ชีวสารสนเทศคืออะไร?

ชีวสารสนเทศศาสตร์เป็นสาขาที่ใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลทางชีวภาพระดับโมเลกุลจากการใช้ข้อมูลนี้ในรูปแบบดิจิตอลทางชีวสารสนเทศศาสตร์สามารถแก้ปัญหาทางชีววิทยาโมเลกุลทำนายโครงสร้างและจำลองโมเลกุล macromoleculesโดยทั่วไปแล้วชีวสารสนเทศศาสตร์อาจถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายการใช้คอมพิวเตอร์ใด ๆ เพื่อวัตถุประสงค์ของชีววิทยา แต่คำจำกัดความเฉพาะของโมเลกุล-ชีววิทยานั้นเป็นเรื่องธรรมดามากที่สุด

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 นักวิทยาศาสตร์เริ่มจัดลำดับทั้งหมดทั้งหมดจีโนมสปีชีส์และเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ช่วยให้สามารถใช้งานชีวสารสนเทศศาสตร์เพื่อจำลองและติดตามสิ่งที่น่าสนใจมากมายหนึ่งในแอพพลิเคชั่นเหล่านี้คือการลดการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการในสปีชีส์โดยการตรวจสอบจีโนมและดูว่ามันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปนักชีววิทยาวิวัฒนาการสามารถติดตามวิวัฒนาการได้จริง ๆ

การประยุกต์ใช้ทางชีวสารสนเทศที่รู้จักกันดีที่สุดคือการวิเคราะห์ลำดับในการวิเคราะห์ลำดับลำดับดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จะถูกเก็บไว้ในฐานข้อมูลเพื่อการดึงและการเปรียบเทียบที่ง่ายโครงการจีโนมมนุษย์ที่รายงานอย่างดีเป็นตัวอย่างของการวิเคราะห์ลำดับชีวสารสนเทศศาสตร์การใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และวิธีการต่าง ๆ ในการรวบรวมลำดับจีโนมมนุษย์ทั้งหมดได้รับการจัดลำดับและเก็บไว้ภายในฐานข้อมูลที่มีโครงสร้าง

ลำดับดีเอ็นเอที่ใช้สำหรับชีวสารสนเทศสามารถรวบรวมได้หลายวิธีวิธีหนึ่งคือการผ่านจีโนมและค้นหาลำดับแต่ละลำดับเพื่อบันทึกและจัดเก็บอีกวิธีหนึ่งคือการคว้าชิ้นส่วนจำนวนมากและเปรียบเทียบทั้งหมดค้นหาลำดับทั้งหมดโดยการซ้อนทับส่วนที่ซ้ำซ้อนวิธีหลังที่รู้จักกันในชื่อการจัดลำดับปืนลูกซองปัจจุบันเป็นที่นิยมมากที่สุดเนื่องจากความสะดวกและความเร็ว

โดยการเปรียบเทียบลำดับที่รู้จักของจีโนมกับการกลายพันธุ์ที่เฉพาะเจาะจงข้อมูลจำนวนมากสามารถรวบรวมเกี่ยวกับการกลายพันธุ์ที่ไม่พึงประสงค์เช่นมะเร็งด้วยการทำแผนที่ที่สมบูรณ์ของจีโนมมนุษย์ชีวสารสนเทศศาสตร์ได้กลายเป็นสิ่งสำคัญมากในการวิจัยโรคมะเร็งด้วยความหวังว่าจะได้รับการรักษาในที่สุด

คอมพิวเตอร์ก็ใช้ในการรวบรวมและจัดเก็บข้อมูลที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับสปีชีส์ตัวอย่างเช่นโครงการสปีชีส์ 2000 มีจุดมุ่งหมายเพื่อรวบรวมข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับพืชทุกชนิดเชื้อราและสัตว์บนโลกข้อมูลนี้สามารถใช้สำหรับแอพพลิเคชั่นจำนวนมากรวมถึงการติดตามการเปลี่ยนแปลงของประชากรและ biomes

มีการใช้งานอื่น ๆ ของชีวสารสนเทศศาสตร์รวมถึงการทำนายโปรตีนทั้งหมดเรียนรู้ว่ายีนแสดงออกอย่างไรในสายพันธุ์ต่าง ๆเซลล์ทั้งหมดเมื่อการคำนวณพลังงานเพิ่มขึ้นและฐานข้อมูลของเราเกี่ยวกับข้อมูลทางพันธุกรรมและโมเลกุลของเราขยายขอบเขตของชีวสารสนเทศศาสตร์จึงมั่นใจว่าจะเติบโตและเปลี่ยนแปลงอย่างมากทำให้เราสามารถสร้างแบบจำลองที่มีความซับซ้อนและยูทิลิตี้ที่เหลือเชื่อ