Bioinformatika
Pengertian Bioinformatika
Bioinformatika adalah ilmu yang
mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Pada
umumnya, Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan
analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini
merupakan ilmu baru yang yang merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu
komputer, matematika dan fisika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana
kesemuanya saling menunjang dan saling bermanfaat satu sama lainnya.
Aplikasi
bioinformatika tak lepas dari adanya peningkatan informasi biologi khususnya
data sekuens DNA dan protein serta struktur protein. Peningkatan data-data
tersebut menjadikan adanya komitmen secara internasional untuk melakukan
kolaborasi berupa media penyimpanan data. Beberapa database disimpan
oleh:
GenBank (NCBI) dari
USA
EMBL (EBI) dari
Eropa
DDBJ dari Jepang
Informasi
yang tersimpan tersebut dapat diakses kapanpun dan dimanapun selagi terhubung
oleh jaringan internet. Berbagai macam data sekuens baik DNA maupun protein
dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti menentukan primer,
analisis gen dan protein, kemiripan DNA interspesies maupun intraspesies,
hubungan filogenetik, laju evolusi molekular, dan lain-lainnya.
Cabang
Ilmu Bioinformatika
1. Biophysics
Bidang
interdisipliner yang mengaplikasikan teknik-teknik dari ilmu Fisika untuk
memahami struktur dan fungsi biologi (British Biophysical Society). Disiplin
ilmu ini terkait dengan Bioinformatika karena penggunaan teknik-teknik dari
ilmu Fisika untuk memahami struktur membutuhkan penggunaan TI.
2. Computational
Biology
Gerak
evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada biomedis dalam molekul dan
sel. Pada penerapan computational biology, model-model statistika untuk
fenomena biologi lebih disukai dipakai dibandingkan dengan model sebenarnya.
3. Medical
Informatics
Struktur
dan algoritma untuk pengolahan data medis, dibandingkan dengan data itu
sendiri. Disiplin ilmu ini, untuk alasan praktis, kemungkinan besar berkaitan
dengan data-data yang didapatkan pada level biologi yang lebih
"rumit", yaitu informasi dari sistem-sistem superselular, tepat pada
level populasi.
4. Cheminformatics
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).
5. Genomics
Menganalisa
atau membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau lebih.
Untuk membandingkan genom-genom dibutuhkan kurang lebih suatu himpunan bagian
dari gen di dalam genom yang representatif.
6. Mathematical
Biology
Menangani
masalah-masalah biologi, namun metode yang digunakan untuk menangani masalah
tersebut tidak perlu secara numerik dan tidak perlu diimplementasikan dalam
software maupun hardware.
7. Proteomics
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 protein-protein dan kompleks-kompleks
orde tingkat tinggi dari protein, dan mengenai masalah tersebut hampir semua
pasca genom.
8. Pharmacogenomics
Aplikasi
dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari target-target
obat. Contohnya adalah pengumpulan informasi pasien dalam database.
Kegunaan
Bioinformatika
1. Bioteknologi
Dalam Bidang Klinis
Aplikasi
dari informatika klinis ini berbentuk manajemen data-dataklinis dari pasien
melalui Electrical Medical Record (EMR). Sekarang EMR ini telah
diaplikasikan pada berbagai penyakit. Data yang disimpan meliputi data analisa
diagnosa laboratorium, hasil konsultasi dan saran, fotorontgen, ukuran detak
jantung, dan lain lain. Dengan data ini dokter akan bisa bertugas menunjang
seluruh proses kehidupan, antara lain sebagai katalis reaksi biokimia dalam
tubuh (disebut enzim), berperan serta dalam sistem pertahanan tubuh melawan
virus, parasit dan lain-lain (disebut antibodi), menyusun struktur tubuh dari
ujung kaki(otot terbentuk dari protein actin, myosin, dan sebagainya).
2. Identifikasi
Penyakit Baru
Bioinformatika
juga menyediakan tool yang sangat penting untuk identifikasi agent penyakit
yang belum dikenal penyebabnya.
3. Mendiagnosa
Penyakit Baru
Untuk
menangani penyakit baru diperlukan diagnosa yang akurat sehingga dapat
dibedakan dengan penyakit lain. Diagnosa yang akurat ini sangat diperlukan
untuk pemberian obat dan perawatan yang tepat bagi pasien. Ada beberapa cara
untuk mendiagnosa suatu penyakit, antara lain: isolasi agent penyebab
penyakit tersebut dan analisa morfologinya, deteksi antibodi yang dihasilkan
dari infeksi dengan teknik enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA),
dan deteksi gen dari agent pembawa penyakit tersebut dengan Polymerase
Chain Reaction (PCR).Diperlukan juga software atau program Bioinformatika
4. Penemuan
Obat-obatan
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-fakto rinilah 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.Dengan Bioinformatika, semua proses ini bisa dilakukan lebih cepat
sehingga lebih efisien baik dari segi waktu maupun finansial.
0 komentar:
Posting Komentar