Proteínas
As proteínas são formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas e contêm geralmente mais de cinquenta aminoácidos. Cada proteína desempenha sua função específica, elas estão relacionadas com quase tudo que ocorre nas células e são muito importantes como agentes estruturais das células, catalisadoras de funções biológicas, proteínas de armazenamento, motilidade, hormônios, agente redutores, proteínas reguladoras e proteínas de defesa do organismo, como os anticorpos, o fibrinogênio e a trombina.
Todas as proteínas, com poucas exceções, contêm os vinte aminoácidos em proporções que variam de proteína para proteína, gerando a mistura característica de aminoácidos de cada proteína. Muitas proteínas contêm apenas aminoácidos, são as proteínas simples, porém algumas proteínas, chamadas de proteínas conjugadas, contêm componentes químicos além dos aminoácidos, a porção não aminoácida é denominada de grupo prostético. Como exemplo, temos as lipoproteínas que contêm lipídios, as glicoproteínas que contêm açúcares e as metaloproteínas que contêm um metal específico.
Portando cada proteína possui uma estrutura tridimensional definida e característica, formada tanto pela característica e diferente composição dos aminoácidos presentes, como também pela interação entre esses aminoácidos formando as diversas estruturas protéicas.
A grande maioria das proteínas não atua isoladamente e, sim, de forma conjunta com outras proteínas. Sendo assim, os processos biológicos devem ser considerados como redes de componentes interconectados. Ter conhecimento das proteínas essenciais para o funcionamento de uma rede é de grande importância para compreender o funcionamento global de um sistema.
As interações que ocorrem entre as proteínas, entre proteínas e DNA, e proteínas e RNA são cruciais para a maioria dos processos biológicos. Centenas de milhares de proteínas e outras macromoléculas são expressas em uma célula, mediando milhares de interações físicas constantemente, possibilitando a formação das maquinarias moleculares e a participação destas moléculas em diferentes processos celulares. Desta forma, é essencial considerar as proteínas como redes de interações, que atuam de forma integrada, onde a função de uma irá interferir na ação da outra, formando um sistema complexo que rege as funções celulares de maneira integrada. Portanto, se faz necessário utilizar uma abordagem holística, na qual o comportamento e a função da rede correspondente são analisados como um todo.
No estudo das interações que ocorrem entre proteínas, técnicas como duplo-híbrido e co-imunoprecipitação, por exemplo, têm sido amplamente utilizadas. A quantidade de informação gerada por tais técnicas torna inexeqüível a análise manual dos dados. Para obter significado biológico, descrever conclusões significativas e gerar hipóteses testáveis a partir destes conjuntos de dados é necessário a utilização de ferramentas de bioinformática. Assim, o uso de computadores tornou-se obrigatório como ferramenta auxiliar na extração de informações biologicamente relevantes