Biología
Hacia un salto en la velocidad y profundidad de análisis de información genética
Un genoma humano se compone de unos tres mil millones de nucleótidos, lo suficiente para llenar tantas páginas de libro, que tardaríamos 95 años en leerlas. Cuatro tipos de nucleótidos, representados por las letras A, T, C, y G, crean un manual de instrucciones que indica a las células cómo construir un ser humano.
Para descifrar qué dice exactamente tan singular manual, los genetistas comparan numerosos genomas secuenciados. Es un proceso similar a tratar de encontrar errores tipográficos en libros o a comparar palabras, oraciones, párrafos y capítulos entre miles de libros.
El trabajo de analizar genomas sería inviable sin la ayuda de sistemas informáticos. Pero incluso estos muchas veces se quedan cortos ante la magnitud de los objetivos que se persiguen, por ejemplo hallar todas las causas genéticas de una enfermedad.
Como un modo de ayudar a acelerar, quizás de manera decisiva, a esta clase de análisis, la Iniciativa CompGen de la Universidad de Illinois en Estados Unidos, así como el Instituto de Biología Genómica y el Laboratorio de Ciencias Coordinadas, ambas entidades adscritas a la citada universidad, están desarrollando un centro de análisis con prestaciones casi futuristas, con el propósito de ayudar a los investigadores a analizar billones de nucleótidos y entender mejor cada parte del manual genético.
Este sistema va a revolucionar la investigación genómica al posibilitarles a los científicos conocer mucho mejor el significado y la utilidad de grandes conjuntos de datos altamente complejos, tal como sostiene el director del Instituto de Biología Genómica, Gene E. Robinson, quien puso en marcha la iniciativa CompGen junto con Ravishankar Iyer, profesor de Ingeniería Electrónica y de la Computación.
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Los investigadores del proyecto creen que las nuevas instalaciones, con su sofisticado hardware y su también muy avanzado software, del que destacan unos innovadores algoritmos, hará que el análisis de ADN sea mucho más exacto y eficiente, gracias a que los avances tecnológicos permitirán a dichas instalaciones secuenciar genomas con suma fiabilidad y rapidez, así como procesar cantidades enormes de datos genéticos.
La CPU (unidad de procesamiento central) de un ordenador personal puede hacer infinidad de trabajos distintos, desde por ejemplo realizar las operaciones matemáticas que le pidamos, a modificar imágenes del modo que queramos. Pero el precio tecnológico de esa versatilidad es la lentitud. En cambio, mediante la iniciativa CompGen, se creará una CPU que solo podrá hacer un único trabajo, analizar datos genéticos, pero a una velocidad enorme.
Los datos se mantendrán bajo condiciones rigurosas de seguridad y privacidad, para que la persona pueda elegir a quién le permite ver sus planos genéticos.
Por último, el equipo espera incorporar un componente de visualización para el proyecto que ayudará a los investigadores a visualizar datos genéticos en tiempo real. Pantallas gigantes mostrarán en tiempo real el análisis en primer plano, mientras que el hardware, y el software con los algoritmos de CompGen trabajarán entre bastidores.
Lo que ofrecerán estas instalaciones futuristas será equivalente a la diferencia que hay entre leer sobre anatomía humana en un libro de texto, y ver la anatomía humana y las relaciones entre los sistemas del cuerpo utilizando una aplicación 3D en un ordenador con una gran pantalla. Los conceptos presentados de esta segunda manera se pueden entender mucho mejor y mucho más rápido.
A fin de maximizar los esfuerzos de CompGen, los investigadores de la Universidad de Illinois han iniciado colaboraciones con más de 15 empresas e instituciones de dentro y fuera de Estados Unidos, incluyendo IBM, Abbott Laboratories, la Clínica Mayo, el Baylor College de Medicina en Houston, Texas, la compañía Microsoft, y el Instituto Tata de la India.
Información adicional
Para descifrar qué dice exactamente tan singular manual, los genetistas comparan numerosos genomas secuenciados. Es un proceso similar a tratar de encontrar errores tipográficos en libros o a comparar palabras, oraciones, párrafos y capítulos entre miles de libros.
El trabajo de analizar genomas sería inviable sin la ayuda de sistemas informáticos. Pero incluso estos muchas veces se quedan cortos ante la magnitud de los objetivos que se persiguen, por ejemplo hallar todas las causas genéticas de una enfermedad.
Como un modo de ayudar a acelerar, quizás de manera decisiva, a esta clase de análisis, la Iniciativa CompGen de la Universidad de Illinois en Estados Unidos, así como el Instituto de Biología Genómica y el Laboratorio de Ciencias Coordinadas, ambas entidades adscritas a la citada universidad, están desarrollando un centro de análisis con prestaciones casi futuristas, con el propósito de ayudar a los investigadores a analizar billones de nucleótidos y entender mejor cada parte del manual genético.
Este sistema va a revolucionar la investigación genómica al posibilitarles a los científicos conocer mucho mejor el significado y la utilidad de grandes conjuntos de datos altamente complejos, tal como sostiene el director del Instituto de Biología Genómica, Gene E. Robinson, quien puso en marcha la iniciativa CompGen junto con Ravishankar Iyer, profesor de Ingeniería Electrónica y de la Computación.
Los investigadores del proyecto creen que las nuevas instalaciones, con su sofisticado hardware y su también muy avanzado software, del que destacan unos innovadores algoritmos, hará que el análisis de ADN sea mucho más exacto y eficiente, gracias a que los avances tecnológicos permitirán a dichas instalaciones secuenciar genomas con suma fiabilidad y rapidez, así como procesar cantidades enormes de datos genéticos.
La CPU (unidad de procesamiento central) de un ordenador personal puede hacer infinidad de trabajos distintos, desde por ejemplo realizar las operaciones matemáticas que le pidamos, a modificar imágenes del modo que queramos. Pero el precio tecnológico de esa versatilidad es la lentitud. En cambio, mediante la iniciativa CompGen, se creará una CPU que solo podrá hacer un único trabajo, analizar datos genéticos, pero a una velocidad enorme.
Los datos se mantendrán bajo condiciones rigurosas de seguridad y privacidad, para que la persona pueda elegir a quién le permite ver sus planos genéticos.
Lo que ofrecerán estas instalaciones futuristas será equivalente a la diferencia que hay entre leer sobre anatomía humana en un libro de texto, y ver la anatomía humana y las relaciones entre los sistemas del cuerpo utilizando una aplicación 3D en un ordenador con una gran pantalla. Los conceptos presentados de esta segunda manera se pueden entender mucho mejor y mucho más rápido.
A fin de maximizar los esfuerzos de CompGen, los investigadores de la Universidad de Illinois han iniciado colaboraciones con más de 15 empresas e instituciones de dentro y fuera de Estados Unidos, incluyendo IBM, Abbott Laboratories, la Clínica Mayo, el Baylor College de Medicina en Houston, Texas, la compañía Microsoft, y el Instituto Tata de la India.
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