Sabtu, 08 Oktober 2016

Bioinformatika

Bioinformatika 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 utama dalam bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens, prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik dan analisis ekspresi gen.

1. Sejarah Bioinformatika

Istilah bioinformatika mulai dikemukakan pada pertengahan era 1980an 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 1960an.

Kemajuan teknik biologi molekular dalam mengungkap sekuens biologis dari protein (sejak awal 1950an) dan asam nukleat (sejak 1960an) mengawali perkembangan basis data dan teknik analisis sekuens biologis. Basis data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960an di Amerika Serikat, sementara basis data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970an di Amerika Serikat dan Jerman. Penemuan teknik sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang berhasil diungkapkan pada tahun 1980an dan 1990an, selain itu menjadi salah satu jalan pembuka bagi proyek-proyek pengungkapan genom serta 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.


2. Contoh penggunaan Bioinformatika

a. Bioinformatika dalam bidang Klinis
       Bioinformatika dalam bidang klinis sering disebut dengan informatika klinis. Aplikasi dari informatika klinis ini 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 diabetes dan sekarang EMR diaplikasikan pada berbagai penyakit. Data yang disimpan melalui data analisa diagnosa laboratorium, hasil konsultasi dan saran, foto rontgen, ukuran detak jantung, dan lain-lain. Dengan data ini dokter akan bisa menentukan obat yang sesuai dengan kondisi pasien tertentu dan lebih jauh lagi, dengan dibacanya genom manusia akan memungkinkan untuk mengetahui penyakit genetik seseorang sehingga penanganan terhadap pasien menjadi lebih akurat.

b. Bioinformatika untuk Identifikasi Agent Penyakit Baru
      Bioinformatika juga menyediakan tool yang sangat penting untuk identifikasi agent penyakit yang belum dikenal penyebabnya. Bioinformatika juga berfungsi untuk analisa posisi sejauh mana suatu virus berbeda dengan virus lainnya.

c. Bioinformatika untuk Diagnosa Penyakit Baru
      Untuk menangani penyakit baru diperlukan diagnosa yang akurat sehingga dapat dibedakan dengan penyakit lain. Diagnosa yang akurat sangat diperlukan untuk pemberian obat dan perawatan yang tepat bagi pasien.
      Ada beberapa cara untuk mendiagnosa suatu penyakit, antara lain isolasi agent penyebab penyakit tersebut dan analisa morfologinya, deteksi antibodi yang dihasilkan dari infeksi dengan teknik enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), dan deteksi gen dari agent pembawa penyakit tersebut dengan Polymerase Chain Reaction (PCR).

d. Bioinformatika untuk Penemuan Obat
       Cara untuk menemukan obat biasanya dilakukan dengan menemukan zat/senyawa yang dapat menekan pengembangbiakan suatu agent penyakit. Faktor yang menjadi target diantaranya adalah enzim-enzim yang diperlukan untuk pengembangbiakan suatu agent. Meskipun dengan bioinformatika ini dapat diperkirakan senyawa yang berinteraksi dan menekan fungsi suatu enzim, namun hasilnya harus dikonfirmasi dahulu melalui eksperimen di laboratorium. Akan tetapi dengan bioinformatika, semua proses ini bisa dilakukan lebih cepat sehingga lebih efisien baik dari segi waktu maupun finansial.

3. Cabang yang Terkait dengan Bioinformatika

  1. Biophysics
  2. Computational Biology
  3. Medical Informatics
  4. Cheminformatics
  5. Genomics
  6. Mathematical Biology
  7. Proteomics
  8. Pharmacogenomics
  9. Pharmacogenetics
4. Penerapan Bioinformatika di Indonesia
  1. Deteksi kelainan janin
  2. Pengembangan vaksin hepatitis B rekombinan
  3. Meringankan kelumpuhan dengan rekayasa RNA

Sumber:
http://www.solusi247.com/tag/bioinformatika/


1 komentar:

rizi alvaro mengatakan... Reply Comment

ilmu informatika luas juga ya, mencakup kedokteran juga