Contente
- Os genomas contêm muita informação
- Dados Biológicos
- Triturando milhares de números
- Biologia de Sistemas
A genômica é um ramo da genética que estuda mudanças em larga escala nos genomas dos organismos. A genômica e seu subcampo da transcriptômica, que estuda as mudanças em todo o genoma do RNA que é transcrito do DNA, estuda muitos genes de uma só vez. A genômica também pode envolver a leitura e o alinhamento de seqüências muito longas de DNA ou RNA. Analisar e interpretar dados complexos e em larga escala requer a ajuda de computadores. A mente humana, por mais soberba que seja, é incapaz de lidar com tanta informação. Bioinformática é um campo híbrido que reúne o conhecimento da biologia e o conhecimento da ciência da informação, que é um subcampo da ciência da computação.
Os genomas contêm muita informação
Os genomas dos organismos são muito grandes. Estima-se que o genoma humano tenha três bilhões de pares de bases que contêm cerca de 25.000 genes. Para comparação, estima-se que a mosca da fruta tenha 165 bilhões de pares de bases que contêm 13.000 genes. Além disso, um subcampo da genômica chamado transcriptômica estuda quais genes, entre as dezenas de milhares em um organismo, são ativados ou desativados em um determinado momento, através de vários pontos no tempo e várias condições experimentais em cada ponto no tempo. Em outras palavras, os dados ômicos contêm grandes quantidades de informações que a mente humana não pode captar sem a ajuda de métodos computacionais em bioinformática.
Dados Biológicos
A bioinformática é importante para a pesquisa genética porque os dados genéticos têm um con. O golpe é biologia. As formas de vida têm certas regras de comportamento. O mesmo se aplica aos tecidos e células, genes e proteínas. Eles interagem de certas maneiras e se regulam de determinadas maneiras. Os dados complexos e de larga escala gerados na genômica não fariam sentido sem o conhecimento comum de como as formas de vida funcionam. Os dados gerados pela genômica podem ser analisados pelos mesmos métodos usados por engenheiros e físicos que estudam mercados financeiros e fibra ótica, mas analisar os dados de uma maneira que faça sentido requer conhecimento de biologia. Assim, a bioinformática se tornou um campo híbrido inestimável do conhecimento.
Triturando milhares de números
O processamento de números é uma maneira de dizer que se está fazendo cálculos. A Bioinformática é capaz de processar dezenas de milhares de números em alguns minutos, dependendo da rapidez com que o computador pode processar informações. A pesquisa da Omics usa computadores para executar algoritmos - cálculos matemáticos - em larga escala, a fim de encontrar padrões em grandes conjuntos de dados. Os algoritmos comuns incluem funções como cluster hierárquico (consulte a referência 3) e análise de componentes principais. Ambas são técnicas para encontrar relações entre amostras que possuem muitos fatores. Isso é semelhante a determinar se certas etnias são mais comuns entre duas seções de uma lista telefônica: sobrenomes que começam com A versus sobrenomes que começam com B.
Biologia de Sistemas
A bioinformática tornou possível estudar como um sistema com milhares de partes móveis se comporta no nível de todas as partes que se movem ao mesmo tempo. É como ver um bando de pássaros voar em uníssono ou um cardume de peixes nadando em uníssono. Anteriormente, os geneticistas estudavam apenas um gene de cada vez. Embora essa abordagem ainda tenha uma quantidade incrivelmente valiosa e continue a fazê-lo, a bioinformática permitiu novas descobertas. A biologia de sistemas é uma abordagem para o estudo de um sistema biológico através da quantificação de várias partes móveis, como o estudo da velocidade coletiva de diferentes bolsões de pássaros que voam como um grande rebanho desviado.