Bioinformatika
adalah suatu ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk
menganalisis informasi biologis yang disimpan dalam suatu database. Penerapan
dibidang bioinformatika mencakup beberapa metode antara lain matematika,
statistika dan informatika untuk membantu memecahkan masalah biologis terutama
yang berkaitan dengan penggunaan sekuens DNA dan asam amino.
Kemajuan
teknik biomolekular dalam mengungkap teknik sekuens DNA dari protein (sejak
awal 1950-an) dan asam nukleat (sejak 1960-an) mengawali perkembangan basis
data dan teknik analisis sekuens biologis. Penemuan teknik sekuensing DNA pada
pertengahan 1970-an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang
telah diungkapkan pada tahun 1980-an dan 1990-an. Hal inilah yang menjadi jalan pembuka bagi proyek-proyek pengungkapan
genom, meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada
akhirnya menyebabkan lahirnya bioinformatika.
Perkembangan
Internet yang semakin pesat juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Basis
data bioinformatika yang terhubung melalui Internet memudahkan para ilmuwan
untuk mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam basis data tersebut maupun
memperoleh sekuens biologis sebagai bahan analisis.
Berikut ini
adalah bidang-bidang yang terkait dengan penerapan Bio-Informatika :
·
Biophysics
Biologi
molekul merupakan pengembangan yang lahir dari biophysics. Biophysics adalah
sebuah bidang interdisipliner yang mengaplikasikan teknik- teknik dari ilmu
Fisika untuk memahami struktur dan fungsi biologi (British Biophysical
Society).
·
Cheminformatics
Cheminformatics
adalah kombinasi dari sintesis kimia, penyaringan biologis, dan pendekatan
data-mining yang digunakan untuk penemuan dan pengembangan obat (Cambridge
Healthech Institute’s Sixth Annual Cheminformatics conference). Ruang lingkup
akademis dari cheminformatics ini sangat luas. Contoh bidang minatnya antara
lain: Synthesis Planning, Reaction and Structure Retrieval, 3-D Structure
Retrieval, Modelling, Computational Chemistry, Visualisation Tools and Utilities.
·
Computational Biology
Computational
biology merupakan bagian dari Bioinformatika (dalam arti yang paling luas) yang
paling dekat dengan bidang Biologi umum klasik. Fokus dari computational
biology adalah gerak evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada biomedis
dalam molekul dan sel.
·
Genomics
Genomics
adalah bidang ilmu yang menganalisa atau membandingkan seluruh komplemen
genetik dari satu spesies atau lebih.
·
Mathematical Biology
Mathematical
biology lebih mudah dibedakan dengan Bioinformatika daripada computational
biology dengan Bioinformatika. Mathematical biology juga menangani
masalah-masalah biologi, namun metode yang digunakan untuk menangani masalah
tersebut tidak perlu secara numerik dan tidak perlu diimplementasikan dalam
software maupun hardware.
·
Pharmacogenomics
Pharmacogenomics
adalah aplikasi dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari
target-target obat. Contohnya meliputi menjaring semua genom untuk penerima
yang potensial dengan menggunakan cara Bioinformatika, atau dengan menyelidiki
bentuk pola dari ekspresi gen di dalam baik patogen maupun induk selama
terjadinya infeksi, atau maupun dengan memeriksa karakteristik pola-pola
ekspresi yang ditemukan dalam tumor atau contoh dari pasien untuk kepentingan
diagnosa (kemungkinan untuk mengejar target potensial terapi kanker).
·
Proteomics
Istilah
proteomics pertama kali digunakan untuk menggambarkan himpunan dari
protein-protein yang tersusun (encoded) oleh genom. Ilmu yang mempelajari
proteome, yang disebut proteomics, pada saat ini tidak hanya memperhatikan
semua protein di dalam sel yang diberikan, tetapi juga himpunan dari semua
bentuk isoform dan modifikasi dari semua protein, interaksi diantaranya,
deskripsi struktural dari proteinprotein dan kompleks-kompleks orde tingkat
tinggi dari protein, dan mengenai masalah tersebut hampir semua pasca genom.
Manfaat
Bioinformatika :
a.
Bioinformatika
dalam bidang Klinis
Perananan
Bioinformatika dalam bidang klinis ini sering juga disebut sebagai informatika
klinis (clinical informatics). Aplikasi dari clinical informatics ini adalah
berbentuk manajemen data-data klinis dari pasien melalui Electrical Medical
Record (EMR) yang dikembangkan oleh Clement J. McDonald dari Indiana University
School of Medicine pada tahun 1972 [5]. McDonald pertama kali mengaplikasikan
EMR pada 33 orang pasien penyakit gula (diabetes). Sekarang EMR ini telah
diaplikasikan pada berbagai penyakit. Data yang disimpan meliputi data analisa
diagnosa laboratorium, hasil konsultasi dan saran, foto ronsen, ukuran detak
jantung, dll. Dengan data ini dokter akan bisa menentukan obat yang sesuai
dengan kondisi pasien tertentu. Lebih jauh lagi, dengan dibacanya genom
manusia, akan memungkinkan untuk mengetahui penyakit genetik seseorang,
sehingga personal care terhadap pasien menjadi lebih akurat.
b.
Bioinformatika
dalam bidang Virologi
Khusus di
bidang Virologi (ilmu virus), kemajuan bioinformatika telah berperan dalam
mempercepat kemajuan ilmu ini. Sebelum kemajuan bioinformatika, untuk
mengklasifikasikan virus kita harus melihat morfologinya terlebih dahulu. Untuk
melihat morfologi virus dengan akurat, biasanya digunakan mikroskop elektron
yang harganya sangat mahal sehingga tidak bisa dimiliki oleh semua
laboratorium. Selain itu, kita harus bisa mengisolasi dan mendapatkan virus itu
sendiri.
c.
Bioinformatika
Untuk Penemuan Obat
Cara untuk
menemukan obat biasanya dilakukan dengan menemukan zat/senyawa yang
dapat menekan perkembangbiakan suatu agent penyebab
penyakit. Karena perkembangbiakan agent tersebut
dipengaruhi oleh banyak faktor, maka faktor-faktor inilah
yang dijadikan target. Diantaranya adalah enzim-enzim yang diperlukan untuk perkembangbiakan
suatu agent Mula mula yang harus dilakukan adalah
analisa struktur dan
fungsi enzim-enzim tersebut. Kemudian mencari atau mensintesa zat/senyawa yang dapat
menekan fungsi dari enzim-enzim tersebut.
d.
Bioinformatika
Untuk Identifikasi Agent Penyakit Baru
Bioinformatika
juga menyediakan tool yang
sangat penting untuk identifikasi agent penyakit
yang belum dikenal penyebabnya. Banyak sekali penyakit baru yang muncul dalam
dekade ini, dan diantaranya yang masih hangat adalah SARS (Severe Acute
Respiratory Syndrome).
e. Bioinformatika Untuk
Identifikasi Agent Penyakit Baru
Bioteknologi telah diterapkan secara luas dalam bidang pertanian, antara
lain yaitu:
Sumber:
http://kambing.ui.ac.id/bebas/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/50/Bioinformatika.pdf
- Pupuk Hayati (biofertiliser) yaitu suatu bahan yang berasal dari jasad hidup, khususnya mikrobia yang digunakan untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas produksi tanaman.
- Kultur in vitro, yaitu pembiakan tanaman dengan menggunakan bagian tanaman yang ditumbuhkan pada media bernutrisi dalam kondisi aseptik.
- Kultur in vitro memungkinkan perbanyakan tanaman secara massal dalam waktu yang singkat.
- Teknologi DNA Rekombinaan, pengembangan tanaman transgenik, misalnya galur tanaman transgenik yang membawa gen cry dari Bacillus thuringiensis untuk pengendalian hama.
Sumber:
http://kambing.ui.ac.id/bebas/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/50/Bioinformatika.pdf
0 komentar:
Posting Komentar