Na pitanje što je tvar odgovara fizika, a što je život biologija. Na pitanje što je to um, odgovaraju nove znanosti uma, a što je informacija informatika. Na sva ova pitanja djelomično odgovara bioinformatika, budući da se sastoji od pomalo svih grana znanosti. Centralna dogma molekularne biologije su genetika – DNA sadrži A, C, G i T nukleotidne baze, a RNA A, C, G i U; i kodoni, iliti tripleti, koji sadrže prethodno navedene nukleotidne baze (npr. AUG).

 

 

Znanosti vezane uz biološke sustave

Postoje šest fundamentalnih pitanja vezana za biološke sustave na koje znanstvenici pokušavaju odgovoriti:

1. Kako su izgrađeni?

2. Kako rade?

3. Što se krivo u njima događa?

4. Kako se oni popravljaju?

5. Kako su započeli?

6. Čemu služe?

Također, postoji devet domena bioloških znanost, a to su:

  • Molekule
  • Stanice
  • Tkiva
  • Organi
  • Jedinke
  • Populacija
  • Biocenoza
  • Ekosustav
  • Biosfera

Postoje dvije osnovne važne dimenzije:

  • Vremenske ljestvice (prostorne ljestvice)
  • Fotosinteza (molekularno)
  • Godine evolucije (kozmičko)

Primjena matematike u bioinformatici

  • Struktura podataka – organizacija podataka.
  • Algoritmi – sustav za manipulaciju podataka.
  • Teorije – analiza podataka i ideja.
  • Modeli – analiza podataka i ideja.
  • Računala/Software: primjena i računanje

Stoga, možemo reći da su biologija i matematika povezani u bioinformatici na način da se kombinacijom jednog ili više bioloških pitanja, domena, vremenskih i prostornih ljestvica s jednom ili više strukturom podataka, algoritama, teorija ili modela te računanja, pokušava doći do odgovora na devet ključnih domena bioinformatike:

  • Genetske matrice
  • Struktura proteina
  • Biološka algebra
  • Sekvenciranje
  • Biološko umrežavanje
  • Kognitivna informatika
  • Struktura DNA
  • Sustavna biologija
  • Univerzalna evolucija

Matematika i biološki podaci imaju sinergističku vezu:

  • Biološke informacije stvaraju zanimljiv problem.
  • Matematičke teorije i metode pružaju model kako bismo ih razumjeli.
  • Biologija potvrđuje matematičke modele.

U ovom slučaju, model predstavlja realan sustav. Realni sustavi često su prekomplicirani te opservacije mogu promijeniti sustav. Stoga, dobar model treba biti jednostavan i istovremeno dovoljno snažan kako bi obuhvatio ponašanja realnog sustava. Ovakvi modeli su izuzetno bitni u bioinformatici.