Определение науки
В попытках ученых всего мира понять генетику биоинформатика играет огромную роль. Исследования геномов и секвенирование генома человека закладывают основу для разработки основанных на генах лекарственных средств для лечения многих заболеваний, которые опустошают земной шар.
Это исследование проводится учеными по всему миру и собирается в библиотеки данных, которые содержат ключ к другим открытиям. Задача ассимилировать эти данные и сделать их легкодоступными возложена именно на эту науку.
Согласно публичным источникам, биоинформатика — это применение компьютерных технологий для управления биологической информацией. Компьютеры используются для сбора, хранения и управления биологическими данными исследований, подобно тому, как библиотекарь управляет информацией о книгах в библиотеке, так что биологические данные доступны другим исследователям в качестве основы для дальнейшего изучения и открытий. Большая часть фундамента этой дисциплины была заложена в рамках проекта «Геном человека».
Проект «Геном человека»
Это была всемирная инициатива, а сам проект был завершен в 2003 году. Целью проекта было изучение и идентификация всей последовательности генома человека. Одна вытянутая нить человеческой ДНК представляла бы собой тонкую нить длиной около 1,8 метра, и существует множество нитей, которые нужно нанести на карту и изучить. ДНК состоит из пар на химической основе, которые образуют гены.
Проект «Геном человека» был призван идентифицировать все гены и составить их карту. Результаты проекта были ассимилированы в базу данных, доступную для общественности. Эта информация находит применение, среди прочего, в разработке фармацевтических препаратов, генетическом тестировании и пренатальных вмешательствах.
Биоинформационная технология была бесценна для проекта, поскольку исследования проводились многими учеными во многих странах и хранились в отдельных системах. Данные необходимо было ассимилировать и каталогизировать, чтобы сделать их легкодоступными и ограничить дублирование исследований.
Какие данные собираются
Собранная информация включает в себя секвенирование ДНК или то, как гены вписываются в цепочку ДНК, секвенирование аминокислот, «трехмерную структуру белков», нуклеиновые кислоты и белковые нуклеиновые кислоты. Существуют также данные, относящиеся к синтезу РНК, и результаты других исследований на клеточном уровне.
Цель ассимиляции всех этих данных состоит в том, чтобы позволить ученым найти лекарства, которые будут работать на молекулярном уровне, или понять, как взаимодействуют белки, и получить доступ к информации без необходимости проводить все исследования самостоятельно. Ученые также могут разрабатывать новые приложения, используя «старые» данные.
Основной биологической базой данных является Всемирный банк данных о белках, которым управляют несколько стран, включая США. Две из текущих целей науки биологической информатики — разработка эффективных алгоритмов, которые могут измерять сходство в последовательностях и предсказывать взаимодействие между белками. Изучение того, как связываются белки, может привести к разработке антител, которые будут связываться с определенным белком, чтобы защитить кого-то от болезни.
Заключение
В то время как развитие исследований ДНК вызвало всеобщий интерес к генетике и исследованию наших собственных генетических «корней», большинство людей не будут думать дальше своей собственной истории или иметь какие-либо причины для доступа к банку данных генома.
Именно так и появился банк данных, с узким фокусом на разработке алгоритмов, которые могли бы ускорить изучение последовательностей генов и белков. Однако сегодня биоинформатика исследует, как различные виды данных могут быть использованы вместе для понимания организмов, болезней и других природных явлений в нашем мире.
