SEMESTER 1 ’25 – ‘26
BIOMEDISCHE INFORMATIE EN
INFORMATIEVERWERKING
SAMENVATTING
AMBER DE GEEST
1 BA BMW
UGent
,Wetenschap en de wetenschappelijke methode
1. Wat is wetenschap BiIv
WAT IS WETENSCHAP?
Wetenschap (van Scientia): niet louter het opbouwen van kennis,
maar een systematisch gebeuren dat kennis organiseert via testbare
verklaringen en voorspellingen.
De drie pijlers in BMW:
1. Testbare hypothese: Een bewering die falsifieerbaar is.
2. Gecontroleerde experimenten: Gebruik van positieve en negatieve controles.
Cruciaal: In sommige velden (zoals sterrenkunde) zijn experimenten onmogelijk;
daar steunt men op pure waarneming.
3. Wetenschappelijke communicatie: Publicatie en kritiek door "peers".
HISTORISCHE ORGANISATIE (DE TIJDLIJN VAN KENNIS)
Wetenschap draait om het vindbaar maken van wat we weten:
• 1735: Classificatie en nomenclatuur van organismen (Linnaeus)
• 1869: Tabel van Mendeleev
• 1889: Merck Index: catalogus v/d chemische producten v/h bedrijf, zodanig goed
dat het overgenomen is
• 1961: Enzymenclassificatie (IUBMB)
• 1971: 3D-eiwitstucturen (PDB)
• Wetenschappelijke literatuur
o 1996: PubMed: online zoekdatabase van de Amerikaanse National Library
of Medicine
o 2008: Kankerdata in cBioportal: open-access, open-source platform en
webbron die wordt gebruikt voor de interactieve exploratie, visualisatie en
analyse van grootschalige, multidimensionale kankergenomische
datasets.
o 2009: Gencode Human: Annotatie van genen in het menselijk genoom:
vertelt onderzoekers exact waar de genen zich bevinden op het DNA en wat
hun structuur is
• Evolutieleer
Darwin: ontwikkelde de evolutieleer op basis van waarneming en interpretatie,
zonder enige kennis van moleculen. Tot op de dag van vandaag heeft geen enkel
moleculair experiment zijn theorie weerlegd. Verzamelen, waarnemen,
interpreteren en rapporteren: the Origin of Species.
2
, 13.8 x 109 jaar geleden
leven nu
Big
Bang Ontstaan aarde Eukaryoten
4 x 109 jaar
2 x 109 jaar
reptielen nu
Meercelligen Dieren Vogels Zoogdieren
1600 x 106 jaar 600 x 106 jaar 250 - 225 x 106 jaar
Dynosaurii nu
sterven uit
Hominidae
16 x 106 jaar
Homo habilis nu
Split Pan - Homo Homo sapiens
0.8 - 0.3 x 106 jaar
60000 nu
® De mens is een zoogdier
® De mens is maar recent dominant aanwezig
® De mens heeft nu grote impact op zijn omgeving en dat beïnvloedt onderzoek
Oude systemen nodig voor overleving zijn nog steeds aanwezig (dit vergemakkelijkt
onderzoek! Gebruik modellen)
Metabolisme – van voeding tot energie, DNA-verdubbeling (DNA dezelfde 4 basen),
Gekoppeld aan celdeling, Overschrijving (RNA dezelfde 4 basen), Vertaling (eiwitten
dezelfde 20 aminozuren), …
Communicatie tussen cellen is jonger (meercelligen)
Sociaal gedrag is oud en ouder dan het ontstaan van de mens - deels genetisch bepaald
deels aangeleerd
Evolutief gezien is de periode van 300.000 VC tot 1900 NC meer bepalend voor de mens
dan de laatste 100 jaar ondanks 20 jaar social media
WETENSCHAPPELIJKE STROMINGEN
Natuurwetenschappen b : fysica, wiskunde,
scheikunde, biologie, geografie, geologie,…
enkel wiskunde is exact maar de anderen streven
naar exactheid
Cultuurwetenschappen g : exactheid veel
moeilijker: sociologie, psychologie, criminologie,
taalwetenschappen, (kunst)geschiedenis,…
Analoge onderwerpen komen in verschillende wetenschappen terecht, raakvlakken
Biomedische wetenschappen: STEM opleiding tussn b en g en een heel klein beetje
a: bv. ethiek
3
, VOORDBEELD KRUISBESTUIVING: COVID-19 PANDEMIE
We zagen wereldwijd grafieken met
golven van besmettingen. Om tot deze
resultaten te komen en zinvolle
conclusies te trekken, is een nauwe
samenwerking tussen verschillende
wetenschappelijke disciplines vereist:
1. Van fundamenteel naar klinisch
De basis van de coronatesten ligt in de moleculaire biologie. De PCR-techniek, die
oorspronkelijk werd ontwikkeld voor fundamenteel onderzoek, werd tijdens de
pandemie op een gestandaardiseerde manier ingezet voor klinische waarnemingen bij
miljoenen patiënten.
2. De rol van verschillende disciplines
Om de data uit de grafieken te kunnen vertrouwen en vergelijken, komen drie velden
samen:
• Moleculaire biologie: Levert de kwantitatieve techniek (PCR) om het virus aan te
tonen.
• Metrologie: Zorgt voor de noodzakelijke standaarden en meetnauwkeurigheid,
zodat een testresultaat in België vergelijkbaar is met dat in Spanje of Zweden.
• Statistiek: Maakt het mogelijk om uit de enorme hoeveelheid data van de
patiëntpopulatie een grootschalige vergelijking te trekken en trends te herkennen.
De grafieken die we dagelijks in het nieuws zagen, zijn dus niet louter biologische data.
Het zijn resultaten van een gemengde situatie waarbij fundamentele wetenschap is
vertaald naar een praktisch instrument voor volksgezondheid dankzij de kruisbestuiving
met wiskundige en natuurkundige disciplines.
4
BIOMEDISCHE INFORMATIE EN
INFORMATIEVERWERKING
SAMENVATTING
AMBER DE GEEST
1 BA BMW
UGent
,Wetenschap en de wetenschappelijke methode
1. Wat is wetenschap BiIv
WAT IS WETENSCHAP?
Wetenschap (van Scientia): niet louter het opbouwen van kennis,
maar een systematisch gebeuren dat kennis organiseert via testbare
verklaringen en voorspellingen.
De drie pijlers in BMW:
1. Testbare hypothese: Een bewering die falsifieerbaar is.
2. Gecontroleerde experimenten: Gebruik van positieve en negatieve controles.
Cruciaal: In sommige velden (zoals sterrenkunde) zijn experimenten onmogelijk;
daar steunt men op pure waarneming.
3. Wetenschappelijke communicatie: Publicatie en kritiek door "peers".
HISTORISCHE ORGANISATIE (DE TIJDLIJN VAN KENNIS)
Wetenschap draait om het vindbaar maken van wat we weten:
• 1735: Classificatie en nomenclatuur van organismen (Linnaeus)
• 1869: Tabel van Mendeleev
• 1889: Merck Index: catalogus v/d chemische producten v/h bedrijf, zodanig goed
dat het overgenomen is
• 1961: Enzymenclassificatie (IUBMB)
• 1971: 3D-eiwitstucturen (PDB)
• Wetenschappelijke literatuur
o 1996: PubMed: online zoekdatabase van de Amerikaanse National Library
of Medicine
o 2008: Kankerdata in cBioportal: open-access, open-source platform en
webbron die wordt gebruikt voor de interactieve exploratie, visualisatie en
analyse van grootschalige, multidimensionale kankergenomische
datasets.
o 2009: Gencode Human: Annotatie van genen in het menselijk genoom:
vertelt onderzoekers exact waar de genen zich bevinden op het DNA en wat
hun structuur is
• Evolutieleer
Darwin: ontwikkelde de evolutieleer op basis van waarneming en interpretatie,
zonder enige kennis van moleculen. Tot op de dag van vandaag heeft geen enkel
moleculair experiment zijn theorie weerlegd. Verzamelen, waarnemen,
interpreteren en rapporteren: the Origin of Species.
2
, 13.8 x 109 jaar geleden
leven nu
Big
Bang Ontstaan aarde Eukaryoten
4 x 109 jaar
2 x 109 jaar
reptielen nu
Meercelligen Dieren Vogels Zoogdieren
1600 x 106 jaar 600 x 106 jaar 250 - 225 x 106 jaar
Dynosaurii nu
sterven uit
Hominidae
16 x 106 jaar
Homo habilis nu
Split Pan - Homo Homo sapiens
0.8 - 0.3 x 106 jaar
60000 nu
® De mens is een zoogdier
® De mens is maar recent dominant aanwezig
® De mens heeft nu grote impact op zijn omgeving en dat beïnvloedt onderzoek
Oude systemen nodig voor overleving zijn nog steeds aanwezig (dit vergemakkelijkt
onderzoek! Gebruik modellen)
Metabolisme – van voeding tot energie, DNA-verdubbeling (DNA dezelfde 4 basen),
Gekoppeld aan celdeling, Overschrijving (RNA dezelfde 4 basen), Vertaling (eiwitten
dezelfde 20 aminozuren), …
Communicatie tussen cellen is jonger (meercelligen)
Sociaal gedrag is oud en ouder dan het ontstaan van de mens - deels genetisch bepaald
deels aangeleerd
Evolutief gezien is de periode van 300.000 VC tot 1900 NC meer bepalend voor de mens
dan de laatste 100 jaar ondanks 20 jaar social media
WETENSCHAPPELIJKE STROMINGEN
Natuurwetenschappen b : fysica, wiskunde,
scheikunde, biologie, geografie, geologie,…
enkel wiskunde is exact maar de anderen streven
naar exactheid
Cultuurwetenschappen g : exactheid veel
moeilijker: sociologie, psychologie, criminologie,
taalwetenschappen, (kunst)geschiedenis,…
Analoge onderwerpen komen in verschillende wetenschappen terecht, raakvlakken
Biomedische wetenschappen: STEM opleiding tussn b en g en een heel klein beetje
a: bv. ethiek
3
, VOORDBEELD KRUISBESTUIVING: COVID-19 PANDEMIE
We zagen wereldwijd grafieken met
golven van besmettingen. Om tot deze
resultaten te komen en zinvolle
conclusies te trekken, is een nauwe
samenwerking tussen verschillende
wetenschappelijke disciplines vereist:
1. Van fundamenteel naar klinisch
De basis van de coronatesten ligt in de moleculaire biologie. De PCR-techniek, die
oorspronkelijk werd ontwikkeld voor fundamenteel onderzoek, werd tijdens de
pandemie op een gestandaardiseerde manier ingezet voor klinische waarnemingen bij
miljoenen patiënten.
2. De rol van verschillende disciplines
Om de data uit de grafieken te kunnen vertrouwen en vergelijken, komen drie velden
samen:
• Moleculaire biologie: Levert de kwantitatieve techniek (PCR) om het virus aan te
tonen.
• Metrologie: Zorgt voor de noodzakelijke standaarden en meetnauwkeurigheid,
zodat een testresultaat in België vergelijkbaar is met dat in Spanje of Zweden.
• Statistiek: Maakt het mogelijk om uit de enorme hoeveelheid data van de
patiëntpopulatie een grootschalige vergelijking te trekken en trends te herkennen.
De grafieken die we dagelijks in het nieuws zagen, zijn dus niet louter biologische data.
Het zijn resultaten van een gemengde situatie waarbij fundamentele wetenschap is
vertaald naar een praktisch instrument voor volksgezondheid dankzij de kruisbestuiving
met wiskundige en natuurkundige disciplines.
4
