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Riga 1: ~~La '''bioinformatica''' è una [[scienza\|disciplina scientifica]] dedicata alla risoluzione di problemi [[biologia\|biologici]] a livello [[molecola]]re con metodi [[informatica\|informatici]].~~ = Bioinformatica = ~~== Storia ==~~ Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. L'evoluzione storica della bioinformatica, che inizialmente si occupava principalmente dello studio del DNA e RNA, ha portato ad un così vasto uso dell'informatica in molti settori della biologia che è stato coniato il nuovo termine, ormai universalmente accettato, di Biologia Computazionale che esplicita con maggior chiarezza e precisione i reali e più vasti contenuti scientifici e disciplinari del connubio tra informatica e biologia nel [[XXI secolo]]<ref>{{Cita web\|titolo=Concepts, Historical Milestones and the Central Place of Bioinformatics in Modern Biology: A European Perspective\|url=http://www.intechopen.com/articles/show/title/concepts-historical-milestones-and-the-central-place-of-bioinformatics-in-modern-biology-a-european-\|opera=Bioinformatics - Trends and Methodologies\|editore= InTech \|accesso=8 gennaio 2012\|autore = Attwood T.K., Gisel A., Eriksson N-E. and Bongcam-Rudloff E.\|anno = 2011}}</ref>. [[Bioinformatica#mw-head\|Jump to navigation]][[Bioinformatica#searchInput\|Jump to search]] La '''bioinformatica''' è una [[Scienza\|disciplina scientifica]] dedicata alla risoluzione di problemi [[Biologia\|biologici]] a livello [[Molecola\|molecolare]] con metodi [[Informatica\|informatici]]. == Indice == * [[Bioinformatica#Storia\|1Storia]] * [[Bioinformatica#Descrizione\|2Descrizione]] * [[Bioinformatica#Aree%20di%20ricerca\|3Aree di ricerca]] [[Bioinformatica#Analisi%20di%20sequenze\|3.1Analisi di sequenze]] [[Bioinformatica#Annotazione%20genica\|3.2Annotazione genica]] [[Bioinformatica#Annotazione%20proteica\|3.3Annotazione proteica]] [[Bioinformatica#Biologia%20evolutiva%20computazionale\|3.4Biologia evolutiva computazionale]] [[Bioinformatica#Biodiversit%C3%A0\|3.5Biodiversità]] [[Bioinformatica#Analisi%20dell'espressione%20genica\|3.6Analisi dell'espressione genica]] [[Bioinformatica#Espressione%20proteica\|3.7Espressione proteica]] [[Bioinformatica#Analisi%20di%20mutazioni%20cancerogene\|3.8Analisi di mutazioni cancerogene]] [[Bioinformatica#Predizione%20di%20struttura%20proteica\|3.9Predizione di struttura proteica]] [[Bioinformatica#Predizione%20di%20funzione%20proteica\|3.10Predizione di funzione proteica]] ** [[Bioinformatica#Simulazione%20di%20sistemi%20biologici\|3.11Simulazione di sistemi biologici]] * [[Bioinformatica#Software%20e%20strumenti%20informatici\|4Software e strumenti informatici]] * [[Bioinformatica#Note\|5Note]] * [[Bioinformatica#Voci%20correlate\|6Voci correlate]] * [[Bioinformatica#Altri%20progetti\|7Altri progetti]] * [[Bioinformatica#Collegamenti%20esterni\|8Collegamenti esterni]] == Storia[modifica \| modifica wikitesto] == L'evoluzione storica della bioinformatica, che inizialmente si occupava principalmente dello studio del DNA e RNA, ha portato ad un così vasto uso dell'informatica in molti settori della biologia che è stato coniato il nuovo termine, ormai universalmente accettato, di Biologia Computazionale che esplicita con maggior chiarezza e precisione i reali e più vasti contenuti scientifici e disciplinari del connubio tra informatica e biologia nel [[XXI secolo]]. La bioinformatica, a volte, viene considerata anche come appartenente a un gruppo di discipline che va sotto il nome inglese di X-informatics, caratterizzate da un'indagine scientifica multidisciplinare, in cui l'informatica rappresenta lo strumento primario (esempi: astroinformatica, geoinformatica ecc.). == Descrizione[modifica \| modifica wikitesto] == La bioinformatica contribuisce alla descrizione dal punto di vista quantitativo dei fenomeni biologici coinvolgendo, oltre alla biologia e all'informatica, altri campi tra cui [[matematica applicata]], [[statistica]], [[biochimica]] ed [[intelligenza artificiale]]. La bioinformatica principalmente si occupa di: * fornire modelli statistici validi per l'interpretazione dei dati provenienti da esperimenti di biologia molecolare e biochimica al fine di identificare tendenze e leggi numeriche, * generare nuovi modelli e strumenti matematici per l'analisi di sequenze di [[DNA]], [[RNA]] e [[proteine]] al fine di creare un corpus di conoscenze relative alla frequenza di sequenze rilevanti, la loro evoluzione ed eventuale funzione, Riga 18 ⟶ 45: Per raccogliere e organizzare i dati raccolti si utilizzano file di testo con estensione [[Variant Call Format\|.VCF]]. == Aree di ricerca[modifica \| modifica wikitesto] == ~~=== Analisi di sequenze ===~~ === Analisi di sequenze[modifica \| modifica wikitesto] === ~~{{vedi anche\|Sequenziamento\|Allineamento di sequenze}}~~ {\| class="wikitable" Dopo il [[sequenziamento]] del [[DNA]] del [[Batteriofago\|fago]] [[Phi X 174]] nel [[1977]], i [[Genoma\|genomi]] di centinaia di organismi sono stati sequenziati e conservati in [[database]]. Le informazioni vengono analizzate per determinare quali [[Gene\|geni]] codificano [[Peptide\|polipeptidi]]. Il confronto di geni all'interno di una specie, o tra specie differenti, può mostrare similarità tra la funzione di [[proteina\|proteine]] e relazione tra le specie. \| \|''Lo stesso argomento in dettaglio: '''[[Sequenziamento]]''' e '''[[Allineamento di sequenze]]'''''. \|} Dopo il [[sequenziamento]] del [[DNA]] del [[Batteriofago\|fago]] [[Phi X 174]] nel [[1977]], i [[Genoma\|genomi]] di centinaia di organismi sono stati sequenziati e conservati in [[database]]. Le informazioni vengono analizzate per determinare quali [[Gene\|geni]] codificano [[Peptide\|polipeptidi]]. Il confronto di geni all'interno di una specie, o tra specie differenti, può mostrare similarità tra la funzione di [[Proteina\|proteine]] e relazione tra le specie. L'analisi di sequenze è stata resa possibile da diversi algoritmi specializzati. Tra i primi furono Needleman e Wunsh nel [[1970]], e Smith e Watermann nel [[1981]]. L'obiettivo era comparare due o più sequenze di amminoacidi ed evidenziare identità, similarità (sostituzioni conservative) e disuguaglianze (sostituzioni, inserimenti e rimozioni). Da questi programmi poi ne sono stati messi a punto altri, che hanno permesso alla bioinformatica di evolversi nel tempo e dare un contributo fondamentale nell'attuazione dei progetti di mappatura dei genomi dei viventi. L'[[allineamento di sequenze]] è una variante di questo problema, ed è utilizzato anche nel sequenziamento. La tecnica di sequenziamento detta ''shotgun'' (usata, per esempio, dall~~<nowiki>~~'~~</nowiki>~~''[[The Institute for Genomic Research\|Institute for Genomic Research]]'' per il sequenziamento del primo genoma batterico, ''Haemophilus influenzae'') non riporta una lista di nucleotidi, ma una sequenza di migliaia di frammenti di DNA, ognuno lungo da 600 a 800 nucleotidi. Le estremità di questi frammenti possono essere sovrapposte e, una volta allineate nel modo giusto, rappresentano l'intero genoma. Questo tipo di sequenziamento è molto rapido, ma la ricostruzione del genoma a partire dai frammenti diventa presto molto complicata per grandi genomi. Lo ''shotgun'' è il metodo di sequenziamento maggiormente usato, e lo sviluppo di algoritmi per l'allineamento dei frammenti è un'area di critica importanza nella ricerca bioinformatica. ~~=== Annotazione genica ===~~ === Annotazione genica[modifica \| modifica wikitesto] === L'annotazione a livello genetico è il processo che consiste nel mappare geni ed altre caratteristiche biologiche all'interno di una sequenza di DNA. Il primo [[software]] per l'annotazione genica fu sviluppato nel [[1995]] dal Dr. Owen White, membro del team che ha sequenziato ed analizzato per primo genoma del [[batterio]] ''[[Haemophilus influenzae]]''. White creò un programma per trovare geni, [[RNA transfer]] ed altre caratteristiche, e per assegnare loro identificazioni. === Annotazione proteica[modifica \| modifica wikitesto] === L'annotazione a livello proteico è il processo che consiste nel mappare caratteristiche biologiche all'interno di una sequenza proteica. - Annotazione manuale [[Swiss-Prot]] - Annotazione automatica [[TrEMBL]] Algoritmi di data mining che estrapolano informazioni da database di proteine annotate manualmente ([[Swiss-Prot]]) applicate poi a sequenze di proteine non ancora annotate ([[TrEMBL]]). I sistemi di annotazione automatica a loro volta si suddividono in: - completamente automatici - semi-automatici ~~- Annotazione manuale [[Swiss-Prot]]~~ ~~- Annotazione automatica [[TrEMBL]]~~ ~~Algoritmi di data mining che estrapolano informazioni da database di proteine annotate manualmente ([[Swiss-Prot]]) applicate poi a sequenze di proteine non ancora annotate ([[TrEMBL]]).~~ ~~I sistemi di annotazione automatica a loro volta si suddividono in:~~ ~~- completamente automatici~~ ~~- semi-automatici~~ === Biologia evolutiva computazionale[modifica \| modifica wikitesto] === === Biodiversità[modifica \| modifica wikitesto] === === Analisi dell'espressione genica[modifica \| modifica wikitesto] === L'[[~~espressione~~Espressione genica\|espressione]] di molti geni può essere determinata misurando i livelli di [[mRNA]] con varie tecniche, tra cui [[microarray]] di DNA, [[expressed sequence tag]] ed altre. Tutte le tecniche sono soggette ad errori e contaminazioni. Vengono perciò ricercati modi per distinguere i segnali dalle interferenze. Un esempio è la determinazione di geni coinvolti in una determinata patologia: si possono confrontare i dati dei microarray di cellule epiteliali cancerose e di cellule non colpite dal [[Cancro (malattia)\|cancro]] per determinare la regolazione di fattori in una particolare popolazione di cellule cancerose. === Espressione proteica[modifica \| modifica wikitesto] === ~~=== Analisi di mutazioni cancerogene ===~~ === Analisi di mutazioni cancerogene[modifica \| modifica wikitesto] === La biologia computazionale tumorale mira a determinare le future mutazioni del cancro attraverso algoritmi di analisi dei dati. La ricerca in questo campo ha portato all'utilizzo di misurazioni di alto rendimento: queste misurazioni consentono la raccolta e l'analisi di milioni di dati, utilizzando la robotica e altri metodi di rilevamento (cristallografia a raggi x, marcatori molecolari, ecc) delle strutture e delle mutazioni di DNA, RNA e altre strutture biologiche. Le aree di ricerca includono la determinazione delle caratteristiche del tumore, l'analisi di molecole potenzialmente oncogeniche. === Predizione di struttura proteica[modifica \| modifica wikitesto] === {\| class="wikitable" ~~{{vedi anche\|Predizione di struttura proteica}}~~ \| ~~Predire la [[struttura terziaria]] significa predire la posizione nelle tre dimensioni di ogni atomo della proteina.~~ \|''Lo stesso argomento in dettaglio: '''[[Predizione di struttura proteica]]'''''. ~~Esistono tre tipi di predizioni:~~ \|} Predire la [[struttura terziaria]] significa predire la posizione nelle tre dimensioni di ogni atomo della proteina. Esistono tre tipi di predizioni: * ab initio, viene predetta la struttura con la sola conoscenza della sequenza proteica; * fold recognition, si guarda se la proteina di studio può avere una conformazione simile ad un'altra, che viene presa come modello; * modelli per omologia, si fa un modello di proteina partendo da una proteina omologa. === Predizione di funzione proteica[modifica \| modifica wikitesto] === ~~=== Simulazione di sistemi biologici ===~~ === Simulazione di sistemi biologici[modifica \| modifica wikitesto] === La simulazione di sistemi biologici è una disciplina nata negli ultimi anni per fornire un approccio più moderno allo studio dei sistemi biologici che ha come scopo di modellarne il comportamento, oltre che esclusivamente la loro struttura come avviene nell'approccio riduttivo tipico della bioinformatica statica. == Software e strumenti informatici[modifica \| modifica wikitesto] == Il software impiegato nella bioinformatica spazia dalle semplici [[Interfaccia a riga di comando\|interfacce a riga di comando]] a più complessi programmi grafici e [[web service]] [[Stand-alone (informatica)\|stand-alone]], messi a disposizione da diversi istituti pubblici e aziende bioinformatiche (tra cui [[Inte:Ligand]] e [[Invitrogen]]). Molte applicazioni nel campo della bioinformatica hanno interfacce basate su [[SOAP]] e [[Representational State Transfer\|REST]], che consentono l'accesso ad algoritmi, dati e risorse su server in tutto il mondo. I principali servizi sono classificati dall'[[European Bioinformatics Institute\|Istituto Bioinformatico Europeo]] in software di ricerca, allineamento di multiple sequenze, e analisi. == Note[modifica \| modifica wikitesto] == ~~==Note==~~ ~~<references/>~~ # [[Bioinformatica#cite%20ref-1\|'''^''']] Attwood T.K., Gisel A., Eriksson N-E. and Bongcam-Rudloff E., Concepts, Historical Milestones and the Central Place of Bioinformatics in Modern Biology: A European Perspective, in Bioinformatics - Trends and Methodologies, InTech, 2011. <small>URL consultato l'8 gennaio 2012</small>. == Voci correlate[modifica \| modifica wikitesto] == ~~== Voci correlate ==~~ * [[Società Italiana di Bioinformatica]] == Altri progetti[modifica \| modifica wikitesto] == ~~{{interprogetto\|wikt=bioinformatica}}~~ * Wikizionario contiene il lemma di dizionario «'''bioinformatica'''» * Wikiversità contiene risorse su '''bioinformatica''' * Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su '''bioinformatica''' == Collegamenti esterni[modifica \| modifica wikitesto] == * * * {\| class="wikitable" ![[Aiuto:Controllo di autorità\|Controllo di autorità]] \|[[Nuovo soggettario\|Thesaurus BNCF]] 38883 · [[Library of Congress Control Number\|LCCN]] (<abbr>EN</abbr>) sh00003585 · [[Gemeinsame Normdatei\|GND]] (<abbr>DE</abbr>) 4611085-9 · [[Biblioteca nazionale di Francia\|BNF]] (<abbr>FR</abbr>) cb144116742 (data) · [[Biblioteca nazionale di Israele\|J9U]] (<abbr>EN</abbr>, <abbr>HE</abbr>) 987007291740605171 · [[Biblioteca della Dieta nazionale del Giappone\|NDL]] (<abbr>EN</abbr>, <abbr>JA</abbr>) 00870420 \|} {\| class="wikitable" \|'''[[Portale:Biologia\|Portale Biologia]]''' \|'''[[Portale:Informatica\|Portale Informatica]]''' \|} [[:Categoria:Categorie\|Categoria]]: * [[:Categoria:Bioinformatica\|Bioinformatica]] [[Bioinformatica\|[altre]]] == Menu di navigazione == * Accesso non effettuato * [[Speciale:MieDiscussioni\|discussioni]] * [[Speciale:MieiContributi\|contributi]] * registrati * entra * [[Bioinformatica\|Voce]] * [[Discussione:Bioinformatica\|Discussione]] * [[Bioinformatica\|Leggi]] * Modifica * Modifica wikitesto * Cronologia * [[Pagina principale]] * [[Speciale:UltimeModifiche\|Ultime modifiche]] * [[Speciale:PaginaCasuale\|Una voce a caso]] * [[Speciale:NelleVicinanze\|Nelle vicinanze]] * [[Wikipedia:Vetrina\|Vetrina]] * [[Aiuto:Aiuto\|Aiuto]] * [[Aiuto:Sportello informazioni\|Sportello informazioni]] === Comunità === * [[Portale:Comunità\|Portale Comunità]] * [[Wikipedia:Bar\|Bar]] * [[Wikipedia:Wikipediano\|Il Wikipediano]] * Fai una donazione * [[Wikipedia:Contatti\|Contatti]] === Strumenti === * [[Speciale:PuntanoQui/Bioinformatica\|Puntano qui]] * [[Speciale:ModificheCorrelate/Bioinformatica\|Modifiche correlate]] * Carica su Commons * [[Speciale:PagineSpeciali\|Pagine speciali]] * Link permanente * Informazioni pagina * Cita questa voce * Elemento Wikidata === Stampa/esporta === * Crea un libro * Scarica come PDF * Versione stampabile === In altri progetti === * Wikimedia Commons * Wikiversità === In altre lingue === * Català * Deutsch * Ελληνικά * English * Français * हिन्दी * Hrvatski * Slovenščina * 中文 Modifica collegamenti ~~== Collegamenti esterni ==~~ * {{Collegamenti esterni}} * Questa pagina è stata modificata per l'ultima volta il 2 ott 2022 alle 09:48. ~~{{Controllo di autorità}}~~ * Il testo è disponibile secondo la licenza Creative Commons Attribuzione-Condividi allo stesso modo; possono applicarsi condizioni ulteriori. 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