Predviđanje gena
Predviđanje gena ili nalaženje gena, znano i kao predikcija gena – u računarskoj biologiji – odnosi se na postupak identifikacije regija genomske DNK, koje kodiraju gene. To uključuje protein-kodirajuće gene, kao i RNK gene, ali može uključivati i predviđanje drugih funkcijskih elemenata, kao što su regulatorne regije. Pronalaženje gena jedan je od prvih i najvažnijih koraka u razumijevanju genoma vrste, nakon sekvenciranja. U svojim najranijim pokušajima, predikcija gena zasnivala se na mukotrpnom eksperimentiranju na živim ćelijama i organizmima. Statistička analiza brzine homologne rekombinacije nekoliko različitih gena, mogla j odrediti njihov redoslijed na određenom hromosomu, a informacije iz mnogih takvih eksperimenata mogle bi se kombinirati za kreiranje genetičke mape koja specificira grubi raspored poznatih gena, u prostornom međuodnosu njihoih lokusa. Danas, sa sveobuhvatnom sekvencom genoma i moćnim računskim resursima na raspolaganju je predikcija gena redefinirana kao uglavnom računarski problem. Utvrđivanje funkcionalnosti neke sekvence treba razlikovati od utvrđivanja funkcija gena ili njegovog proizvoda. Predviđanje funkcije gena i potvrđivanje tačnosti predviđanja gena i dalje zahtijeva eksperimentiranje in vivo putem nokaut gena i drugih testova, iako granice bioinformatičkih istraživanja čine sve više mogućim predviđanje funkcije gena samo na osnovu njegove sekvence. Predviđanje gena jedan je od ključnih koraka u označavanju genoma, nakon sastavljanja sekvence, filtriranja nekodirajućih područja i maskiranja ponavljanja. Predviđanje gena usko je povezano s takozvanim „problemom pretraživanja cilja“, koji istražuje kako proteini koji vežu DNK (faktori transkripcije) pronalaze specifična mjesta vezanja unutar genoma. Mnogi aspekti strukturnog predviđanja gena temelje se na trenutnom razumijevanju osnovnih biohemijskih procesa u ćeliji kao što su geni transkripcije, translacije, interakcije protein-protein i procesi regulacije, koji su predmet aktivnih istraživanja u raznim omikama, kao što su transkriptomika, proteomika, metabolomika i općenito strukturna i funkcionalna genomika.