הגדרת ביו-אינפורמטיקה
ביואינפורמטיקה היא יישום של טכנולוגיית חישוב לטיפול במאגר הצומח במהירות של מידע הקשור לביולוגיה מולקולרית. ביו-אינפורמטיקה משלבת תחומי לימוד שונים, כולל מדעי המחשב, ביולוגיה מולקולרית, ביוטכנולוגיה, סטטיסטיקה והנדסה. זה שימושי במיוחד לניהול וניתוח קבוצות גדולות של נתונים, כמו אלה שנוצרים על ידי תחומי הגנומיקה והפרוטאומיקה.
שוברים למטה ביואינפורמטיקה
בעוד תחום הביואינפורמטיקה קיים מזה עשרות שנים, הזרז לצמיחתו המהירה באלף הנוכחי הגיע מפרויקט הגנום האנושי, פרויקט מחקר מדעי בינלאומי שהושלם באפריל 2003 והפך לראשונה לתכנית הגנטית השלמה של בן אדם.
יישומי ביואינפורמטיקה
ביואינפורמטיקה מוצאת שימוש במספר גדל והולך של תחומים, כמו רצף גנים, מחקרי ביטוי גנים וגילוי תרופות. לדוגמה, ברפואה ניתן להשתמש בביואינפורמטיקה לזיהוי קשרים בין מחלות ספציפיות לבין רצפי הגנים הגורמים להם. תחום הפרמקוגנומיקה משתמש בנתוני ביואינפורמטיקה כדי להתאים טיפולים רפואיים לחולים הנוטלים אותם, על סמך ה- DNA שלהם. ניתן להשתמש בביואינפורמטיקה גם לפיתוח חיסונים יעילים יותר באמצעות פיתוח נוגדנים חדשים וחזקים יותר.
מטרות הביואינפורמטיקה
לתחום הביואינפורמטיקה שלוש מטרות עיקריות: לארגן קצוות עצומים של נתונים ביולוגיים מולקולריים בצורה יעילה; לפתח כלים המסייעים בניתוח נתונים כאלה; ולפרש את התוצאות בצורה מדויקת ומשמעותית. עלייתם והעלייה המהירה של הביואינפורמטיקה נבעו מהעליות האדירות בכוח המחשוב וטכנולוגיית המעבדה בשנים האחרונות. התקדמות זו אפשרה לעבד ולנתח את המידע הדיגיטלי - DNA, גנים וגנום - בלב החיים עצמם.
מכיוון שניתן להשתמש בביואינפורמטיקה בכל מערכת בה ניתן לייצג מידע באופן דיגיטלי, ניתן ליישם אותה על פני כל קשת האורגניזמים החיים, מתאים בודדים למערכות אקולוגיות מורכבות.
כדי לקבל מושג על הכמויות המדהימות של נתונים ומידע שביו-אינפורמטיקה נאלצת להתמודד איתם, שקול את הגנום האנושי. גנום הוא מערך ה- DNA השלם של האורגניזם. מולקולות DNA עשויות משני גדילים מפותלים, מזווגים, וכל גדיל עשוי בסיסי נוקליאוטידים - אדנין (A), תימין (T), גואנין (G) וציטוזין (C). הגנום האנושי מכיל כ -3 מיליארד מזוגות הבסיס הללו. רצף הגנום היה כרוך בחישוב הסדר המדויק של כל 3 מיליארד נוקליאוטידים ה- DNA הללו, הישג שלא היה אפשרי ללא כמויות אדירות של כוח מחשוב.
