Skip to content
Ramas de la biología

Descubre la importancia de la biología matemática

Biología matemática

La biología matemática tiene como objetivo modelar procesos naturales y biológicos utilizando herramientas y técnicas matemáticas. Tiene aplicaciones tanto prácticas como teóricas en la investigación biológica. La aplicación de las matemáticas a la biología tiene una larga historia, pero solo recientemente ha habido un aumento dramático de interés en el campo.

Algunas razones para esto incluyen:

  • la explosión de conjuntos de información ricos en datos, debido a la revolución genómica, que son difíciles de entender sin el uso de herramientas analíticas;
  • desarrollo reciente de herramientas matemáticas como la teoría del caos para ayudar a comprender mecanismos complejos no lineales en biología;
  • un aumento en la potencia de cómputo que permite realizar cálculos y simulaciones que antes no eran posible.

¿Qué estudia la biología matemática?

La biología matemática es un tema amplio que puede abarcar una amplia gama de escalas de longitud, desde las longitudes submicrónicas de los polímeros de ADN hasta las escalas de longitud de kilómetros de los patrones de migración de los rebaños de animales.

Biología matemática
Biología matemática

Mecánica de biofluidos

La mecánica de los biofluidos es el tema de la aplicación de ideas fundamentales para comprender mejor la biología de los sistemas vivos.

Este es un campo que se está moviendo muy rápidamente hoy en día debido al desarrollo de nuevas técnicas experimentales que han permitido mediciones cuantitativas de sistemas biológicos específicos, por ejemplo, el movimiento de una célula.

Biología del desarrollo

La correlación de la forma y función del organismo es uno de los temas centrales en biología y el resultado de un proceso de desarrollo: la morfogénesis. Si bien la variedad de formas orgánicas parece ilimitado, se espera que haya unidad en los procesos y mecanismos que los originan.

Biología matemática
Biología matemática

En analogía con la morfogénesis de nuestro planeta, mientras que los detalles de la forma actual de los continentes dependen del tiempo y la contingencia histórica, los mecanismos que impulsan las placas tectónicas y los flujos en el núcleo de la Tierra son mucho más generales. ¿Cuáles son los principios y mecanismos subyacentes que impulsan el surgimiento de la forma del organismo? Esta es la pregunta central que impulsa la investigación.

Genoma

Tener acceso al genoma de un organismo es similar a tener una comprensión primitiva del alfabeto de una lengua sin entender qué significan las palabras y cómo están estructuradas las oraciones. Si bien no hay escasez de datos provenientes de los experimentos de secuenciación de una sola célula, falta la Piedra Rosetta para ayudar a entender todo esto.

Este es quizás el desafío más apremiante en biología cuantitativa y biomedicina. Es por eso que los grupos están usando herramientas de estadística, aprendizaje automático y física estadística para construir modelos matemáticos basados ​​en datos para estudiarlos.