BIOinformación para investigación y práctica digital en BIOtecnología
Recientemente hemos recibido un buen número de estudiantes de biotecnología interesados en realizar su servicio social, su práctica profesional o su tesis en el laboratorio de BIOinformación.
La biotecnología investiga e innova en las aplicaciones técnicas de la biología (Ng & Peh, 2010) es un campo de investigación en evolución que cubre una amplia gama de temas (Yeung et.al., 2019). Para investigar y practicar la biotecnología es indispensable tener habilidades básicas y de conocer los conceptos, teorías y métodos asociados a la bioinformación es necesario aprender competencias como la planeación y la recuperación de bibliografía de manera adecuada, es deseable identificar las principales características de la literatura especializada, conocer los recursos digitales disponibles y adecuados para manejar la literatura (Bauer, 2009), utilizar correctamente las colecciones bibliográficas, gestionar su biblioteca digital (Hull et al., 2008), manejar biodatos, conocer los metadatos, usar pertinentemente y reconocer los indicadores cienciométricos (Hicks, 2015) más utilizados en el manejo de información, por mencionar los más notables.
Nosotros estamos interesados en entender el ciclo, la estructura y las tendencias de las distintas dimensiones de la información especializada en biociencias, desde los biodatos, la bioliteratura y hasta el bioconocimiento disponible en la Web que es procesable por humanos (lenguaje natural) y mediante tecnologías computaciones (lenguaje máquina). Nos interesan tanto las herramientas sencillas y amigables como las complejas y sofisticadas.
Todos tenemos, generamos y utilizamos información de manera inevitable en la vida cotidiana (Gleik, 2012), pero los científicos además la utilizan como insumo y producto, como medio de comunicación, como evidencia, como objeto de estudio y como herramienta de evaluación (Greenfield & Greener, 2016). Así, la información científica digital es inmensa, diversa y evoluciona constante y exponencialmente (Reuser, 2013). Está sistematizada generalmente en bases de datos, por lo que manejarla en un entorno electrónico es una habilidad indispensable para los científicos del siglo XXI (Landhuis, 2016). La generación, sistematización, análisis y aprovechamiento de la información científica es ubicua, indispensable, estratégica, y sobre todo una tendencia actual en cualquier disciplina científica (Farsexample, 2019). La información generada formalmente por los científicos en su mayoría consta de articulos y datos, los que constituyen el sustento de la ciencia, por ejemplo para biología algunas de la colecciones que permiten dimensionar la cantidad de información existente están en sistemas de información especializada como Taxonomy nodes de PubMed (NCBI), GenBank and WGS Statistics, Medline y el Sistema de Integrado de Información Taxonómica.
El manejo de información científica es la especialidad encargada de investigar, difundir, enseñar y aplicar las teorías, métodos, conceptos, enfoques, herramientas y aplicaciones computacionales relacionadas con gestionar la información insumo y producto de la investigación como un recurso valioso. Implica la planeación, el desarrollo y la ejecución de diseños, arquitecturas, políticas, prácticas y procedimientos para procesar apropiadamente todas las necesidades del ciclo de la información de un individuo, grupo o institución. Es una habilidad indispensable para los científicos expertos y en formación, que debe aprenderse a un nivel de alfabetización desde la educación básica (Yarden et.al., 2001) y media superior (Kararo & McCartney, 2019), especializarse durante la educación superior, a un nivel de literacidad, dominarlo durante los estudios de posgrado, para mantenerse actualizado y vigente durante toda la vida activa de un científico.
El manejo de información en biotecnología se refiere comúnmente a tres entidades: la información en general, la literatura y los datos. para los tres casos las estrategias de búsqueda mas útiles son siete:
La recuperación de bioinformación es un proceso ubicuo y obligado en el desarrollo de la investigación científica, está compuesto por varias actividades orientadas a localizar información que responda a una necesidad informativa previamente planteada y definida claramente, entre los que están el diseño del anteproyecto, la ejecución de la investigación, el reporte de los resultados y la difusión de nuevos conocimientos por medio de los artículos científicos (Sparrow et.al., 2011). Es un proceso que requiere cantidad de tiempo, recursos y esfuerzo considerable porque es la protagonista en la investigación documental, la explotación de los recursos informativos de las universidades e instituciones de investigación, el desarrollo de la capacidad de análisis y síntesis, el uso de fuentes certificadas y el uso de las tecnologías de la información y comunicación actualmente disponibles de forma masiva (Cruz, 2019). Tal es el caso de las revisiones de literatura como Ashley & Roach, 1990 y Teillard-D'eyry et al., 2015, revisiones sistemáticas como Warren et.al., 2017 y Mendoca-Melo et al., 2019, meta-análisis como Pellegrino et al., 2018 y Beckmann et al., 2019 y análisis métricos (cienciometría o bibliometría) como Dalpé, 2002 y Ali & Kumari, 2018 en los que se recupera bibliografía especializada para realizar diversos análisis de literatura tanto en biotecnología como en biodiversidad.
Además, existen cientos de herramientas (ver https://start.me/p/q6x7Nn/infovestigacion), en especial las bases de datos. Una base de datos digital es un conjunto estructurado de información almacenada electrónicamente en un programa que permite guardar, ordenar, mantener, procesar y presentar los datos, está sistematizada en forma de tablas con un orden establecido, por lo que acumula mucha información en poco espacio, permite realizar búsquedas a partir de diferentes criterios, procesar datos de forma cuantitativa y cualitativa, interrelacionar los resultados utilizando distintas variables y actualizar la información fácil y rápidamente. Las bases de datos son compatibles con otras bases de datos, efectúan diversos cálculos por medio de consultas (‘queries’), se extienden por módulos, y se pueden diseñar, almacenar, manejar y analizar en una computadora personal. De todos los tipos de bases de datos, las relacionales son las más utilizadas, presentan los datos en dos o más tablas (constituidas por registros o renglones y columnas) que están relacionadas entre sí, por medio de la repetición de un atributo. LAs bases de datos biológicas reunen datos producto de investigación son académicas las hay generales y especializadas, libres y restringidas, en diversos idiomas y están disponibles a través de la Web como las que reúne NAR https://www.oxfordjournals.org/nar/database/c/ y Database Commons https://ngdc.cncb.ac.cn/databasecommons/database/id/5721. Las bases de datos biológicas son ubicuas en la investigación en biotecnología cualquier especialista tiene que generar curar, reusar o procesar datos biotecnológicos sistematizados en base de datos en linea, son insumo y producto constante de la práctica biológica. Siempre es indispensable reconocer seis características de las bases de datos biológicas abiertas: 1) Las características, 2) Los nombres, enlaces y metadatos, 3) Los directorios de las bases de datos, 4) Cuántas bases de datos existen, 5) Cómo se clasifican, 6) Las revistas que publican sobre bases de datos, 7) Las bases de datos más citadas y las buenas prácticas para usarlas.
Entre las biobases de datos que mas usamos están las bibliográficas como PubMed, Europe PubMed, Open Alex, Open Citations, Semantic Scholar, Lens y Core. Para realizar búsuqedas de literatura en biotecnología primero se determinan los términos, se hacen consultas simples y después se prueban diferentes consultas por medio de la búsqueda avanzada, que puede incluir el examen de referencias, citas, documentos relacionados, autores y revistas para localizar la mayor cantidad de literatura, generalmente es necesario usar más de una para tener buena representación de la información y utilizar recursos electrónicos adecuados para aprovecharla (Carey, 2013), un indicador útil para determinar cuál es la base de datos que reúne más información es saber que tanto se traslapa la literatura consultada en ellas. La selección y la calidad de la literatura son temas decisivos, pero en general se usan los criterios de calidad, impacto, prestigio de la base de datos, la revista, los autores, el editor, la institución, el artículo, el corpus y los comentarios (Abson & Allan, 2016).
Herramientas en línea para biotecnología más relevantes:
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- https://guides.library.jhu.edu/biotechnology/resources
- https://www.nature.com/subjects/databases/nbt
- https://www.otago.ac.nz/library/databases/results.php?code=bite&dept=Biotechnology
- https://guides.lib.udel.edu/biotechnology/databases
- https://library.harrisburgu.edu/biotechnology
- https://eric.ed.gov/?q=biotechnology
- https://openalex.org/works?page=1&filter=title_and_abstract.search:Biotechnology
- https://scholia.toolforge.org/topic/Q7108
- https://core.ac.uk/search/?q=biotechnology
- https://doaj.org/search/journals?ref=homepage-box&source=%7B%22query%22%3A%7B%22query_string%22%3A%7B%22query%22%3A%22biotechnology%22%2C%22default_operator%22%3A%22AND%22%7D%7D%2C%22track_total_hits%22%3Atrue%7D
- https://www.scimagojr.com/journalrank.php?category=1305
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/research/bionlp/Tools/
- https://crosstalk.cell.com/blog/a-data-driven-map-of-biotechnology
- https://www.azolifesciences.com/article/Exploring-the-Potential-of-Big-Data-in-Biotechnology.aspx
- https://biotechnology.georgetown.edu/news/the-future-of-artificial-intelligence-and-biotechnology/
- https://www.statista.com/topics/1634/biotechnology-industry/#editorsPicks
Además resulta muy útil conocer los recursos digitales disponibles para procesar literatura especializada sobre biotecnología como las e-bibliotecas y las bases de datos bibliográficas más destacadas (Broughton, 2005). Las bases de datos se han sofisticado y cada vez permiten procesar y analizar la literatura de manera innovadora y han aparecido recursos asociados para aprovecharlas como Publish or Perish, Scimago y Pubmed Reminer, por ejemplo. Cada una de estas herramientas pueden realizar uno o mas procesos en el ciclo de la información biotecnológica.
De tal manera que es necesario promover la enseñanza de todos estos contenidos y fomentar el uso de las herramientas disponibles en línea para hacer investigación, teórica y práctica in silico, existen una gran cantidad de proyectos BIOtecnológicos que se pueden hacer desde la BIOinformación, aquí iré completando una lista con algunas ideas para empezar:
-Cultura científica para biotecnólogos.
-El ciclo de la información especializada en Biotecnología.
-Tipos de artículos Biotecnológicos.
-Sistemas de organización del conocimiento (glosarios, tesauros y ontologías para biotecnología.
-Las revisiones de literatura en la Biotecnología.
-Análisis bibliométrico para biotecnología.
-Metadatos para tecnología.
-Bases de datos para biotecnología.
-Ciencia abierta y biotecnología.
-Análisis de citas sobre biotecnología.
-Herramientas informáticas para procesar literatura biotecnológica.
-Recursos académicos en línea para la práctica biotecnológica.
-Fuentes de calidad para la investigación digital en biotecnología.
-Datos ligados, web semántica y mapas de conocimiento para biotecnología.
-Metaciencia y biotecnología.
-Tecnologías digitales para la enseñanza de la biotecnología.
-Fediverso para biotecnología.
-Biocuración de datos biotecnológicos.
-Visualización de datos en biotecnología.
Estaremos publicando mas novedades sobre este tópico.
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