiz statystycznych zebranych danych. Inne wiążą się ze znacznie bardziej szczegółową manipulacją zebranymi informacjami i mogą obejmować złożone, matematyczne programy komputerowe. Jedną wspólną cechą większości metod w bioinformatyce jest gromadzenie, manipulowanie i analiza dużych ilości informacji zebranych podczas eksperymentów.
Jednym z najważniejszych zastosowań analizy bioinformatycznej jest analiza sekwencji nici kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Cząsteczki DNA zawierają kod genetyczny, który kieruje strukturą i funkcją wszystkich organizmów. Chociaż zastosowano wczesne ręczne metody sekwencjonowania, były one bardzo powolne i całkowicie niewiarygodne w przypadku projektów sekwencjonowania na dużą skalę. Technologia analizy bioinformatycznej pozwala na bardzo szybkie sekwencjonowanie, które jest wielokrotnie szybsze niż sekwencjonowanie ręczne i nadaje się do dużych projektów. Sekwencjonowanie DNA, a także sekwencjonowanie kwasu rybonukleinowego (RNA) i sekwencjonowanie białek, można wykorzystać do połączenia różnych struktur i funkcji z ich kodami genetycznymi, do identyfikacji mutacji oraz do porównania genomów różnych organizmów.
Automatyzacja jest jednym z głównych celów analizy bioinformatycznej. W badaniach biologicznych i biomedycznych istnieje wiele różnych sytuacji, które wymagają analizy dużych zasobów informacji. Chociaż zwykle możliwe jest ręczne przeanalizowanie tych informacji, często jest tak dużo informacji, że jedno laboratorium może pracować przez tygodnie lub dłużej, aby zrozumieć stosunkowo małe ilości informacji. Analizę bioinformatyczną można wykorzystać do analizy informacji, aby naukowcy mogli poświęcić czas na generowanie większej ilości danych. Możliwość analizowania większej ilości danych może zapewnić dokładniejsze, bardziej przekonujące i znaczące informacje.