Bioinformatika dan Cabang Ilmunya

Seperti yang dikutip dari wikipedia, bioinformatika  adalah penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis. Ilmu ini didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi molekul. Pada saat ini, Bioinformatika ini mempunyai peranan yang sangat penting, diantaranya adalah untuk manajemen data-data biologi molekul, terutama sekuen DNA dan asam amino.

Sekuen DNA merupakan seri huruf-huruf yang menunjukkan struktur primer dari molekul DNA. Sekuens DNA terdiri dari 4 nukleotida yaitu adenin, sitosin, guanin dan timin dan bisa dituliskan inisial nya seperti A,T,C dan G. Sedangkan Asam amino adalah senyawa organik yang mengandung gugus amino dan gugus asam. Istilah “asam amino” umumnya mengacu pada salah satu dari 20 jenis unit monomer yang paling umum digunakan untuk membangun protein. Protein adalah kelas molekul yang sangat penting dalam sel. Sebagian besar fungsi protein adalah berinteraksi dengan molekul lain, terutama dengan sesama protein.

Sejalan dengan semakin lengkapnya sekuens genom, ‘interaktomik struktural’ protein untuk memetakan semua interaksi domain protein menjadi semakin penting. Sekarang ilmuwan dapat memetakan seluruh interaktom manusia secara bioinformatika, menggunakan data eksperimen yang berilimpah dari berbagai metode, seperti analisis yeast two hybrid (Gong et al, 2005).

Salah satu pencapaian besar dalam metode Bioinformatika adalah selesainya proyek pemetaan genom manusia (Human Genome Project). Selesainya proyek raksasa tersebut menyebabkan bentuk dan prioritas dari riset dan penerapan Bioinformatika berubah. Secara umum dapat dikatakan bahwa proyek tersebut membawa perubahan  besar pada sistem hidup kita, sehingga sering disebutkan bahwa kita saat ini berada di masa pascagenom. Selesainya proyek pemetaan genom manusia ini membawa beberapa perubahan bagi Bioinformatika, diantaranya :

1.      Setelah memiliki beberapa genom yang utuh maka kita dapat mencari perbedaan dan persamaan di antara gen-gen dari spesies yang berbeda. Dari studi perbandingan antara gen-gen tersebut dapat ditarik kesimpulan tertentu mengenai spesies-spesies dan secara umum mengenai evolusi. Jenis cabang ilmu ini sering disebut sebagai perbandingan genom (comparative genomics).

2.      Sekarang ada teknologi yang didisain untuk mengukur jumlah relatif dari cetakan sebuah pesan genetik pada beberapa tingkatan yang berbeda pada perkembangan atau penyakit atau pada jaringan yang berbeda. Contohnya seperti Teknik DNA microarrays.

3.      Cara dalam  skala besar untuk mengidentifikasi fungsi-fungsi dan keterkaitan dari gen

Cabang yang berkaitan dengan Bioinformatika diantaranaya :

1.      Biophysics

Biophysics adalah sebuah bidang interdisipliner 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 membutuhkan penggunaan TI.

2.      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.

3.      Medical Informatics

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", yaitu informasi dari sistem-sistem superselular, tepat pada level populasi.

4.      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).

5.      Genomics

Genomics adalah setiap usaha untuk menganalisa atau membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau  lebih. Untuk membandingkan genom-genom dibutuhkan kurang lebih suatu himpunan bagian dari gen di dalam genom yang representatif.

6.      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.

7.      Proteomics

Ilmu yang mempelajari proteome ini, 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 protein-protein dan kompleks-kompleks orde tingkat tinggi dari protein, dan mengenai masalah tersebut hampir semua pasca genom.

8.      Pharmacogenomics

Pharmacogenomics adalah aplikasi dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari target-target obat. Contohnya adalah pengumpulan informasi pasien dalam database. Contoh lain yaitu 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.





source :

Aprijani, Dwi Astuti dan Elfaizi, M Abdushshomad. 2004. BIOINFORMATIKA: Perkembangan, Disiplin Ilmu dan Penerapannya di Indonesia . 

Parikesit, Arli Aditya. 2008. Peran Bioinformatika Dalam Kajian Interaksi Protein-Protein. Jerman.

http://kb.123sehat.com/asam-amino/asam-amino/

https://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika