7. Возникновение информационной биологии

Современная биология стала производителем беспрецедентно огромных объемов экспериментальных данных, осмысливание которых невозможно без привлечения современных информационных технологий и эффективных математических методов анализа данных и моделирования биологических систем и процессов.

Прогресс человечества в 21 веке будет неразрывно связан с биологией и информатикой. Ответы на многие глобальные вызовы, стоящие перед современной цивилизацией, критическим образом зависят от развития этих наук, их взаимодействия и использования их достижений.

В ответ на эту острую потребность возникает новая наука - информационная биология. Объектами исследований информационной биологии являются генетические макромолекулы - ДНК, РНК, белки, фундаментальные генетические процессы - репликация, транскрипция, трансляция, генетические сети, функционирование которых обеспечивает выполнение всех функций организмов.

8. Актуальные задачи информационной биологии

Информационная биология относится к числу высоких технологий современной биологии и обеспечивает информационно-компьютерные и теоретические основы генетики и селекции, молекулярной генетики и биологии, генетической и белковой инженерии, биотехнологии, медицинской генетики, генодиагностики, генотерапии, экологии, словом, тех наук, благодаря выдающимся достижениям которых биология превратилась в одну из лидирующих наук грядущего столетия.

Информационная биология занимает в современной биологии ключевую и исключительно важную позицию. Предметом информационной биологии является исследование биологических систем на трех уровнях их организации: (i) молекулярно-генетическом; (ii) организменном и (iii) популяционном и экосистемном.

К числу наиболее актуальных задач информационной биологии относятся:

создание компьютерных баз данных для хранения экспериментальной информации о структуре и функции биологических объектов на всех уровнях их иерархии начиная с молекулярно-генетического, включая организменный и заканчивая популяционным;

разработка алгоритмов и пакетов программ для анализа информации, накапливаемой в перечисленных выше базах данных;

разработка теоретических и компьютерных методов анализа геномов и изучение их информационного содержания;

изучение механизмов хранения, реализации и передачи наследственной информации, закодированной в геномах;

создание компьютерных технологий моделирования молекулярно-генетических систем и процессов, в том числе фундаментальных: репликации, транскрипции и т.д.;

моделирование структурной организации и функции генетических макромолекул, молекулярных взаимодействий между ними;

изучение закономерностей эволюции генетических макромолекул и молекулярно-генетических систем;

разработка теоретических и информационно-компьютерных основ моделирования молекулярно-генетических систем-продуцентов с заданными свойствами;

создание математических моделей функционирования клеток и целых организмов на основе информации, записанной в их геномах;

создание математических моделей воспроизведения, функционирования и эволюции популяций и экосистем;

разработка теоретических основ фармакологии, биотехнологии и агробиологии нового поколения.