Вычислительная биология — это междисциплинарный подход, использующий достижения информатики (и вычислительной техники), прикладной математики и статистики для решения проблем, поставляемых биологией. Главными областями в биологии, которые применяют такие методы, являются:
- Биоинформатика — применяет машинные алгоритмы и статистические методы к наборам биологических данных, состоящих, как правило, из большого числа ДНК, РНК и белковых последовательностей. Если говорить о конкретных примерах, то это сравнение последовательностей (используется и для поиска последовательности в базе данных, и для сравнения гомологических цепочек), поиск генов и предсказание экспрессии генов. Это очень большая научная область; термин «вычислительная биология» часто выступает как синоним для биоинформатики, что не совсем корректно.
- Вычислительное биомоделирование, подраздел биокибернетики, занимающаяся построением вычислительных моделей биологических систем.
- Вычислительная геномика, подраздел геномики, который изучает геномы клеток и организмов с помощью высокопроизводительного геномного секвенирования (что требует значительной последующей обработки — так называемой геномной сборки), и который использует метод ДНК-микрочипов для статистического анализа выраженных в конкретных типах клеток генов.
- Молекулярное моделирование, область исследований, которая привлекает теоретические и вычислительные методы для моделирования или имитации поведения молекул, причём молекул в самом широком смысле — состоящих от нескольких атомов и до «гигантских» биологических цепочек.
- Системная биология, ставящая целью моделирование полномасштабных биологических сетей взаимодействия (для целой клетки или даже всего организма), часто использует дифференциальные уравнения.
- Предсказание структур белков и структурная геномика — делают попытки систематически вычислять точные трёхмерные модели структур белков, которые ещё не были получены экспериментальным путём.
- Вычислительные подразделы биохимии и биофизики, широко использующие структурное моделирование и имитационные методы, такие как молекулярная динамика или метод выборки Больцмана (в свою очередь основанный на методе Монте-Карло), в попытке пролить свет на кинетику и термодинамику функций белков.
- Нейробиология — научная дисциплина, изучающая роль нейронных сетей в работе мозга. Теоретические основы нейробиологии изложил канадский ученый Дональд Хебб в работе The Organization of Behaviour (1949)[1].
См. также
Примечания
- ↑ Masland, 2021, с. 157.
Литература
- Ричард Маслэнд. Как мы видим? Нейробиология зрительного восприятия = Richard Masland. We Know It When We See It: What the Neurobiology of Vision Tells Us About How We Think. — М.: Альпина Паблишер , 2021. — 304 с. — ISBN 978-5-9614-7248-6.
- Donald O. Hebb The Organization of Behaviour. 1949. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-36727-7
Эта страница в последний раз была отредактирована 1 сентября 2022 в 08:35.
Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.