Bioinformatikk

Bioinformatikk Definisjon

Bioinformatikk er et tverrfaglig vitenskap felt som kombinerer begreper fra biologi og informatikk for å takle store, beregningsspørsmål. Rollen til datamaskiner har steget stadig de siste årene, og nesten hver vitenskap utnytter teknologi for å behandle og analysere informasjon. På det mest grunnleggende nivå kan bioinformatikk betraktes som enkel bruk av datarark og biologiske observasjoner for å kvantifisere og analysere informasjonen som er tilstede. Mens disse oppgavene pleide å være eksklusive for forskere med datatilgang, kunne alle med forståelse for biologi og regnearkprosessor engasjere seg i bioinformatikk. Feltet har imidlertid utviklet seg raskt siden starten. Nå er avanserte programmer og programvare laget for å takle et variert utvalg av problemer og svare på spørsmål som tidligere var untestable. Bioinformatikk og beregningsbiologi betraktes nå som utskiftbare termer.

Bioinformatikk Major

økningen i bruken av bioinformatikk i alle grener av vitenskap har i stor grad økt etterspørselen etter bioinformatikk hovedfag. Noen skoler har opprettet tverrfaglige programmer mellom deres biologi og datavitenskapsavdelinger som bidrar til å bygge bro over gapet mellom de to vitenskapene. Andre programmer tar en bestemt del av bioinformatikk i sammenheng med vitenskapen som blir undervist. I mange epidemiologi programmer, for eksempel, bioinformatikk utgjør et segment av kurs.

Det er flere fagområder som inneholder bioinformatikk tungt. Proteomikk, for eksempel, er vitenskapen om å klassifisere og forstå proteiner og deres opprinnelse. Datamaskiner er nødvendig for å modellere den genetiske koden, sekvensering av aminosyrer og 3d-struktur av proteiner. Ved hjelp av disse modellene kan vi til og med forutsi hvordan visse proteiner vil samhandle med andre molekyler. Til slutt kan vi være i stand til å modellere en hel organisme, og studere hvordan alle reaksjonene foregår gjennom hele organismen. Det samme gjelder genetikk og andre vitenskaper som er avhengige AV DNA-behandling. Før datamaskiner var behandling av selv en liten DEL AV DNA urealistisk, og ville ta menneskelige år, bare basert på det store antallet elementer involvert. Analysen AV DNA, proteiner og andre vev av datamaskiner søl i andre fagretninger også. Selv grader i criminal justice vil kreve litt kunnskap om bioinformatikk. Fingeravtrykk og DNA-bevis utgjør et flertall av bevisene i mange straffesaker, og bioinformatikk er sentralt for å skaffe og validere dette beviset.

Mange bioinformatikk grader er utdannet nivå grader, så mye kunnskap om både datamaskiner og biologi er nødvendig for å forstå komplekse dataprogrammer og intrikate biologi systemer. Noen få skoler utvikler imidlertid tverrfaglige bachelorgrader i bioinformatikk. Feltet bioinformatikk vokser raskt, fra å måle nevroner i hjernen til å bruke datamaskiner til å spore avlinger. Som sådan er antall karrierer som involverer vitenskapen også raskt voksende.

Bioinformatikk Careers

som med mange felt i vitenskap, kan bioinformatikk være rent akademisk eller kan kombineres med andre fag og brukes til industrien. Professorer som spesialiserer seg på bioinformatikk er relativt nye, da utbredt datatilgang kun var tilgjengelig i løpet av de siste 20 årene til gjennomsnittlige forskere. Men de fleste skoler med prestisjetunge biologi programmer legger bioinformatikk kurs. Professorer og forskere studerer et bredt spekter av applikasjoner for bioinformatikk ved universiteter. Studier spenner fra datasimuleringer av organiske reaksjoner, til datamodellering av proteiner og toksiner, til simuleringer av populasjoner og evolusjon. Anvendelsen av teknologi til biologi er så mangfoldig at de fleste av dem ikke kan dekkes her.

i industrien revolusjonerer bioinformatikk mange bransjer. Se for eksempel på landbrukssektoren. Det har tatt botanikere og bønder århundrer å utvikle avlingene vi har i dag. De har tidligere gjort dette ved omhyggelig å analysere avlingen, velge varianter som faired best, og reprodusere bare best. Nå, med bioinformatikk teknologi, datamaskiner kan trenes til å analysere genomet av bestemte planter, spore millioner av planter på en gang, og forutsi hvilke planter vil være best. Revolusjoner i kunstig intelligens vil hjelpe og fremskynde denne prosessen. De samme fordelene blir sett av mange bransjer.

farmasøytisk industri er avhengig av bioinformatikk. Ikke bare trenger de folk til å analysere og utvikle nåværende stoffer, men de trenger neste nivå tenkere som kan utvikle metoder og programvare for å forutsi reaksjonene visse stoffer vil koste. Som datakraft øker, antall og typer reaksjoner som kan modelleres øker dramatisk. Dette kan bety slutten på dyreforsøk og en ny alder av informert narkotikaproduksjon. Andre medisinske yrker, inkludert alt fra leger til biomedisinske enhetsskapere, omfavner også teknologi. Pasientbehandling i sykehus i nå spores gjennom metoder utviklet i bioinformatikk, og kan forbedre overvåking levert av leger og sykehus. Mange avanserte bildebehandlingsprosedyrer og elektriske aktivitetstester av hjerte og hjerne krever analyse gjennom datamaskiner på grunn av deres komplekse natur.

en av de første yrkene til å ansette bioinformatikk, epidemiologi, bruker fortsatt teknologi så mye som mulig i dag. Anerkjennelse og identifisering av mange mønstre av vanlige sykdommer vil fortsatt være et mysterium om ikke for datamodellering. Ved hjelp av datamaskiner og data samlet i feltet, epidemiologer arbeide for å forstå sykdomsutbrudd og hvordan vi kan redusere vår eksponering for smittsomme sykdommer. Ulike programvare er utviklet for å gjøre alt fra å spore den geografiske plasseringen av utbrudd, for å vurdere mulige risikofaktorer for sykdom, hele veien til å spore organismer som forårsaker sykdom og overvåke hvordan de utvikler seg. Dette gjøres av skaperne av influensavaksinen, som hvert år justerer sin formel basert på forventede mutasjoner til influensaviruset. Bioinformatikk gir grunnlag for disse estimatene.

på samme måte sporer mange befolkningsbiologer endringer i en befolkning over tid ved hjelp av datamaskiner og spesialisert programvare. Mens dette pleide å bety at en forsker skrev inn sine observasjoner i et regneark og laget en graf, er det nå mye mer avansert. Forskere kan måle og observere individuelle endringer i et genom over tid i en befolkning ved hjelp av den avanserte prosessorkraften til datamaskiner. Mens makroevolusjon kan ta millioner av år, skjer mikroevolusjon hver generasjon, og forskere har nå dokumentert det med hjelp fra bioinformatikk. I større skala bruker klimaforskere bioinformatikk til å gjøre store beregninger om hvilken innvirkning en bestemt organisme har på miljøet. Takket være bioinformatikkanalyse vet vi nå at et stort flertall av oksygenet vi stoler på kommer fra alger i havet. Denne vitenskapen vil fortsette å øke etter hvert som teknologien utvikler seg, og vi er i stand til å skape mer avanserte modeller og behandle og samle inn mer data.