Bioinformatica

Bioinformatica definiție

Bioinformatica este un domeniu interdisciplinar știință care combină concepte din biologie și Informatică pentru a aborda întrebări mari, de calcul. Rolul computerelor a crescut din ce în ce mai mult în ultimii ani și aproape fiecare știință profită de tehnologie pentru a procesa și analiza informațiile. La nivelul cel mai de bază, Bioinformatica poate fi considerată simpla utilizare a foilor de calcul computerizate și a observațiilor biologice pentru a cuantifica și analiza informațiile prezente. În timp ce aceste tipuri de sarcini erau exclusiv oamenilor de știință cu acces la computer, oricine înțelege Biologia și un procesor de foi de calcul ar putea să se angajeze în bioinformatică. Cu toate acestea, domeniul a progresat rapid de la începuturile sale. Acum, programe avansate și software-ul sunt create pentru a aborda o gamă diversă de probleme și să răspundă la întrebări care au fost anterior netestabil. Bioinformatica și biologia computațională sunt acum considerate termeni interschimbabili.

Bioinformatica majore

creșterea utilizării Bioinformatica în toate ramurile științei au crescut foarte mult cererea de Bioinformatica majors. Unele școli au creat programe interdisciplinare între departamentele lor de biologie și Informatică, care ajută la reducerea decalajului dintre cele două științe. Alte programe iau o porțiune specifică de bioinformatică în contextul științei predate. În multe programe de epidemiologie, de exemplu, Bioinformatica constituie un segment al cursurilor.

există mai multe domenii de studiu care încorporează Bioinformatica puternic. Proteomica, de exemplu, este știința clasificării și înțelegerii proteinelor și a originilor acestora. Computerele sunt necesare pentru a modela codul genetic, secvențierea aminoacizilor și structura 3-D a proteinelor. Folosind aceste modele, putem prezice chiar modul în care anumite proteine vor interacționa cu alte molecule. În cele din urmă, am putea fi capabili să modelăm un întreg organism și să studiem modul în care toate reacțiile au loc în organism. Același lucru este valabil și pentru Genetică și alte științe care se bazează pe prelucrarea ADN-ului. Înainte de computere, procesarea chiar și a unei mici porțiuni de ADN era nerealistă și ar dura ani umani, pur și simplu pe baza numărului mare de elemente implicate. Analiza ADN-ului, a proteinelor și a altor țesuturi de către computere se varsă și în alte specializări. Chiar și grade în justiție penală va necesita unele cunoștințe de Bioinformatica. Amprentarea și probele ADN reprezintă majoritatea probelor în multe cazuri penale, iar Bioinformatica este esențială pentru obținerea și validarea acestor dovezi.

multe diplome de bioinformatică sunt diplome de nivel absolvent, deoarece sunt necesare multe cunoștințe atât despre computere, cât și despre biologie pentru a înțelege software-ul complex de calculator și sistemele complexe de biologie. Cu toate acestea, câteva școli dezvoltă diplome de licență interdisciplinare în bioinformatică. Domeniul bioinformaticii se extinde rapid, de la măsurarea neuronilor din creier până la utilizarea computerelor pentru a urmări culturile. Ca atare, numărul de cariere care implică știința se extinde rapid.

cariere în bioinformatică

ca și în multe domenii ale științei, Bioinformatica poate fi pur academică sau poate fi combinată cu alte științe și aplicată industriei. Profesorii specializați în bioinformatică sunt relativ noi, deoarece accesul la computer pe scară largă a fost disponibil doar în ultimii 20 de ani cercetătorilor obișnuiți. Cu toate acestea, majoritatea școlilor cu programe de biologie prestigioase adaugă cursuri de bioinformatică. Profesorii și cercetările studiază o mare varietate de aplicații pentru bioinformatică la universități. Studiile variază de la simulări computerizate ale reacțiilor organice, la modelarea computerizată a proteinelor și toxinelor, la simulări ale populațiilor și evoluției. Aplicarea tehnologiei la biologie este atât de diversă încât majoritatea nu pot fi acoperite aici.

în industrie, Bioinformatica revoluționează multe industrii. Luați în considerare, de exemplu, industria agricolă. Botanicii și fermierii au avut nevoie de secole pentru a dezvolta culturile pe care le avem astăzi. Ei au făcut anterior acest lucru prin analizarea meticuloasă a culturii, selectarea soiurilor care au fost cele mai bune și reproducerea numai a celor mai bune. Acum, cu tehnologia bioinformatică, computerele pot fi instruite să analizeze genomul anumitor plante, să urmărească milioane de plante la un moment dat și să prezică care plante vor fi cele mai bune. Revoluțiile în inteligența artificială vor ajuta și accelera acest proces. Aceleași tipuri de beneficii sunt văzute de multe industrii.

industria farmaceutică se bazează foarte mult pe bioinformatică. Nu numai că au nevoie de oameni care să analizeze și să dezvolte medicamente actuale, dar au nevoie de gânditori de nivel următor care să poată dezvolta metode și software pentru a prezice reacțiile pe care le-ar costa anumite medicamente. Pe măsură ce puterea de calcul crește, numărul și tipurile de reacții care pot fi modelate cresc dramatic. Acest lucru ar putea însemna sfârșitul testării pe animale și o nouă eră a producției de droguri informate. Alte profesii medicale, inclusiv totul, de la medici la creatori de dispozitive biomedicale, îmbrățișează, de asemenea, tehnologia. Îngrijirea pacienților în spitale În acum urmărite prin metode dezvoltate în Bioinformatica, și poate îmbunătăți foarte mult monitorizarea furnizate de medici si spitale. Multe proceduri avansate de imagistică și teste de activitate electrică ale inimii și creierului necesită analize prin computere datorită naturii lor complexe.

una dintre primele profesii care utilizează Bioinformatica, epidemiologia, folosește încă tehnologia cât mai mult posibil astăzi. Recunoașterea și identificarea multor modele de boli comune ar fi încă un mister dacă nu pentru modelarea computerizată. Folosind computerele și datele colectate în domeniu, epidemiologii lucrează pentru a înțelege focarele de boli și modul în care ne putem reduce expunerea la boli transmisibile. Diverse programe software sunt concepute pentru a face totul, de la urmărirea locației geografice a focarelor, la evaluarea posibililor factori de risc pentru boală, până la urmărirea organismelor care provoacă boala și monitorizarea modului în care acestea evoluează. Acest lucru este realizat de producătorii vaccinului antigripal, care își ajustează în fiecare an formula pe baza mutațiilor așteptate la virusul gripal. Bioinformatica oferă baza pentru aceste estimări.

pe aceeași linie, mulți biologi ai populației urmăresc schimbările dintr-o populație de-a lungul timpului folosind computere și software specializat. În timp ce acest lucru însemna că un om de știință și-a introdus observațiile într-o foaie de calcul și a făcut un grafic, acum este mult mai avansat. Oamenii de știință pot măsura și observa modificările individuale ale unui genom în timp într-o populație folosind puterea avansată de procesare a computerelor. În timp ce macroevoluția poate dura milioane de ani, microevoluția se întâmplă în fiecare generație, iar oamenii de știință au documentat acum acest lucru cu ajutorul bioinformaticii. Pe o scară mai mare, oamenii de știință climatici folosesc bioinformatica pentru a face calcule mari despre impactul pe care anumite organisme îl au asupra mediului. Datorită analizei bioinformatice, știm acum că o mare majoritate a oxigenului pe care ne bazăm provine din algele din ocean. Această știință va continua să crească pe măsură ce tehnologia avansează și suntem capabili să creăm modele mai avansate și să procesăm și să colectăm mai multe date.