Przejdź do zawartości

Informatyka chemiczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Informatyka chemiczna (chemioinformatyka) – nauka zajmująca się wykorzystaniem informatyki do rozwiązywania różnorodnych problemów chemicznych.

Te techniki, nazywane często metodami in silico, wykorzystywane są do przeprowadzania obliczeń w chemii obliczeniowej i chemii kwantowej, a także w procesie projektowania leków.

Historiaedytuj kod

Termin „chemioinformatyka” został po raz pierwszy zdefiniowany przez Franka K. Browna[1][2] w 1998 roku:

Chemioinformatyka polega na wykorzystaniu zasobów informatycznych koniecznych do przekształcenia danych w informacje a informacji w wiedzę celem szybszego podejmowania lepszych decyzji na polu identyfikacji i optymalizacji leków[a].

Podstawyedytuj kod

Chemioinformatyka wykorzystuje dorobek chemii i informatyki do rozwiązywania problemów takich jak teoria grafów chemicznych oraz wyczerpujące badania przestrzeni chemicznej[3][4]. Przeprowadzone dotychczas obliczenia wskazują, że cała przestrzeń chemiczna zawiera co najmniej możliwych związków chemicznych.

Chemioinformatyka zajmuje się także tworzeniem i usprawnianiem narzędzi pozwalających przeszukiwać chemiczne bazy danych oraz integrowaniem i porządkowaniem deponowanych tam informacji. Nauka ta znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu chemicznego do analizy i przetwarzania danych chemicznych.

Zastosowaniaedytuj kod

Chemiczne bazy danychedytuj kod

Przechowywanie i katalogowanie danych stanowi jeden z głównych celów tej dyscypliny. Tematyka ta wiąże się z takimi zagadnieniami nauk komputerowych jak eksploracja danych oraz uczenie maszynowe. Problemy badawcze związane z eksploracją danych koncentrują się na:

  • eksploracji baz danych
  • eksploracji grafów
  • eksploracji związków chemicznych
  • analizy sekwencji (jednakże jest to głównie domena bioinformatyki)
  • analizy danych strukturalnych

Formaty plików chemicznychedytuj kod

Do wygodnego przechowywania informacji o wzorach strukturalnych związków chemicznych wykorzystuje się wyspecjalizowane formaty zapisu danych, takich jak oparty na XML-u Chemical Markup Language oraz SMILES. Dane w tej postaci są często deponowane w dużych bazach danych. Formaty zapisu z rozszerzeniami takimi jak .pdb, .ent lub .cif służą do przechowywania informacji o przestrzennej budowie związków chemicznych natomiast wiele innych zawiera dane jedynie o wzorze dwuwymiarowym lub właściwościach fizykochemicznych.

Screening wirtualnyedytuj kod

 Osobny artykuł: Screening wirtualny.

W przeciwieństwie do screeningu wysokoprzepustowego metoda ta zakłada wygenerowanie rozległej wirtualnej biblioteki związków chemicznych, które następnie poddawane są analizie. Zazwyczaj polega ona na przeprowadzeniu dokingu molekularnego w celu znalezienia związków najsilniej oddziałujących z cząsteczką, którą próbkuje się bibliotekę. W niektórych przypadkach stosuje się też chemię kombinatoryczną do rozbudowy potrzebnej biblioteki związków. Często także stosuje się przeszukiwanie bibliotek złożonych z wyizolowanych związków naturalnych.

Ilościowa zależność między strukturą a reaktywnością (QSAR)edytuj kod

Termin „ilościowa zależność między strukturą a reaktywnością” (QSAR, z ang quantitative structure–activity relationship) obejmuje szereg technik obliczeniowych i statystycznych wykorzystywanych do przewidywania aktywności biologicznej związków w oparciu o ich strukturę bez odwoływania się do metod modelowania molekularnego. QSAR wykazuje znaczne podobieństwo metodologiczne do chemometrii, szczególnie pod kątem statystycznej obróbki danych.

Zobacz teżedytuj kod

Uwagiedytuj kod

Przypisyedytuj kod

🔥 Top keywords: Wikipedia:Strona głównaSpecjalna:SzukajRobert FicoYasukeAgnieszka OsieckaSłowacjaDariusz JońskiNowa KaledoniaZuzana ČaputováKierunek – Socjalna DemokracjaAndrzej BobolaPolskaKrzysztof Rutkowski (ur. 1960)Marek HłaskoCherIga ŚwiątekPeter PellegriniBańska BystrzycaUrugwaj (rzeka)16 majaZmarli w maju 2024Konkurs Piosenki Eurowizji 2024Ján KuciakWaldemar BudaTomasz SzmydtHalina KonopackaCoco GauffDanielle CollinsMistrzostwa Europy w Piłce Nożnej 2024MiG-31HandlováBitwa o Monte CassinoOłeksandr UsykNemo MettlerMistrzostwa Świata w Hokeju na Lodzie 2024 (elita)Specjalna:Ostatnie zmianyWojciech CejrowskiWładysław II JagiełłoWarzęcha