Bioinformática/ˌbaɪ.oʊˌɪnfərˈmætɪks/(Acerca de esta escucha) es un campo interdisciplinario que crea técnicas y dispositivos de programación para la comprensión de la información natural. Como campo interdisciplinario de la ciencia, la bioinformática se une a la ciencia, la ingeniería de software, el diseño de datos, la aritmética y las mediciones para descomponer y descifrar la información natural. La bioinformática se ha utilizado para exámenes in silico de investigaciones orgánicas utilizando procedimientos científicos y fácticos.

La bioinformática incorpora exámenes orgánicos que utilizan la programación de PC como una característica de su técnica, al igual que una investigación particular “tuberías” que se utilizan una y otra vez, especialmente en el campo de la genómica. Los empleos regulares de la bioinformática incorporan la prueba distintiva de las cualidades de los solicitantes y los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP). Con frecuencia, esa prueba distintiva se hace con el fin de comprender mejor la premisa hereditaria de la enfermedad, los ajustes notables, las propiedades atractivas (especialmente en las especies agrarias) o los contrastes entre las poblaciones. De una manera menos adecuada, la bioinformática intenta además comprender los estándares jerárquicos dentro de las sucesiones nucleicas corrosivas y proteicas, llamadas proteómicas[1].

Presentación

La bioinformática se ha convertido en una pieza importante de numerosas regiones de la ciencia. En la ciencia atómica de prueba, las estrategias bioinformáticas, por ejemplo, la preparación de cuadros y banderas, permiten extraer resultados útiles de una gran cantidad de información cruda. En el campo de las cualidades hereditarias, ayuda a secuenciar y aclarar los genomas y sus cambios observados. Asume un trabajo en la minería de contenidos de la escritura natural y el mejoramiento de ontologías naturales y de calidad para clasificar y cuestionar la información orgánica. También asume un trabajo en el examen de la calidad y la articulación de las proteínas y las directrices. Los aparatos de bioinformática ayudan a contrastar, investigar y traducir la información hereditaria y genómica, y sobre todo a comprender las partes transformadoras de la ciencia atómica. A un nivel cada vez más integrador, examina e indexa las vías y sistemas orgánicos que constituyen una parte importante de la ciencia de los marcos. En la ciencia básica, ayuda en la reproducción y demostración del ADN,[2] ARN,[2][3] proteínas[4] así como de las interacciones biomoleculares.[5][6][7][8]

Historia

Verificablemente, el término bioinformática no significaba lo que implica hoy en día. Paulien Hogeweg y Ben Hesper lo escribieron en 1970 para aludir a la investigación de formas de datos en sistemas bióticos.[9][10][11] Esta definición establece a la bioinformática como un campo paralelo a la química natural (la investigación de formas de mezclas en sistemas orgánicos).[9]

Agrupaciones

Las agrupaciones de material hereditario se utilizan de vez en cuando en la bioinformática y son más sencillas de supervisar utilizando ordenadores personales que físicamente.

Los ordenadores personales se volvieron fundamentales en la ciencia subatómica cuando las agrupaciones de proteínas se hicieron accesibles después de que Frederick Sanger decidiera la disposición de la insulina a mediados de la década de 1950. Contrastar los diferentes arreglos físicamente resultó ser ilógico. Una pionera en este campo fue Margaret Oakley Dayhoff[12], quien acumuló una de las principales bases de datos de agrupación de proteínas, que en un principio se distribuyó en forma de libros[13] y encabezó las técnicas para la disposición de la sucesión y la evolución subatómica[14]. Otro de los primeros partidarios de la bioinformática fue Elvin A. Kabat, quien encabezó la investigación de la agrupación natural en 1970 con sus minuciosos volúmenes de arreglos inmunológicos descargados con Tai Te Wu en algún lugar del rango de 1980 y 1991[15].

Objetivos

Para ponderar cómo se ajustan los típicos ejercicios celulares en las diversas expresiones de la enfermedad, la información orgánica debe ser unida para enmarcar una imagen completa de estos ejercicios. En consecuencia, el campo de la bioinformática se ha desarrollado hasta tal punto que el encargo más apremiante actualmente incluye el examen y la elucidación de diferentes tipos de información. Esto incorpora agrupaciones de nucleótidos y aminoácidos corrosivos, áreas de proteínas y estructuras de proteínas[16]. El procedimiento real de disección y traducción de la información es aludido como ciencia computacional. Subenseñanzas significativas dentro de la bioinformática y la ciencia computacional incluyen:

Mejora y ejecución de programas de PC que permiten el acceso productivo, el uso y la ejecución de diferentes tipos de datos.

Avance de nuevos cálculos (ecuaciones científicas) y estimaciones factuales que estudian las conexiones entre los individuos a partir de enormes índices de información. Por ejemplo, hay estrategias para encontrar una cualidad dentro de un arreglo, para anticipar la estructura de la proteína o potencialmente funcionar, y para agrupar las agrupaciones de proteínas en grupos de sucesiones relacionadas.

El objetivo esencial de la bioinformática es ampliar la comprensión de las formas orgánicas. Lo que la separa de las diferentes metodologías, sea como fuere, es su atención en la creación y aplicación de sistemas concentrados computacionalmente para lograr este objetivo. Los modelos incluyen el reconocimiento de diseños, la extracción de información, los cálculos de IA y la representación. Los esfuerzos significativos de exploración en este campo incorporan la disposición, el descubrimiento de la calidad, la recolección del genoma, la configuración de medicamentos, la divulgación de tranquilizantes, la disposición de la estructura de la proteína, la previsión de la estructura de la proteína, la expectativa de la calidad de la articulación y de las conexiones proteína-proteína, las reflexiones sobre la afiliación del genoma, la demostración del avance y la división/mitosis celular.

La bioinformática implica ahora la creación y la progresión de bases de datos, cálculos, métodos computacionales y factuales, e hipótesis para atender a las cuestiones formales y de fondo que surgen de la administración y el examen de la información natural.

En el curso de los últimos decenios, las rápidas mejoras en la investigación genómica y otros avances en la investigación atómica y los avances en los datos se han consolidado para proporcionar una enorme cantidad de datos identificados con la ciencia subatómica. La bioinformática es el nombre que se da a estos enfoques científicos y de registro utilizados para reunir la comprensión de los procedimientos orgánicos.

Los ejercicios regulares de bioinformática incorporan el mapeo y la descomposición de las sucesiones de ADN y proteínas, el ajuste de las agrupaciones de ADN y proteínas para observarlas, y la elaboración y el estudio de modelos tridimensionales de las estructuras de las proteínas.

Conexión a diferentes campos

La bioinformática es un campo de la ciencia que es como todavía particular del cálculo orgánico, mientras que se ve frecuentemente como sinónimo de ciencia computacional. El cálculo natural utiliza la bioingeniería y la ciencia para fabricar ordenadores personales orgánicos, mientras que la bioinformática utiliza el cálculo para obtener ciencia con mayor probabilidad. La bioinformática y la ciencia computacional incluyen la investigación de la información orgánica, especialmente el ADN, el ARN y las agrupaciones de proteínas. El campo de la bioinformática experimentó un desarrollo peligroso a partir de mediados del decenio de 1990, impulsado en gran medida por la Tarea del Genoma Humano y por los rápidos avances en la innovación de la secuenciación del ADN.

Desglosar la información natural para crear datos importantes incluye componer y ejecutar programas de programación que utilizan cálculos a partir de hipótesis de diagramas, conciencia hecha por el hombre, minería de información de registro delicado, preparación de imágenes y reproducción de PC. Así, los cálculos se basan en establecimientos hipotéticos, por ejemplo, aritmética discreta, hipótesis de control, hipótesis de marco, hipótesis de datos y conocimientos.

La secuenciación del ADN

Artículo principal: Secuenciación del ADN

Antes de que las sucesiones puedan ser desglosadas, deben ser obtenidas del modelo de banco de información del Genbank. La secuenciación del ADN es todavía un asunto no menor ya que la información cruda puede ser bulliciosa o atormentada por la señal de impotencia. Se han hecho cálculos para la base que requieren las diferentes formas de ensayo para tratar con la secuenciación de ADN.

El acuerdo se reúne

Artículo principal: Reunión de la sucesión

La mayoría de los procedimientos de secuenciación de ADN producen cortas partes de agrupamiento que deben ser amasadas para obtener la calidad total o los arreglos del genoma. El supuesto método de secuenciación por escopeta (que fue utilizado, por ejemplo, por la Fundación para la Exploración Genómica (TIGR) para suceder al genoma bacteriano principal, Haemophilus influenzae)[19] produce la disposición de un gran número de pequeñas partes de ADN (que van de 35 a 900 nucleótidos de longitud, dependiendo de la innovación en la secuenciación). Las partes de la cubierta de la negociación y cuando se ajusta adecuadamente por un genoma se reúne un programa, puede ser utilizado para reproducir el genoma total. La secuenciación por escopeta arroja información de agrupamiento rápidamente, sin embargo la tarea de recolectar las partes puede ser muy confusa para genomas más grandes. Para un genoma tan enorme como el genoma humano, puede tomar numerosos y largos períodos de tiempo de CPU en una memoria enorme, PCs multiprocesadores para amasar las secciones, y la posterior reunión, en su mayor parte, contiene varios agujeros que deben ser llenados más tarde. La secuenciación por escopeta es la técnica para decidir a todos los efectos todos los genomas secuenciados hoy en día [¿cuándo?], y los cálculos de los conjuntos de genomas son un territorio básico de la bioinformática examinar.

Véase igualmente: investigación de agrupamiento, minería de sucesión, instrumento de perfilado de arreglos y tema de sucesión

Explicación del genoma

Artículo fundamental: Expectativa de calidad

En cuanto a la genómica, el comentario es el camino para denotar las cualidades y otros aspectos naturales destacados en una agrupación de ADN. Este procedimiento debería ser computarizado a la luz del hecho de que la mayoría de los genomas son demasiado enormes para considerar siquiera la posibilidad de anotar a mano, también el deseo de comentar cuantos genomas se puedan esperar según las circunstancias, ya que el ritmo de la secuenciación se ha detenido para representar un cuello de botella. Se puede concebir una explicación por la forma en que las cualidades tienen un conspicuo comienzo y parada de distritos, a pesar de que la sucesión precisa que se encuentra en estas áreas puede cambiar entre las cualidades.

La descripción principal de un marco de explicación del genoma de gran alcance fue distribuida en 1995 [19] por el grupo del Establecimiento para la Exploración Genómica que llevó a cabo la secuenciación completa primaria y la investigación del genoma de un ser vivo libre, la bacteria Haemophilus influenzae[19]. Owen White planificó y ensambló un marco de productos para distinguir las cualidades que codifican todas las proteínas, mover los ARN, los ARN ribosómicos (y diferentes locales) y hacer las asignaciones utilitarias iniciales. La mayoría de los marcos de explicación del genoma actuales funcionan también, pero los proyectos accesibles para la investigación del ADN genómico, por ejemplo, el programa GeneMark preparado y utilizado para descubrir las cualidades de codificación de las proteínas en el Haemophilus influenzae, cambian y mejoran continuamente.

Siguiendo los objetivos que la Empresa del Genoma Humano dejó para cumplir después de su conclusión en 2003, apareció otra empresa creada por la Fundación Nacional de Exploración del Genoma Humano de los Estados Unidos. La supuesta empresa ENCODE es un surtido de información orientada a la comunidad de los componentes prácticos del genoma humano que utiliza innovaciones de vanguardia en materia de secuenciación del ADN y grupos de azulejos genómicos, avances listos para producir naturalmente mucha información a un costo por base drásticamente disminuido, sin embargo con una exactitud (error de llamada de base) y una constancia similares (error de unión).