Ciao. Come state? Oggi è davvero una bella giornata, da poco la neve si è sciolta e il sole tiepido è molto confortevole. Con un pò di musica come sottofondo non mi resta altro che scrivere. Un passatempo molto rilassante direi. Sapete, in questi giorni mi sto interrogando sulla differenza che c’è tra la biologia computazionale, la bioinformatica e la biologia dei sistemi, e sapete cosa? Ho una confusione in testa incredibile. Cercando in rete si finisce per entrare in una dimensione mistica fatta di vuoto, angoscia, sconforto ed ignoranza. Non sto scherzando sembra che nessuno voglia mettersi d’accordo su come queste tre discipline si distinguano e si relazionano tra loro. A volte sembrano sinonimi. Altre volte non è chiaro come questi siano collegati tra loro, addirittura c’è chi dice che in base a chi lo chiedi potresti ottenere risposte diverse. Insomma un vero disastro. Pertanto ho deciso di sbilanciarmi e trarre come dire, delle conclusioni e di scovare il vero significato di questi, penso infatti che ogni una di queste discipline si riferisce ad un qualcosa di diverso ma allo stesso tempo sono strettamente collegate tra loro.

  • Penso sia meglio iniziare a parlare della biologia dei sistemi. Questa è una disciplina che studia il funzionamento di un organismo nel suo insieme attraverso dei modelli che ipotizzano il funzionamento di quest’ultimo mediante un approccio computazionale e matematico di tipo olistico. Per la costruzione di tali modelli è necessario tenere conto delle interazioni che avvengono a più livelli dell’organismo. Ovvero occorre domandarsi cosa accade a livello del genoma, del trascrittoma, del proteoma e del metabolismo cellulare di questo. Proprio per tale ragione la biologia dei sistemi fa forte riferimento alle scienze omiche. La disciplina che permette di trarre informazioni relative ai singoli livelli sopra citati è la biologia computazionale.
  • La biologia computazionale è anch’essa una disciplina che lavora per modelli, ma che permettono di trarre informazioni non sull’intero organismo ma solo riguardo alle intricate reti di interazione tra i geni, gli RNA, le proteine e i vari metaboliti che scandiscono la biochimica e dunque il funzionamento di questo. Possiamo quindi assumere che la biologia dei sistemi fa un sunto di tutte le informazioni e conoscenze date dalla biologia computazionale per capire il comportamento di un intero organismo preso in esame.
  • Ma a questo punto molti di voi si staranno chiedendo cosa c’entra la bioinformatica in tutto ciò. Bene, la bioinformatica è alla base della biologia computazionale e della biologia dei sistemi. Questa, infatti, ha lo scopo di usare e creare degli strumenti informatici (dei software in pratica) al fine di raccogliere, elaborare ed analizzare statisticamente tutti quei dati biologici che divengono sempre più abbondanti grazie all’avvento delle tecniche NGS.
  • Insomma come potete ben capire da quanto scritto sopra, la biologia dei sistemi, la biologia computazionale e la bioinformatica sono strettamente collegate tra loro, quasi come se una includesse l’altra, o ancora, come se fossero perfettamente complementari.
  • Penso che per rendere meglio l’idea possiamo immaginare queste tre discipline poste all’interno di una piramide, dove alla base troviamo la bioinformatica con i suoi strumenti, capaci di risolvere problemi biologici e trarre informazioni utili per costruire modelli che spiegano il funzionamento delle interazioni che avvengono a diversi livelli di un organismo grazie alla biologia computazionale, e poi all’apice della piramide troviamo la biologia dei sistemi che trae spunto dai modelli della biologia computazionale per creare un modello generale che spiega il funzionamento di un intero sistema biologico come può essere ad esempio l’organismo umano.

Siete ancora un pò confusi? Bene, allora facciamo un esempio pratico:

Il Progetto Genoma Umano è stato un enorme studio internazionale rivolto alla comprensione del sistema uomo mediante dei modelli generali che ipotizzano il suo funzionamento sulla base di modelli computazionali applicati a livello genomico, trascrittomico, proteomico, e metabolomico. La costruzione di questi modelli è avvenuta sulla base dei dati biologici raccolti ed analizzati mediante appositi strumenti bioinformatici.

Bene, spero che a questo punto abbiate quanto meno più chiara la distinzione tra queste tre diverse discipline e come queste interagiscono tra loro. Ora vado a godermi per qualche altro istante i fotoni caldi del sole. Ma prima di salutarvi, noi di Bioinformaticamente, vi chiediamo, se ritenete valido questo articolo, di lasciare un “mi piace” , di condividerlo e di lasciare un commento qui sotto. Il vostro parere è fondamentale per noi quindi sbizzarritevi pure. Grazie e a presto.

Fonti: