Senin, 06 Juli 2020

Bioinformatika


Bioinformatika merupakan penggabungan beberapa disiplin ilmu, seperti (tidak terbatas terhadap) matematika, statistika, komputer, biokimia, genetika, dan biologi molekuler Istilah bioinformatika dan komputasi biologi sering digunakan bergantian, tetapi dua bidang ini memiliki fokus berbeda. Bioinformatika lebih berhubungan dengan pengembangan software, koleksi dan penyimpanan informasi biologi (database), dan metode visualisasi, sedangkan komputasi biologi lebih condong kepada pengembangan algoritma, model matematika dan statistika dalam menganalisa data-data biologi melalui bantuan komputer.
Bioinformatika berkembang pesat pada pertengahan tahun 1990, sebagian besar disebabkan oleh Proyek Genom Manusia (Human Genome Project) dan berkembangnya teknologi sekuen DNA . Proyek Genom Manusia dimulai pada tahun 1990 dan berakhir tahun 2003, dengan berhasil dipetakannya 3,3 milyar nukleotida pada manusia . Dengan adanya sekuen DNA manusia ini, maka kita bisa menganalisis dan mengidentifikasi varian genetik yang dapat meningkatkan resiko penyakit seperti kanker, diabetes, dan lainnya dengan alat bantu bioinformatika .
Ada tiga tujuan utama bioinformatika: 1) mengorganisasi data yang mengizinkan peneliti untuk mengakses informasi biologi yang ada ataupun memasukkan data baru, seperti pembuatan database/bank data untuk menyimpan sekuen DNA/protein; 2) mengembangkan perangkat (tools) dan sumber daya (resources) dalam menganalisa data biologi, seperti BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) yang merupakan tool dalam mencari sekuen homolog pada protein atau DNA; 3) mengunakan tools tersebut dalam menganalisa data dan menginterpretasikan hasilnya untuk mendapatkan informasi/pengetahuan baru, seperti penggunaan tool ClustalW untuk multiple sequence alignment (menentukan apakah beberapa sekuen DNA/protein memiliki hubungan).
Basis data memegang peranan penting dalam bioinformatika. Beberapa bank-bank data yang tersedia seperti GenBank dan DDBJ (bank data DNA), PDB (koleksi struktur makromolekuler 3D untuk protein dan asam nukleat ), SWISS-PROT (bank data protein), MIPS Funcat (basis data anotasi fungsi protein), UniGene (koleksi urutan gen yang berisi data lokasi gen pada kromosom ), Ensembl (basis data keterangan otomatis pada genom ), SGD (basis data sekuen DNA ragi), MGI (basis data informasi genetika pada penelitian tikus ), dan basis data lainnya.

Bioinformatika dalam Dunia Kedokteran

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 . 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.



Bioinformatika dalam Dunia Jaringan

Saat ini, biologi telah berkembang tidak lagi di alam makro atau mikro, tetapi sudah merambah ke tingkat molekuler. Karena itu, disiplin bioinformatika juga berkembang ke arah tersebut dengan banyak menyajikan data biofisik dari molekul protein dan asam nukleat yang menjadi sentral dalam perkembangan ilmu bioinformatika. Hal ini jelas sebab kedua senyawa tersebut menjadi kunci dalam proses kehidupan.


Sumber :

1) Edi, 2017, Bioinformatika, Sumatra: Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer (STMIK) TIME.
2) Andi Utama, 2003, Peranan Bioinformatika Dalam Dunia Kedokteran.
3) Ni Made Suci Sukmawati, 2015, Bionformatika, Denpasar: Laboratorium Biokimia Fakultas Peternakan Universitas Udayana.