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O que é a Bioinformática?



Olá pessoal, tudo bem? Nesta edição do PET Redação iremos aprender um pouco sobre uma ciência que vem crescendo bastante nos últimos anos, o nome dela é Bioinformática. Então vamos lá, peguem o papel e a caneta ou só se ajeitem na cadeira e vamos para a matéria!!

O que é a Bioinformática?

            A Bioinformática é um campo interdisciplinar, pois é nada mais nada menos do que a fusão da biologia com a informática. Alguns consideram essa fusão como o “casamento perfeito”. Você já assistiu algum filme da saga Jurassic Park? Ou então já viu uma daquelas simulações de como um vírus ou espécie de animal se reproduz em algum tipo de cenário?  Nestes exemplos a bioinformática, de um jeito sútil, está presente e muito bem apresentada. A bioinformática atua em parceria com a ciência da computação, estatística, matemática e engenharias para analisar, interpretar e processar dados biológicos. Basicamente imaginem todo poder que a computação possui focado em agrupar e analisar dados biológicos. Desta maneira os cientistas podem usufruírem diferentes ferramentas e tecnologias para facilitar e analisar pesquisas.

Como surgiu a interação entre biologia e informática?

Mas agora vamos ver como surgiu essa interação tão curiosa e ao mesmo tempo poderosa, se pensarmos e analisarmos o quanto nossa sociedade evoluiu nos últimos anos nós podemos perceber que conseguimos a possibilidade de reunir muita informação e isso não foi diferente na biologia. Há alguns anos os resultados de pesquisas em genômica, proteômica, transcriptoma, metabolômica e fenômica, por exemplo, resultam em um número considerável de dados biológicos. E estes dados devem passar um processo de análise dos cientistas pois depois de agrupados com a maneira correta vão resultar em informações úteis (não podemos esquecer da imagem explicativa da diferença de um dado para uma informação)

Dados são a nossa informação bruta, podemos ter dados, mas eles não nos dizem nada, pelo menos até que sejam polidos e então depois de organizados conseguimos traduzi-los e consequentemente liga-los gerando conhecimento a partir de informações e assim por diante…

Para que seja possível os cientistas analisarem então esse grande número de dados é preciso nos tempos atuais que façam o uso de máquinas de análise computacional. E com isso também existe um crescimento pela demanda de ferramentas e métodos de análise, gerenciamento, visualização, integração e modelagem de dados biológicos. Por esse motivo a bioinformática é uma ciência em crescimento pelo desenvolvimento de ferramentas mais otimizadas.

Importância/Missão/Função da Bioinformática?

Desde o seu surgimento a onde a bioinformática está mais ligada é a área molecular como a análise de sequências genéticas e de DNA, o funcionamento de estruturas e funções de proteínas, regulação e expressão genética. Por exemplo dados sobre proteínas e ácidos nucléicos das espécies e populações fornecem uma grande base para estudos que nos levam a novos entendimentos da evolução e história natural da vida neste mundo usando uma abordagem bioinformática.

Essa nova ciência assim como as outras possui algumas missões ou tarefas, se preferirem, como a análise de informações de sequências que envolvem a identificação de genes nas sequências de DNA de vários organismos. Também, a identificação de famílias de sequências relacionadas e o desenvolvimento de modelos, alinhando sequências e gerando árvores filogenéticas para examinar as possíveis relações evolutivas. O trabalho de encontrar todos os genes e proteínas de um genoma a partir da sequência X de aminoácidos e prever locais ativos nas estruturas de proteínas é também da bioinformática.

Então basicamente suas funções são:

  • Desenvolvimento de novos algoritmos e estatísticas;
  • Análise e interpretação de vários tipos de dados biológicos;
  • Desenvolvimento e implementação de ferramentas que permitem acesso e gerenciamento eficientes de diferentes tipos de informações.
  • Análise de sequência que inclui alinhamento de sequência, pesquisa em banco de dados, descoberta de motivos e padrões, descoberta de genes e promotores, reconstrução de relações evolutivas e montagem e comparação de genoma.
  • Análises estruturais que incluem análise, comparação, classificação e previsão de proteínas e estruturas de ácidos nucleicos.
  • Análise funcional que inclui perfil de expressão gênica, previsão de interação proteína-proteína, previsão de localização subcelular, reconstrução e simulação de vias metabólicas.

Para alcançar esses objetivos nós devemos possuir ferramentas adequadas como:

  • Bases de dados biológicos
    • Primária -> Contêm informações e anotações de sequências, estruturas e expressão de ácidos nucléicos e proteínas;
    • Secundárias -> Contêm os resultados da análise dos recursos primários, incluindo informações sobre padrões ou motivos de sequência, variantes e mutações e relações evolutivas, basicamente o resultado das análises;
  • Softwares e ferramentas

 

Áreas de atuação?

  • Medicina molecular
  • Terapia de genes
  • Desenvolvimento de drogas
  • Estudos evolutivos e filogenéticos
  • Biotecnologia
  • Estudos sobre mudanças climáticas
  • Fontes de energia alternativa
  • Programas de melhoramento
  • Análise forense
  • Fitopatologia
  • Melhoria da qualidade nutricional
  • Ciências Veterinárias

 

Referências e Links:



Samuel Rech Cassanego – 02/12/2020


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