Histórico e importância da bioinformática - Bioinformática

Prévia do material em texto

A bioinformática é a aplicação de ferramenta 
computacionais para análise de dados biológicos. 
Temos como exemplo as seguintes descobertas: 
 Estrutura química molécula de DNA; 
 O código genético; 
 Fluxo de informação biológica; 
 Sequenciamento de DNA; 
 Em 1965, verificou-se o primeiro esforço de 
sistematização do conhecimento acerca da estrutura 
tridimensional dos efetores da informação genética, 
as proteínas, com o Atlas of Protein Sequence and 
Structure, organizado por diversos autores, dentre os 
quais destacou-se Margaret Dayhoff. 
 
 Foi uma das pioneiras no uso de 
computadores para o estudo de biomoléculas, 
incluindo tanto ácidos nucleicos quanto proteínas. 
Por exemplo, é ela que inicia o uso da representação 
de uma única letra para descrever cada aminoácido, 
ao invés das usuais três letras, em uma época em que 
os dados eram armazenados em cartões perfurados. 
 Desenvolveu as primeiras matrizes de 
substituição e fez importantes contribuições no 
desenvolvimento dos estudos filogenéticos. 
 
 A bioinformática ou biocomputação surge na 
década de 1980, a fim de superar as fronteiras das 
ciências pelo desenvolvimento de novas abordagens 
capazes de promover a análise e a apresentação de 
dados biológicos. 
 Inicialmente, a bioinformática foi tida como um 
paradoxo entre o mundo real e o imaginário, já 
que inicialmente parecia remoto que biologistas 
pudessem empregar ferramentas computacionais 
para desenvolver estratégias a serem empregadas 
em trabalhos científicos. 
 Na segunda metade da década de 90, com o 
surgimento dos sequenciadores automáticos de 
DNA, houve uma explosão na quantidade de 
sequências a serem armazenadas, exigindo 
recursos computacionais cada vez mais eficientes. 
APLICAÇÃO PRÁTICA 
 Os dados gerados contribuem em estudos 
diretos, como: 
 Genômica; 
 Transcriptômica; 
 Proteômica; 
 Metabolômica. 
histórico e importância da bioinformática 
AULA 1 - BIOINFORMÁTICA 
 
 
BIOINFORMÁTICA 
 Atualmente, a bioinformática é imprescindível 
para a manipulação de qualquer tipo de dado 
biológico, principalmente os “megadados” oriundos 
das ômicas. 
 Essa área compreende a união de diversas 
linhas de conhecimento: a engenharia de softwares, a 
matemática, a estatística, a ciência da computação e a 
biologia molecular. 
Bioinformata: Esse profissional deverá ter o 
conhecimento suficiente para saber quais são os 
problemas biológicos reais e quais seriam as opções 
viáveis de desenvolvimento e abordagem 
computacional dos problemas em questão. 
BIOINFORMATA 
 Buscando tratar dados biológicos brutos, a 
bioinformática consolida-se com uma nova área do 
conhecimento, graças à crescente necessidade de 
desenvolver programas computacionais que 
permitam: 
 reconhecer sequências de genes; 
 predizer a configuração tridimensional de 
proteínas; 
 identificar inibidores de enzimas; 
 organizar e relacionar informação biológica; 
 agrupar proteínas homólogas; 
 estabelecer árvores filogenéticas; 
 analisar experimentos de expressão gênica, 
entre outros. 
BIOINFORMÁTICA 
 A bioinformática segue duas vertentes, a 
tradicional e a estrutural. 
❖ A bioinformática tradicional procura resolver 
problemas relacionados às sequências de 
nucleotídeos e aminoácidos. 
❖ A bioinformática estrutural visa solucionar 
problemas utilizando um ponto de vista 
tridimensional, química computacional e 
modelagem molecular. 
BIOINFORMÁTICA TRADICIONAL 
❖ Comparações entre sequencias (alinhamento); 
❖ Identificar os padrões em sequencias 
(assinaturas); 
❖ Caracterização de relações evolutivas (filogenia); 
❖ Construção e anotações de genomas; 
❖ Construção de redes (biologia de sistemas). 
BIOINFORMÁTICA ESTRUTURAL 
❖ Obtenção de modelo 3D para proteínas e outras 
biomoléculas (modelagem comparativa); 
❖ Identificação de modo de interação 
(atracamento); 
❖ Seleção de compostos com maior potencial de 
inibição (atracamento); 
❖ Caracterização da flexibilidade molecular 
(dinâmica molecular); 
❖ Avaliação do efeito de mudanças na estrutura e 
ambiente molecular na dinâmica e função de 
biomoléculas (dinâmica molecular). 
 
 
A bioinformática pode ser definida como uma 
modalidade que abrange todos os aspectos de 
aquisição, processamento, armazenamento, 
distribuição, análise e interpretação da informação 
biológica.