Bioinformatika (bahasa Inggris: 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. Contoh topik utama bidang
ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis,
penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan
bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik,
dan analisis ekspresi gen.
Istilah bioinformatics mulai dikemukakan pada
pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan komputer dalam
biologi. Namun demikian, 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.
Perkembangan Internet juga mendukung berkembangnya
bioinformatika. Basis data bioinformatika yang terhubung melalui Internet
memudahkan ilmuwan mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam basis data tersebut
maupun memperoleh sekuens biologis sebagai bahan analisis. Selain itu,
penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui Internet
memudahkan ilmuwan mengakses program-program tersebut dan kemudian memudahkan
pengembangannya.
Bidang-bidang yang terkait dengan bioinformatika:
- Biophysics
Adalah sebuah bidang interdisipliner yang
mengalikasikan 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.
- Computational Biology
Computational biology merupakan bagian dari
Bioinformatika (dalam arti yang paling luas) yang paling dekat dengan bidang
Biologi umum klasik. Fokus dari computational biology adalah gerak
evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada biomedis dalam molekul dan
sel.
- Medical Informatics
Menurut Aamir Zakaria [ZAKARIA2004] Pengertian dari medical
informatics adalah “sebuah disiplin ilmu yang baru yang didefinisikan
sebagai pembelajaran, penemuan, dan implementasi dari struktur dan algoritma
untuk meningkatkan komunikasi, pengertian dan manajemen informasi medis.” Medical
informatics lebih memperhatikan 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”.
- 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). Kemungkinan penggunaan TI untuk merencanakan
secara cerdas dan dengan mengotomatiskan proses-proses yang terkait dengan
sintesis kimiawi dari komponenkomponen pengobatan merupakan suatu prospek yang
sangat menarik bagi ahli kimia dan ahli biokimia.
- Genomics
Genomics adalah bidang ilmu yang ada sebelum selesainya
sekuen genom, kecuali dalam bentuk yang paling kasar. Genomics adalah setiap
usaha untukmenganalisa 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 yang representatif.
- Mathematical Biology
Mathematical biology juga menangani masalah-masalah biologi,
namun metode yang digunakan untuk menangani masalah tersebut tidak perlu secara
numerik dan tidak perlu diimplementasikan dalam software maupun hardware.
Menurut Alex Kasman [KASMAN2004] Secara umum mathematical
biology melingkupi semua ketertarikan teoritis yang tidak perlu merupakan
sesuatu yang beralgoritma, dan tidak perlu dalam bentuk molekul, dan tidak
perlu berguna dalam menganalisis data yang terkumpul.
- Proteomics
Istilah proteomics pertama kali digunakan untuk
menggambarkan himpunan dari protein-protein yang tersusun (encoded) oleh genom.
Michael J. Dunn [DUNN2004], mendefiniskan kata “proteome” sebagai: “The PROTEin
complement of the genOME“. Dan mendefinisikan proteomics berkaitan
dengan: “studi kuantitatif dan kualitatif dari ekspresi gen di level dari
protein-protein fungsional itu sendiri”. Yaitu: “sebuah antarmuka antara
biokimia protein dengan biologi molekul”.
- 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).
Istilah pharmacogenomics digunakan lebih untuk
urusan yang lebih “trivial” — tetapi dapat diargumentasikan lebih berguna– dari
aplikasi pendekatan Bioinformatika pada pengkatalogan dan pemrosesan informasi
yang berkaitan dengan ilmu Farmasi dan Genetika, untuk contohnya adalah pengumpulan
informasi pasien dalam database.
- Pharmacogenetics
Pharmacogenetics adalah bagian dari pharmacogenomics yang
menggunakan metode genomik/Bioinformatika untuk mengidentifikasi
hubungan-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:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar