PENDAHULUAN
APA ITU BIOINFORMATIKA?
Bioinformatika, sesuai dengan asal
katanya yaitu “bio” dan “informatika”, adalah gabungan antara ilmu biologi dan
ilmu teknik informasi (TI). Pada umumnya, Bioinformatika didefenisikan sebagai
aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan
menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini merupakan ilmu baru yang yang
merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu komputer, matematika dan fisika,
biologi, dan ilmu kedokteran, dimana kesemuanya saling menunjang dan saling
bermanfaat satu sama lainnya.
PEMBAHASAN
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.
Berikut ini adalah bidang-bidang yang
terkait dengan penerapan Bio-Informatika :
1. Biophysics
Biologi molekul merupakan pengembangan
yang lahir dari biophysics. Biophysics adalah sebuah bidang interdisipliner
yang mengaplikasikan teknik- teknik dari ilmu Fisika untuk memahami struktur
dan fungsi biologi (British Biophysical Society).
2. 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). Ruang lingkup akademis dari cheminformatics
ini sangat luas. Contoh bidang minatnya antara lain: Synthesis Planning,
Reaction and Structure Retrieval, 3-D Structure Retrieval, Modelling,
Computational Chemistry, Visualisation Tools and Utilities.
3. 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.
4. Genomics
Genomics adalah bidang ilmu yang
menganalisa atau membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau
lebih.
5. Mathematical Biology
Mathematical biology lebih mudah
dibedakan dengan Bioinformatika daripada computational biology dengan Bioinformatika.
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.
6. 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).
7. Proteomics
Istilah proteomics pertama kali
digunakan untuk menggambarkan himpunan dari protein-protein yang tersusun
(encoded) oleh genom. Ilmu yang mempelajari proteome, yang disebut proteomics,
pada 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 proteinprotein
dan kompleks-kompleks orde tingkat tinggi dari protein, dan mengenai masalah
tersebut hampir semua pasca genom.
Manfaat Bioinformatika :
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. 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 dalam bidang Virologi
Khusus di bidang Virologi (ilmu virus),
kemajuan bioinformatika telah berperan dalam mempercepat kemajuan ilmu ini.
Sebelum kemajuan bioinformatika, untuk mengklasifikasikan virus kita harus
melihat morfologinya terlebih dahulu. Untuk melihat morfologi virus dengan
akurat, biasanya digunakan mikroskop elektron yang harganya sangat mahal
sehingga tidak bisa dimiliki oleh semua laboratorium. Selain itu, kita harus
bisa mengisolasi dan mendapatkan virus itu sendiri.
3. Bioinformatika Untuk Penemuan Obat
Cara untuk menemukan obat biasanya
dilakukan dengan menemukan zat/senyawa yang dapat menekan perkembangbiakan
suatu agent penyebab penyakit. Karena perkembangbiakan agent tersebut
dipengaruhi oleh banyak faktor, maka faktor-faktor inilah yang dijadikan
target. Diantaranya adalah enzim-enzim yang diperlukan untuk perkembangbiakan
suatu agent Mula mula yang harus dilakukan adalah analisa struktur dan
fungsi enzim-enzim tersebut.Kemudian mencari atau mensintesa zat/senyawa yang dapat
menekan fungsi dari enzim-enzim tersebut.
4. Bioinformatika Untuk Identifikasi
Agent Penyakit Baru
Bioinformatika juga menyediakan tool yang
sangat penting untuk identifikasi agent penyakit yang belum dikenal
penyebabnya. Banyak sekali penyakit baru yang muncul dalam dekade ini, dan
diantaranya yang masih hangat adalah SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome).
5. Bioinformatika Untuk Identifikasi
Agent Penyakit Baru
Bioteknologi telah diterapkan secara
luas dalam bidang pertanian, antara lain yaitu:
Pupuk Hayati (biofertiliser) yaitu suatu
bahan yang berasal dari jasad hidup, khususnya mikrobia yang digunakan untuk
meningkatkan kuantitas dan kualitas produksi tanaman.
Kultur in vitro, yaitu pembiakan tanaman
dengan menggunakan bagian tanaman yang ditumbuhkan pada media bernutrisi dalam
kondisi aseptik.
Kultur in vitro memungkinkan perbanyakan
tanaman secara massal dalam waktu yang singkat.
Teknologi DNA Rekombinaan, pengembangan
tanaman transgenik, misalnya galur tanaman transgenik yang membawa gen cry dari
Bacillus thuringiensis untuk pengendalian hama.
ANALISIS
Bioinformatika ternyata sangat berperan
di dalam kehidupan di era modern in, maka dari itu perkembangan teknologi di
saat ini sudah semakin maju, khusunya di bidang biologi yaitu bioinformatika.
Perkembangan tersebut memiliki dampak positif dan negatif. Dampak positif nya,
manusia dapat menyelesaikan masalah yang menyangkut makhluk hidup secara lebih
terorganisir dengan bantuan teknologi. Berbagai macam penyakit yang dulu nya
tidak bisa disembuhkan, sekarang dapat terselesaikan dengan bantuan teknologi
bioinformatika. Sedangakan dampak negatif nya, manusia akan ketergantungan pada
teknologi saja. Bila teknologi tersebut melakukan kesalahan atau malfungsi,
maka akan berakibat fatal. Dan ternyata terdapat beberapa bidang di
bioinformatika, seperti, Biophysics, Cheminformatics, Computational Biology, Genomics,
Mathematical Biology, Pharmacogenomics, dan Proteomics.
REFERENSI
