BIOINFORMÁTICA

Discuta el caso con su compañer@ de al lado, Lea la viñeta clínica de Marina, de la pagina 161 del libro de Informática Biomédica Discuta el caso con su compañer@ de al lado, ¿qué les llama la atención de la viñeta? Comente con el grupo hacia dónde va la medicina, y los retos que hay que enfrentar

El término Bioinformática es relativamente reciente El término Bioinformática es relativamente reciente. Apareció en la literatura a principios de 1990, cuando comenzaba a estructurarse el llamado “Proyecto Genoma Humano” en el National Center for Biotechnology Information de los Estados Unidos.

ANTECEDENTES Ingeniería Nuevas Tecnologías Genética de Información Ciencias Biológicas Informática

http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/home.shtml

ANTECEDENTES Proyecto del Genoma Humano INFORMÁTICA Secuenciar el genoma humano Almacenar información Herramientas de Análisis Herramientas de Difusión

BIOINFORMÁTICA Es la disciplina científica que utiliza la tecnología de la información para organizar, analizar y distribuir información biológica, con la finalidad de responder preguntas complejas en biología. Es una disciplina que engloba métodos matemáticos, estadísticos y computacionales para solucionar problemas biológicos usando ADN, ARN, secuencias de aminoácidos e información relacionada. Rev Méd Chile 2008; 136: 645-652

BIOINFORMÁTICA Campo científico interdisciplinario que se propone la investigación y el desarrollo de sistemas que faciliten la comprensión del flujo de información desde los genes a las estructuras moleculares.

La bioinformática se ocupa del entendimiento de los procesos mediante los cuales los sistemas biológicos básicos se organizan para crear moléculas, organelos, células vivas, órganos e inclusive organismos completos.

Actualmente la bioinformática se encuentra en un período de rápido crecimiento debido a las necesidades de información, almacenamiento, búsqueda y análisis de información en el campo de la biología, particularmente en la biología molecular y la genómica.

FUENTES DE DATOS BIOLÓGICAS Son tres que han revolucionado a la biología humana y han generado grandes cambios en el procesamiento de datos: 1) Secuencias de información generadas por el Proyecto del Genoma Humano (PGH) 2) Proteómica. Análisis de proteínas importantes para determinadas enfermedades 3) Arreglos de ADN. Observación de la evolución de varios fenómenos fisiológicos

Flujo de Información Genes Estructuras Función bioquímica moleculares Conducta fisiológica Influencia en salud Influencia en enfermedades

Objetivo de la Bioinformática Extraer conocimiento de una gran cantidad de datos para obtener una representación de las células y organismos, así como predecir sistemas de gran complejidad, como son las redes de interacción en los procesos celulares y el fenotipo de los organismos

Con un 95% de probabilidad de padecer Alzheimer... Es un niño!... Fumador, Homosexual, Agente de seguros, Con un 95% de probabilidad de padecer Alzheimer... Los nuevos enfoques de la medicina genómica persiguen avanzar en el conocimiento de las causas moleculares de las enfermedades y desarrollar soluciones diagnósticas y terapéuticas personalizadas a las peculiaridades genéticas de los individuos

Se puede dar respuesta a las promesas de la nueva medicina al vincular la biología molecular, la medicina genómica y la práctica clínica.

Disponibilidad del nuevo conocimiento sobre el genoma y acceso a nuevas tecnologías de alta capacidad y rendimiento, como la bioinformática. Medicina genómica como un objetivo hacia el que se intenta ir para mejorar el modo en que tratamos y diagnosticamos las enfermedades

Revise el video institucional del INMEGEN, y comente su percepción de la posición de la medicina genómica en México. http://vimeo.com/26790793

DISCIPLINAS RELACIONADAS Métodos Matemáticos Métodos Estadísticos Métodos Computacionales

APLICACIONES Gestión de datos Simulación de datos Minería de datos Análisis de información

*El término simulación hace referencia a la experimentación con un modelo a partir de una hipótesis de trabajo, para comprender la estructura íntima del sistema o realizar una predicción. *Por minería de datos se entiende el conjunto de técnicas para la inducción de conocimiento útil a partir de masas ingentes de datos. *En sus orígenes a través de la bioinformática se desarrollaban bases de datos genómicas y proteómicas y se construían herramientas (software) para el análisis y presentación de dichos datos.  

La bioinformática clínica es y será muy importante en la práctica médica pues se ha aplicado exitosamente en la detección temprana y tratamiento de enfermedades oncológicas, así como en la identificación y reducción de riesgos y prevención de estas enfermedades. Esto ha sido posible gracias a que en la investigación se ha podido integrar la información obtenida a partir de la búsqueda en bases de datos on-line de secuencias genéticas, de proteínas, mutaciones, referencias bibliográficas y redes de regulación génica y rutas metabólicas.

Modelos 3D mediante el formato PDB Modelos 3D mediante el formato PDB. The Protein Data Bank (PDB) es un formato con coordenadas atómicas. Fundado en 1971 y mantenido en el Brookhaven National Laboratory, New York USA desde 1999. Herramientas de Visualización y análisis de estructuras moleculares en tercera dimensión. Formatos: mol, SMILES, SMARTS, Sybyl mol, pdb, cml, xyz, POV-Ray, sk2, , skc, rxn, chm, wmf

Aplicaciones de simulación En la actualidad existen varios programas capaces de llevar a cabo las simulaciones de Dinámica Molecular, y a su vez existen varios campos de fuerza, que en general pueden utilizarse con diversos programas. CHARMM, AMBER, NAMD y GROMACS son algunos de los paquetes más populares.

Dentro del sitio de INMEGEN, en la sección de Tecnología: http://www.inmegen.gob.mx/es/tecnologia/herramientas-bioinformaticas/ Visita el “Genome Projector”: Herramienta que permite utilizar la misma tecnología de Google Maps para la visualización de genomas completos. Actualmente cuenta con el genoma de varias bacterias en 4 posibles vistas: Plasmid Map, Genome Map, Pathway View y DNA Walk http://www.g-language.org/g3/ Imagina navegar en tu mapa genético, tal como navegas en el mapa de tu país con google maps.

Discute tus impresiones del video con tus compañer@s Observa el video: [Discovery] Vida Sintética el futuro de la humanidad https://www.youtube.com/watch?v=yaf-9EnRYmU Discute tus impresiones del video con tus compañer@s

Ejercicios prácticos Búsqueda en PubMed del término MeSH para “bioinformática” (“bioinformatics”) ¿Cuál es el término MeSH y su definición?, ¿En qué año se agregó a Medline?, ¿Cuántos artículos encuentra usando ese término? Encontrar en la revista Science (http://www.sciencemag.org/) el artículo en donde se reportó la secuencia del genoma humano y bajarlo para su biblioteca personal utilizando Mendeley. ¿En qué fecha se publicó? ¿Cuáles son los nombres de los dos coautores españoles en este trabajo?