หลังจากการหาลำดับเบสของจีโนมมนุษย์เสร็จสมบูรณ์ ซึ่งเรียกว่า ยุคหลังจีโนมมนุษย์
(post-genomic era) ชีวสารสนเทศศาสตร์มีบทบาทมากขึ้นในงานวิจัยทางชีวภาพทุกๆ
สาขา เช่น

1. การจัดการความรู้และขยายฐานข้อมูลทางชีวภาพ ได้แก่ การหาลำดับเบสของจีโนม
ของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ให้มากขึ้น ศึกษาการแสดงออกของยีนในระดับเอ็มอาร์เอ็นเอ (mRNA)
ภายในเซลล์เพื่อหาเหตุผลว่า เหตุใดเซลล์ที่มีจำนวนเบสและจำนวนยีนเหมือนกันทุก
ประการ จึงมีพัฒนาการไปเป็นเนื้อเยื่อที่ต่างกัน และมีการแสดงออกเพื่อทำหน้าที่ที่แตก
ต่างกัน ซึ่งช่วยลดปัญหาการไม่ยอมรับอวัยวะของผู้ป่วยจากบุคคลอื่นภายหลังการปลูกถ่าย
(transplantation)

2. การนำฐานข้อมูลลำดับเบสมาใช้ได้แก่ การนำข้อมูลลำดับเบสมาหาความสัมพันธ์
ระหว่างชนิดและการเรียงลำดับของกรดอะมิโน รวมถึงการทำนายการพับของของสาย
โพลิเพปไทด์ และโครงสร้างสามมิติของโปรตีนร่วมกับข้อมูลทางเคมีจากการหาโครงสร้าง
ของโปรตีนในผลึก และนำข้อมูลโครงสร้างสามมิติของโปรตีนมาใช้ในการออกแบบสาร
กระตุ้นภูมิคุ้มกันและยาชนิดต่างๆ โดยจำลองปฏิกิริยาการจับกันระหว่างยาหรือสารนั้น
กับบริเวณเร่งของโปรตีนที่ร่างกายไม่ต้องการ เช่น สารพิษชนิดต่างๆ ก่อนนำไปทดลองใช้
กับสิ่งมีชีวิต ทั้งนี้เป็นการลดความเสี่ยง ประหยัดเวลา และงบประมาณในการผลิตสารหรือ
ยาใหม่ๆ ด้วยการศึกษาชนิด สมบัติ และหน้าที่ของโปรตีนทุกชนิดภายในเซลล์ หรือโปรติ
โอมิกส์โดยการแยกโปรตีนบนแผ่นวุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า 2 ทิศทาง (two dimensional
polyacrylamide gel electrophoresis, 2D-PAGE) และนำมาเปรียบเทียบกับรูปแบบ
เจลที่แยกด้วยวิธีเดียวกันบนฐานข้อมูล 2D-PAGE ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ เช่น ExPASy
Molecular Biology Server ของประเทศสวิตเซอร์แลนด์ (http://au.expasy.org/)
ในฐานข้อมูลนี้จะบ่งชี้ว่าโปรตีนใดผลิตในเซลล์บ้างและโปรตีนชนิดใดผลิตในเซลล์ปกติ
ทำให้สามารถวิเคราะห์ภาวะของโรคต่าง ๆ เช่น โรคมะเร็งได้

                รูปที่ 7.6 ฐานข้อมูลรูปแบบการแยกโปรตีนบนแผ่นวุ้นโดยใช้กระแส
                              ไฟฟ้า 2 ทิศทางของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ ในเว็บไซต์ ExPASy
                              Molecular Biology Server

ที่มา : (http://au.expasy.org/bprg/ museum/gels24.html)
                

3. การศึกษาวิถีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารเคมีและพลังงานที่เกิดขึ้น (metabolic
pathway) ภายในเซลล์ และความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการสร้างและกระบวนการสลายสาร
ต่าง ๆ ภายในเซลล์ รวมถึงการจำลองกระบวนการเปลี่ยนแปลงสารเคมีเหล่านั้นภายในเซลล์
และการจำลองเซลล์เสมือนบนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อศึกษาภาวะการเปลี่ยนแปลงของ
สารเคมีและพลังงานซึ่งมีผลมาจากยีนและสิ่งแวดล้อม เพื่อตอบปัญหาที่ไม่สามารถหาคำตอบ
ได้ในอดีต หรือที่เรียกว่า เมแทบอโลมิกส์ (metabolomics) โปรแกรมเซลล์จำลองที่พัฒนา
เสร็จแล้วในปัจจุบัน ได้แก่ โปรแกรมจำลองการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดแดง (erythrocytes)
และไมโทคอนเดรีย (mitochondria) ของมนุษย์ โปรแกรมจำลองการแสดงออกของยีนต่าง ๆ
ในแลกโทส โอเปอรอน (lactose operon) ใน Escherichia coli

4. การศึกษาความแตกต่างของของนิวคลีโทด์ (nucleotide) แต่ละชนิดในยีนมนุษย์ที่มีผล
ต่อการตอบสนองยาชนิดต่าง ๆ ซึ่งอาจถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ุ์ได้ ทำให้เราสามารถผลิตยา
ที่มีความจำเพาะต่อบุคคลได้โดยเกิดอาการข้างเคียง (side effect) หรืออาการแพ้ยาน้อย
ที่สุดโดยอาศัยการเปรียบเทียบความแตกต่างของนิวคลีโอไทด์เพียงตำแหน่งเดียว
(single nucleotidepolymorphism,SNP อ่านว่า สนิป) กับฐานข้อมูล SNP ต่าง ๆ เช่น
ฐานข้อมูล SNP บนเว็บไซต์ NCBI เป็นต้น

 รูปที่ 7.7 แบบกรอกข้อมูลสำหรับค้นหาข้อมูลสนิปของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ  ในฐานข้อมูล NCBI

ที่มา : (http://www.ncbi.nlm.nih.
gov/projects/SNP/redirect_search.html)

5. การค้นหาข้อมูล ความสัมพันธ์และแนวโน้มของข้อมูลในฐานข้อมูลขนาดใหญ่เพื่อนำมา
ใช้สร้างองค์ความรู้ใหม่หรือผลิตผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพใหม่ ซึ่งเรียกว่า การขุดเหมืองข้อมูล
(data mining) โดยใช้คอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง และใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ออก
แบบเพื่อเข้าถึงข้อมูลตามที่นักวิจัยต้องการ เช่น การเข้าถึงข้อมูลของลำดับเบสบนดีเอ็นเอ
ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ โดยเปรียบเทียบความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลดีเอ็นเอที่เรามีอยู่กับฐาน
ข้อมูล NCBI โดยใช้โปรแกรมบลาสต์ การค้นหาข้อมูลยีนหรือจีโนมของสิ่งมีีชีวิตโดยใช้
Entrez geneหรือ Entrez genomes ในฐานข้อมูล NCBI เป็นต้น ข้อมูลต่าง ๆ บนฐาน
ข้อมูลจะเป็นข้อมูลที่ทันสมัยอยู่เสมอ ซึ่งนักวิจัยทุกคนสามารถลงทะเบียนเพื่อบันทึกข้อมูลที่
ค้นพบใหม่ได้ตลอดเวลา

              รูปที่ 7.8 ตัวอย่างเครื่องมือสำหรับขุดเหมืองข้อมูลทางชีววิทยาบนฐาน
                            ข้อมูล NCBI

  เครื่องมือทางชีวสารสนเทศศาสตร์ (bioinformatics tools) ที่นำมาใช้ในงานทางชีววิทยา
มีทั้งที่ให้บริการฟรีอยู่บนเว็บไซต์ต่าง ๆ และบริการโดยบริษัทเอกชนโดยเสียค่าใช้จ่ายในรูป
แบบโปรแกรมดาวน์โหลดมาใช้งาน หรือบริการแบบออนไลน์ (on-line) นอกจากนี้ฐานข้อมูล
ส่วนใหญ่ยังบริการบทความในวารสารตีพิมพ์ (literature) อีกด้วย