Bioinformática
La bioinformática o biología computacional es el estudio de grandes cantidades de información biológica. Se centra sobre todo en moléculas como el ADN. Se realiza sobre todo con la ayuda de ordenadores.
Modelo simplificado de una proteína que se encuentra en la superficie del virus de la gripe
Fundación
A medida que las especies de los seres vivos cambian con el tiempo, el ADN contenido en sus células cambia, a partir de la evolución. Si podemos extraer la información de los seres vivos actuales y compararlos entre sí, podemos ver qué seres vivos están más emparentados, de forma parecida a la comparación de dos ediciones de un libro, se puede pensar que los más parecidos son los más emparentados en el tiempo. De este modo, los biólogos pueden construir árboles genealógicos o filogenias. Al unir todos los árboles, se puede hacer un gran árbol que conecte a todos los seres vivos, lo que se llama el "Árbol de la Vida". La bioinformática es la integración de métodos matemáticos, estadísticos y computacionales para analizar datos biológicos, bioquímicos y biofísicos.
El proceso
Cualquier cosa que una célula pueda desear está almacenada en su ADN. Cuando una célula quiere construir una proteína, encuentra el trozo de ADN apropiado, hace una copia del mismo (llamada ARN) y utiliza las instrucciones de la copia para fabricar la proteína.
Las proteínas son la "maquinaria" de una célula. Pueden realizar muchas funciones, como el transporte, el soporte estructural, el movimiento y el metabolismo. Las proteínas están formadas por aminoácidos. Hay veinte aminoácidos diferentes que se utilizan para construir millones de moléculas de proteínas diferentes.
El principio de la bioinformática es que estas moléculas pueden estudiarse utilizando ordenadores para analizar las secuencias de ADN, ARN y aminoácidos a partir de las cuales se crean. Como hay tantas moléculas diferentes, la mejor manera que tenemos de entender cómo funciona todo el sistema es utilizar la bioinformática.
Informática en la bioinformática
Los químicos han desarrollado formas de entender la forma y el comportamiento de las moléculas pequeñas, utilizando el análisis matemático. Podrían utilizar ordenadores (o incluso sólo un lápiz y un papel) para estudiar estas moléculas. Además, el ADN contenido en una sola célula de un organismo es demasiado grande para ser leído por cualquier persona, y para comparar el ADN entre dos (o más) organismos, ya sea en el hermano y la hermana, o de una especie completamente diferente, se requiere comparar grandes cantidades de información para pequeñas (o grandes) diferencias. Los ordenadores son mucho más adecuados para este tipo de comparaciones, y los programadores informáticos han colaborado con los biólogos para crear bases de datos muy, muy grandes para almacenar toda la información sobre el ADN que se ha aprendido. Hoy en día, los bioquímicos intentan responder a estas preguntas sobre cada una de las células del cuerpo:
- ¿Cómo se une una determinada proteína a otra?
- ¿Qué proteínas se construirán a partir de una cadena específica de ADN?
- ¿Cómo puede utilizarse el ADN para frenar los trastornos y las enfermedades genéticas?
- ¿Cómo ha cambiado una célula a través de la evolución?
- ¿A qué enfermedades es especialmente vulnerable una persona, dados sus genes?
