BIOINFORMATIKA

Posted on April 22, 2011

0


Bioinformatika adalah bidang ilmu di mana biologi, ilmu komputer, dan teknologi informasi bergabung untuk membentuk disiplin tunggal. Tujuan utama bidang ini adalah untuk memungkinkan penemuan wawasan biologi baru serta untuk menciptakan perspektif global dari mana prinsip-prinsip pemersatu dalam biologi dapat dilihat. Pada awal “revolusi genom”, menjadi perhatian bioinformatika adalah penciptaan dan pemeliharaan database untuk menyimpan informasi biologis, seperti sekuens asam amino dan nukleotida. Pengembangan jenis database terlibat tidak hanya desain isu tapi pengembangan antarmuka kompleks dimana peneliti bisa baik akses data yang ada serta mengajukan data baru atau yang direvisi.

Pada akhirnya, bagaimanapun, semua informasi ini harus digabungkan untuk membentuk gambaran yang komprehensif tentang kegiatan selular normal sehingga para peneliti dapat mempelajari bagaimana kegiatan ini diubah dalam kondisi penyakit yang berbeda. Oleh karena itu, bidang bioinformatika telah berkembang sedemikian rupa sehingga tugas yang paling mendesak sekarang melibatkan analisis dan interpretasi dari berbagai jenis data, termasuk sekuens asam nukleotida dan amino, domain protein, dan struktur protein. Proses sebenarnya menganalisis dan menafsirkan data disebut komputasi biologi.

Menurut pandangan lain bioinformatika ialah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasi  untuk mengelola dan menganalisis informasi hayati. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologi, terutama yang terkait dengan penggunaan sekuens DNA dan asam amino. Contoh topik utama bidang ini meliputi pangkalan data untuk mengelola informasi hayati, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan struktur  protein atau pun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik dan analisis ekspresi gen.

Secara umum bioinformatika merupakan segala bentuk penggunaan komputer dalam menangani informasi-informasi biologi. Dalam prakteknya, definisi yang digunakan oleh kebanyakan orang bersifat lebih terperinci. Bioinformatika menurut kebanyakan orang adalah satu sinonim dari komputasi biologi molekul (penggunaan komputer dalam menandai karakterisasi dari komponen-komponen molekul dari makhluk hidup).

Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA ini sangat didukung oleh teknologi informasi melalui perkembangan hardware dan software. Baik pihak pabrikan software dan hardware maupun pihak ketiga dalam produksi perangkat lunak. Salah satu contohnya dapat dilihat pada upaya Celera Genomics, perusahaan bioteknologi Amerika Serikat yang melakukan pembacaan sekuen genom manusia yang secara maksimal memanfaatkan teknologi informasi sehingga bisa melakukan pekerjaannya dalam waktu yang singkat (hanya beberapa tahun).

Perkembangan teknologi DNA rekombinan memainkan peranan penting dalam lahirnya bioinformatika. Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuan baru dalam rekayasa genetika organisme yang dikenala bioteknologi. Perkembangan bioteknologi dari bioteknologi tradisional ke bioteknologi modern salah satunya ditandainya dengan kemampuan manusia dalam melakukan analisis DNA organisme, sekuensing DNA dan manipulasi DNA.

Sekuensing DNA satu organisme, misalnya suatu virus memiliki kurang lebih 5.000 nukleotida atau molekul DNA atau sekitar 11 gen, yang telah berhasil dibaca secara menyeluruh pada tahun 1977. Kemudia Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3 milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3 tahun, walaupun semua ini belum terlalu lengkap. Saat ini terdapat milyaran data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan tahun 1982.

sub-disiplin ilmu dalam bioinformatika meliputi:

  • pengembangan dan penerapan alat yang memungkinkan akses yang efisien terhadap, dan penggunaan dan pengelolaan, berbagai jenis informasi
  • pengembangan algoritma baru (rumus matematika) dan statistik yang dapat digunakan untuk menilai hubungan-hubungan di antara anggota kumpulan data besar, seperti metode untuk menemukan gen dalam suatu urutan, meramalkan struktur protein dan / atau fungsi, dan protein urutan cluster ke dalam keluarga yang terkait urutan

Mengapa Bioinformatika Jadi Penting?

Dasar pemikiran untuk menerapkan pendekatan komputasi untuk memudahkan pemahaman berbagai proses biologi meliputi:

  • perspektif yang lebih global dalam rancangan percobaan
  • kemampuan untuk memanfaatkan teknologi baru dari database-pertambangan – proses dimana hipotesis diuji dihasilkan mengenai fungsi atau struktur dari gen atau protein yang menarik dengan mengidentifikasi urutan serupa dalam organisme yang lebih baik ditandai
Posted in: Uncategorized