“Analisi bioinformatica” è un termine usato per descrivere un insieme di tecniche che utilizzano sistemi computerizzati per raccogliere e analizzare grandi quantità di dati biologici. La bioinformatica è un approccio multidisciplinare ai problemi biologici e spesso comporta un uso estensivo dell’informatica e della matematica oltre ai tradizionali approcci di biologia e chimica comunemente usati per affrontare i problemi biologici. Molte delle tecniche centrali nell’analisi bioinformatica si basano sulla statistica. Implicano la raccolta di una grande quantità di dati, generalmente da molti esperimenti e talvolta da molti laboratori diversi, e la ricerca di tendenze statistiche e correlazioni significative. Le applicazioni dell’analisi bioinformatica includono l’analisi della sequenza del DNA, l’espressione genica e l’analisi della regolazione e il confronto dei genomi di diversi organismi.
Molte tecniche diverse sono utilizzate nell’analisi bioinformatica in base ai particolari problemi biologici che devono essere risolti. In alcuni casi, la bioinformatica implica semplicemente la raccolta di grandi quantità di informazioni in un unico database e l’esecuzione di analisi statistiche di base sui dati raccolti. Altri implicano una manipolazione molto più sfumata delle informazioni raccolte e possono coinvolgere programmi informatici complessi e matematicamente coinvolti. L’unica cosa che accomuna la maggior parte dei metodi in bioinformatica è che implicano la raccolta, la manipolazione e l’analisi di grandi quantità di informazioni raccolte durante gli esperimenti.
Uno degli usi più importanti dell’analisi bioinformatica è l’analisi di sequenze di filamenti di acido desossiribonucleico (DNA). Le molecole di DNA contengono il codice genetico che dirige la struttura e la funzione di tutti gli organismi. Sebbene fossero utilizzati i primi metodi manuali di sequenziamento, erano molto lenti e completamente non plausibili per progetti di sequenziamento su larga scala. La tecnologia di analisi bioinformatica consente un sequenziamento molto rapido che è molte volte più veloce del sequenziamento manuale ed è adatto per progetti su larga scala. Il sequenziamento del DNA, così come il sequenziamento dell’acido ribonucleico (RNA) e il sequenziamento delle proteine, possono essere utilizzati per collegare varie strutture e funzioni ai loro codici genetici, identificare mutazioni e confrontare i genomi di diversi organismi.
L’automazione è uno degli obiettivi principali dell’analisi bioinformatica. Ci sono molte situazioni diverse nella ricerca biologica e biomedica che comportano l’analisi di grandi quantità di informazioni. Sebbene di solito sia possibile analizzare manualmente tali informazioni, spesso ci sono così tante informazioni che un singolo laboratorio potrebbe lavorare per settimane o più per dare un senso a corpi di informazioni relativamente piccoli. L’analisi bioinformatica può essere utilizzata per analizzare le informazioni in modo che i ricercatori possano dedicare il loro tempo a generare più dati. La capacità di analizzare più dati può portare a informazioni più accurate, convincenti e significative.