تعريف المعلومات البيولوجية
المعلوماتية الحيوية هي تطبيق التكنولوجيا الحاسوبية للتعامل مع المستودع المتنامي بسرعة للمعلومات المتعلقة بالبيولوجيا الجزيئية. تجمع المعلومات البيولوجية بين مجالات الدراسة المختلفة ، بما في ذلك علوم الكمبيوتر والبيولوجيا الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية والإحصاء والهندسة. إنه مفيد بشكل خاص لإدارة وتحليل مجموعات كبيرة من البيانات ، مثل تلك التي تم إنشاؤها بواسطة حقول الجينوم والبروتينات.
كسر أسفل المعلومات البيولوجية
على الرغم من وجود مجال المعلوماتية الحيوية لعقود من الزمن ، فإن العامل المساعد لنموه السريع في الألفية الحالية جاء من مشروع الجينوم البشري ، وهو مشروع بحث علمي دولي هام تم الانتهاء منه في أبريل 2003 والذي أتاح لأول مرة المخطط الوراثي الكامل ل كائن بشري.
تطبيقات المعلوماتية الحيوية
المعلوماتية الحيوية تجد التطبيق في عدد متزايد من المناطق ، مثل التسلسل الجيني ، دراسات التعبير الجيني واكتشاف المخدرات. على سبيل المثال ، في الطب ، يمكن استخدام المعلوماتية الحيوية لتحديد الروابط بين أمراض معينة وتسلسل الجينات التي تسببها. يستخدم مجال علم الصيدلة الجيني بيانات المعلومات الحيوية لتخصيص العلاجات الطبية للمرضى الذين يتناولونها ، بناءً على الحمض النووي الخاص بهم. يمكن أيضًا استخدام المعلوماتية الحيوية لتطوير لقاحات أكثر فعالية من خلال تطوير أجسام مضادة جديدة أقوى.
أهداف المعلوماتية الحيوية
يحتوي مجال المعلوماتية الحيوية على ثلاثة أهداف رئيسية: تنظيم تفاعلات واسعة من بيانات البيولوجيا الجزيئية بطريقة فعالة ؛ لتطوير الأدوات التي تساعد في تحليل هذه البيانات ؛ وتفسير النتائج بدقة وذات مغزى. يعود ظهور المعلوماتية الحيوية والارتفاع السريع فيها إلى الزيادات الهائلة في طاقة الحوسبة وتكنولوجيا المختبرات في السنوات الأخيرة. هذه التطورات جعلت من الممكن معالجة وتحليل المعلومات الرقمية - الحمض النووي والجينات والجينومات - في قلب الحياة نفسها.
نظرًا لأنه يمكن استخدام المعلوماتية الحيوية في أي نظام يمكن فيه تمثيل المعلومات رقميًا ، فيمكن تطبيقها على كامل نطاق الكائنات الحية ، من خلايا وحيدة إلى أنظمة بيئية معقدة.
للحصول على فكرة عن الكميات الهائلة من البيانات والمعلومات التي يجب أن تتعامل معها المعلوماتية الحيوية ، خذ في الاعتبار الجينوم البشري. الجينوم هو مجموعة كاملة من الحمض النووي للكائن الحي. تتكون جزيئات الحمض النووي من اثنين من خيوط التواء ، المزدوجة ، وكل حبلا مصنوع من قواعد النوكليوتيدات - الأدينين (A) ، الثيمين (T) ، الجوانين (G) ، والسيتوزين (C). يحتوي الجينوم البشري على حوالي 3 مليارات من هذه الأزواج الأساسية. تضمن تسلسل الجينوم معرفة الترتيب الدقيق لكل 3 مليارات من النيوكليوتيدات الموجودة في الحمض النووي ، وهو عمل لم يكن ممكنا بدون كميات هائلة من القدرة الحاسوبية.
