Зачем нужна биоинформатика? Что она изучает?

— Зачем нужна биоинформатика? Что она изучает?

Биоинформатика ничего не изучает, это набор инструментов для того, чтобы заниматься биологией. Впрочем, это не совсем правда, и ниже я объясню, в чём дело.

Есть классические задачи молекулярной биологии. Что делает белок? Как регулируется работа гена? Этими вопросами молекулярная биология занималась с момента её возникновения. Биоинформатика эту работу существенно облегчает. Если учёный ставит задачу выяснить функцию белка, то придётся много всего проверять. А биоинформатик на основе своих исследований даёт не очень большой набор гипотез, которые остаётся только проверить.

Классическая молекулярная биология была бедна данными. Аспирант всё своё время изучает три белка, на каждом ставит много тонких опытов — и данных мало, они на вес золота. Развитие технологий, появление новых экспериментальных техник привело к тому, что биология стала наукой, богатой данными. А с ними работать на бумаге просто физически и концептуально невозможно.

В результате в биологии произошло изменение точки зрения. Раньше учёные изучали работу одного гена или белка, и в этом была опасность: даже если мы будем понимать, как работают все белки по отдельности, то всё равно не поймём, как работает клетка. Мы исследуем все винтики и шестерёнки и всё равно не узнаем, почему автомобиль едет.

₽TV-тюнеры от 705 рубДоставка и самовывоз. Скидки и Акции Каждый День! С Беру Бонусами — ещё выгоднее!Узнать большеberu.ru

А теперь оказалось, что на самом деле мы можем смотреть на работу клетки в целом и задавать вопросы не про отдельные гены, а про то, как связана работа всех генов.

Так появилась системная биология, в которой биоинформатика уже не дополнительный удобный набор приёмов, а интегральная составная часть. Уже никакой чёткой линии не проведёшь, где собственно биология, а где биоинформатика.

Теперь вернёмся к началу. Я сказал, что биоинформатика — набор приёмов, и вы увидели каких. Но есть ещё и тру‑научная, настоящая биоинформатика, которая называется молекулярной эволюцией.

Мы всё время опираемся на очень глубокие эволюционные соображения, когда что‑то предсказываем. Например, есть два похожих белка. Самое простое — предположить, что они делают одно и то же, но часто у похожих белков немного разные функции. И чтобы такие случаи замечать и описывать, надо хорошо понимать, как устроена эволюция.

Интересно сравнивать геномы человека и мыши — белки у нас примерно одни и те же. А внешне мы всё-таки разные существа. Так получается потому, что похожие белки работают немного по‑разному и, главное, в разные моменты эмбрионального развития. Поэтому системная биология особенно интересна, когда становится эволюционной. Про это много говорили, но по‑настоящему этот процесс только начинается, потому что данных для эволюционных сравнений всё-таки не настолько много.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒