Was ist Bioinformatik?
Interdisziplinäres Feld, das Biologie, Informatik, Mathematik und Statistik kombiniert, um biologische und genomische Daten zu sammeln, zu speichern, zu analysieren und zu interpretieren.
Summary
- Entwickelt Algorithmen und Software für Sequenzalignment, Genom-Assemblierung, phylogenetische Rekonstruktion, Proteinstrukturvorhersage und die Identifizierung funktioneller Elemente in biologischen Sequenzen verschiedener Organismen.
- Integriert Datenbanken mit Genomsequenzen, Proteinstrukturen, Genexpressionsprofilen, Stoffwechselwegen und biologischer Literatur und bietet Forschern so einen zentralen Zugriff auf kuratiertes biologisches Wissen.
- Wendet maschinelles Lernen und statistische Methoden an, um Muster in biologischen Daten zu erkennen, Genfunktionen vorherzusagen, Krankheitsbiomarker zu identifizieren und komplexe biologische Systeme von der molekularen bis zur Ökosystemebene zu modellieren.
Die Bioinformatik ist ein Forschungsgebiet, in dem Berechnungen eingesetzt werden, um Wissen aus großen Sammlungen biologischer Daten zu extrahieren.
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Als „Bioinformatik“ bezeichnet man die Nutzung der IT in der Biotechnologie zum Speichern, Abrufen, Organisieren und Analysieren biologischer Daten. Durch Genomsequenzierungsprojekte und weitere Forschungen werden enorme Datenmengen generiert. Diese Datenflut hat dazu geführt, dass Herausforderungen in der Biologie inzwischen vorrangig Datenverarbeitungsaufgaben geworden sind. Der Begriff „Bioinformatik“ wurde erstmals 1970 von Paulien Hogeweg und Ben Hesper verwendet. Seine damalige Bedeutung unterschied sich von der heutigen, da er im Zusammenhang mit der „Untersuchung informatischer Prozesse in biotischen Systemen” verwendet wurde: Der Begriff wurde geprägt, als die ersten biologischen Sequenzdaten veröffentlicht wurden. Heute dagegen wird das Wort wesentlich weiter gefasst und umfasst rechnergestützte Strukturbiologie, chemische Biologie und Systembiologie (und zwar sowohl die Datenintegration als auch die Modellierung von Systemen). Dieses hochgradig interdisziplinäre Fachgebiet umfasst das Wissen mehrerer Bereiche wie angewandte Mathematik, Informatik, Statistik, Computer Science, künstliche Intelligenz, Chemie und Biochemie. Die Bioinformatik ist für die Verwaltung von Daten in der modernen Biologie und Medizin unverzichtbar. Dieses interessante Wissensgebiet verfügt über eine Vielzahl von Anwendungen und Forschungsbereichen mit Einsatzmöglichkeiten. Zu den bekanntesten gehören:
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- Sequenzanalyse
- Vorhersage von Proteinstrukturen
- Genomannotation
- Vergleichende Genomik
- Gesundheit und Arzneimittelentwicklung
- Abfallbeseitigung
- Biotechnologie
