Bioinformática

Bioinformática – Definição

A matéria prima da bioinformática são dados biológicos derivados de diversos experimentos gerando dados quantitativos e qualitativos.

Com esta explosão na quantidade de dados disponíveis a pressão em cima da informática para desenvolver novos programas e metodologias está aumentando cada vez mais.

Por tanto, a Bioinformática consiste na criação, desenvolvimento e operação de banco de dados e outras ferramentas computacionais para coletar, organizar e interpretar dados.

Varias áreas de biologia necessita destes métodos, por exemplo, biologia estrutural, sequênciamento de genomas e genes, desenho de drogas baseadas em estruturas e evolução molecular.

A tecnologia molecular chega cada vez mais profundo e gerando cada vez mais dados necessitando do desenvolvimento ou modificação de mais programas, tornando-se um processo dinâmico acompanhado o avanço tecnológico.

Bioinformática pode ser definido como uma disciplina cientifica que engloba todos os aspectos de biologia, aquisição de dados, processamento, armazenamento, distribuição, análise e interpretação, combinado com as técnicas de matemática e computação com o objetivo de entender a significância dos dados biológicos.

O que é Bioinformática?

Bioinformática é um campo que usa computadores para armazenar e analisar informações biológicas moleculares.

Usando essas informações em formato digital, a bioinformática pode resolver problemas de biologia molecular, prever estruturas e até simular macromoléculas.

Em um sentido mais geral, a bioinformática pode ser usada para descrever qualquer uso de computadores para fins de biologia, mas a definição específica de biologia molecular é de longe a mais comum.

Bioinformática é um campo que usa computadores para armazenar e
analisar informações biológicas moleculares

No início do século 21, os cientistas começaram a sequenciar genomas de espécies inteiras e armazená-los em computadores, permitindo o uso da bioinformática para modelar e rastrear uma série de coisas fascinantes.

Uma dessas aplicações é deduzir mudanças evolutivas em uma espécie. Ao examinar um genoma e observar como ele muda ao longo do tempo, os biólogos evolucionistas podem rastrear a evolução conforme ela ocorre.

A aplicação mais conhecida da bioinformática é a análise de sequência. Na análise de sequência, as sequências de DNA de vários organismos são armazenadas em bancos de dados para fácil recuperação e comparação.

O bem relatado Projeto Genoma Humano é um exemplo de bioinformática de análise de sequência. Usando computadores massivos e vários métodos de coleta de sequências, todo o genoma humano foi sequenciado e armazenado em um banco de dados estruturado.

A biologia molecular é um componente chave da bioinformática

As sequências de DNA usadas para bioinformática podem ser coletadas de várias maneiras. Um método é percorrer um genoma e pesquisar sequências individuais para registrar e armazenar.

Outro método é simplesmente pegar grandes quantidades de fragmentos e compará-los todos, encontrando sequências inteiras sobrepondo os segmentos redundantes.

O último método, conhecido como sequenciamento de espingarda, é atualmente o mais popular devido à sua facilidade e velocidade.

Ao comparar as sequências conhecidas de um genoma com mutações específicas, muitas informações podem ser obtidas sobre mutações indesejáveis, como cânceres.

Com o mapeamento completo do genoma humano, a bioinformática se tornou muito importante na pesquisa de cânceres na esperança de uma eventual cura.

Os computadores também são usados para coletar e armazenar dados mais amplos sobre as espécies. O projeto Species (Espécies) 2000, por exemplo, visa coletar uma grande quantidade de informações sobre todas as espécies de plantas, fungos e animais da Terra. Essas informações podem ser usadas para uma série de aplicações, incluindo o rastreamento de mudanças em populações e biomas.

Existem muitas outras aplicações da bioinformática, incluindo a previsão de cadeias inteiras de proteínas, o aprendizado de como os genes se expressam em várias espécies e a construção de modelos complexos de células inteiras.

À medida que o poder da computação aumenta e nossos bancos de dados de informações genéticas e moleculares se expandem, o domínio da bioinformática certamente crescerá e mudará drasticamente, permitindo-nos construir modelos de incrível complexidade e utilidade.

Bioinformática no Brasil

Segundo Gerhardt (2001) a bioinformática teve seu pioneirismo com a vinda de Neshich de origem sérvia, onde foi o idealizador do projeto BBNet (BrazilianBioNet), uma rede de usuários da bioinformática, formada em 1992, que propiciou os primeiros contatos de cientistas brasileiros a programas de análise de seqüência de DNA de forma gratuita, por intermédio de um computador (servidor) da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia.

Depois desse projeto surgiram muitos outros como também a construção de núcleos especializados que realiza trabalhos específicos como traz a matéria de Levy (2002) onde divulga a construção do NBI (Núcleo de Bioinformática), um sofistica laboratório construído no prédio da UNICAMP. Que por meio de simulações feitas através de um software nacional, chamado de Sting, em computadores, permitirá o estudo do genoma estrutural e genoma funcional.

Foi criada também uma a AB3C (Associação Brasileira de Bioinformática e Biologia Computacional) que tem por objetivo promover a interação de vários especialistas de áreas relevantes como biologia, medicina, ciência da computação, etc. A bioinformática tem no Brasil vários projetos associados a grupos de estudos com objetivo em comum para tentar solucionar um problema específico como citado pelo Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrônicos – PSI/EPUSP onde há 5 grupos onde cada um busca uma solução para um problema específico [Miranda 2004, Marques 2002 e Neves 2003].

Outro programa criado que promoveu a disseminação da bioinformática no Brasil foi a rede Onsa (sigla, em inglês, para Organization for Nucleotide Sequencing and Analysis) essa rede permitia o estudo virtual e dinâmico com as instituição associadas.

Vários centros de pesquisa foram criados a partir dessa rede espalhando por diversas instituições em diversos estados brasileiros como na Unicamp, na USP, na Unesp, no Instituto Ludwig, no Laboratório Nacional de Computação Científica, no Rio de Janeiro, na Universidade Federal de Pernambuco, na Federal de Minas Gerais e na Federal do Rio Grande do Sul [Vogt 2003].

E uma das provas que o Brasil esta se destacando na Bioinformática no cenário Internacional foi à realização do Congresso Internacional de Bioinformática segundo a Embrapa (2006) em 2006 foi em Fortaleza e segundo MAPA (2007) em 2007 foi em São Paulo.

Esse encontro promove a interação entre diversas comunidades cientificas na área de biologia computacional e também estudantes onde podem trocar idéias e aperfeiçoar seus trabalhos [Embrapa 2006].

Fonte: genfis40.esalq.usp.br/www.genome.gov/www.wisegeek.com/www.anbio.org