Обчислювальна біологія

Обчислювальна біологія — міждисциплінарна область науки, що використовує досягнення інформатики, обчислювальної техніки, прикладної математики і статистики для вирішення біологічних проблем. Головними областями в біології, які застосовують такі методи, є:

• Біоінформатика — застосовує машинні алгоритми і статистичні методи до наборів біологічних даних, що, як правило, складаються з великого числа нуклеотидних (ДНК і РНК) та пептидних (білки) послідовностей і даних структури білків. Приклади застосувань біоінформатики включають вирівнювання послідовностей, (що використовується для пошуку в базах даних і порівняння гомологічних послідовностей), пошук генів і прогноз експресії генів. Це дуже велика наукова область; інколи термін «обчислювальна біологія» виступає як синонім біоінформатики, що не зовсім вірно.

• Обчислювальна геноміка, підрозділ геноміки, який вивчає геноми клітин і організмів за допомогою високопродуктивного геномного секвенування (що вимагає значної подальшої обробки — так званої збірки геному), і який використовує метод ДНК-мікрочіпів для статистичного аналізу виражених в конкретних типах клітин генів.

• Математична біологія (або обчислювальне біомоделювання), підрозділ біокібернетики, що займається побудовою обчислювальних моделей біологічних систем.

• Молекулярне моделювання, область досліджень, яка привертає теоретичні і обчислювальні методи для моделювання або імітації поведінки молекул, причому молекул в найширшому сенсі — що полягають від декількох атомов і до «гігантських» біологічних ланцюжків.

• Системна біологія, що ставить за мету моделювання повномасштабних біологічних сигнальних систем і систем передачі сигналів (для цілої клітини або навіть цілого організму), часто використовуючи методи біомоделювання (математичної біології) та методів аналізу електротехнічних мереж.

• Передбачення структури білків і структурна геноміка — роблять спроби обчислювати точні тривимірні моделі структур білків, які не були отримані експериментальним шляхом.

• Обчислювальні підрозділи біохімії і біофізики, що широко використовують структурне моделювання і імітаційні методи, такі як молекулярна динаміка або методи засновані на методі Монте-Карло, в спробі пролити світло кінетику і термодинаміку роботи білків.