Qué es y qué usos tiene la bioinformática

La Biología Molecular es un ámbito de la ciencia que más ha avanzado en los últimos años. También la Genética cada vez está teniendo más presencia en el ámbito de investigación y sanitario.

Estas y otras disciplinas de la medicina manejan grandes cantidades de datos que deben ser tratados y procesados para poder avanzar en los estudios.

Estas necesidades hacen que la ciencia informática sea un compañero de viaje adecuado para dar soporte a estos ámbitos de la investigación.

¿Qué es la bioinformática?

Se puede definir la Bioinformática como el resultado de combinar la Biología con la Tecnología de la Información y de la Computación. Es una nueva área de la ciencia que utiliza métodos computacionales para responder a cuestiones biológicas.

En concreto se ocupa de la aplicación de la informática a la recopilación, almacenamiento, organización, análisis, manipulación, presentación y distribución de información relativa a los datos biológicos o médicos, tales como macromoléculas (por ejemplo, DNA o proteínas) con el fin de comprender el significado biológico de una gran variedad de datos.

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¿Cuáles son los principales objetivos de la bioinformática?

La bioinformática nace con tres objetivos fundamentales que son:

• Almacenamiento de información: Mediante la creación de bases de datos, se pueden almacenar, organizar y gestionar grandes volúmenes de datos biológicos. Estas bases de datos deben ser capaces de localizar la información requerida de forma rápida.

Así mismo, estas bases de datos deben poder ser accesibles desde Internet para que cualquier investigador tenga acceso desde cualquier ubicación y su uso debe ser altamente intuitivo.

• Análisis de la información: Para analizar toda la información almacenada en estas bases de datos, la bioinformática debe ser capaz de buscar algoritmos y otras herramientas estadísticas y de análisis que permitan establecer diferentes relaciones entre datos para por ejemplo comparar secuencias genéticas u otras estructuras biológicas.

• Desarrollo de herramientas informáticas: El objetivo es desarrollar y poner en marcha herramientas que permitan analizar e interpretar la gran cantidad de datos que se manejan.

Estas herramientas son programas informáticos ya sea en cloud o instalables bajo diferentes plataformas. Lo importante es que sean accesibles fácilmente.

Tenemos que pensar que el perfil de un bioinformático no es otro que el de un científico con altos conocimientos en informática. También puede ser a la inversa, es decir informáticos que desarrollan aplicaciones para el análisis de datos biológicos, por lo que deben tener una base en conocimientos de biología y estadística.

Principales aplicaciones de la bioinformática

Podemos intuir que existen multitud de aplicaciones de esta rama de la informática. Quizás las más interesantes sean las siguientes:

• Análisis de secuencias

Las secuencias de ADN de distintos organismos vivos han sido decodificadas. Es una gran cantidad de información que se debe almacenar en bases de datos.

La bioinformática ayuda a analizar estos datos para determinar los genes que codifican ciertas proteínas. También sirve para comparar secuencias de ADN entre especies para poder determinar las similitudes existentes entre dichas especies.

• Anotación de genomas

La anotación es un proceso de marcado de los genes y otras características biológicas de la secuencia del ADN.

Esto permite realizar el análisis del genoma y entender como determinan las características de los diferentes seres vivos.

• Diseño de fármacos

El proceso consiste en la búsqueda de nuevos medicamentos basados en el conocimiento de una diana biológica (por ejemplo, una proteína aberrante).

Podemos utilizar la bioinformática para diseñar un fármaco (una molécula pequeña) que activa o inhibe la función de la proteína a la que se une. Esto se traduce en un beneficio terapéutico para el paciente.

• Predicción de la estructura de las proteínas

Esta es otra de las aplicaciones de la bioinformática. Conocer la estructura de los aminoácidos de las proteínas es viable a través de la secuencia de nucleótidos sobre el gen que codifica. Esto es muy importante para entender la función de la proteína.

• Búsqueda de homólogos

La búsqueda de similitudes entre diferentes moléculas. Esto permite, por ejemplo, encontrar una función de una proteína mal caracterizada buscando homólogos mejor estudiados. También se utiliza en la genómica, para confirmar regiones codificantes en nuevos datos genómicas secuenciadas.

• Aplicaciones en la medicina clínica

La aplicación de tecnologías de informática a la medicina permite una óptima gestión administrativa y hospitalaria con el uso de historias clínicas electrónicas.

También puede permitir la predicción anticipada de enfermedades comparando patrones evolutivos de las enfermedades, lo que redundará en diagnósticos más precoces y por lo tanto con mayor probabilidad de curación.

Como hemos podido ver en el post de hoy, el ámbito de la bioinformática debe coger cada vez mayor protagonismo por las grandes posibilidades que ofrece.

Los profesionales formados en esta disciplina deben tener conocimientos científicos, informáticos y matemáticos por lo que son perfiles muy completos y con amplias posibilidades de desarrollo profesional.