المعلوماتية الحيوية Bioinformatics

حقل من حقول المعرفة ، تطور بعد حدوث تطورات كبيرة في علوم الحاسوب وعلم الحياة الجزيئي ، ويعد الدعامة الاساسية لدراسة الجينومات Genomics والبروتينات Proteomics، لذا فتدمج فيه علوم الحاسوب مع فروع متعددة من علوم الحياة لتحليل المعلومات حول الجينومات والجينات والبروتينات والخلايا والانظمة البيئة والبيانات الطبية ، وكذلك دراسة عمليات التطور وعلاقاتها .
وتعتمد الدراسات فيه على قواعد البيانات والبرامج التي يمكن ان تستغل بيانات قواعد البيانات لاستخلاص معلومات مفيدة ومجدية . وفي الوقت الحاضر هناك نقص كبير في البرامج والخوارزميات التي تعالج المشاكل الحيوية وفك رموزها لذلك عد ايجاد وتطوير البرامج احد ركائز هذا الحقل العلمي ، وسكت الكلمة عام 1978 ، وتشتمل في الوقت الحاضر او تهدف الى إنشاء قواعد بيانات ، وخوارزميات Algorithms حاسوبية . ووضع النظريات العلمية الملائمة لحل المشاكل في إدارة وتحليل المعلومات الحيوية . فقد شهد مجال علوم الحياة والجزيئي منها على وجه الخصوص تراكم معلومات قد تكون الأعقد مقارنة بالعلوم الأخرى . وتهتم المعلوماتية الحيوية بفهم تواليات DNA والبروتينات وطرق التوصل الى المعلومات من إجراء عمليات صف التواليات Sequence Alignment، فضلا عن إيجاد الإيضاحات للعلاقات بين التوزيع المجسم للبروتينات ووظائفها ومن ورائها الوظائف الحيوية اي تعني استغلال المعلومات الى أبعد حد . وهذه الأهداف يمكن إجمالها بالاتي :
- إيجاد نتائج اصطفاف التواليات . 
- التحري عن وجود الجينات من دراسة التواليات .
- إيجاد تراكيب البروتينات وأنماطها وحدس غير الموجود منها . 
- حدس التعبير الجيني . 
- دراسة تداخلات البروتينات فيما بينها . 
وبالتالي التوصل الى عمليات التطور الجزيئي الذي جرى ويجري في الأنظمة الحيوية .
وقد قام العاملون في هذا المجال الى إيجاد قواعد بيانات لخزن المعلومات الحيوية منذ البدء او الانفتاح الكبير الذي حصل في دراسات الجينوم والتي من أهم مظاهرها تحديد توالي القواعد النتروجينية في الحوامض النووية وتواليات الحوامض الامينية في البروتينات ، وقامت الجهات المعنية بحفظ المعلومات فضلا عن إيجاد الوسائل والبرامج الخاصة بالحاسوب Software لتسهيل مهمة الباحثين في الوصول الى المعلومات الموجودة وكذلك لتسهيل طرق لوضع معلوماتهم الجديدة فضلاً عن إيجاد الوسائل لمراجعة وتحديث قواعد البيانات .
ومنذ نهاية السبعينات عندما تم تحديد توالي القواعد النتروجينية او النيوكليوتيدات في الفيروس Φ-X174، ثم تحديد آلاف التواليات لمئات من الأحياء تم خزنها في قواعد بيانات . وقد استغلت هذه المعلومات لتحديد الببتيدات المشفرة وكذلك التواليات المسئولة عن عمليات التنظيم . وبمقارنة تواليات الجين من النوع الواحد او الأنواع المختلفة يمكن ملاحظة مدى التشابه بين وظائف البروتينات او العلاقة بين الأنواع لغرض وضع شجرة العلاقة التطورية .
ومن المعروف ان ليس كل النيوكليوتيدات في الجينوم هي جينات ، اذ ان جينوم الأحياء الراقية يحوي على عناصرلا تؤدي الى غرض محدد والتي يطلق عليها السقط Junk DNA والتي يمكن ان تحوي على عناصر فعالة وظيفياً ولكنها غير موصوفة . والملاحظ ان المعلوماتية الحيوية تقوم بجسر الهوة بين الجينوم والمكنون ألبروتيني .
ومن مهمات المعلوماتية الحيوية هو إيجاد الجينات التي تشفر لبروتينات في التواليات التي يتم تحديدها ولهذا الغرض تم إيجاد وتطوير وسائل حاسوبية في عام 1995 ، وبطبيعة الحال فان هذه الوسائل او برامج الحاسوب هي في تطور وتجدد دائم . ومن المهمات الأخرى ايضاً هو إيجاد العلاقات التطورية بقياس التغاير في DNA بدلاً من اعتماد التصنيف المعتمد على الصفات المظهرية والفسلجية ، ومثل هذه التغايرات يمكن ان تنشا عن تضاعف الجينات او الانتقال الأفقي لها . ولعل من أهم مهام المعلوماتية الحيوية وقواعد بياناتها هو تحديد التنوع الحيوي في البيئات المختلفة . ويمكن اجمال الفعاليات بالشكل الاتي :