Array ( [0] => 14739858 [id] => 14739858 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => Bioinformatika [uri] => Bioinformatika [3] => [img] => [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => [oai] => [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 0 [has_content] => 0 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => {{Informatika}} [1] => '''Bioinformatika''' je vědní disciplína, která se zabývá metodami pro shromažďování, analýzu a vizualizaci rozsáhlých souborů [[Biologie|biologických]] dat, zejména dat [[molekulární biologie|molekulárně-biologických]]. [2] => [3] => Předmětem zájmu a používanými metodami se bioinformatika prolíná s dalšími příbuznými obory, např. [[molekulární biologie|molekulární biologií]], [[genomika|genomikou]], [[proteomika|proteomikou]], [[genetika|genetikou]], [[výpočetní biologie|výpočetní biologií]], [[matematická biologie|matematickou biologií]], [[systémová biologie|systémovou biologií]], [[teoretická biologie|teoretickou biologií]], [[biomedicínská informatika|biomedicínskou informatikou]], [[biomedicínské inženýrství|biomedicínským inženýrstvím]], [[výpočetní chemie|výpočetní chemií]], [[informatika|informatikou]] a [[Zpracování přirozeného jazyka|počítačovou lingvistikou]]. [4] => [5] => == Typická data == [6] => * Sekvence [[Bílkovina|proteinů]] a [[Nukleová kyselina|nukleových kyselin]] ([[DNA]], [[RNA]]) [7] => * Struktura [[Makromolekula|makromolekul]] (hlavně proteinů) [8] => * Údaje o aktivitě a expresi [[gen]]ů [9] => * Údaje o funkcích genů a jejich produktů [10] => * Údaje o interakcích mezi proteiny a DNA [11] => [12] => == Práce bioinformatika == [13] => [[Soubor:Genome viewer screenshot small.png|náhled|'''Mapa lidského chromozomu X''' (z webu NCBI). Bioinformatika přispěla značnou měrou k tomuto zmapování.]] [14] => * ''in silico'', tj. práce či simulace na počítači, na rozdíl od práce na živých organismech v přirozených ([[in vivo]]) či laboratorních ([[in vitro]]) podmínkách [15] => * práce s velkými objemy dat [16] => * vyhledávání subsekvencí v datech [17] => * srovnávání podobných sekvencí, analýza sekvencí [18] => * snaha předpovídat strukturu a funkci proteinů [19] => * výsledky analýz zobrazovat graficky [20] => * dynamické modelování [21] => * užitečná pro [[biolog]]y, [[lékař]]e, [[právník]]y, [[policista|policisty]], konzumenty [[Geneticky modifikovaný organismus|GMO]] [22] => Dostupné bioinformatické nástroje a databáze jsou shromážděny v Tools and Data Services Registry{{Citace elektronického periodika|titul=https://bio.tools/|periodikum=bio.tools|url=https://bio.tools/|datum přístupu=2016-09-20}} ([https://bio.tools/ bio.tools]) evropské bioinformatické infrastruktury [https://www.elixir-europe.org/ ELIXIR]. České bioinformatické nástroje a databáze [https://bio.tools/?q=ELIXIR-CZ v bio.tools] sdružuje konsorcium [https://www.elixir-czech.cz/ ELIXIR-CZ]. [23] => [24] => == Oblasti bioinformatického výzkumu == [25] => [26] => === Anotace genomu === [27] => Snaha o nacházení [[gen]]ů, míst interakce s [[Bílkovina|proteiny]] a dalších významných oblastí v sekvenci [[DNA]] je nazývána anotací [[genom]]u. Zabývá se jí více vědních oborů, především molekulární biologie. Bioinformatika se snaží na základě vlastností laboratorně (např. [[sekvenování RNA|sekvenováním]] [[mRNA]]) nalezených oblastí předpovědět pozice dalších oblastí výpočetními metodami. U [[prokaryota|prokaryot]] lze s úspěchem použít metody založené na znalostech vlastností [[promotor (genetika)|promotorů]] a dalších hraničních oblastí genů, tzv. ab initio metody. U [[eukaryota|eukaryot]] je použití těchto metod náročnější, protože mají mnohem složitější strukturu genomu. Dalšími často volenými nástroji jsou pravděpodobnostní modely (např. [[Skryté Markovovy Modely]] ([[Skrytý Markovův model|Hidden Markov modelss]]) či metody [[strojové učení|strojového učení]] (Vhodné jsou např. [[support vector machines]]). [28] => [29] => === Sekvenční analýzy === [30] => [[Soubor:Protein alignment.png|475px|náhled|Srovnání sekvencí různých proteinů]] [31] => Základním úkonem, potřebným v mnoha bioinformatických aplikacích, je zarovnání sekvencí a analýza jejich podobnosti (sequence alignment), povětšinou se jedná o sekvence [[nukleová kyselina|nukleových kyselin]] či [[aminokyselina|aminokyselin]] v bílkovině. Několik sekvencí je třeba nejdříve přiložit k sobě tak, aby si prvky na jednotlivých pozicích co nejvíce odpovídaly a bylo tak možné vyhodnotit míru podobnosti. Základními algoritmy pro tento úkon jsou [[algoritmus Smith-Waterman|Smith-Waterman]] a [[algoritmus Needleman-Wunsch|Needleman-Wunsch]]. Při hledání a porovnávání dlouhých sekvencí na úrovni genomu je třeba využívat jisté [[heuristika|heuristiky]], protože základní algoritmy jsou příliš pomalé. Příkladem programu pro rychlé vyhledávání na dlouhých sekvencích s využitím heuristiky je [http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi BLAST]. [32] => [33] => === Analýzy úrovně genové exprese === [34] => Molekulární biologové laboratorními metodami měří úroveň [[exprese genu|exprese]] jistých genů, tedy jaké množství mRNA je z daného genu v daném období [[transkripce (DNA)|transkribováno]]. Často používanými metodami jsou [[reverzní transkripce]] do [[cDNA]] (metoda EST), [[DNA čip|microarray]] či SAGE (serial analysis of gene expression). Výsledky těchto analýz jsou rozsáhlé soubory dat s velkou úrovní šumu, bioinformatika data upravuje do použitelné podoby. [35] => [36] => === Analýzy genové regulace === [37] => Reakce buňky na změny v prostředí jsou z velké části založeny na genové regulaci. Komplexním systémem informačních drah je informace o podnětu z vnějšího prostředí (např. [[hormon]] nebo podnět z [[chemoreceptor]]u) přenesena do [[Buněčné jádro|jádra]], kde ovlivní míru exprese jednotlivých genů. Buňka tak začne produkovat proteiny, potřebné v dané situaci. [38] => Bioinformatika zkoumá principy této regulace. Je například možné porovnat [[DNA čip|microarray]] data z buňky v běžném stavu a buňky vystavené vlivu léčiva a zjistit tak přesně, které geny byly léčivem ovlivněny. [39] => Analýza genové regulace je velmi důležitou součástí výzkumu rakoviny. [40] => [41] => === Předpověď struktury proteinů === [42] => [[bílkovina#struktura bílkovin|Struktura proteinu]] z velké části determinuje její funkci, proto je jeho znalost důležitá. Experimentální zjištění tohoto tvaru (např. pomocí [[rentgenová krystalografie|rentgenové krystalografie]]) je však drahé, pomalé a ne vždy možné. Proto se bioinformatika snaží získat prostorové uspořádání proteinů jinak. [43] => [44] => [[bílkovina#struktura bílkovin|Primární strukturu]] proteinu (pořadí [[Aminokyselina|aminokyselin]]) lze jednoduše získat například sekvenací mRNA pro daný protein. [45] => [[bílkovina#struktura bílkovin|Sekundární]], [46] => [[bílkovina#struktura bílkovin|terciární]] (popř. [47] => [[bílkovina#struktura bílkovin|kvarterní]]) strukturu se bioinformatika a [[teoretická chemie]] snaží předpovědět na základě znalosti primární struktury. Používaných technik je mnoho, základní přístupy jsou tyto: [48] => * Využití fyzikálně-chemických vlastností jednotlivých aminokyselin či molekul - tzv. ab initio metody (například snaha určit celkovou energii, jakou molekula potřebuje pro zaujetí určitého tvaru a najít tvar s minimální potřebnou energií) [49] => [50] => * Využití biologických znalostí - například předpověď struktury proteinu na základě znalosti struktury proteinu z homologního genu či proteinu s podobnou funkcí [51] => [52] => * Využití experimentálně zjištěných tvarů proteinů - především metody strojového učení [53] => [54] => * Kombinace několika z těchto přístupů [55] => [56] => Zatímco při předpovědi sekundární struktury bývá dosaženo poměrně dobrých výsledků, (Současné metody mají úspěšnost přes 70%) předpověď terciární struktury je náročnější a méně přesná. [57] => [58] => === Srovnávací genomika === [59] => Srovnávací [[genomika]] se snaží porozumět vztahům genů či jiných částí genomu napříč organismy a lépe tak porozumět procesu [[evoluce]], případně přispět k anotaci genomů na základě znalostí vztahů mezi nimi. Jelikož genomy jsou rozsáhlé a mají složitou strukturu, vyžaduje tvorba srovnávacích [[syntenická mapa|syntenických map]] hlubší analýzu a automatizaci výpočtů. [60] => [61] => == Bioinformatický software == [62] => Jedním z často využívaných [[Otevřený software|open source]] programů na analýzu bioinformatických dat je například [[RStudio]], který využívá [[R (programovací jazyk)|programovacího jazyka R.]] S vcelku přátelským [[Grafické uživatelské rozhraní|GUI (grafickým uživatelským rozhraním]]) je mnohostranně využitelný, ať už se jedné o [[Exprese genu|exprese genů]], [[Fylogenetika|fylogenetickou]] analýzu či [[DNA]] [[Alignment (biologie)|alignmenty.]] Jednou ze základních metod na zobrazení právě exprese genů fylogeneze je například [[Teplotní mapa|teplotní mapa.]] [63] => [64] => Další hojně využívanou platformou především pro taxonomickou analýzu a studie založené na sekvenaci 16S rRNA podjednotky je [[QIIME]]. [65] => [66] => == Vědecké časopisy == [67] => * Applied Bioinformatics [68] => * Bioinformatics [69] => * BMC Bioinformatics [70] => * Briefings in Bioinformatics [71] => * In Silico Biology [72] => * Nucleic Acids Research - hlavně pravidelná speciální čísla o bioinformatických nástrojích, či databázích [73] => * Journal of Bioinformatics, Biology and Computational Biology [74] => * PLoS Computational Biology [75] => [76] => == Vědecké a zájmové společnosti == [77] => * [http://www.iscb.org ISCB](International Society for Computational Biology) [78] => * Národní bioinformatická infrastruktura [https://www.elixir-czech.cz/ ELIXIR-CZ] (vzniklá z komunity kolem dřívější společnosti [http://fobia.img.cas.cz FOBIA] {{Wayback|url=http://fobia.img.cas.cz/ |date=20200531083243 }}, sekce ČSBMB) [79] => [80] => == Bioinformatika v Česku == [81] => Obor Bioinformatiky lze studovat na několika vysokých školách: [82] => * [[Fakulta informatiky Masarykovy univerzity]] nabízí bakalářský i navazující magisterský obor ''Bioinformatika'' v rámci programu ''Aplikovaná informatika''[http://www.fi.muni.cz/docs/katalog.pdf Studijní katalog FI MU Brno] [83] => * Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity nabízí bakalářský i navazující magisterský obor ''Bioinformatika a chemoinformatika'' v rámci programu ''Biochemie''{{Citace elektronického periodika |titul=Studijní obor Bionformatika a chemoinformatika |url=http://www.muni.cz/study/fields/10021 |datum přístupu=2014-04-09 |url archivu=https://web.archive.org/web/20140413142910/http://www.muni.cz/study/fields/10021 |datum archivace=2014-04-13 |nedostupné=ano }} [84] => * [[Vysoká škola chemicko-technologická v Praze|Vysoká škola chemicko-technologická]] v Praze spolu s [[Fakulta informačních technologií ČVUT|Fakultou informačních technologií ČVUT]], [[Ústav molekulární genetiky Akademie věd České republiky|Ústavem molekulární genetiky]] a [[Ústav organické chemie a biochemie Akademie věd České republiky|Ústavem organické chemie a biochemie]] AV ČR nabízejí společný bakalářský a navazující magisterský obor ''Bioinformatika''http://studuj.bioinformatiku.cz/ [85] => * [[Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého]] nabízí bakalářský i navazující magisterský obor ''Bioinformatika'' na Katedře Informatiky ve spolupráci s katedrami Biochemie a Fyzikální chemie[http://www.inf.upol.cz/studijni-obory Studijní obory Katedry Informatiky UPOL] [86] => * [[Fakulta informačních technologií VUT v Brně]] nabízí navazující magisterský program ''Bioinformatika a biocomputing''{{Citace elektronického periodika |titul=Studijní obor Bioinformatika a biocomputing na FIT VUT v Brně |url=http://www.fit.vutbr.cz/study/msc/branch-l.php?id=18 |datum přístupu=2011-08-29 |url archivu=https://web.archive.org/web/20110316035528/http://www.fit.vutbr.cz/study/msc/branch-l.php?id=18 |datum archivace=2011-03-16 }} [87] => * [[Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně]] nabízí bakalářský i navazující magisterský program ''Biomedicínská technika a bioinformatika''{{Citace elektronického periodika |titul=Propagační web oboru Biomedicínská technika a bioinformatika na FEKT VUT v Brně |url=http://jdi.na.biomedicinu.cz/ |datum přístupu=2011-01-11 |url archivu=https://web.archive.org/web/20100111041657/http://jdi.na.biomedicinu.cz/ |datum archivace=2010-01-11 |nedostupné=ano }} [88] => * [[Fakulta elektrotechnická ČVUT]] nabízí obor ''Biomedicínská informatika'' v rámci programu ''Biomedicínské inženýrství a informatika''{{Citace elektronického periodika |titul=Biomedicína - Biomedicínské Inženýrství a Informatika na FEL ČVUT Praha |url=http://biomedicina.fel.cvut.cz/bmecmsms/ |datum přístupu=2011-01-11 |url archivu=https://web.archive.org/web/20110114141132/http://biomedicina.fel.cvut.cz/bmecmsms/ |datum archivace=2011-01-14 |nedostupné=ano }} [89] => * [[Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy|Přírodovědecká fakulta]] a [[Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy|Matematicko-fyzikální fakulta]] [[Univerzita Karlova|Univerzity Karlovy v Praze]] nabízí studijní program ''Bioinformatika''http://bioinformatika.mff.cuni.cz/ [90] => [91] => == Paranormální jevy == [92] => Pojem bioinformatika lze najít i literatuře zabývající se paranormálními jevy, kde je tímto termínem myšleno mimosmyslové vnímání.{{Citace elektronického periodika |titul=Přehlížené přiznání na esoterické encyklopedii |url=http://sirver.neutral.cz/EE/print.php?id=492 |datum přístupu=2007-10-17 |url archivu=https://web.archive.org/web/20090411190257/http://sirver.neutral.cz/EE/print.php?id=492 |datum archivace=2009-04-11 |nedostupné=ano }} [93] => [94] => == Literatura == [95] => * Fatima Cvrčková, Úvod do praktické bioinformatiky, Academia, {{ISBN|80-200-1360-1}}, 2006 (1. vydání) [96] => * Marketa Zvelebil, Jeremy Baum, Understanding Bioinformatics, Garland Science, {{ISBN|978-0-8153-4024-9}}, 2007 (1. vydání) [97] => * Dan E. Krane, Fundamental concepts of Bioinformatics, Benjamin Cummings, {{ISBN|0-8053-4633-3}} [98] => * Jean-Michel Claverie, Bioinformatics for dummies, {{ISBN|0-7645-1696-5}} [99] => [100] => == Reference == [101] => [102] => [103] => == Související články == [104] => * [[UniFrac]] [105] => * [[Strukturní bioinformatika]] [106] => [107] => == Externí odkazy == [108] => * {{Commonscat}} [109] => [110] => {{biologie}} [111] => {{Pahýl}} [112] => {{Autoritní data}} [113] => [114] => [[Kategorie:Bioinformatika| ]] [115] => [[Kategorie:Biomedicínské inženýrství]] [116] => [[Kategorie:Biostatistika]] [117] => [[Kategorie:Matematická biologie]] [] => )
good wiki

Bioinformatika

Bioinformatika je vědní disciplína, která se zabývá metodami pro shromažďování, analýzu a vizualizaci rozsáhlých souborů biologických dat, zejména dat molekulárně-biologických. Předmětem zájmu a používanými metodami se bioinformatika prolíná s dalšími příbuznými obory, např.

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'bílkovina#struktura bílkovin','DNA','DNA čip','gen','molekulární biologie','Bílkovina','genomika','chemoreceptor','Alignment (biologie)','in vitro','syntenická mapa','biomedicínská informatika'

Bílkovina

Bílkovina je jedním z nejdůležitějších živin v lidské stravě.

Chemoreceptor

Chemoreceptory jsou buňky, které detekují a reagují na chemické signály v organismech.

DNA

Gen

Genomika