Bioinformatika merupakan kajian yang memadukan disiplin ilmu biologi molekul, matematika dan teknik informasi (TI). Ilmu ini didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisis untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi molekul yang merupakan bidang ilmu interdispliner dan mempelajari kehidupan dalam level molekul.
Pada saat ini, bioinformatika mempunyai peranan yang sangat penting, diantaranya adalah untuk manajemen data-data biologi molekul, terutama sekuen DNA dan informasi genetika. Perangkat utama bioinformatika dalam biomolekuler adalah software dan didukung oleh ketersediaan internet.
Namun, di Indonesia perkembangan bioinformatika belum cukup menggembirakan karena hanya sebatas dipahami dan diaplikasikan oleh peneliti biomolekuler yang mengharuskan mereka untuk menggunakan perangkat bioinformatika sebagai tools dalam analisis data. Aplikasi TI dalam bidang biomolekuler telah melahirkan bioinformatika dan kajiannya tidak bisa lepas dari perkembangan biomolekuler modern yang ditandai dengan kemampuan manusia untuk memahami genom, yaitu cetak biru informasi genetik yang menentukan sifat setiap makhluk hidup yang disandi dalam bentuk pita molekul DNA. Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA ini sangat didukung oleh TI melalui perangkat keras maupun lunak. Hal ini bisa dilihat pada upaya Celera Genomics, perusahaan bioteknologi Amerika Serikat yang melakukan pembacaan sekuen genom manusia yang secara maksimal memanfaatkan TI sehingga bisa melakukan perjalanannya dalam waktu singkat, disbanding usaha konsorsium lembaga riset publik AS, Eropa, dan lain-lain yang memakan waktu lebih dari 10 tahun.
Kelahiran bioinformatika modern tak lepas dari perkembangan bioteknologi di era tahun 70-an, dimana seorang ilmuwan AS melakukan inovasi dalam mengembangkan teknologi DNA rekombinan. Berkat penemuan ini lahirlah perusahaan bioteknologi pertama di dunia, yaitu Genentech di AS, yang kemudian memproduksi protein hormon insulin dalam bakteri, yang dibutuhkan penderita diabetes. Selama ini insulin hanya bisa didapatkan dalam jumlah sangat terbatas dari organ pankreas sapi.
Bioteknologi modern ditandai dengan kemampuan pada manipulasi DNA. Rantai sekuen DNA yang mengkode protein disebut gen. selanjutnya gen akan ditranskripsikan menjadi mRNA, kemudian mRNA ditranslasikan menjadi protein sebagai produk akhir yang bertugas menunjang seluruh proses kehidupan, antara lain sebagai katalis reaksi biokimia dalam tubuh (disebut enzim), berperan serta dalam sistem pertahanan tubuh melawan virus, parasit dan lain-lain (disebut antibodi), menyusun struktur tubuh dari ujung kaki (otot terbentuk dari protein actin, myosin dan sebagainya) sampai ujung rambut (rambut tersusun dari protein keratin), dan lain-lain. Arus informasi, DNA-RNA-Protein, inilah yang disebut sebagai sentral dogma dalam biologi molekul.
Sekuen DNA satu organisme, yaitu pada sejenis virus yang memiliki kurang lebih 5000 nukleotida/molekul DNA atau sekitar 11 gen, berhasil dibaca secara menyeluruh pada tahun 1977. Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3 milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3 tahun. Saat ini terdapat milyaran data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan tahun 1982. Di Indonesia, ada lembaga biologi molekul Eijkman yang terletak di Jakarta. Di sini kita bisa membaca sekuen sekitar 500 nukleotida hanya dengan membayar 15 dolar US. Tren yang sama juga terlihat pada data base lain seperti database asam amino penyusun protein, database struktur 3D protein dan sebagainya. Inovasi teknologi DNA chip yang dipelopori oleh perusahaan bioteknologi AS, Affymetrix di Silicon Valley telah mendorong munculnya database baru mengenai RNA.
Desakan kebutuhan untuk menampilkan, menyimpan, dan menganalisis data-data biologi dari database DNA, RNA maupun protein inilah yang semakin memacu perkembangan kajian bioinformatika.
Pada saat ini, bioinformatika mempunyai peranan yang sangat penting, diantaranya adalah untuk manajemen data-data biologi molekul, terutama sekuen DNA dan informasi genetika. Perangkat utama bioinformatika dalam biomolekuler adalah software dan didukung oleh ketersediaan internet.
Namun, di Indonesia perkembangan bioinformatika belum cukup menggembirakan karena hanya sebatas dipahami dan diaplikasikan oleh peneliti biomolekuler yang mengharuskan mereka untuk menggunakan perangkat bioinformatika sebagai tools dalam analisis data. Aplikasi TI dalam bidang biomolekuler telah melahirkan bioinformatika dan kajiannya tidak bisa lepas dari perkembangan biomolekuler modern yang ditandai dengan kemampuan manusia untuk memahami genom, yaitu cetak biru informasi genetik yang menentukan sifat setiap makhluk hidup yang disandi dalam bentuk pita molekul DNA. Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA ini sangat didukung oleh TI melalui perangkat keras maupun lunak. Hal ini bisa dilihat pada upaya Celera Genomics, perusahaan bioteknologi Amerika Serikat yang melakukan pembacaan sekuen genom manusia yang secara maksimal memanfaatkan TI sehingga bisa melakukan perjalanannya dalam waktu singkat, disbanding usaha konsorsium lembaga riset publik AS, Eropa, dan lain-lain yang memakan waktu lebih dari 10 tahun.
Kelahiran bioinformatika modern tak lepas dari perkembangan bioteknologi di era tahun 70-an, dimana seorang ilmuwan AS melakukan inovasi dalam mengembangkan teknologi DNA rekombinan. Berkat penemuan ini lahirlah perusahaan bioteknologi pertama di dunia, yaitu Genentech di AS, yang kemudian memproduksi protein hormon insulin dalam bakteri, yang dibutuhkan penderita diabetes. Selama ini insulin hanya bisa didapatkan dalam jumlah sangat terbatas dari organ pankreas sapi.
Bioteknologi modern ditandai dengan kemampuan pada manipulasi DNA. Rantai sekuen DNA yang mengkode protein disebut gen. selanjutnya gen akan ditranskripsikan menjadi mRNA, kemudian mRNA ditranslasikan menjadi protein sebagai produk akhir yang bertugas menunjang seluruh proses kehidupan, antara lain sebagai katalis reaksi biokimia dalam tubuh (disebut enzim), berperan serta dalam sistem pertahanan tubuh melawan virus, parasit dan lain-lain (disebut antibodi), menyusun struktur tubuh dari ujung kaki (otot terbentuk dari protein actin, myosin dan sebagainya) sampai ujung rambut (rambut tersusun dari protein keratin), dan lain-lain. Arus informasi, DNA-RNA-Protein, inilah yang disebut sebagai sentral dogma dalam biologi molekul.
Sekuen DNA satu organisme, yaitu pada sejenis virus yang memiliki kurang lebih 5000 nukleotida/molekul DNA atau sekitar 11 gen, berhasil dibaca secara menyeluruh pada tahun 1977. Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3 milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3 tahun. Saat ini terdapat milyaran data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan tahun 1982. Di Indonesia, ada lembaga biologi molekul Eijkman yang terletak di Jakarta. Di sini kita bisa membaca sekuen sekitar 500 nukleotida hanya dengan membayar 15 dolar US. Tren yang sama juga terlihat pada data base lain seperti database asam amino penyusun protein, database struktur 3D protein dan sebagainya. Inovasi teknologi DNA chip yang dipelopori oleh perusahaan bioteknologi AS, Affymetrix di Silicon Valley telah mendorong munculnya database baru mengenai RNA.
Desakan kebutuhan untuk menampilkan, menyimpan, dan menganalisis data-data biologi dari database DNA, RNA maupun protein inilah yang semakin memacu perkembangan kajian bioinformatika.
0 komentar:
Posting Komentar