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Explorando o fantástico mundo dos dados biológicos: por que cada forma de vida tem seu próprio banco de dados?
Na pesquisa científica atual, os bancos de dados biológicos são como um tesouro de incontáveis conhecimentos, permitindo às pessoas compreender profundamente a diversidade das várias formas de vida. Esses bancos de dados reúnem nossos dados biológicos de experimentos, literatura e análises computacionais, fornecendo um rico recurso para áreas de pesquisa como genômica, proteômica e metabolômica.
O conteúdo dos bancos de dados biológicos inclui função genética, estrutura, localização (incluindo células e cromossomos), impacto clínico de mutações e semelhanças em sequências e estruturas biológicas.
Os bancos de dados biológicos podem ser classificados de acordo com o tipo de dados coletados. A classificação em sentido amplo inclui bancos de dados moleculares (como sequências e moléculas), bancos de dados funcionais (relacionados à fisiologia, atividade enzimática, fenótipos, etc.), bancos de dados taxonômicos (relacionados à classificação de espécies, etc.), imagens e outras mídias, e até mesmo coleção de bibliotecas de espécimes (como museus). Estas bases de dados não só ajudam os cientistas a analisar fenómenos biológicos, mas também desempenham um papel importante no combate a doenças, no desenvolvimento de medicamentos e na previsão de certas doenças genéticas.
Base técnica e conceitos teóricos
Compreender os bancos de dados biológicos requer dominar o conceito de bancos de dados relacionais em ciência da computação e o conceito de recuperação de informação em bibliotecas digitais. A concepção, desenvolvimento e gestão a longo prazo de bases de dados biológicas é uma das áreas centrais da bioinformática. O conteúdo desses dados geralmente inclui sequências genéticas, descrições de textos, classificações de atributos e ontologias, citações e dados tabulares, que geralmente são considerados dados semiestruturados.
Método de acesso
A maioria dos bancos de dados biológicos são acessíveis através de sites que agregam dados para facilitar a navegação on-line. Além disso, os dados subjacentes estão frequentemente disponíveis para download em vários formatos. Os dados biológicos vêm em vários formatos, incluindo texto, dados de sequência, estruturas de proteínas e links. Por exemplo, PubMed e OMIM fornecem formatos de texto, e GenBank e UniProt fornecem dados de sequência para DNA e proteínas.
Problemas e Desafios
O conhecimento biológico está disperso em inúmeras bases de dados, tornando por vezes difícil garantir a consistência das informações. Dado que diferentes bases de dados podem utilizar nomes de espécies diferentes, isto torna a interoperabilidade um desafio na troca de informações. Uma solução potencial é cruzar os números de acesso de outras bases de dados para que a ligação permaneça estável mesmo que os nomes das espécies mudem.
Banco de dados de organismo modelo
Existem bancos de dados especiais para algumas espécies comumente usadas para pesquisa. Por exemplo, EcoCyc é um banco de dados específico para E. coli. Outros bancos de dados de organismos modelo bem conhecidos incluem Mouse Genome Informatics, Rat Genome Database e Drosophila Database.
Banco de dados de biodiversidade e espécies
Muitos bancos de dados são dedicados a documentar a diversidade da vida na Terra, como o Catálogo da Vida. Este é um projeto colaborativo que visa documentar a classificação atual de todas as espécies reconhecidas e fornecer uma base de dados unificada que investigadores e decisores políticos possam consultar.
Banco de dados médico
Os bancos de dados médicos são um recurso específico de dados biomédicos, abrangendo desde literatura como o PubMed até bancos de dados de imagens para diagnóstico de IA. Por exemplo, WoundsDB é um banco de dados de imagens projetado para ajudar a facilitar o desenvolvimento de algoritmos de monitoramento de feridas.
Problemas no banco de dados da Pesquisa de Ácidos Nucleicos
Outro grande recurso para encontrar bases de dados biológicas é a edição anual especial da revista Nucleic Acids Research, que está disponível gratuitamente e cataloga muitas bases de dados biológicas públicas. Como complemento da revista, um repositório chamado Networked Molecular Biology Database Collection lista 1.380 bancos de dados online.
À medida que a tecnologia continua a avançar, os bancos de dados biológicos continuam a evoluir e a se adaptar a novos desafios. Para futuras pesquisas biológicas, como é que estas bases de dados afectarão a nossa compreensão e aplicação da vida?
