Was ist Bioinformatik?

Bioinformatik ist ein Feld, das Computer verwendet, um molekulare biologische Informationen zu speichern und zu analysieren.Unter Verwendung dieser Informationen in einem digitalen Format kann die Bioinformatik dann Probleme der Molekularbiologie lösen, Strukturen vorhersagen und sogar Makromoleküle simulieren.Im Allgemeinen kann die Bioinformatik verwendet werden, um die Verwendung von Computern für die Zwecke der Biologie zu beschreiben, aber die molekularbiologiespezifische Definition ist bei weitem die häufigste.Speziesgenome und Speichern auf Computern, die die Verwendung von Bioinformatik ermöglichen, um eine Reihe faszinierender Dinge zu modellieren und zu verfolgen.Eine dieser Anwendungen besteht darin, den evolutionären Wandel in einer Art abzunehmen.Durch die Untersuchung eines Genoms und der Beobachtung, wie es sich im Laufe der Zeit verändert, können Evolutionsbiologen die Evolution nach dem Auftreten verfolgen.

Die bekannteste Anwendung von Bioinformatik ist die Sequenzanalyse.In der Sequenzanalyse werden DNA -Sequenzen verschiedener Organismen in Datenbanken zum einfachen Abrufen und Vergleich gespeichert.Das gut gemeldete menschliche Genomprojekt ist ein Beispiel für die Bioinformatik der Sequenzanalyse.Mit massiven Computern und verschiedenen Methoden zum Sammeln von Sequenzen wurde das gesamte menschliche Genom sequenziert und in einer strukturierten Datenbank gespeichert.Eine Methode besteht darin, ein Genom durchzugehen und einzelne Sequenzen zum Aufzeichnen und Speichern zu suchen.Eine andere Methode besteht darin, einfach riesige Mengen an Fragmenten zu erfassen und sie alle zu vergleichen, indem sie ganze Sequenzen finden, indem sie die redundanten Segmente überlappen.Die letztere Methode, die als Shotgun -Sequenzierung bekannt ist, ist derzeit aufgrund seiner Leichtigkeit und Geschwindigkeit am beliebtesten. Wenn Sie bekannte Sequenzen eines Genoms mit spezifischen Mutationen vergleichen, können viele Informationen über unerwünschte Mutationen wie Krebserkrankungen geweckt werden.Mit der abgeschlossenen Kartierung des menschlichen Genoms ist die Bioinformatik in der Erforschung von Krebsarten in der Hoffnung auf eine eventuelle Heilung sehr wichtig geworden.

Computer werden auch zum Sammeln und Speichern breiterer Daten über Arten verwendet.Das Projekt 2000 zielt beispielsweise darauf ab, eine große Menge an Informationen über alle Arten von Pflanzen, Pilz und Tier auf der Erde zu sammeln.Diese Informationen können dann für eine Reihe von Anwendungen verwendet werden, einschließlich der Verfolgung von Änderungen in Populationen und Biomen.

Es gibt viele andere Anwendungen von Bioinformatik, einschließlich der Vorhersage ganzer Proteinstränge, lernen, wie Gene sich in verschiedenen Arten ausdrücken und komplexe Modelle von bauenganze Zellen.Wenn die Rechenleistung zunimmt und unsere Datenbanken der genetischen und molekularen Informationen erweitert werden, wird der Bereich der Bioinformatik sicher wächst und sich drastisch verändern, sodass wir Modelle von unglaublicher Komplexität und Nutzung aufbauen können.