Bioinformatika
adalah sebuah disiplin ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasi untuk
diterapkan dalam pengelolaan dan analisis biologis. Bidang ini mencakup penerapan
dalam ilmu matematika, statistika dan informatika untuk memecahkan masalah
biologis, terutama dalam hal DNA dan asam amino serta informasi yang terkait
dengan kedua hal itu.
Sejarah
Istilah bioinformatika pertama kali dikemukakan pada pertengahan tahun 1980-an
untuk mengacu pada penerapan ilmu komputer dalam biologi. Meskipun demikian,
penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika sudah dilakukan sejak tahun
1960-an dengan menggunakan komputer untuk penyimpanan data dengan jumlah data
yang sangat banyak.
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.
Perangkat bioinformatika yang berkaitan erat dengan
penggunaan pangkalan data sekuens Biologi ialah BLAST (Basic Local Alignment
Search Tool). Penelusuran BLAST (BLAST search) pada pangkalan data sekuens
memungkinkan ilmuwan untuk mencari sekuens baik asam nukleat maupun protein
yang mirip dengan sekuens tertentu yang dimilikinya. Hal ini berguna misalnya
untuk menemukan gen sejenis pada beberapa organisme atau untuk memeriksa
keabsahan hasil sekuensingatau untuk memeriksa fungsi gen hasil sekuensing.
Algoritma yang mendasari kerja BLAST adalah penyejajaran sekuens.
PDB (Protein Data Bank, Bank Data Protein) ialah pangkalan
data tunggal yang menyimpan model struktur tiga dimensi protein dan asam
nukleat hasil penentuan eksperimental (dengankristalografi sinar-X,
spektroskopi NMR, dan mikroskopi elektron). PDB menyimpan data struktur sebagai
koordinat tiga dimensi yang menggambarkan posisi atom-atom dalam protein atau
pun asam nukleat.Bioinformatika merupakan ilmu terapan yang lahir dari
perkembangan teknologi informasi dibidang molekular. Pembahasan dibidang
bioinformatik ini tidak terlepas dari perkembangan biologi molekular modern,
salah satunya peningkatan pemahaman manusia dalam bidang genomic yang terdapat
dalam molekul DNA.
Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA
ini sangat didukung oleh teknologi informasi melalui perkembangan hardware dan
soffware. Baik pihak pabrikan sofware dan harware 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).
Bioinformatika dalam Dunia Kedokteran
1.
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.
2.
Bioinformatika untuk identifikasi agent penyakit baru
Bioinformatika
juga menyediakan tool yang esensial untuk identifikasi agent penyakit yang
belum dikenal penyebabnya. Banyak sekali contoh-contoh penyakit baru (emerging
diseases) yang muncul dalam dekade ini, dan diantaranya yang masih hangat di
telinga kita tentu saja SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome).
3.
Bioinformatika untuk diagnosa penyakit baru
Untuk
penyakit baru diperlukan diagnosa yang akurat sehingga bisa dibedakan dengan
penyakit lain.
Diagnosa
yang akurat ini sangat diperlukan untuk penanganan pasien seperti pemberian
obat dan perawatan yang tepat. Jika pasien terinfeksi virus influenza dengan
panas tinggi, hanya akan sembuh jika diberi obat yang cocok untuk infeksi virus
influenza. Sebaliknya, tidak akan sembuh kalau diberi obat untuk malaria.
Karena itu, diagnosa yang tepat untuk suatu penyakit sangat diperlukan.
4. Bioinformatika
untuk penemuan obat
Usaha
penemuan obat biasanya dilakukan dengan penemuan zat/senyawa yang bisa menekan
perkembangbiakan suatu agent penyebab penyakit. Karena banyak faktor yang bisa
mempengaruhi perkembangbiakan agent tersebut, faktor-faktor itulah yang
dijadikan target. Diantara faktor tersebut adalah enzim-enzim yang diperlukan
untuk perkembangbiakan suatu agent. Langkah pertama yang dilakukan adalah
analisa struktur dan fungsi enzim-enzim tersebut. Kemudian mencari atau
mensintesa zat/senyawa yang bisa menekan fungsi dari enzim-enzim tersebut.
Penemuan obat yang
efektif
adalah penemuan senyawa yang berinteraksi dengan asam amino yang berperan untuk
aktivitas (active site) dan untuk kestabilan enzim tersebut.
Sumber :
http://ianspace.wordpress.com/2011/05/01/bioinformatika/
http://octianaeni.blogspot.com/2013/10/tahukah-kalian-apa-yang-dimaksud-dengan.html
http://andri102.wordpress.com/bioinformatika/
0 komentar:
Posting Komentar