Presentazione Bioinformatica

BIOINFORMATICA

PRESENTATION

Serena Squadritti

INDEX

INTRODUZIONE

applicazioni nella ricerca biomedica

Banche dati e strumenti

Analisi di sequenze geniche e proteine

Modellazione e simulazione di sistemi biologici

Bioinformatica e medicina personalizzata

Sfide e prospettive future

conclusioni

INTRODUZIONE

CHE COSA SONO?

La bioinformatica e l'informatica medica sono campi interdisciplinari che combinano la biologia, la medicina e le scienze informatiche. Queste discipline sfruttano potenti strumenti computazionali per analizzare, interpretare e comprendere i dati biologici e medici, aprendo la strada a scoperte rivoluzionarie nel campo della ricerca biomedica.Sono fondamentali conoscenze di base di programmazione per iniziare gli studi universitari in questo ambito.

applicazioni della bioinformatica nella ricerca biomedica

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Analisi delle sequenze

Previsione della struttura 3D

Modellazione di sistemi biologici

La bioinformatica permette la creazione di modelli computazionali per simulare e studiare complessi sistemi biologici, accelerando la ricerca e lo sviluppo di nuovi farmaci e terapie.

La bioinformatica consente l'identificazione e l'analisi di sequenze geniche e proteiche, fornendo preziose informazioni sulla struttura e la funzione delle biomolecole.

Gli strumenti bioinformatici possono predire la struttura tridimensionale delle proteine, aiutando a comprendere il loro ruolo biologico e potenziali applicazioni terapeutiche.

Banche dati e strumenti bioinformatici

strumenti di allineamento

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Banche dati geniche e proteiche

Vasti repository di sequenze, strutture e annotazioni biologiche come GenBank, UniProt e PDB.

Software come BLAST e CLUSTAL per confrontare e allineare sequenze di DNA e proteine.

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Previsione della struttura

Analisi filogenetica

Programmi per ricostruire alberi evolutivi e studiare le relazioni tra specie e organismi.

Algoritmi che prevedono la struttura tridimensionale delle proteine a partire dalle sequenze.

Analisi di sequenze geniche e proteine

Annotazione

Allineamento

Predizione

Confronto di sequenze per individuare simiglianze e differenze, anche tra specie diverse.

Previsione della struttura secondaria e terziaria delle proteine a partire dalle sequenze.

Identificazione di geni, promotori, siti di splicing e altri elementi funzionali nelle sequenze.

Modellazione e simulazione di sistemi biologici

Simulazioni dinamiche Esecuzione di simulazioni al computer per studiare l'evoluzione nel tempo di sistemi biologici complessi.

Modelli computazionali Creazione di rappresentazioni virtuali di cellule, organismi e processi biologici per comprenderne il funzionamento.

Comprensione dei meccanismi Identificazione di pathway e interazioni chiave all'interno di sistemi biologici attraverso la modellazione.

Ottimizzazione di farmaci Utilizzo di modelli per predire l'efficacia e gli effetti collaterali di nuovi farmaci prima dei test clinici.

Bioinformatica e medicina personalizzata

Oncologia di precisione

Farmacogenomica

Utilizzo dei dati genetici per prevedere la risposta individuale ai farmaci.

Analisi dei profili molecolari dei tumori per selezionare terapie mirate.

Medicina di precisione

Malattie rare

Identificazione di mutazioni genetiche associate a malattie rare attraverso la bioinformatica.

Integrazione di dati genetici, clinici e ambientali per una cura personalizzata.

Sfide e prospettive future della bioinformatica

Interoperabilità

Big data

Intelligenza Artificiale

Etica e privacy

conclusioni

La bioinformatica e l'informatica medica hanno rivoluzionato i campi della ricerca biomedica e della medicina, offrendo potenti strumenti per comprendere, diagnosticare e trattare le malattie. Mentre queste discipline affrontano sfide sempre più complesse, è essenziale continuare a investire in innovazione, collaborazione interdisciplinare e una governance etica dei dati per realizzare il pieno potenziale della medicina di precisione.

THANK YOU!

Interoperabilità

Integrazione di dati e strumenti provenienti da diverse discipline e piattaforme.

Big Data

Gestione e analisi di enormi quantità di dati biologici e sanitari.

Intelligenza Artificiale

Applicazione di metodi di AI per accelerare la scoperta di nuovi farmaci.

Etica e privacy

Garantire l'uso etico e la tutela della privacy dei dati sensibili.