Quimioinformática y Modelado Molecular
La quimioinformática aplica técnicas computacionales e informáticas a datos químicos, representando moléculas digitalmente, explorando el espacio químico y modelando las relaciones estructura-propiedad.
Definition
La disciplina que almacena, recupera, analiza y modela información química utilizando métodos computacionales, uniendo la química, la informática y la estadística.
Scope
Cubre la representación digital de moléculas y estructuras químicas, descriptores y huellas moleculares, búsqueda por similitud y subestructuras, cribado virtual y acoplamiento molecular, y el creciente uso del aprendizaje automático en datos químicos. Orientado al descubrimiento basado en datos en lugar de la estructura electrónica de primeros principios.
Sub-topics
Core questions
- ¿Cómo se representan las moléculas para que las computadoras puedan almacenarlas y compararlas?
- ¿Cómo se define la similitud química y se utiliza para buscar en grandes bibliotecas?
- ¿Cómo se clasifican computacionalmente las moléculas candidatas para un objetivo?
- ¿Cómo aprende el aprendizaje automático las relaciones estructura-propiedad y estructura-actividad?
Key theories
- Principio de similitud molecular
- Las moléculas estructuralmente similares tienden a tener propiedades y actividades similares, lo que justifica la búsqueda por similitud y muchos modelos predictivos, aunque se reconocen excepciones notables.
- Representación digital basada en la estructura
- Las moléculas se codifican como grafos, notaciones de línea o vectores descriptores que permiten el almacenamiento, la búsqueda y el modelado cuantitativo de la estructura química.
Clinical relevance
La quimioinformática sustenta el descubrimiento moderno de fármacos y la informática de materiales, permitiendo el cribado virtual de vastas bibliotecas, la priorización de la síntesis y la predicción de propiedades que guían el esfuerzo experimental.
History
Emergiendo de los sistemas de documentación química y manejo de estructuras de las décadas de 1960 y 1970, el campo se consolidó bajo el nombre de quimioinformática alrededor de 1998 y se expandió rápidamente con el cribado de alto rendimiento, grandes bases de datos y el aprendizaje automático.
Key figures
- Johann Gasteiger
- Andrew Leach
- Valerie Gillet
- Peter Willett
Related topics
Seminal works
- leach2007
- gasteiger2003
Frequently asked questions
- ¿En qué se diferencia la quimioinformática de la química cuántica?
- La química cuántica calcula las propiedades moleculares a partir de la teoría física, mientras que la quimioinformática trabaja con datos químicos y modelos estadísticos o basados en grafos, a menudo sin física explícita, para organizar y predecir a gran escala.
- ¿Es la quimioinformática lo mismo que la bioinformática?
- No; son disciplinas informáticas hermanas, pero la quimioinformática se centra en moléculas pequeñas y estructuras químicas, mientras que la bioinformática se centra en secuencias biológicas y macromoléculas.