¿Cómo se aplican las matemáticas a la genómica y la bioquímica?

¿De qué tipo de matemáticas estás hablando? Hay hebras de matemáticas que tienen algunas aplicaciones muy abstractas y no inmediatamente obvias.

En primer lugar, la genómica: hay algunos trabajos de investigación publicados que discuten la aplicación de la teoría de grafos y la teoría del diseño a la genómica, específicamente la codificación de un gen desconocido dados ciertos marcadores o fragmentos. Esto se puede extender al uso de álgebra lineal de alta gama para crear matrices de adyacencia e incidencia y combinarlas para generar una secuencia genética y proporcionar probabilidades de que el código dado sea correcto.

La bioquímica es la parte más divertida. Hay cursos de un semestre en buenas universidades que cubren esto en gran detalle. Por ejemplo: hay un curso que se enfoca completamente en modelar matemáticamente todo el sistema neurológico del cuerpo humano y poder decir de manera definitiva qué hará una señal eléctrica particular en el cuerpo, además de poder modelar las señales de flujo continuo. Este modelado utiliza análisis complejos y cálculo integrales parciales, multivariables y complejos. Al usar esto (y un poco de datos), puede usar un programa informático para construir una representación de un animal o planta basándose en datos recopilados y simular ejecutar un impulso (dolor, placer, miedo, reflejo) a través del sistema y estimar la velocidad de transmisión a través de los nervios.

Amo estas cosas Solo desearía ser un poco mejor en eso.

Dentro de la bioquímica, las matemáticas se usan para modelar interacciones moleculares e incluso predecir interacciones potenciales de un conjunto de proteínas dadas (usadas en el descubrimiento de fármacos). Dentro de la genómica, se usa en el análisis de datos (estadísticas y aprendizaje automático), en la comprensión de giros y arquitectura (topología) y en la comprensión de las interacciones génicas (teoría de grafos, topología, estadísticas).

Genómica

  • por lo general, necesitaría una estimación de cómo una variante que identificó a través de la secuenciación de próxima generación será validada por sus compañeros mojados. Entonces, las estadísticas son de suma importancia aquí.
  • también, digamos que identificó una variante genética en su cohorte de secuenciación. De esto puedes estimar su ocurrencia en la población real ya que no deseas secuenciar a toda la población. De nuevo, estadísticas.

Bioquímica

  • Me imagino que necesitarías matemáticas para calcular el tiempo de reacción, Kd y constante de enlace, etc. Así que las matemáticas típicas que necesitarías aquí siguen las que necesitarías en química analítica