生物信息学的定义和用途 编辑

什么是生物信息学？

生物信息学是应用计算技术来处理迅速增长的与分子生物学有关的信息库。生物信息学结合了不同的研究领域，包括计算机科学，分子生物学，生物技术 统计与工程。它特别适用于管理和分析大型数据集，例如基因组学和蛋白质组学领域产生的数据集。

关键要点

• 生物信息学利用计算机和信息技术来处理大分子生物学数据集。
• 生物信息学被视为生物技术领域的一个前沿分支，用于新药发现和个性化医疗。
• 该领域将计算机科学和人工智能与微生物学和基因组学紧密结合。

理解生物信息学

虽然生物信息学领域已经存在了几十年，但它在本千年迅速发展的催化剂来自人类基因组计划，这是2003年4月完成的具有里程碑意义的国际科学研究项目，首次提供了完整的人类基因蓝图。 

生物信息学在越来越多的领域得到了应用，如基因测序、基因表达研究等毒品发现。例如，在医学中，生物信息学可以用来确定特定疾病和导致这些疾病的基因序列之间的联系。药物基因组学领域利用生物信息学数据，根据患者的DNA，为患者量身定制治疗方案。 

生物信息学还可以通过开发新的、更强的抗体来开发更有效的疫苗。

生物信息学的目标

生物信息学领域有三个主要目标：

• 以有效的方式组织大量的分子生物学数据
• 开发有助于分析此类数据的工具
• 准确而有意义地解释结果

生物信息学的出现和迅速崛起得益于计算能力和实验室技术的巨大发展。这些进展使处理和分析数字信息成为可能，包括DNA、基因和基因基因组 -在生命本身的核心

由于生物信息学可以应用于任何一个信息可以数字化表达的系统，因此它可以应用于从单个细胞到复杂生态系统的整个生物系统。

生物信息学能做什么的例子

为了了解生物信息学必须处理的惊人数量的数据和信息，可以考虑人类基因组。基因组是生物体的一整套DNA

DNA分子由两条扭曲的成对链组成，每条链由核苷酸碱基组成，碱基包括：

• 腺嘌呤（A）
• 胸腺嘧啶（T）
• 鸟嘌呤（G）
• 胞嘧啶（C）

人类基因组包含大约30亿个这样的碱基对。基因组测序需要计算出所有30亿个DNA核苷酸的确切顺序，如果没有大量的计算能力，这一壮举是不可能实现的。 

科学家们已经解码了数千种生物的DNA，建立了一个庞大的基因数据库。

这创建了许多以不同方式使用这些数据的子字段。计算进化生物学就是一个例子。这个研究领域着眼于一个物种的DNA是如何随时间而变化的，提供了比物理比较所能提供的更详细的信息。