La genómica es una rama de la genética que estudia los cambios a gran escala en los genomas de los organismos. La genómica y su subcampo de la transcriptómica, que estudia los cambios genómicos en el ARN que se transcribe a partir del ADN, estudia que muchos genes son una vez. La genómica también puede implicar leer y alinear secuencias muy largas de ADN o ARN. Analizar e interpretar tales datos complejos a gran escala requiere la ayuda de computadoras. La mente humana, magnífica como es, es incapaz de manejar tanta información. La bioinformática es un campo híbrido que combina el conocimiento de la biología y el conocimiento de la ciencia de la información, que es un subcampo de la informática.
Los genomas contienen mucha información
Los genomas de los organismos son muy grandes Se estima que el genoma humano tiene tres mil millones de pares de bases que contienen alrededor de 25,000 genes. A modo de comparación, se estima que la mosca de la fruta tiene 165 mil millones de pares de bases que contienen 13,000 genes. Además, un subcampo de la genómica llamado transcriptómica estudia qué genes, entre las decenas de miles en un organismo, se activan o desactivan en un momento dado, a través de múltiples puntos de tiempo y múltiples condiciones experimentales en cada punto de tiempo. En otras palabras, los datos "ómicos" contienen grandes cantidades de información que la mente humana no puede captar sin la ayuda de métodos computacionales en bioinformática.
Datos biológicos
La bioinformática es importante para la investigación genética porque genética los datos tienen un contexto El contexto es biología. Las formas de vida tienen ciertas reglas de comportamiento. Lo mismo se aplica a tejidos y células, genes y proteínas. Interactúan de ciertas maneras y se regulan entre sí de ciertas maneras. Los datos complejos a gran escala que se generan en genómica no tendrían sentido sin el conocimiento contextual de cómo funcionan las formas de vida. Los datos generados por la genómica pueden analizarse con los mismos métodos utilizados por ingenieros y físicos que estudian los mercados financieros y la fibra óptica, pero analizar los datos de una manera que tenga sentido requiere el conocimiento de la biología. Por lo tanto, la bioinformática se convirtió en un valioso campo de conocimiento híbrido.
Crunch miles de números
El cálculo numérico es una forma de decir que uno está haciendo cálculos. La bioinformática es capaz de procesar decenas de miles de números en pocos minutos, dependiendo de qué tan rápido la computadora pueda procesar la información. La investigación de Omics utiliza computadoras para ejecutar algoritmos (cálculos matemáticos) a gran escala para encontrar patrones en grandes conjuntos de datos. Los algoritmos comunes incluyen funciones como la agrupación jerárquica (ver referencia 3) y el análisis de componentes principales. Ambas son técnicas para encontrar relaciones entre muestras que tienen muchos factores en ellas. Esto es similar a determinar si ciertos grupos étnicos son más comunes entre dos secciones de una guía telefónica: los apellidos que comienzan con una A versus los apellidos que comienzan con una B.
Systems Biology
Bioinformática ha hecho posible estudiar cómo un sistema que tiene miles de partes móviles se comporta al nivel de todas las partes que se mueven a la vez. Es como ver una bandada de pájaros volar al unísono o un banco de peces nada al unísono. Anteriormente, los genetistas solo estudiaban un gen a la vez. Aunque ese enfoque todavía tiene una cantidad increíble de mérito y continuará haciéndolo, la bioinformática ha permitido nuevos descubrimientos. La biología de sistemas es una aproximación al estudio de un sistema biológico mediante la cuantificación de múltiples partes móviles, como el estudio de la velocidad colectiva de diferentes grupos de aves que vuelan como una gran bandada que se desvía.
