Vài thông tin cơ bản về ngành tin-sinh học (Bioinformatics)
Trước hết, tại sao bài viết của mình lại nói về tin-sinh học?
Ấy là vì nền công nghệ thông tin và dự trữ dữ liệu trên thế giới đang phát triển càng lúc càng tiên tiến. Việc này tạo cơ sở phát triển cho những ngành khoa học mới vốn phải làm việc với những chuỗi dữ liệu khổng lồ, ví dụ điển hình là những chuỗi dữ liệu về mã gene của con người.
Một trong những ngành khoa học tương tự như vậy chính là tin-sinh học.
(dbtindia.nic.in)
Vậy khái niệm ngành tin-sinh học (Bioinformatics) là gì?
Tin-sinh học có thể được hiểu đơn giản là sự tích hợp của 2 ngành công nghệ thông tin (information technology) và sinh học (biology). Nhưng thực tế thì, người ta còn vận dụng cả kiến thức của ngành thống kê (statistics) và hóa học (chemistry) vào các nghiên cứu và phân tích tin-sinh.
Về cơ bản, tin-sinh học xoay quanh việc ứng dụng các phương pháp và kỹ thuật công nghệ thông tin vào việc quản lý và xử lý các chuỗi dữ liệu sinh học. Và đặc biệt là, mặc dù nghe có vẻ "mới lạ", nhưng thực chất khái niệm tin-sinh học đã xuất hiện lần đầu tiên vào những năm 1980.
(Science)
Sau đây là định nghĩa do 2 tác giả T K Attwood và D J Parry-Smith trong cuốn "Introduction to Bioformatics" khi nói về khái niệm tin-sinh học, vào năm 1999:
“Thuật ngữ tinh sinh học dùng để ám chỉ mọi ứng dụng của máy tính vào trong nghiên cứu sinh học, mà trước đây, vào giữa thập niên 1980, đã được gọi là phân tích dữ liệu về chuỗi trong sinh học”
(Nguyên văn: “The term bioinformatics is used to encompass almost all computer applications in biological sciences, but was originally coined in the mid-1980s for the analysis of biological sequence data.”)
Tầm quan trọng và ứng dụng của tin-sinh học
Khoa tin-sinh học nắm vai trò quan trọng trong việc giúp các nhà nghiên cứu hiểu sâu hơn về bộ mã gene của con người, và việc này thậm chí có thể tạo nền tảng cho họ hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa (evolution) của không chỉ con người, mà nhiều loài sinh vật khác.
Việc nghiên cứu về gene vốn là một quy trình cực kỳ phức tạp và khó khăn, và hiện nay các data base - cơ sở dữ liệu trên thế giới đã ghi nhận được khoảng 100 bộ mã gene của các loài sinh vật khác nhau. Những chuỗi dữ liệu này đòi hỏi việc vận dụng các kỹ thuật phân tích tin-sinh.
(onthisinhhoc.com)
Ngoài ra, do đặc thù của chuyên ngành này có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu sâu hơn về bản chất và quy tắc hoặc động của cấu trúc các gene, khoa tin-sinh có thể được ứng dụng vào cả các lĩnh vực như:
- Phát triển các loại thuốc chữa bệnh tùy thuộc theo bộ gene của từng bệnh nhân, thay vì dựa trên đặc tính của các căn bệnh.
- Nghiên cứu và phân tích quy luật hoạt động của các loại vi khuẩn và vi trùng, từ đó giúp ích cho việc ngăn ngừa chúng để bảo vệ môi trường và cả sức khỏe con người.
- Phát triển các giống cây trồng mới và tăng sản lượng nông nghiệp.
(Viện Di Truyền Nông Nghiệp)
Ngành khoa học của tương lai
Ngành tin-sinh học nắm chìa khóa cho nhiều lĩnh vực quan trọng và cần thiết trong tương lai, điển hình là trong công cuộc bảo vệ môi trường và cách mạng nông nghiệp (tin-sinh học có thể là nền tảng tạo ra các loại thực phẩm mới bổ dưỡng hơn, tiện dụng hơn). Đặc biệt trong thời đại 4.0 hiện nay, việc tích hợp của thế giới thông tin kỹ thuật số vào với các ngành khoa học khác là một điều không thể tránh khỏi. Các nước tiên tiến trên thế giới đều đang hướng về những ngành như tin-sinh học, chúng ta cũng cần phải thức thời và quan tâm về lĩnh vực này hơn.
Nguồn:
Hung Viet Nguyen
Cuong Tran
Hy vọng những kỹ thuật chỉnh sửa gene đặc biệt là CRISPR/Cas9 sẽ được hoàn thiện và ứng dụng trong tương lai gần để đưa BioInformatics không chỉ là tìm đoạn gene bị đột biến để tìm ra các yếu tố gây bệnh di truyền cho chủ thể mà còn có thể chỉnh sửa để có thể loại bỏ những mầm bệnh đó ngay từ đầu.
Thông tin bên lề: Các đoạn gene bị đột biến chính là yếu tố tiềm ẩn có thể gây ung thư. Chỉ cần bạn ăn uống không lành mạnh, môi trường sống không tốt thì các đoạn gene này có thể "kích hoạt" để trở thành bệnh ung thư thật sự. Và các đoạn gene đột biến này có thể di truyền đấy. Đó là lý do có những dòng họ có rất nhiều người bị ung thư :(
Nam Cung Minh Hồng
Hơi bất ngờ khi được mời trả lời phản hồi ở bài viết này. Thú thật thì mình lúa về vấn đề này. Rất cảm ơn những thông tin mà tác giả bài viết đã cung cấp. Tuy nhiên, với sự phát triển và kết hợp giữa tin- sinh học thì liệu trong tương lai vấn đề này sẽ mang đến tác hại gì đối với con người? Vấn đề di truyền không chỉ có ở thực vật mà tương lai cả động vật và cao nhất là con người.
Trần Tiến Công
Mình nhớ đã từng đọc bài báo về 1 con chip ở Nhật. Khi cấy vào cơ thể xong chúng ta có thể điều khiển nó đi phá hủy các tế bào ung thư, tế bào bệnh mà không cần phải phẫu thuật. Hay! Cảm ơn chia sẻ của bạn