ПОЧЕМУ БИОЛОГИИ ТРУДНО БЕЗ БИОИНФОРМАТИКИ?
Биология уже давно вышла за рамки исследований с помощью стереотипных микроскопа и пробирок. В арсенал современных биологов входят амплификаторы, секвенаторы, масс-спектрометры, центрифуги, ламинарные боксы — список можно продолжать очень и очень долго. Во многом благодаря расшифровке структуры ДНК в 1953 году Д. Уотсоном и Ф. Криком, а также развитию методов секвенирования, на сегодняшний день биологи работают с колоссальными объемами данных.
Давайте посмотрим на простой пример:
Это изображение — не просто набор букв, а геном бактерии E. Coli (кишечной палочки). Вернее, даже не геном, а около 0,1%, поскольку геном этой бактерии составляет от 4.6 млн пар нуклеотидов (пара нуклеотидов, или bp, — элементарная единица двухцепочечной молекулы нуклеиновой кислоты, а также единица измерения размера генов и геномов) и несколько тысяч генов. Для сравнения: геном человека составляет 3 миллиарда пар нуклеотидов, и на изображение такого же размера, как выше, от него поместится, пожалуй, где-то 0,0001%.
Даже невооруженным глазом видно, что при анализе подобных данных (а мы посмотрели всего лишь на кишечную палочку) невозможно обойтись без вычислительных методов. С массивами информации, которые генерирует современная биология, нельзя работать вручную — они требуют автоматизированной обработки.
ЗАЧЕМ НУЖНА БИОИНФОРМАТИКА?
Подытожим сказанное выше: современная биология не может полноценно развиваться без биоинформатики. Биоинформатика — это использование компьютерных, математических и статистических методов для решения биологических и биомедицинских задач. Она позволяет специалистам, занимающимся обработкой биологических данных, извлекать из этих данных нужную информацию. Биоинформатика необходима в геномике (и других науках-«омиках»), разработке лекарств, персонализированной медицине, исследованиях старения, редактировании генов и клеточной инженерии. Так, например, при разработке лекарств необходимо, чтобы молекулы имели определенную структуру и могли связываться с определёнными участками ДНК или с конкретным “неисправным” белком — такие молекулы можно смоделировать при помощи бионформатических методов. В качестве бонуса идёт и то, что моделирование снижает временные и финансовые затраты на разработку высокотехнологичных препаратов. К тому же, биоинформатика может применяться в сельском хозяйстве для повышения эффективности производства.
КАК НАЧАТЬ ИЗУЧЕНИЕ БИОИНФОРМАТИКИ?
Институт биоинформатики (а это одно из лучших мест в России по предоставлению доп. образования по биоинформатике) подготовил отличную подборку ресурсов как для самостоятельного изучения предмета, так и для получения высшего образования. Начать можно с курсов на Степике и видео на Youtube (здесь — подбор каналов). Если захочется самостоятельно углубиться в тему от и до — можно пройти целую программу по биоинформатике, включающую в себя и введение в химию&биологию, и программирование на Python, и матанализ (и много другого) — чтобы стать биоинформатиком, нужно ориентироваться и в биологии, и в мире информационных технологий. А для тех, кто решительно настроен получить образование в сфере, Институт биоинформатики собрал список подходящих университетов в России и за рубежом. Другую широкую подборку (а также вакансии!) онлайн-курсов, школ, университетов и курсов можно найти на сайте Blastim.
Ещё больше любопытного в Телеграм-канале:
