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BioinformaticaBioinformatica

DOCENTI DEL CORSO:DOCENTI DEL CORSO:

Dott.Dott. Alessandro Alessandro PaiardiniPaiardinialessandro.paiardini@uniroma1.italessandro.paiardini@uniroma1.it

Prof.Prof. Stefano Stefano PascarellaPascarellastefano.pascarella@uniroma1.itstefano.pascarella@uniroma1.it

Via degli Via degli ApuliApuli 99Tel.Tel. 06/49917700 06/49917700

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CosCos’è’è la la BioinformaticaBioinformatica??

WikipediaWikipedia

La bioinformatica èuna disciplina scientifica dedicata alla risoluzione di problemi biologici con metodi informatici

“…un indispensabile strumento di lavoro per il biologo moderno”

“…una nuova disciplina, che coniuga lo studio del vivente con l’informatica”

CosCos’è’è la la BioinformaticaBioinformatica?? “…è una scienza che

utilizzando le metodiche delle Scienze dell’Informazione si occupa del trattamento e dell’analisi dei dati di tipo biologico”

“…è una scienza multidisciplinareche integra conoscenze informatiche, chimiche, matematiche, biologiche allo scopo di collezionare ed elaborare sistematicamente ogni informazione per ottenere la massima resa dalle ricerche sperimentali ma anche per sviluppare queste ultime in modo più mirato”

“…è lo studio del viventeattraverso gli strumenti propridell’informatica”

“…l'insieme degli strumenti informatici, delle relative applicazioni e delle ricerche che possono essere prodotte tramite tali strumenti e tali applicazioni nei diversi settori della biologia e della medicina”

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BIOBIOINFORMATICA:INFORMATICA:

VITAVITA + INFORMAZIONE!+ INFORMAZIONE!

Che cosChe cos’è’è la vita?la vita?

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Che cosChe cos’è’è ll’“’“informazioneinformazione””??

…Mi scusi, devo consegnareun pacco all’Università “La Sapienza”:sa dirmi la strada?

…Certo! Giri alla primaa destra, poi al semaforoa sinistra, e prosegua dirittofino a P.le Aldo Moro

Che cosChe cos’è’è ll’“’“informazioneinformazione””??

…Mi scusi, devo consegnareun pacco all’Università “La Sapienza”:sa dirmi la strada?

Certo! Poi a sinistra, e diritto,a destra prima alla giri, fino a prosegua P.le Aldo Moro

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Informazione: dato + Informazione: dato + struttura!struttura!

… l’informazione è sempre strettamente correlata al concetto di “dato”, un osservabile presentato alla conoscenza, e di “struttura”, l’organizzazione ordinata del dato, che ne permette l’apprendimento.

fisi

cafi

sica

informatica

informatica

statistica

statistica

biologiabiologia

chimicachimica

matematic

a

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BioinformaticaBioinformatica

La La BioinformaticaBioinformatica èè una una scienza scienza multidisciplinaremultidisciplinare……

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I 10 problemi principali per i quali un I 10 problemi principali per i quali un BiologoBiologo--nonnon--informaticoinformatico si rivolge ad un si rivolge ad un BioinformaticoBioinformatico……

1. Che cosa fa questo gene/proteina?

2. Con quali altri geni/proteine è imparentato il mio gene/proteina?

3. Puoi predire la struttura tridimensionale di questa proteina?

4. Mi dici con quali altre proteine interagisce la mia proteina?

5. Quali segnali (promotori, enhancer…) sono presenti nel mio gene?

6. Quali motivi strutturali sono presenti nella mia proteina?

7. Quali residui della mia proteina devo mutare per farle acquisire una determinata funzione?

8. Puoi progettare un inibitore/farmaco di questa proteina?

9. Puoi scrivermi un programma per analizzare i miei dati?

10. Nel mio computer c’è un Virus!!! AIUTOOO!!!!

CosCos’è’è la la BioinformaticaBioinformatica??l'insieme degli strumenti informatici, delle relative applicazioni e delle ricerche che possono essere prodotte tramite tali strumenti e tali applicazioni nei diversi settori della biologia e della medicina.

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Gli strumenti della Gli strumenti della BioinformaticaBioinformatica……

Computer…Internet…

Reti informatiche…Dati biologici…

Le applicazioni della Le applicazioni della BioinformaticaBioinformatica

Basi di dati biologici

Allineamenti di sequenze

Reti neurali

Drug designAnalisi di genomiAnalisi e predizione di

strutture proteiche

Alberi filogenetici

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“… in un futuro non troppo lontano potremmo essere in grado di costruire e far funzionare una

cellula virtuale (e-cell)

in cui progettare e realizzare esperimenti virtuali, con grande risparmio di risorse sia economiche che umane e animali…”

……sempre dalla retesempre dalla rete……