Beregningsbiologi

Beregningsbiologi  er en tværfaglig tilgang, der bruger fremskridt inden for datalogi (og computing ), anvendt matematik og statistik til at løse de problemer, biologien præsenterer . De vigtigste områder inden for biologi, der anvender sådanne metoder, er:

• Bioinformatik  - Anvender maskinalgoritmer og statistiske metoder til biologiske datasæt , typisk bestående af et stort antal DNA- , RNA- og proteinsekvenser . Hvis vi taler om specifikke eksempler, så er dette sekvenssammenligning (bruges både til at søge efter en sekvens i en database og til at sammenligne homologe kæder), søge efter gener og forudsige genekspression . Dette er et meget stort videnskabeligt område; udtrykket "beregningsbiologi" fungerer ofte som et synonym for bioinformatik, hvilket ikke er helt korrekt.

• Computational biomodelling , et underområde af biokybernetik , der beskæftiger sig med opbygning af beregningsmodeller af biologiske systemer.

• Computational genomics , en gren af ​​genomics , der studerer genomerne af celler og organismer ved hjælp af high-throughput genomisk sekventering (som kræver betydelig efterbehandling - den såkaldte genomic assembly ), og som bruger DNA-mikroarray -metoden til statistisk at analysere generne udtrykt i specifikke celletyper.

• Molekylær modellering , et studieområde, der involverer teoretiske og beregningsmetoder til at modellere eller simulere molekylers adfærd, og molekyler i bredeste forstand - bestående af nogle få atomer til "gigantiske" biologiske kæder.

• Systembiologi , som har til formål at modellere fuldskala biologiske netværk af interaktion (for en hel celle eller endda en hel organisme), bruger ofte differentialligninger .

• Proteinstruktur forudsigelse og strukturel genomik  er forsøg på systematisk at beregne nøjagtige tredimensionelle modeller af proteinstrukturer, der endnu ikke er opnået eksperimentelt.

• Beregningsmæssige underområder af biokemi og biofysik , der gør udstrakt brug af strukturel modellering og simuleringsmetoder såsom molekylær dynamik eller Boltzmann prøvetagningsmetoden (til gengæld baseret på Monte Carlo-metoden ), i et forsøg på at kaste lys over proteinfunktioners kinetik og termodynamik .
• Neurobiologi  er en videnskabelig disciplin, der studerer rollen af ​​neurale netværk i hjernen. Det teoretiske grundlag for neurovidenskab blev skitseret af den canadiske videnskabsmand Donald Hebb i The Organization of Behavior (1949) [1] .

Se også

• International Society for Computational Biology
• kunstigt liv

Noter

1. ↑ Masland, 2021 , s. 157.

Litteratur

• Richard Musland. Hvordan ser vi det? Neurobiologi af visuel perception = Richard Masland. Vi ved det, når vi ser det: Hvad synets neurobiologi fortæller os om, hvordan vi tænker. — M .: Alpina Publisher , 2021. — 304 s. — ISBN 978-5-9614-7248-6 .
• Donald O. Hebb Adfærdens organisation . 1949. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-36727-7