Appunti di bioinformatica

di Marilena Russo tramite: O2O difficoltà: media

La Bioinformatica studia la biologia molecolare e la biochimica analizzandone i risultati attraverso una componente fortemente informatica. Lo scopo ultimo di questa moderna materia di studio è quello di fornire dati statistici di biologia molecolare e biochimica, attraverso modelli matematici. Vediamo in questa breve guida alcuni appunti utili a comprendere la bioinformatica.

1 Cosa significa bioinformatica Partendo dall'etimologia del termine BIOINFORMATICA è chiaro che si tratta di una nuova disciplina che affronta problemi di biologia (BIO), con supporti informatici (INFORMATICA). La bioinformatica è una materia che si basa sulla conoscenza ed utilizzo di banche dati, attraverso un sistema informatico. Lo scopo di questa materia è quello di creare dei modelli matematici, utili a studiare e classificare le proteine, utilizzando degli algoritmi utili a creare delle omogeneità. Il tutto è fortemente influenzato da una forte componente informatica che consente di raggruppare i vari studi molecolari. Ogni banca dati biologica contiene una entry, che rappresenta l'insieme di informazioni sul soggetto caratteristico. Comprende ad esempio la sequenza di molecole di DNA e il nome da cui questa arriva. Grazie ad un complesso sistema informatico, le banche dati vengono interrogate, si effettuano delle ricerche incrociate nei loro database. Alla fine del processo si trova la proteina o sequenza nucleotidica di interesse e la si classifica.

2 Banche dati primarie Come base di partenza per fare ciò, troviamo dei sistemi informatici come, SRS ed ENTREZ. Le banche dati si dividono in banche dati primarie e banche dati secondarie. Le prime contengono informazioni molto generiche riguardo sequenze di acidi nucleici. Esse sono EMBL, GenBank e DDBJ. Al loro interno contengono dati riguardanti proteine. In questo caso le principali banche dati utilizzate sono SWISSPORT, TREMBL e PIR.
I domini proteici sono combinazioni regolari di strutture secondarie, quali l'elica del DNA, e possiedono determinate funzioni biologiche. Le principali sono PROSITE, Pfam, PRINTS, SMART e ProDom.

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3 Banche dati secondarie Le Banche dati secondarie, invece contengono informazioni precise riguardanti una entry ben identificata.  Tra le più importanti da citare ci sono UniGENE, COGs, GENES e euGENES e le banche dati che raccolgono informazioni riguardanti le strutture delle proteine (ex.  Approfondimento Appunti di biologia molecolare (clicca qui) PDB). 
Ci sono anche banche dati di pathways metabolici, mitocondriali, di polimorfismi e mutazioni, biologiche per il sistema immunitario e di patterns nucleotidici.

4 Conclusioni La bioinformatica, in sostanza, cerca di generare sempre nuovi modelli e strumenti matematici, creando un" corpus" di conoscenze. Queste conoscenze sono rese accessibili e consultabili a tutti. Naturalmente è facile comprendere che si tratta di un nuovo sistema, sempre in continua evoluzione, che agli albori si occupava solo dello studio del DNA e RNA, in seguito diffuso in molti settori della biologia.

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