Bioinformática: genética y computadoras en una misma ciencia

La bioinformática es una disciplina que ha presentado una gran evolución. El interés del ser humano por conocer a profundidad las proteínas, los genes y las características del ADN que conforman a todos los seres vivos, lo ha llevado a ir desarrollando programas y técnicas cada vez más complejos.

Por otro lado, también han abierto un camino para encontrar el origen y tratamiento de enfermedades que antes no tenían explicación o las similitudes que puede haber entre diferentes especies.

En este artículo se abordará todo lo relacionado con la bioinformática y su definición, cuáles son los usos y aplicaciones de esta rama y las principales actividades que desarrolla un profesional de la bioinformática en los diferentes campos laborales.

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¿Qué es la bioinformática?

Se puede definir la bioinformática como la disciplina que se ayuda con técnicas de la informática para tratar todo tipo de datos de carácter biológico, para obtenerlos, analizarlos, almacenarlos y presentarlos. Algunos ejemplos de la información biológica son las secuencias de ADN, de aminoácidos, la información obtenida de estudios epidemiológicos o bases de datos clínicos.

Este tipo de análisis se realiza con el propósito de entender de una mejor manera cómo se comportan las células cuando se enfrentan a alguna enfermedad o encontrar soluciones que ayuden a proveer una mejor atención médica.

¿Cuáles son los objetivos que persigue la bioinformática?

El conocimiento es poder, por lo que saber obtener y manipular los datos, puede llevarnos a poseer información que resulte valiosa para distintos propósitos, especialmente, en el ámbito de la salud.

Es a través de herramientas tecnológicas, de computación y de big data que los científicos van obteniendo diversas cifras sobre referencias biológicas, las cuales son procesadas mediante modelos matemáticos para obtener conclusiones acerca de los seres vivos.

A continuación, se presenta de manera resumida una lista de objetivos que persigue la bioinformática:

1. Organización. Con todos los avances tecnológicos que se han presentado en la actualidad, se tiene acceso a una enorme cantidad de datos biológicos. Uno de los propósitos de esta disciplina es disponer toda esta información en bases de datos que sean fáciles de almacenar y de consultar a través de internet. Por otro lado, extrae cifras que tienen relevancia y mayor facilidad para ser procesadas por los científicos.
2. Análisis. Una vez organizados los datos biológicos en las bases mencionadas, la bioinformática provee herramientas, como algoritmos, que traducen los números en patrones y posteriormente en respuestas que sean más fáciles de interpretación.
3. Interpretación. Cuando los datos han pasado por las dos etapas previas, es más fácil para los científicos llegar a las conclusiones que les permitan desarrollar nuevas formas de conocimiento o avances en el campo de la medicina.

¿Cuáles son los orígenes de la bioinformática?

La introducción a la bioinformática se dio alrededor de los años 50, aunque su enfoque eran la biología computacional y los procesos biológicos de forma teórica. En sus inicios, se trataba del análisis de secuencias de proteínas y principalmente del ADN genético de los seres vivos.

Entre los científicos más destacados en el estudio de esta disciplina podemos mencionar a los siguientes:

• James Dewey Jackson y Francis Harry Compton Crick. Su aportación fue el descubrimiento de la doble hélice que tiene la estructura química del ADN.
• Frederick Sanger. Su trabajo consistió en el uso de herramientas bioinformáticas para poder secuenciar la insulina bovina, la primera proteína sujeta a este tipo de estudio.
• Margaret Dayghoff. Fue quien desarrolló el método de sistematización Atlas para la secuenciación y estructuración de proteínas, lo que facilitó el trabajo de los investigadores a partir de los años 60 del pasado siglo.

Durante los años 80, comenzaron a surgir nuevos programas y algoritmos que permitieron desarrollar proyectos para estudiar el genoma humano; con estos avances, la bioinformática comenzó a tomar lugar como disciplina científica en la década de los 90. El uso de la tecnología y la computación tuvieron un papel muy importante en la búsqueda de mutaciones en las células y para conocer la forma de evolución de diversos organismos.

Finalmente, en la década del 2000, uno de los mayores logros en este campo fue la secuenciación del genoma humano de forma completa. También en esta década, surge el Instituto Nacional de Bioinformática.

¿Cuáles son los usos y aplicaciones de la bioinformática?

Una vez que se conoce un poco acerca de qué es la bioinformática, es necesario saber para qué sirve, qué tipo de aplicaciones tiene y qué aportaciones se pueden obtener a través de las herramientas que esta disciplina ofrece.

La gran ventaja reside en que los avances científicos y tecnológicos se traducen en nuevas posibilidades de seguir aplicando herramientas de bioinformática para crear nuevo conocimiento. Entre sus usos y aplicaciones se encuentran los siguientes:

• Estudio de genomas y secuencias: Este tipo de análisis permite conocer los distintos tipos de células que conforman a cualquier ser vivo y encontrar similitudes entre diferentes especies. Con la llegada de la pandemia de covid-19, el estudio del genoma del virus SARS CoV-2 ha permitido ampliar el panorama a los investigadores para encontrar una vacuna para combatirlo.
• Creación de nuevas medicinas: La interpretación de datos biológicos permite encontrar medicamentos que ataquen distintos tipos de enfermedades; incluso se están desarrollando fármacos que actúen sobre un determinado grupo de personas, con características genéticas comunes, que no tengan efectos secundarios.
• Diagnóstico y prevención de enfermedades: Gracias al mapeo de los genes y el manejo de los datos que provee la bioinformática, es posible comparar patrones de las enfermedades para predecir su posible evolución o tener un diagnóstico temprano.
• Creación de software: Con las herramientas de la bioinformática es posible diseñar nuevos programas que tengan como base cualquier tipo de proceso biológico. Un ejemplo pueden ser las redes neuronales artificiales.
• Aplicaciones en la agricultura: Esta disciplina también tiene fluencia en el campo con la creación de cultivos que sean mejores y resistentes a las plagas o a la sequía.
• Aplicaciones en la ganadería: El análisis de la secuencia del genoma no solamente se aplica en los humanos, en el caso de los animales, sirve para prevenir enfermedades, proveerles una mejor calidad y darles una mayor resistencia.
• Reciclaje: La bioinformática permite estudiar la secuencia de las bacterias y organismos de las aguas residuales con el fin de encontrar la manera más eficaz de eliminarlas y permite también quitar los residuos radioactivos.

¿Cuál es la labor de un especialista en bioinformática?

Las personas que se dedican a esta disciplina deben tener conocimientos en las dos áreas que la forman; ya sean informáticos que cuenten con profundos conocimientos en biología y estadística o biólogos con un nivel avanzado en informática.

Los profesionales que cuenten con los estudios mencionados, pueden acceder a un máster en bioinformática online para adquirir una formación mucho más completa. Una opción puede ser estudiar en una universidad online en Ecuador que cuente con un programa de estudios muy amplio.

Algunas de las labores de los bioinformáticos es interpretar todos los datos biológicos que se hayan recolectado de sus investigaciones para poder aplicarlos en los proyectos que desarrollan. Además, disponen de manera visual la información a través de gráficas para la mejor organización de dichos datos.

Un ejemplo tangible de la labor de estos científicos es la posibilidad de leer las estructuras de las proteínas que produce el ser humano, con un total de más de 350,000. Para obtener estos resultados, se ayudaron de la inteligencia artificial.

¿En qué campo profesional se puede desarrollar un profesional de la bioinformática?

El campo laboral de los profesionales en bioinformática es muy amplio y variado, por lo que optar por una Maestría Oficial en Bioinformática es una gran opción para aumentar las oportunidades de pertenecer a diversos proyectos científicos, de investigación, industriales o tecnológicos.

• Dentro de la biomedicina, es posible desarrollar tratamientos específicos o el diagnóstico de enfermedades en su etapa temprana.
• Los bioinformáticos se encargan de estudiar la secuencia de los genes y proteínas para la creación de terapias que influyan directamente en ellos y obtener mejores resultados.
• En el campo de la farmacología, es posible estudiar las interacciones y datos que se obtienen durante la creación y prueba de distintos medicamentos.
• Finalmente, si el interés está en el desarrollo de nuevos programas, la bioinformática ofrece las herramientas necesarias para facilitar la interpretación de los datos biológicos.

Hay una gran variedad de carreras a distancia en Ecuador que se pueden estudiar con todas las facilidades. En la Universidad Internacional de Valencia es posible encontrar distintas carreras en el área de la salud y la informática que son un excelente complemento a la preparación de un profesional, como la Maestría Oficial en Bioética.

Como se ha visto a lo largo del artículo, la bioinformática es una disciplina que va tomando una mayor relevancia conforme la ciencia se va desarrollando. Con la actual pandemia de coronavirus, se nos ha venido a demostrar la importancia que tiene el entendimiento y estudio de los virus y bacterias que pueden afectar al ser humano. Sin duda alguna, elegir esta rama de estudio para especializarse, garantizará un amplio campo laboral en el cual desarrollarse. Infórmate ahora de las opciones de formación que te ofrecemos en la Universidad Internacional de Valencia.