Bioinformática (BI)

En el año 2016, los gobiernos de Reino Unido, India y China publicaron un documento en el que establecen de forma unánime su firme convicción de que la Bioinformática es clave para transferir la investigación en ciencias de la vida a resultados que beneficien a la sociedad y a las economías.

Su importancia para lograr que las aplicaciones científicas y tecnológicas avancen a la velocidad requerida es tal, que el Ministerio de Ciencia del Reino Unido se comprometió a fortalecer esta disciplina de forma prioritaria para impulsar la investigación, acelerar el desarrollo de soluciones, incrementar la productividad y la innovación.

A nivel global, el mercado de la Bioinformática llegaría a US$ 32 mil millones en 2025 y en una de sus áreas más relevantes, las aplicaciones genómicas, aumentará a una tasa acumulada de crecimiento anual (CAGR) de 26%.

El Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) se encuentra a la vanguardia en la investigación y desarrollo de soluciones bioinformáticas que faciliten el manejo eficaz de grandes volúmenes de datos genómicos. Además, nuestro centro desarrolla un trabajo de frontera en la creación de nuevas herramientas bioinformáticas aplicadas a problemas biológicos de alta complejidad.

CeBiB trabaja en esta área con la certeza de que la Bioinformática impulsará los avances en aplicaciones en genómica, medicina molecular y otras áreas, acelerando así el descubrimiento de nuevos fármacos, la comprensión de los mecanismos que causan distintas enfermedades y de fenómenos poblacionales, ecosistémicos o ambientales a través de simulaciones computacionales, entre otros.

Proyectos relevantes

Repositorio optimizado de genomas comprimidos que reduce tiempos de transmisión, búsqueda y procesos. Implementado y probado en laboratorio

  • Este sistema es aplicable a grandes volúmenes de datos que contengan alta repetitividad, por ejemplo, conjuntos de genomas de una misma especie. Utiliza una plataforma optimizada de compresión, que permite almacenar genomas en el 1% del espacio requerido habitualmente.
  • El usuario accede a la plataforma como si fuese un disco virtual y utiliza el repositorio en ambiente comprimido, por lo que sería posible reducir los tiempos de búsqueda, transmisión, análisis y procesos en general.
  • La plataforma, además, podría permitir a los usuarios detectar y generar comunidades de investigadores con intereses comunes gracias a la potencial identificación de patrones de búsqueda similares.

Sistema para el análisis de redes biológicas y detección de complejos de proteínas

  • En CeBiB hemos desarrollado un sistema optimizado de búsqueda de complejos de proteínas en redes PPI (interacción proteína-proteína) que incluye el estudio de falsos positivos
  • Su tasa de predictibilidad es mayor a la de otros existentes e indica con alta precisión la presencia de complejos de proteínas funcionales en donde no habían sido encontrados antes experimentalmente.
  • Está siendo aplicado en la predicción de vías de comunicación entre células, buscando encontrar así nuevos targets para el tratamiento de enfermedades que involucren una des-regulación en la señalización celular.
  • El sistema, en etapa de testeo y perfeccionamiento, utiliza herramientas de análisis de grafos para descubrir subgrafos altamente conectados, gracias al desarrollo de algoritmos informáticos originales. Puede ser aplicado para el análisis de redes en diversas áreas de interés, no necesariamente biológicas.

Plataforma de apoyo a la investigación en genética poblacional

  • Plataforma para la verificación de hipótesis mediante simulación discreta en el área de investigación en genética poblacional y evolutiva.
  • El sistema en la actualidad es capaz de desarrollar simulaciones a gran escala, a través de procesamiento paralelo de eventos discretos y técnicas de compresión de datos para la proyección de múltiples escenarios de futuro.
  • Ha sido probado con éxito en el estudio de la migración genética y evolutiva de poblaciones de macroalgas.
  • Aplicable a investigación en donde existan temas de estudio en los cuales sólo se cuenta con datos observables en el presente y se necesita entender las condiciones existentes en el pasado que llevaron a la situación actual.

Capacidades de CeBiB

  • Desarrollo de herramientas bioinformáticas para el análisis, procesamiento y modelamiento de fenómenos, sistemas, problemas o eventos compuestos por múltiples variables.
  • Aplicación de tecnología de alta compresión distribuida que permite manejo de grandes volúmenes de datos del orden de terabytes en ambiente comprimido.
  • Aplicación de inteligencia artificial y big-data para la creación de modelos computacionales de sistemas biológicos.
  • Creación de herramientas especializadas para el apoyo de la investigación en biología molecular, ingeniería de proteínas y biotecnología en general.

 

Para más información, escriba a cebib@cebib.cl o revise nuestra sección de Transferencia Tecnológica