Kandungan
Genomik adalah cabang genetik yang mengkaji perubahan skala besar dalam genom organisma. Genomik dan subseksyen transkrip, yang mengkaji perubahan genom seluruh RNA yang ditranskripsikan dari DNA, mengkaji banyak gen sekali. Genomik juga mungkin melibatkan membaca dan menjajarkan urutan DNA atau RNA yang sangat panjang. Menganalisa dan mentafsirkan data berskala besar dan kompleks itu memerlukan bantuan komputer. Fikiran manusia, hebat seperti itu, tidak mampu menangani banyak maklumat ini. Bioinformatika adalah bidang hibrid yang menyatukan pengetahuan tentang biologi dan pengetahuan sains maklumat, yang merupakan sub-bidang sains komputer.
Genom Mengandungi Banyak Maklumat
Genom organisma adalah sangat besar. Genom manusia dianggarkan mempunyai tiga bilion pasangan asas yang mengandungi kira-kira 25,000 gen. Sebagai perbandingan, fly buah dianggarkan mempunyai 165 bilion pasangan asas yang mengandungi 13,000 gen. Di samping itu, subkelompok genom yang dikenali sebagai kajian transkriptik yang mana gen, antara puluhan ribu dalam organisma, dihidupkan atau dimatikan pada masa yang diberikan, merentasi pelbagai masa, dan pelbagai keadaan eksperimen pada setiap masa. Dalam erti kata lain, data "omics" mengandungi sejumlah besar maklumat yang minda manusia tidak dapat memahami tanpa bantuan kaedah pengiraan dalam bioinformatik.
Data Biologi
Bioinformatik penting untuk penyelidikan genetik kerana data genetik mempunyai con. Con adalah biologi. Bentuk kehidupan mempunyai peraturan tingkah laku tertentu. Begitu juga dengan tisu dan sel, gen dan protein. Mereka berinteraksi dengan cara tertentu dan mengatur satu sama lain dengan cara tertentu. Data besar-besaran, rumit yang dihasilkan dalam genomik tidak akan masuk akal tanpa pengetahuan tentang bagaimana bentuk kehidupan berfungsi. Data yang dihasilkan oleh genomik mungkin dianalisis dengan kaedah yang sama yang digunakan oleh para jurutera dan ahli fizik yang mempelajari pasaran kewangan dan optik serat, tetapi menganalisis data dengan cara yang masuk akal memerlukan pengetahuan tentang biologi. Oleh itu, bioinformatik menjadi bidang pengetahuan hibrid yang tidak ternilai.
Crunching Ribuan Nombor
Crunching nombor adalah cara untuk mengatakan bahawa seseorang melakukan pengiraan. Bioinformatika dapat mencecah puluhan ribu nombor dalam beberapa minit, bergantung kepada berapa pantas komputer memproses maklumat. Penyelidikan Omics menggunakan komputer untuk menjalankan algoritma - pengiraan matematik - secara besar-besaran untuk mencari corak dalam set data yang besar. Algoritma biasa termasuk fungsi seperti kluster hierarki (Lihat Rujukan 3) dan analisis komponen utama. Kedua-duanya adalah teknik mencari hubungan antara sampel yang mempunyai banyak faktor di dalamnya. Ini adalah sama dengan menentukan jika etnik tertentu lebih biasa di antara dua bahagian dalam buku telefon: nama terakhir yang bermula dengan A versus nama terakhir yang bermula dengan B.
Biologi Sistem
Bioinformatik telah memungkinkan untuk mengkaji bagaimana sistem yang mempunyai beribu-ribu bahagian bergerak berperilaku di peringkat semua bahagian bergerak sekaligus. Ia seperti menonton kawanan burung terbang serentak atau sekolah ikan berenang serentak. Sebelum ini, ahli genetik hanya mempelajari satu gen pada satu masa. Walaupun pendekatan itu masih mempunyai banyak merit dan akan terus melakukannya, bioinformatik telah membenarkan penemuan baru dibuat. Biologi sistem adalah pendekatan untuk mengkaji sistem biologi dengan mengira beberapa bahagian yang bergerak, seperti mengkaji kelajuan kolektif pelbagai poket burung yang terbang sebagai satu kawanan besar.