Informatyka chemiczna
Cheminformatyka (znana również jako chemoinformatyka i informatyka chemiczna) jest badaniem dużych ilości informacji chemicznych. Odbywa się to głównie przy pomocy komputerów. Narzędzia te są wykorzystywane przez firmy farmaceutyczne do odkrywania nowych leków.
Cheminformatyka wykorzystuje informatykę i technologię informacyjną do rozwiązywania problemów z dziedziny chemii. Cheminformatyka zajmuje się algorytmami, bazami danych i systemami informacyjnymi, technologiami internetowymi, sztuczną inteligencją i miękkimi obliczeniami, teorią informacji i obliczeń, inżynierią oprogramowania, eksploracją danych, przetwarzaniem obrazów, modelowaniem i symulacją, przetwarzaniem sygnałów, matematyką dyskretną, teorią sterowania i systemów, teorią obwodów i statystyką, w celu generowania nowej wiedzy z zakresu chemii.
Historia
Termin chemoinformatyka został zdefiniowany przez F.K. Browna w 1998 roku:
Podstawy
Cheminformatyka łączy w sobie naukowe dziedziny pracy chemii i informatyki. Cheminformatyka może być również stosowana do analizy danych dla przemysłu papierniczego, celulozowego i farbiarskiego.
Korzysta z
Przechowywanie i odzyskiwanie
Podstawowym zastosowaniem cheminformatyki jest przechowywanie informacji o związkach chemicznych. Efektywne wyszukiwanie tak przechowywanych informacji obejmuje tematy, które w informatyce są traktowane jako eksploracja danych i uczenie maszynowe.
Formaty plików
Komputery reprezentują struktury chemiczne w wyspecjalizowanych formatach, takich jak oparty na XML język znaczników chemicznych lub SMILES. Podczas gdy niektóre formaty nadają się do wizualnej reprezentacji w 2 lub 3 wymiarach, inne są bardziej odpowiednie do badania interakcji fizycznych, modelowania i dokowania.
Biblioteki wirtualne
Dane chemiczne mogą dotyczyć cząsteczek rzeczywistych lub wirtualnych. Związki wirtualne mogą być użyte do eksploracji przestrzeni chemicznej i przewidywania nowych związków o pożądanych właściwościach.
Wirtualne biblioteki klas związków (leki, produkty naturalne, produkty syntetyczne o zróżnicowanym składzie) zostały wygenerowane przy użyciu algorytmu FOG (fragment optimized growth).
Wirtualny pokaz
Zamiast testowania rzeczywistych substancji chemicznych, wirtualne badania przesiewowe polegają na komputerowym badaniu związków chemicznych w celu zidentyfikowania tych, które prawdopodobnie posiadają pożądane właściwości, takie jak aktywność biologiczna wobec danego celu.
Ilościowa zależność struktura-aktywność (QSAR)
Ma to na celu przewidywanie aktywności związków na podstawie ich struktur. Badania te łączą cheminofrmatykę z chemometrią. Istotne są również chemiczne systemy eksperckie. Reprezentują one część wiedzy chemicznej w komputerach.
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest chemoinformatyka?
O: Chemoinformatyka to badanie dużych ilości informacji chemicznych za pomocą komputerów.
P: Jakich narzędzi używa się przede wszystkim w chemoinformatyce?
A: Narzędziami wykorzystywanymi w chemoinformatyce są komputery.
P: Dlaczego chemoinformatyka jest ważna?
O: Chemoinformatyka jest ważna, ponieważ jest wykorzystywana przez firmy farmaceutyczne do odkrywania nowych leków i pomaga rozwiązywać problemy chemiczne.
P: Czym zajmuje się chemoinformatyka?
O: Chemoinformatyka zajmuje się algorytmami, bazami danych i systemami informacyjnymi, technologiami internetowymi, sztuczną inteligencją i soft computingiem, teorią informacji i obliczeń, inżynierią oprogramowania, eksploracją danych, przetwarzaniem obrazów, modelowaniem i symulacją, przetwarzaniem sygnałów, matematyką dyskretną, teorią sterowania i systemów, teorią obwodów i statystyką.
P: W jaki sposób chemoinformatyka generuje nową wiedzę z zakresu chemii?
O: Chemoinformatyka tworzy nową wiedzę o chemii poprzez wykorzystanie informatyki i technologii informacyjnych do analizy danych chemicznych i rozwiązywania problemów związanych z chemią.
P: Co to jest cheminformatyka?
O: Cheminformatyka to inna nazwa chemoinformatyki.
P: W jaki sposób chemoinformatyka jest wykorzystywana do odkrywania nowych leków?
O: Chemoinformatyka jest wykorzystywana przez firmy farmaceutyczne do analizowania dużych ilości danych chemicznych i identyfikowania wzorców, które mogą być wykorzystane do projektowania nowych leków.
