Biología Computacional: Una ciencia interdisciplinaria e integradora

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Durante muchos años, la Biología, en general, fue una disciplina considerada similar a las ciencias bibliotecarias, debido a la práctica de recoger especímenes y muestras y catalogarlos. (Yo hice un herbario para mi proyecto de bachillerato.) Sin embargo, desde los años 70, los avances en biología molecular y en áreas aliadas de la investigación biológica, han hecho que la Biología se diversifique. Ya no es una ciencia de biblioteca. Además, la necesidad de la investigación interdisciplinaria se ha hecho más prominente. Esto es evidente, específicamente en la Biología Computacional y la Bioinformática, con científicos de diversos conocimientos, trabajando en un problema común. En el escenario actual, con la llegada de nuevas tecnologías y técnicas, las habilidades de investigación científica interdisciplinaria e integradora son muy demandadas.

La biología computacional y la bioinformática es una de las áreas en las que los científicos con experiencia diversa dan resultados espectaculares. La siguiente cita resume de forma elocuente las ventajas de la investigación interdisciplinar e integradora.

Una de las cuestiones más fascinantes que hemos encontrado es la forma de pensar notablemente diferente que suele caracterizar a los biólogos y a los informáticos. El biólogo reúne conocimientos, suele describir su trabajo como si contara una historia, se esfuerza por sacar conclusiones y construir modelos, y aprecia que las excepciones son tan comunes como las reglas en nuestro mundo biológico. Si lo comparamos con el informático orientado a la lógica y a los procesos, para el que los objetivos son las reglas y la optimización, podemos encontrarnos con una posible falta de comunicación. Los dos grupos, ante el mismo problema, harán preguntas diferentes, captarán detalles distintos, utilizarán metáforas diferentes para describir el problema y llegarán a la situación con supuestos diferentes.

¿Por dónde empezar?

En Biología Computacional, se han implementado con éxito algoritmos no pensados ni inventados para resolver problemas biológicos y las herramientas desarrolladas han hecho avanzar enormemente el campo [3]. Por ejemplo, la programación dinámica, destinada a encontrar el camino más corto, se aplicó con éxito para alinear secuencias (tanto alineación global como local). Una extensión de la misma es BLAST, una herramienta popular y esencial para que los biólogos identifiquen homólogos para una secuencia dada. Así pues, el conocimiento de los algoritmos y su actualización con variantes de los mismos es esencial para un biólogo computacional.

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Con el advenimiento de nuevas tecnologías y técnicas, las habilidades de investigación científica interdisciplinaria e integradora están muy solicitadas.

Si eres un biólogo, tener el tiempo probado de trabajo rutinario de laboratorio, te haría preguntarte "¡realmente no tengo tiempo para esto!". Y tiene razón. Pero, piénsalo de esta manera, el campo de la Biología Computacional y la Bioinformática, fue desarrollado y nutrido por pioneros fueron físicos, biólogos, químicos, estadísticos, etc. Salir de la zona de confort y escuchar a investigadores de otras áreas mientras se toma un café o una copa es una excelente manera de pensar fuera de la caja. En este sentido, las conferencias son un campo de minas. En lugar de escuchar a alguien hablando de su investigación (suponiendo que la investigación se superpone en gran medida a tu área de interés, y lo más probable es que hayas escuchado su charla en otra ocasión), que acabará siendo leída por mí en unos meses; uno puede buscar charlas que tienen muy poco que ver con tu investigación. Estas oportunidades proporcionan ideas para aplicar técnicas de otros campos a tu propia investigación, más concretamente de Biología Computacional y Bioinformática.

Si no te gusta conocer gente, las mejores alternativas son seguir Twitter, investigar en blogs y participar en foros de debate.

No es necesario convertirse en un experto en todo. El objetivo es más bien conocer herramientas, recursos y métodos que están pensados para otro fin, pero uno los modifica según sus necesidades. Por ejemplo, los algoritmos genéticos (AG) se inspiran en los eventos de recombinación que se observan en la biología. Esto hace que las técnicas basadas en AG sean las más optimizadas y las más populares. También cabe destacar que los métodos de acoplamiento molecular basados en AG son igualmente populares en la biología computacional y la bioinformática, concretamente para el diseño de fármacos.

El potencial del uso de la estadística, las matemáticas, la informática y el procesamiento de señales en la biología es inmenso. La clave para desarrollar una investigación integradora es la comunicación. La comunicación con colegas de otros departamentos es la clave. También ayuda la habilidad para ver hacia dónde se dirige el campo. En los próximos artículos se analizarán algunas investigaciones interdisciplinarias en biología computacional que han dado resultados revolucionarios.

El momento de las ciencias integradoras es ahora.


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Sobre el autor

El Dr. Ragothaman Yennamalli se doctoró en Biología Computacional y Bioinformática en 2008 en la Universidad Jawaharlal Nehru de Nueva Delhi. Realizó una investigación posdoctoral en la Universidad Estatal de Iowa (2009-2011), la Universidad de Wisconsin-Madison (2011-2012) y la Universidad de Rice (2012-2014). Actualmente es profesor asistente en la Universidad Jaypee de Tecnología de la Información, Waknaghat, Himachal Pradesh, India.

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