BIOINFORMATIKA

Bioinformatika adalah (ilmu yang mempelajari) penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis,dalam kasus artikel kali ini bisa diambil kesimpilan bahwa penerapan ilmu bioinformatika di negara kita terbilang cukup baru, padahal bioinformatika bisa digunakan untuk melakukan revolusi di bidang pertanian. Misal dengan rekayasa genetika, misalkan semangka tanpa biji, itu merupakan perpaduan antara ilmu informatika dan biologi. Apabila negara Indonesia ini terus melakukan riset di bidang bioinformatika, saya yakin proses pertanian di Indonesia menjadi lebih baik tidak seperti sekarang, harga bawang saja bisa melejit tinggi.
 

PENGERTIAN BIOINFORMATIKA SECARA KHUSUS:

• Bioinformatika "klasik"

Sebagian besar ahli Biologi mengistilahkan ‘mereka sedang melakukan Bioinformatika’ ketika mereka sedang menggunakan komputer untuk menyimpan, melihat atau mengambil data, menganalisa atau memprediksi komposisi atau struktur dari biomolekul. Ketika kemampuan komputer menjadi semakin tinggi maka proses yangdilakukan dalam Bioinformatika dapat ditambah dengan melakukan simulasi. Yangtermasuk biomolekul diantaranya adalah materi genetik dari manusia --asam nukleat--dan produk dari gen manusia, yaitu protein. Hal-hal diataslah yang merupakan bahasanutama dari Bioinformatika "klasik", terutama berurusan dengan analisis sekuen ( sequenceanalysis ).Definisi Bioinformatika menurut Fredj Tekaia dari Institut Pasteur [TEKAIA2004] adalah: "metode matematika, statistik dan komputasi yang bertujuanuntuk menyelesaikan masalah-masalah biologi dengan menggunakan sekuen DNA danasam amino dan informasi-informasi yang terkait dengannya."

Dari sudut pandang Matematika, sebagian besar molekul biologi mempunyai sifatyang menarik, yaitu molekul-molekul tersebut adalah polymer; rantai-rantai yangtersusun rapi dari modul-modul molekul yang lebih sederhana, yang disebut monomer.Monomer dapat dianalogikan sebagai bagian dari bangunan, dimana meskipun bagian- bagian tersebut berbeda warna dan bentuk, namun semua memiliki ketebalan yang samadan cara yang sama untuk dihubungkan antara yang satu dengan yang lain. Monomer yang dapat dikombinasi dalam satu rantai ada dalam satu kelas umumyang sama, namun tiap jenis monomer dalam kelas tersebut mempunyai karakteristik masing-masing yang terdefinisi dengan baik.Beberapa molekul-molekul monomer dapat digabungkan bersama membentuk sebuah entitas yang berukuran lebih besar, yang disebut macromolecule. Macromolecule dapat mempunyai informasi isi tertentu yang menarik dan sifat-sifat kimia tertentu.Berdasarkan skema di atas, monomer-monomer tertentu dalam macromolecule

dari DNA dapat diperlakukan secara komputasi sebagai huruf-huruf dari alfabet, yangdiletakkan dalam sebuah aturan yang telah diprogram sebelumnya untuk membawa pesanatau melakukan kerja di dalam sel.Proses yang diterangkan di atas terjadi pada tingkat molekul di dalam sel. Salahsatu cara untuk mempelajari proses tersebut selain dengan mengamati dalamlaboratorium biologi yang sangat khusus adalah dengan menggunakan Bioinformatikasesuai dengan definisi "klasik" yang telah disebutkan di atas.

• Bioinformatika "baru"

Salah satu pencapaian besar dalam metode Bioinformatika adalah selesainya proyek pemetaan genom manusia ( Human Genome Project ). Selesainya proyek raksasatersebut 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 --terutama oleh ahli biologi-- bahwa kita saat ini berada di masa pascagenom.Selesainya proyek pemetaan genom manusia ini membawa beberapa perubahan bagi Bioinformatika, diantaranya: Setelah memiliki beberapa genom yang utuh maka kita dapat mencari perbedaandan persamaan di antara gen-gen dari spesies yang berbeda. Dari studi perbandinganantara gen-gen tersebut dapat ditarik kesimpulan tertentu mengenai spesies-spesies dansecara umum mengenai evolusi. Jenis cabang ilmu ini sering disebut sebagai perbandingan genom ( comparative genomics ).Sekarang ada teknologi yang didisain untuk mengukur jumlah relatif darikopi/cetakan sebuah pesan genetik (level dari ekspresi genetik) pada beberapa tingkatanyang berbeda pada perkembangan atau penyakit atau pada jaringan yang berbeda.Teknologi tersebut, contohnya seperti : DNA microarrays akan semakin penting.Akibat yang lain, secara langsung, adalah cara dalam skala besar untuk mengidentifikasi fungsi-fungsi dan keterkaitan dari gen (contohnya metode yeast two-hybrid ) akan semakin tumbuh secara signifikan dan bersamanya akan mengikutiBioinformatika yang berkaitan langsung dengan kerja fungsi genom (functional  genomics).Akan ada perubahan besar dalam penekanan dari gen itu sendiri ke hasil-hasil darigen. Yang pada akhirnya akan menuntun ke: usaha untuk mengkatalogkan semuaaktivitas dan karakteristik interaksi antara semua hasil-hasil dari gen (pada manusia) yangdisebut proteomics; usaha untuk mengkristalisasi dan memprediksikan struktur-struktur dari semua protein (pada manusia) yang disebut structural genomics.Apa yang disebut orang sebagai research informatics atau medical informatics, manajemen dari semua data eksperimen biomedik yang berkaitan dengan molekul atau pasien tertentu --mulai dari spektroskop massal, hingga ke efek samping klinis-- akan berubah dari semula hanya merupakan kepentingan bagi mereka yang bekerja di perusahaan obat-obatan dan bagian TI Rumah Sakit akan menjadi jalur utama dari biologimolekul dan biologi sel, dan berubah jalur dari komersial dan klinikal ke arah akademis.Dari uraian di atas terlihat bahwa Bioinformatika sangat mempengaruhikehidupan manusia, terutama untuk mencapai kehidupan yang lebih baik. Penggunaankomputer yang notabene merupakan salah satu keahlian utama dari orang yang bergerak dalam TI merupakan salah satu unsur utama dalam Bioinformatika, baik dalamBioinformatika "klasik" maupun Bioinformatika "baru".

Bidang-Bidang yang Terkait dengan Bioinformatika :

Biophysics

Biologi molekul sendiri 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). Sesuai dengan definisi di atas, bidang ini merupakan suatu bidang yang luas. Namun secara langsung 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. Tak dapat dielakkan bahwa Biologi Molekul cukup penting dalam computational biology, namun itu bukanlah inti dari disiplin ilmu ini. Pada penerapan computational biology, model-model statistika untuk fenomena biologi lebih disukai dipakai dibandingkan dengan model sebenarnya. 

Dalam beberapa hal cara tersebut cukup baik mengingat pada kasus tertentu eksperimen langsung pada fenomena biologi cukup sulit. Tidak semua dari computational biology merupakan Bioinformatika, seperti contohnya Model Matematika bukan merupakan Bioinformatika, bahkan meskipun dikaitkan dengan masalah biologi.

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). Pengertian disiplin ilmu yang disebutkan di atas lebih merupakan identifikasi dari salah satu aktivitas yang paling populer dibandingkan dengan berbagai bidang studi yang mungkin ada di bawah bidang ini.

Salah satu contoh penemuan obat yang paling sukses sepanjang sejarah adalah penisilin, dapat menggambarkan cara untuk menemukan dan mengembangkan obatobatan hingga sekarang –meskipun terlihat aneh–. Cara untuk menemukan dan mengembangkan obat adalah hasil dari kesempatan, observasi, dan banyak proses kimia yang intensif dan lambat. Sampai beberapa waktu yang lalu, disain obat dianggap harus selalu menggunakan kerja yang intensif, proses uji dan gagal (trial-error process).

Kemungkinan penggunaan TI untuk merencanakan secara cerdas dan dengan mengotomatiskan proses-proses yang terkait dengan sintesis kimiawi dari komponen-komponen pengobatan merupakan suatu prospek yang sangat menarik bagi ahli kimia dan ahli biokimia. Penghargaan untuk menghasilkan obat yang dapat dipasarkan secara lebih cepat sangatlah besar, sehingga target inilah yang merupakan inti dari cheminformatics.

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.

Genomics

Genomics adalah bidang ilmu yang ada sebelum selesainya sekuen genom, kecuali dalam bentuk yang paling kasar. Genomics adalah setiap usaha untuk menganalisa 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 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. Bahkan metode yang dipakai tidak perlu “menyelesaikan” masalah apapun; dalam mathematical biology bisa dianggap beralasan untuk mempublikasikan sebuah hasil yang hanya menyatakan bahwa suatu masalah biologi berada pada kelas umum tertentu. 

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. 

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

Tiap individu mempunyai respon yang berbeda-beda terhadap berbagai pengaruh obat; sebagian ada yang positif, sebagian ada yang sedikit perubahan yang tampak pada kondisi mereka dan ada juga yang mendapatkan efek samping atau reaksi alergi. Sebagian dari reaksi-reaksi ini diketahui mempunyai dasar genetik. 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. 

Secara menakjubkan pendekatan tersebut telah digunakan untuk “menghidupkan kembali” obat-obatan yang sebelumnya dianggap tidak efektif, namun ternyata diketahui manjur pada sekelompok pasien tertentu. Disiplin ilmu ini juga dapat digunakan untuk mengoptimalkan dosis kemoterapi pada pasien-pasien tertentu. Gambaran dari sebagian bidang-bidang yang terkait dengan Bioinformatika di atas memperlihatkan bahwa Bioinformatika mempunyai ruang lingkup yang sangat luas dan mempunyai peran yang sangat besar dalam bidangnya. Bahkan pada bidang pelayanan kesehatan Bioinformatika menimbulkan disiplin ilmu baru yang menyebabkan peningkatan pelayanan kesehatan.

sumber :
http://rzbeuty.blogspot.com/2012/03/artikel-bioinformatika.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika