BIOINFORMÁTICA

PALMEIRA DOS ÍNDIOS/AL

2006/02

INTRODUÇÃO

Do início até meados do século passado os geneticistas e químicos se questionaram sobre a natureza química do material genético. Das pesquisas desenvolvidas, surgiu a conclusão de que o DNA era a molécula que armazenava a informação genética e, em 1953, sua estrutura química foi desvendada no clássico trabalho de Watson e Crick. Com a posterior descoberta do código genético e do fluxo da informação biológica, dos ácidos nucléicos para as proteínas, tais polímeros passaram a constituir os principais objetos de estudo de uma nova ciência, a Biologia Molecular. Logo surgiram métodos de seqüenciamento desses polímeros, principalmente do DNA, que permitiam a investigação de suas seqüências monoméricas constituintes. Desde então, mais de 18 bilhões dessas seqüências já foram produzidas e estão disponíveis nos bancos de dados públicos.

Na segunda metade da década de 90, com o surgimento dos seqüenciadores automáticos de DNA, houve uma explosão na quantidade de seqüências a serem armazenadas, exigindo recursos computacionais cada vez mais eficientes. Além do armazenamento ocorria, paralelamente, a necessidade de análise desses dados, o que tornava indispensável a utilização de plataformas computacionais eficientes para a interpretação dos resultados obtidos.

Assim nascia a bioinformática. Essa nova ciência envolveria a união de diversas linhas de conhecimento - a engenharia de softwares, a matemática, a estatística, a ciência da computação e a biologia molecular. Os primeiros projetos na área eram compostos por profissionais de diferentes áreas da biologia e informática e percebia-se uma certa dificuldade de comunicação: enquanto o biólogo procurava uma solução que levasse em consideração as incertezas e erros que ocorrem na prática, o cientista da computação procurava uma solução eficiente para um problema bem definido. Assim, surgiu a necessidade de um novo profissional, que entendesse bem ambas as áreas e fizesse a ponte entre elas: o Bioinformata. Esse profissional deveria ter o conhecimento suficiente para saber quais eram os problemas biológicos reais e quais seriam as opções viáveis de desenvolvimento e abordagem computacional dos problemas em questão.

Parece-nos que cada vez mais a bioinformática vai ser necessária para a análise de dados em biologia molecular e, nesse sentido, o presente artigo foi escrito com o intuito de conter as informações mais relevantes para quem deseja começar a trabalhar na área. Assim, tentamos apresentar os principais conceitos relacionados à biologia e à computação, os softwares mais utilizados, os sites mais freqüentados e as principais áreas de interesse.

BIOINFORMÁTICA O QUE É?

O DNA foi, há 50 anos atrás, a última grande e revolucionária descoberta científica da humanidade, abrindo novos caminhos para o desenvolvimento das ciências da vida e para o nascimento de áreas multidisciplinares de estudo e pesquisa antes desconhecidas.

A bioinformática é uma nova disciplina científica com raízes nas ciências da computação, na estatística e na biologia molecular. A bioinformática desenvolveu-se para enfrentar os resultados das iniciativas de sequênciamento de genes, que produzem uma quantidade cada vez maior de dados sobre proteínas, DNA e RNA. Desse modo, os biólogos moleculares passaram a utilizar métodos estatísticos capazes de analisar grandes quantidades de dados biológicos, a predizer funções dos genes e a demonstrar relações entre genes e proteínas.

A bioinformática consiste em todo tipo de estudo ou de ferramenta computacional que se pode realizar e/ou produzir de forma a organizar ou obter informação biológica a partir de seqüências de biomoléculas. Se o estudo envolve seqüências de biomoléculas (DNA, RNA ou proteínas), direta ou indiretamente, trata-se de bioinformática. Se não, trata-se de computação aplicada a biologia, que é extremamente importante em varias áreas e já existia bem antes do início dos sequênciamentos de biomoléculas.

O papel da bioinformática na decodificação de um gene é