破译生命的秘密:有一种学问叫生物信息学

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楼主 2022-05-11 14:26:38
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你之所以是你,我之所以是我。

基因空间

2017.12.27(星期三)


当“人类基因组计划”完成,人们逐步认识到你之所以为你,我之所以为我,是因为许许多多的“基因”存在;基因能够生成各种各样的生命元件,组装,复杂的组装后有了你我的心,脑,四肢,内脏,皮肤等;有了基因才有了我们,才有了我们的各种行为和情感。


“基因”可以用ATGC四个有代表意义的字母排列组合来代表,ATGC是四种不同的碱基。这是多么神奇的发现,知道人有多少ATGC么?有30亿对。ATGC字母们手拉手联在一起,所包含的就是生命的秘密,也有人习惯叫它“天书”。


想从ATGC里找到生命的印痕,怎么办?不用担心,生物信息学就是解决这个问题的学问。借助于计算机,互联网的力量来研究生命,不断的挖掘ATGC的信息,让基因能够看似那么远,却又能离我们的生活那么近;这就是生物信息学的使命。



比如,白血病是血癌,血液科收治的病人不但有成人也有儿童;以目前的医疗状态,患上白血病,死亡率仍然非常高。无法彻底治愈疾病的一个原因是还没有清楚的知道白血病的秘密,基因组所的科学家们对白血病病人的基因组测序,获得病人中ATGC的排列组合方式,称为数据。


把病人的数据和已知的参考基因组比较,通过复杂的计算,发现了一个基因的突变,所谓突变就是本应该在某个位置的字母被其他的字母替换了位置。这样的变化有可能是导致疾病发生的一个原因。并不是所有的字母的替换都会患病。


这个过程是由精密的程序来一步一步筛选完成的,这样发现了白血病患病中可能起到作用的候选基因诞生了。这里就涉及到生物信息学的知识,把突变基因从万千字母中锁定出来。



生物信息学是科学家们的得力助手,普普通通的我们也能触碰到它。众多国内外著名的生物数据库里,输入一个基因的名字,就能查到基因的功能,组织器官的表达量分布;现在火热的云端计算也应用的生命领域,也许不久的将来,个人的体检信息能够数字化,存储在特定的数据库,我们就能够利用数据库里的提供的方法自己分析,查看自己的身体状态,看到自己没有意识到的饮食生活习惯,这是多么令人振奋的事情。


这是一个计算机科学的时代,衣食住行与之息息相关;即将进入的生命科学时代,生老病死的信息将逐一解密。精准医疗计划带来巨大的变革机会,人口老龄化带来健康产业新的命题;这一切这时代召唤生物信息学的蓬勃发展。


当然,如果你想了解生命的奥秘,不妨静下心,靠近生物信息学再近一些——一门利用信息化,数字化手段来研究生命的学问!



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