Bioinformatique
Qu’est-ce que la bioinformatique?
La bioinformatique est l’application de la technologie informatique pour gérer le référentiel en croissance rapide d’informations liées à la biologie moléculaire. La bioinformatique combine différents domaines d’études, notamment l’informatique, la biologie moléculaire, la biotechnologie, les statistiques et l’ingénierie. Il est particulièrement utile pour gérer et analyser de grands ensembles de données, telles que celles générées par les domaines de la génomique et de la protéomique.
Points clés à retenir
- La bioinformatique utilise des ordinateurs et des technologies de l’information pour de grands ensembles de données de biologie moléculaire.
- La bioinformatique est considérée comme une branche de pointe du secteur de la biotechnologie, utilisée pour la découverte de nouveaux médicaments et les traitements médicaux personnalisés.
- Le domaine combine étroitement l’informatique et l’intelligence artificielle avec la microbiologie et la génomique.
Comprendre la bioinformatique
Alors que le domaine de la bioinformatique existe depuis des décennies, le catalyseur de sa croissance rapide au cours du millénaire actuel est venu du Human Genome Project, un projet de recherche scientifique international historique achevé en avril 2003 qui a rendu disponible pour la première fois le plan génétique complet d’un être humain.
La bioinformatique trouve une application dans un nombre croissant de domaines, tels que le séquençage des gènes, les études d’expression génique et la découverte de médicaments. Par exemple, en médecine, la bioinformatique peut être utilisée pour identifier des liens entre des maladies spécifiques et les séquences génétiques qui les provoquent. Le domaine de la pharmacogénomique utilise des données bioinformatiques pour adapter les traitements médicaux aux patients qui les prennent, en fonction de leur ADN.
La bioinformatique peut également être utilisée pour développer des vaccins plus efficaces grâce au développement de nouveaux anticorps plus puissants.
Objectifs de la bioinformatique
Le domaine de la bioinformatique a trois objectifs principaux:
- Organiser de vastes rames de données de biologie moléculaire de manière efficace
- Développer des outils qui facilitent l’analyse de ces données
- Pour interpréter les résultats de manière précise et significative
L’avènement et l’essor rapide de la bioinformatique sont dus aux augmentations massives de la puissance de calcul et de la technologie de laboratoire. Ces avancées ont permis de traiter et d’analyser les informations numériques – ADN, gènes et génomes – au cœur même de la vie.
Comme la bioinformatique peut être utilisée dans tout système où l’information peut être représentée numériquement, elle peut être appliquée à tout le spectre des organismes vivants, des cellules individuelles aux écosystèmes complexes.
Exemple de ce dont la bioinformatique est capable
Pour avoir une idée des quantités impressionnantes de données et d’informations que la bioinformatique doit traiter, considérez le génome humain. Un génome est l’ensemble complet d’ADN d’un organisme.
Les molécules d’ADN sont constituées de deux brins appariés torsadés et chaque brin est composé de bases nucléotidiques, qui comprennent les éléments suivants:
- Adénine (A)
- Thymine (T)
- Guanine (G)
- Cytosine (C)
Le génome humain contient environ 3 milliards de ces paires de bases. Le séquençage du génome impliquait de déterminer l’ordre exact des 3 milliards de ces nucléotides d’ADN, un exploit qui n’aurait pas été possible sans une puissance de calcul massive.
Les scientifiques ont décodé l’ADN de milliers d’organismes, créant une vaste bibliothèque de données génétiques.
Cela a créé de nombreux sous-champs qui utilisent ces données de différentes manières. Un exemple est la biologie évolutive computationnelle. Ce domaine d’étude examine comment l’ADN d’une espèce change au fil du temps, fournissant des informations beaucoup plus détaillées que la comparaison physique pourrait fournir.