Pengertian Bioinformatika
Bioinformatika
(bioinformatics) 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.
Sejarah Bioinformatika
Istilah bioinformatics mulai
dikemukakan pada pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan komputer
dalam biologi. Namun, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika (seperti
pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens
biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.
Kemajuan teknik biologi
molekular dalam mengungkap sekuens biologis dari protein (sejak awal 1950-an)
dan asam nukleat (sejak 1960-an) mengawali perkembangan basis data dan teknik
analisis sekuens biologis. Basis data sekuens protein mulai dikembangkan pada
tahun 1960-an di Amerika Serikat, sementara basis data sekuens DNA dikembangkan
pada akhir 1970-an di Amerika Serikat dan Jerman (pada European Molecular
Biology Laboratory, Laboratorium Biologi Molekular Eropa). Penemuan teknik
sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970-an menjadi landasan
terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang berhasil diungkapkan pada 1980-an
dan 1990-an, menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan
genom, meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada
akhirnya menyebabkan lahirnya bioinformatika.
Manfaat Bioinformatika
Bioinformatika berperan
sebagai penunjang suatu proses penelitian sampai akhirnya menjadi produk yang
dapat digunakan khalayak ramai untuk kepentingan tertentu. Bioinformatika
menyediakan tools yang dapat dipakai untuk memahami fenomena biologis secara
molekuler. Keberhasilan memetakan genom manusia mendorong berbagai penelitian
biomedis untuk mempelajari dan memahami penyakit sampai tingkat gen dan molekuler
sehingga memungkinkan ditemukannya pengobatan klinis yang lebih baik, target
obat baru, dan pencegahan berbagai penyakit yang sampai saat ini belum ada
obatnya.
Bidang-bidang terkait Bioinformatika
- Biophysics
Biologi
molekul sendiri merupakan pengembangan yang lahir dari biophysics. Biophysics
adalah sebuah bidang 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.
- Computational Biology
Fokus
dari computational biology adalah 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. Dalam beberapa hal cara tersebut cukup
baik mengingat pada kasus tertentu eksperimen langsung pada fenomena biologi
cukup sulit. Tidak semua dari computational biology merupakan Bioinformatika,
seperti contohnya Model Matematika bukan merupakan Bioinformatika, bahkan
meskipun dikaitkan dengan masalah biologi.
- Medical Informatics
Medical
informatics lebih memperhatikan struktur dan algoritma untuk pengolahan data
medis, dibandingkan dengan data itu sendiri dan kemungkinan besar berkaitan
dengan data-data yang didapatkan pada level biologi yang lebih “rumit” –yaitu
informasi dari sistem-sistem superselular, tepat pada level populasi— di mana
sebagian besar dari Bioinformatika lebih memperhatikan informasi dari sistem
dan struktur biomolekul dan selular
- 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). Pengertian
disiplin ilmu yang disebutkan di atas lebih merupakan identifikasi dari salah
satu aktivitas yang paling populer dibandingkan dengan berbagai bidang studi
yang mungkin ada di bawah bidang ini. Salah satu contoh penemuan obat yang
paling sukses sepanjang sejarah adalah penisilin.
- Genomics
Genomics
adalah bidang ilmu yang ada sebelum selesainya sekuen genom, kecuali dalam
bentuk yang paling kasar. Genomics adalah setiap usaha untuk menganalisa atau
membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau lebih. Secara
logis tentu saja mungkin untuk membandingkan genom-genom dengan membandingkan
kurang lebih suatu himpunan bagian dari gen di dalam genom.
- Proteomics
Proteomics
adalah Ilmu yang mempelajari proteome. Proteomics 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 protein-protein dan kompleks-kompleks
orde tingkat tinggi dari protein
- 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).
- Pharmacogenetics
Tiap
individu mempunyai respon yang berbeda-beda terhadap berbagai pengaruh obat;
sebagian ada yang positif, sebagian ada yang sedikit perubahan yang tampak pada
kondisimereka dan ada juga yang mendapatkan efek samping atau reaksi alergi.
Sebagian dari reaksi-reaksi ini diketahui mempunyai dasar genetik.
Pharmacogenetics adalah bagian dari pharmacogenomics yang menggunakan metode
genomik/Bioinformatika untuk mengidentifikasihubungan-hubungan genomik,
contohnya SNP (Single Nucleotide Polymorphisms), karakteristik dari profil
respons pasien tertentu dan menggunakan informasi-informasi tersebut untuk
memberitahu administrasi dan pengembangan terapi pengobatan.
Sumber :
