Bioinformática/ˌbaɪ.oʊˌɪnfərˈmætɪks/(Sobre este soundlisten) é um campo interdisciplinar que cria técnicas e dispositivos de programação para a compreensão da informação natural. Como um campo interdisciplinar da ciência, a bioinformática une ciência, engenharia de software, desenho de dados, aritmética e medições para decompor e decifrar informação natural. A bioinformática tem sido utilizada em exames silicológicos de inquéritos orgânicos, utilizando procedimentos científicos e factuais.

A bioinformática incorpora exames orgânicos que utilizam programação de PC como característica de sua técnica, assim como uma investigação particular “pipelines” que são repetidamente utilizados, especialmente no campo da genômica. Os empregos regulares da bioinformática incorporam a prova diferenciada das qualidades dos candidatos e dos polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs). Frequentemente, tal prova diferenciadora é feita com o objetivo de melhor compreender a premissa hereditária do mal, ajustes notáveis, propriedades atrativas (esp. em espécies agrárias), ou contrastes entre populacões. De forma menos adequada, a bioinformática tenta ainda compreender os padrões hierárquicos dentro das sucessões nucleicas corrosivas e proteômicas, chamadas proteômicas [1].

Apresentação

A bioinformática tornou-se uma peça significativa de numerosas regiões da ciência. Na ciência atômica de teste, as estratégias de bioinformática, por exemplo, imagem e preparação de bandeira permitem extrair resultados úteis a partir de muita informação bruta. No campo das qualidades hereditárias, ela ajuda no sequenciamento e esclarecimento de genomas e suas alterações observadas. Assume um trabalho na mineração do conteúdo da escrita natural e na melhoria de ontologias naturais e de qualidade para classificar e questionar informações orgânicas. Assume também um trabalho no exame da qualidade e articulação e diretrizes protéicas. Os aparelhos bioinformáticos ajudam a contrastar, investigar e traduzir informações hereditárias e genômicas e ainda mais na compreensão das partes transformadoras da ciência atômica. A um nível cada vez mais integrativo, examina e indexa as vias e sistemas orgânicos que são uma peça significativa da ciência de enquadramento. Na ciência básica, ela ajuda na reprodução e demonstração do DNA,[2] RNA,[2][3] proteínas[4] assim como as interações biomoleculares[5][6][7][8].

História

Verificávelmente, o termo bioinformática não significava o que ele implica hoje. Paulien Hogeweg e Ben Hesper foram seus autores em 1970 para aludir à investigação de formas de dados em sistemas bióticos[9][10][11] Esta definição define a bioinformática como um campo paralelo à química natural (a investigação de formas de mistura em sistemas orgânicos)[9].

Agrupamentos

Agrupamentos de material hereditário são de vez em quando utilizados em bioinformática e são mais simples de supervisionar a utilização de PCs do que fisicamente.

Os PCs tornaram-se fundamentais na ciência sub-atômica quando os grupos de proteínas ficaram acessíveis depois que Frederick Sanger decidiu o arranjo da insulina em meados dos anos 50. Contrastar diferentes arranjos fisicamente revelou-se ilógico. Uma pioneira no campo foi Margaret Oakley Dayhoff[12]. Ela acumulou uma das principais bases de dados de agrupamento de proteínas, inicialmente distribuída como livros[13] e liderou técnicas de arranjo sucessório e evolução sub-atômica[14]. Outro defensor inicial da bioinformática foi Elvin A. Kabat, que liderou a investigação de agrupamento natural em 1970 com seus volumes completos de arranjos de imunizadores descarregados com Tai Te Wu em algum lugar na faixa de 1980 e 1991[15].

Objetivos

Para ponderar como os exercícios celulares típicos são ajustados em várias doenças expressas, as informações orgânicas devem ser unidas para enquadrar uma imagem completa destes exercícios. Conseqüentemente, o campo da bioinformática tem se desenvolvido a tal ponto que a maior parte dos exercícios de compressão atualmente inclui o exame e a elucidação de diferentes tipos de informação. Isto incorpora agrupamentos de nucleotídeos e amino corrosivos, áreas proteicas e estruturas protéicas[16]. O procedimento real de dissecar e traduzir informações é aludido como ciência computacional. Sub-ensinos significativos dentro da bioinformática e ciência computacional incluem:

Aperfeiçoamento e execução de programas de PC que possibilitam o acesso produtivo a, uso e executivos de, diferentes tipos de dados

Avanço de novos cálculos (equações científicas) e estimativas factuais que fazem a conexão entre indivíduos a partir de enormes índices informativos. Por exemplo, existem estratégias para encontrar uma qualidade dentro de um arranjo, para antecipar a estrutura proteica ou o potencial de trabalho e para agrupar os grupos proteicos em grupos de sucessões relacionadas.

O objetivo essencial da bioinformática é expandir a compreensão das formas orgânicas. O que a separa de diferentes metodologias, seja como for, é sua atenção na criação e aplicação de sistemas concentrados computacionalmente para atingir este objetivo. Os modelos incluem reconhecimento de design, mineração de informação, cálculos de IA e representação. Explorações significativas no campo incorporam arranjo, descoberta da qualidade, coleta de genomas, configuração de medicamentos, tranqüilização da divulgação, arranjo da estrutura proteica, previsão da estrutura proteica, expectativa de articulação de qualidade e conexões proteína-proteína, filiação a genomas, demonstração de avanço e divisão/mitose celular.

A bioinformática envolve agora a criação e progressão de bases de dados, cálculos, métodos computacionais e factuais, e hipóteses para cuidar de questões formais e descendentes emergentes da administração e exame de informações naturais.

No decorrer das últimas décadas, os rápidos avanços na pesquisa genômica e em outras pesquisas atômicas e os avanços nos dados consolidaram-se para fornecer uma enorme medida dos dados identificados com a ciência sub-atômica. Bioinformática é o nome dado a essas abordagens científicas e registradoras utilizadas para reunir a compreensão dos procedimentos orgânicos.

Exercícios regulares em bioinformática incorporam o mapeamento e quebra das sucessões de DNA e proteínas, ajustando o DNA e agrupamentos protéicos para olhar para eles, e fazendo e pesquisando modelos em 3-D de estruturas protéicas.

Conexão com diferentes campos

A bioinformática é um campo da ciência que é como ainda particular do cálculo orgânico, enquanto é freqüentemente visto como sinônimo de ciência computacional. O cálculo natural utiliza a bioengenharia e a ciência para fabricar PCs orgânicos, enquanto que a bioinformática utiliza o cálculo para obter mais ciência. A bioinformática e a ciência computacional incluem a investigação de informações orgânicas, especialmente DNA, RNA e grupos de proteínas. O campo da bioinformática experimentou um desenvolvimento perigoso a partir de meados da década de 1990, impulsionado em grande parte pela tarefa do genoma humano e por avanços rápidos na inovação do seqüenciamento de DNA.

A quebra de informações naturais para criar dados importantes inclui a composição e execução de programas de programação que utilizam cálculos de hipóteses de diagramas, consciência humana, registro delicado de mineração de informações, preparação de imagens e reprodução de computadores. Assim, os cálculos se baseiam em estabelecimentos hipotéticos, por exemplo, aritmética discreta, hipótese de controle, hipótese de estrutura, hipótese de dados e insights.

Sequenciamento de DNA

Artigo principal: Sequenciamento de DNA

Antes que as sucessões possam ser decompostas, elas devem ser obtidas a partir do modelo de banco de informações de estoque do Genbank. O sequenciamento de DNA é ainda uma questão não menor, pois as informações brutas podem ser boisterous ou torturadas pelo sinal impotente. Cálculos foram produzidos para base que requerem as diferentes formas de seqüenciamento de DNA.

Arranjos se reúnem

Artigo principal: Reunião de sucessão

A maioria dos procedimentos de sequenciamento de DNA produzem pequenas partes do agrupamento que devem ser reunidas para obter a qualidade total ou arranjos do genoma. O suposto método de seqüenciamento de espingarda (que foi utilizado, por exemplo, pela The Foundation for Genomic Exploration (TIGR) para suceder o genoma bacteriano principal, Haemophilus influenzae)[19] produz os arranjos de um grande número de pequenas partes de DNA (indo de 35 a 900 nucleotídeos de comprimento, dependendo da inovação do seqüenciamento). As partes das barganhas cobrem e quando ajustadas apropriadamente por um genoma reúnem um programa, podem ser utilizadas para reproduzir o genoma total. O seqüenciamento por arma de fogo produz informações de agrupamento rapidamente, porém o empreendimento de coleta das partes pode ser muito confundido para genomas maiores. Para um genoma tão grande quanto o genoma humano, pode levar vários períodos longos de tempo de CPU em uma memória enorme, PCs multiprocessadores para acumular as seções, e os subseqüentes se reúnem, em sua maioria, contém vários buracos que devem ser preenchidos posteriormente. O seqüenciamento por arma de fogo é a técnica de decisão para todos os fins e propósitos, todos os genomas seqüenciados hoje [quando?], e o genoma se reúne os cálculos são um território básico de exame bioinformático.

Veja também: investigação de agrupamento, mineração sucessória, instrumento de perfil de arranjo e tema sucessório

Explicação do genoma

Artigo fundamental: Expectativa de qualidade

Em relação à genômica, o comentário é o caminho para denotar as qualidades e outros destaques naturais em um agrupamento de DNA. Este procedimento deve ser informatizado, tendo em vista que a maioria dos genomas são enormes demais para se considerar até mesmo a anotação à mão, também o anseio de comentar sobre tantos genomas quanto seria de se esperar nas circunstâncias, pois o ritmo de seqüenciamento parou para representar um gargalo. Uma explicação se torna concebível pela forma como as qualidades têm um início e uma parada notáveis dos distritos, apesar de a sucessão precisa encontrada nessas áreas poder mudar entre as qualidades.

A principal representação de uma estrutura de explicação do genoma de longo alcance foi distribuída em 1995 [19] pelo grupo do The Establishment for Genomic Exploration que executou a seqüência primária completa e investigação do genoma de um ser vivo livre, a bactéria Haemophilus influenzae [19]. Owen White planejou e montou uma estrutura de produto para distinguir as qualidades que codificam todas as proteínas, mover RNAs, RNAs ribossômicos (e diferentes locais) e fazer tarefas utilitárias iniciais. A maioria das estruturas atuais de explicação do genoma também funciona, porém os projetos acessíveis para investigação do DNA genômico, por exemplo, o programa GeneMark preparado e utilizado para descobrir qualidades codificadoras de proteínas em Haemophilus influenzae, estão mudando e melhorando continuamente.

Seguindo os objetivos que o Empreendimento do Genoma Humano deixou de cumprir após sua conclusão em 2003, surgiu outro empreendimento criado pela National Human Genome Exploration Foundation nos Estados Unidos. O suposto empreendimento ENCODE é um conjunto de informações orientadas à comunidade dos componentes práticos do genoma humano que utiliza inovações de sequenciamento de DNA de última geração e clusters de mosaicos genômicos, avança pronto para produzir naturalmente muita informação a um custo por base drasticamente diminuído, porém com uma exatidão (erro de chamada de base) e constância semelhantes (juntem-se erroneamente).