Микробы

Совершенно очевидно, что биотехнология невозможна без компьютеров и Интернета. Универсальные методы общения через компьютеры позволяют исследователям всего мира делиться полученными данными и пользоваться результатами работы других групп, а универсальный язык живого мира делает возможной совместную работу специалистов, занимающихся изучением любых растений, животных или микроорганизмов.

Одна из основных трудностей, стоящих на пути ученых – это проблема эффективной обработки массы информации, полученной в результате использования мощных методов и подходов, используемых в биотехнологических исследованиях. К основным задачам биоинформатики относится разработка методов сбора, хранения и поиска информации. Организация данных должна быть обеспечена таким образом, чтобы доступ к любой информации не был затруднен в результате ее неудачного размещения или перекрытия ссылок. Необходим также интегрированный подход к анализу информации и создание методов визуализации молекулярных и клеточных данных.

Для согласованной организации данных, обеспечения доступа к информации, а также ее обработки и интегрирования биоинформационные технологии используют вычислительные приборы и методы, созданные в результате революции информационных технологий, такие как пакеты программ для статистической обработки данных, графическое моделирование, алгоритмы и методы управления базами данных.

Биоинформатика делится на два основных направления. Задачей первого является сбор, хранение, обеспечение доступа и визуализация данных. Второе направление, зачастую называемое вычислительной биологией, специализируется на интеграции и анализе информации и моделировании биологических процессов.

Системная биология представляет собой направление биологии, использующее биологическую информацию для создания моделей биологических процессов на всех уровнях, от отдельных биохимических реакций до клеток и целых организмов. Системные биологи заняты разработкой набора математических моделей биологических процессов и механизмов с целью выяснения всей сложности взаимодействий, происходящих в живых системах. Только многократное биомоделирование, осуществляемое с помощью компьютеров, может позволить воспроизвести полную картину изучаемой системы. Доказательством исключительной важности наличия компьютеров в биотехнологических лабораториях может служить тот факт, что выражение in silico («в кремнии» – моделируемый на компьютере) в настоящее время используется для описания условий эксперимента наравне с традиционными in vivo (в организме) и in vitro (в пробирке).

Со временем характер действия биотехнологических препаратов будет постепенно менять направленность от воздействия на единичные молекулы и гены к влиянию на системы и механизмы. Биоинформационная технология станет неотъемлемой частью всех этапов изучения, разработки и коммерциализации продуктов прикладной биотехнологии.