Cheminformatica
La cheminformatica (conosciuta anche come chemioinformatica e informatica chimica) è lo studio di grandi quantità di informazioni chimiche. Si fa soprattutto con l'aiuto dei computer. Questi strumenti sono utilizzati dalle aziende farmaceutiche per scoprire nuovi farmaci.
La cheminformatica usa l'informatica e la tecnologia dell'informazione per aiutare a risolvere i problemi della chimica. La cheminformatica si occupa di algoritmi, database e sistemi informativi, tecnologie web, intelligenza artificiale e soft computing, teoria dell'informazione e del calcolo, ingegneria del software, data mining, elaborazione delle immagini, modellazione e simulazione, elaborazione dei segnali, matematica discreta, controllo e teoria dei sistemi, teoria dei circuiti e statistica, per generare nuova conoscenza della chimica.
Storia
Il termine chemioinformatica è stato definito da F.K. Brown nel 1998:
Fondamenti
La cheminformatica combina i campi di lavoro scientifici della chimica e dell'informatica. La cheminformatica può anche essere applicata all'analisi dei dati per l'industria della carta, della cellulosa e dei coloranti.
Usa
Immagazzinamento e recupero
L'applicazione primaria della cheminformatica è la memorizzazione delle informazioni relative ai composti. La ricerca efficiente di tali informazioni memorizzate include argomenti che sono trattati in informatica come il data mining e il machine learning.
Formati di file
I computer rappresentano le strutture chimiche in formati specializzati come il Chemical Markup Language basato su XML o SMILES. Mentre alcuni formati sono adatti per rappresentazioni visive in 2 o 3 dimensioni, altri sono più adatti per studiare le interazioni fisiche, la modellazione e gli studi di docking.
Biblioteche virtuali
I dati chimici possono riguardare molecole reali o virtuali. I composti virtuali possono essere usati per esplorare lo spazio chimico e prevedere nuovi composti con le proprietà desiderate.
Librerie virtuali di classi di composti (farmaci, prodotti naturali, prodotti sintetici orientati alla diversità) sono state recentemente generate utilizzando l'algoritmo FOG (fragment optimized growth).
Screening virtuale
Invece di testare le sostanze chimiche effettive, lo screening virtuale comporta lo screening dei composti tramite computer, per identificare i membri che probabilmente possiedono le proprietà desiderate come l'attività biologica contro un dato bersaglio.
Relazione quantitativa struttura-attività (QSAR)
Si tratta di prevedere l'attività dei composti a partire dalle loro strutture. Questi studi collegano la cheminofrmatica alla chemiometria. Anche i sistemi esperti chimici sono rilevanti. Essi rappresentano parti della conoscenza chimica nei computer.
Domande e risposte
D: Che cos'è la chemioinformatica?
R: La chemioinformatica è lo studio di grandi quantità di informazioni chimiche utilizzando i computer.
D: Quali strumenti vengono utilizzati principalmente nella chemioinformatica?
R: Gli strumenti utilizzati nella chemioinformatica sono i computer.
D: Perché la chemioinformatica è importante?
R: La chemioinformatica è importante perché viene utilizzata dalle aziende farmaceutiche per scoprire nuovi farmaci e per aiutare a risolvere i problemi di chimica.
D: Di cosa si occupa la chemioinformatica?
R: La chemioinformatica si occupa di algoritmi, database e sistemi informativi, tecnologie web, intelligenza artificiale e soft computing, teoria dell'informazione e del calcolo, ingegneria del software, data mining, elaborazione delle immagini, modellazione e simulazione, elaborazione dei segnali, matematica discreta, teoria del controllo e dei sistemi, teoria dei circuiti e statistica.
D: In che modo la chemioinformatica genera nuove conoscenze sulla chimica?
R: La chemioinformatica genera nuove conoscenze sulla chimica utilizzando l'informatica e la tecnologia dell'informazione per analizzare i dati chimici e risolvere i problemi legati alla chimica.
D: Che cos'è la cheminformatica?
R: La chemioinformatica è un altro nome della chemioinformatica.
D: Come viene utilizzata la chemioinformatica per scoprire nuovi farmaci?
R: La chemioinformatica viene utilizzata dalle aziende farmaceutiche per analizzare grandi quantità di dati chimici e identificare modelli che possono essere utilizzati per progettare nuovi farmaci.
