ההגדרה הרשמית למקצוע ביואינפורמטיקה נעשתה על ידי המכון הלאומי בארה"ב לבריאות (NIH), כמחקר, יישום או פיתוח של כלים ממוחשבים, וגם גישות לצורך הרחבת השימוש במידע הביולוגי, הרפואי וההתנהגותי. אותם כלים ישמשו לייצור, לארגון, לאחסון, לניתוח או להצגת המידע. כלומר, מדובר כאן בתחום מדעי שניתן לערוך בו מחקרים ולהוכיח או להפריך טענות תוך שימוש במרכיבים שונים כמו סטטיסטיקה, הנדסה, תורת המידע, מודלים מתמטיים, תוכניות מחשב, אלגוריתמים ועוד שמתאפיינים בין השאר גם בסיבוכיות גבוהה וגם בחיפוש אחר תבניות. עניין זה מדגיש עד כמה הייתה חשובה התפתחותן של תוכנות מחשב , האלגוריתמים ומסדי הנתונים.
כיצד מיושם מדע הביוטכנולוגיה?
תחום הביואינפורמטיקה שואף לנצל באופן היעיל והמיטבי את הטכנולוגיות של המידע והמחשוב על מנת לגלות, לחקור ולחזות תבניות ביולוגיות, ולזהות עקרונות שהם מאחדים בביולוגיה. את התגליות החדשות מיישמים בתחום הרפואה, כשמנסים להבין את הגורמים למחלות ולהתפתחותן, כיצד לשפר את מצב החולי ועוד, בתעשיית הפרמצבטיקה (התרופות) – לפיתוח יעיל של תרופות והתאמתן על בסיס הפגם במבנה החלבון, וגם בחקלאות – בפיתוח צמחים שעמידים למחלות, השבחת גנים, אוכל מהונדס ועוד.
מהם תחומי הביואינפורמטיקה?
כשניגשים אל עובי הקורה, לימודי ביואינפורמטיקה כוללים מידע רב והכרחי ליישום הידע הנלמד. בין התחומים ניתן למצוא סימולציות של תהליכים ביולוגיים באמצעות תוכנות המחשב, בניית עצים פילוגנטיים, דגימת שבבי DNA, ניתוח רצפים של DNA – סורקים את אותם הרצפים ומזהים תופעות ברצף – לדוגמה אתרי קישור של פקטורי שעתוק, זיהוי רצפים החוזרים על עצמם בגנום, איפיון גנים ועוד. בין השאר, מפענחים מולקולות על ידי המידול שלהן וניתוחן בשיטות שונות (קריסטלוגרפיה, NMR ועוד).
מהם שלבי המחקר הביואינפורמטי?
לאחר השערת המחקר שהמדענים מעלים, יוכלו למצוא אודותיה מידע רב באמצעות מאגרי המידע. לאחר מכן, יחקרו את המידע הזה באמצעות הכלים הביואינפורמטיים, יציגו את המידע וינתחו אותו, ואת התוצאות שהתקבלו יוכלו לחקור בספרות המקצועית או באמצעות ניסוי מעבדה. את הנתונים שהתקבלו כתוצאה מן המחקר החדש מעלים אל מאגרי מידע, וזה מתווסף אל הידע הרב שכבר נמצא והצטבר.