La bioinformática es un campo que utiliza computadoras para almacenar y analizar información biológica molecular. Usando esta información en un formato digital, la bioinformática puede resolver problemas de biología molecular, predecir estructuras e incluso simular macromoléculas. En un sentido más general, la bioinformática puede usarse para describir cualquier uso de computadoras con fines biológicos, pero la definición específica de biología molecular es, con mucho, la más común.
A principios del siglo XXI, los científicos comenzaron a secuenciar genomas de especies enteras y almacenarlos en computadoras, lo que permitió el uso de bioinformática para modelar y rastrear una serie de cosas fascinantes. Una de estas aplicaciones consiste en deducir el cambio evolutivo de una especie. Al examinar un genoma y observar cómo cambia con el tiempo, los biólogos evolutivos pueden rastrear la evolución a medida que ocurre.
La aplicación más conocida de la bioinformática es el análisis de secuencias. En el análisis de secuencias, las secuencias de ADN de varios organismos se almacenan en bases de datos para facilitar su recuperación y comparación. El bien informado Proyecto Genoma Humano es un ejemplo de bioinformática de análisis de secuencias. Usando computadoras masivas y varios métodos de recolección de secuencias, todo el genoma humano fue secuenciado y almacenado dentro de una base de datos estructurada.
Las secuencias de ADN utilizadas para la bioinformática se pueden recopilar de varias formas. Un método es recorrer un genoma y buscar secuencias individuales para registrar y almacenar. Otro método es simplemente tomar grandes cantidades de fragmentos y compararlos todos, encontrando secuencias completas superponiendo los segmentos redundantes. El último método, conocido como secuenciación de escopeta, es actualmente el más popular debido a su facilidad y velocidad.
Comparando secuencias conocidas de un genoma con mutaciones específicas, se puede obtener mucha información sobre mutaciones indeseables como los cánceres. Con el mapeo completo del genoma humano, la bioinformática se ha vuelto muy importante en la investigación de cánceres con la esperanza de una cura eventual.
Las computadoras también se utilizan para recopilar y almacenar datos más amplios sobre especies. El proyecto Species 2000, por ejemplo, tiene como objetivo recopilar una gran cantidad de información sobre todas las especies de plantas, hongos y animales de la tierra. Esta información se puede utilizar luego para una serie de aplicaciones, incluido el seguimiento de cambios en poblaciones y biomas.
Hay muchas otras aplicaciones de la bioinformática, incluida la predicción de cadenas de proteínas completas, el aprendizaje de cómo se expresan los genes en varias especies y la construcción de modelos complejos de células completas. A medida que aumenta la potencia informática y se amplían nuestras bases de datos de información genética y molecular, es seguro que el ámbito de la bioinformática crecerá y cambiará drásticamente, lo que nos permitirá construir modelos de increíble complejidad y utilidad.