Biyoinformatik nedir?

Biyoinformatik, moleküler biyolojik bilgileri depolamak ve analiz etmek için bilgisayarları kullanan bir alandır. Bu bilgiyi dijital biçimde kullanarak, biyoinformatik daha sonra moleküler biyoloji ile ilgili problemleri çözebilir, yapıları tahmin edebilir ve hatta makromoleküllerin simülasyonunu yapabilir. Daha genel anlamda, biyoinformatik, bilgisayarların herhangi bir biyolojinin kullanımını tanımlamak için kullanılabilir, ancak moleküler-biyolojiye özgü tanım, en yaygın olanıdır.

21. yüzyılın başında, bilim insanları, bütün türlerin genomlarını dizilemeye ve bilgisayarlarda depolamaya başladılar ve bu sayede bazı büyüleyici şeyleri modellemek ve izlemek için biyoinformatik kullanımına izin verildi. Bu uygulamalardan biri, bir türdeki evrimsel değişimin sonucunu çıkarmaktır. Bir genomu inceleyerek ve zaman içinde nasıl değiştiğini izleyerek, evrimsel biyologlar evrimi olduğu gibi izleyebilirler.

Biyoinformatiğin en iyi bilinen uygulaması dizi analizidir. Dizi analizinde, çeşitli organizmaların DNA dizileri, kolay alım ve karşılaştırma için veritabanlarında depolanır. İyi bildirilen İnsan Genom Projesi, bir dizi analiz biyoinformatik örneğidir. Büyük bilgisayarlar ve çeşitli toplama dizileri kullanılarak, tüm insan genomu dizildi ve yapılandırılmış bir veri tabanında saklandı.

Biyoinformatik için kullanılan DNA dizileri çeşitli şekillerde toplanabilir. Bir yöntem, bir genomdan geçmek ve kaydetmek ve saklamak için ayrı ayrı dizileri araştırmaktır. Başka bir yöntem, büyük miktarda fragmanı kapmak ve hepsini, gereksiz bölümleri üst üste getirerek tüm sekansları bularak karşılaştırmaktır. Av tüfeği dizilimi olarak bilinen ikinci yöntem, kolaylığı ve hızı nedeniyle şu anda en popüler yöntemdir.

Bir genomun bilinen sekanslarını spesifik mutasyonlarla karşılaştırarak, kanserler gibi istenmeyen mutasyonlar hakkında birçok bilgi toplanabilir. İnsan genomunun haritalandırılması tamamlandıktan sonra, biyoinformatik, sonuçta iyileşme umuduyla kanser araştırmalarında çok önemli hale gelmiştir.

Bilgisayarlar ayrıca türler hakkında daha geniş veri toplamak ve depolamak için kullanılır. Örneğin, Species 2000 projesi, dünyadaki her bitki, mantar ve hayvan türü hakkında büyük miktarda bilgi toplamayı amaçlıyor. Bu bilgiler daha sonra, popülasyonlardaki ve biyomlardaki değişiklikleri izlemek de dahil olmak üzere bir dizi uygulama için kullanılabilir.

Tüm protein ipliklerini tahmin etmek, genlerin çeşitli türlerde kendilerini nasıl ifade ettiğini öğrenmek ve tüm hücrelerin karmaşık modellerini oluşturmak da dahil olmak üzere birçok başka biyoinformatik uygulaması vardır. Bilgi işlem gücü arttıkça ve genetik ve moleküler bilgi veritabanlarımız büyüdükçe, biyoinformatik alanını büyük ölçüde büyütüp değiştireceğimizden emin olun ve inanılmaz karmaşıklık ve faydaya sahip modeller oluşturmamızı sağlayın.