O que é Bioinformática?

Bioinformática é um campo que utiliza computadores para armazenar e analisar informações biológicas moleculares. Usando essas informações em formato digital, a bioinformática pode resolver problemas de biologia molecular, prever estruturas e até simular macromoléculas. Em um sentido mais geral, a bioinformática pode ser usada para descrever qualquer uso de computadores para fins de biologia, mas a definição específica de biologia molecular é de longe a mais comum.

No início do século XXI, os cientistas começaram a sequenciar genomas de espécies inteiras e armazená-los em computadores, permitindo o uso da bioinformática para modelar e rastrear uma série de coisas fascinantes. Uma dessas aplicações é deduzir mudanças evolutivas em uma espécie. Examinando um genoma e observando como ele muda com o tempo, os biólogos evolutivos podem realmente rastrear a evolução à medida que ela ocorre.

A aplicação mais conhecida da bioinformática é a análise de sequência. Na análise de sequência, as seqüências de DNA de vários organismos são armazenadas em bancos de dados para fácil recuperação e comparação. O bem relatado Projeto Genoma Humano é um exemplo de bioinformática para análise de sequência. Usando computadores maciços e vários métodos de coleta de seqüências, todo o genoma humano foi sequenciado e armazenado em um banco de dados estruturado.

As seqüências de DNA usadas para bioinformática podem ser coletadas de várias maneiras. Um método é percorrer um genoma e pesquisar sequências individuais para gravar e armazenar. Outro método é simplesmente pegar grandes quantidades de fragmentos e compará-los todos, encontrando seqüências inteiras sobrepondo os segmentos redundantes. O último método, conhecido como sequenciamento de espingarda, é atualmente o mais popular devido à sua facilidade e velocidade.

Ao comparar sequências conhecidas de um genoma com mutações específicas, muita informação pode ser obtida sobre mutações indesejáveis, como cânceres. Com o mapeamento completo do genoma humano, a bioinformática tornou-se muito importante na pesquisa de cânceres na esperança de uma eventual cura.

Os computadores também são usados ​​para coletar e armazenar dados mais amplos sobre as espécies. O projeto Species 2000, por exemplo, visa coletar uma grande quantidade de informações sobre todas as espécies de plantas, fungos e animais da Terra. Essas informações podem ser usadas para várias aplicações, incluindo o rastreamento de mudanças em populações e biomas.

Existem muitas outras aplicações da bioinformática, incluindo prever cadeias inteiras de proteínas, aprender como os genes se expressam em várias espécies e construir modelos complexos de células inteiras. À medida que o poder da computação aumenta e nossos bancos de dados de informações genéticas e moleculares se expandem, o campo da bioinformática certamente aumentará e mudará drasticamente, permitindo construir modelos de incrível complexidade e utilidade.