Artikel
BioInformatika
Pengertian
Bioinformatika :
Bioinformatika
adalah salah satu cabang baru ilmu biologi yang merupakan perpaduan antara
biologi dan teknologi informasi. Menurut Durso (1997) bioinformatika adalah
manajemen dan analisis informasi biologis yang disimpan dalam database.
Ilmu
ini mengajarkan aplikasi, analisis, dan mengorganisir miliaran bit informasi
genetik dalam sel mahluk hidup. Studi bioinformatika terutama didukung uleh
studi genomik, biologi komputasi, dan teknologi komputer. Menurut Roderick
(lihat Hieter & Boguski, 1997), genomik adalah studi yang berhubungan
dengan pemetaan, sekuen, dan analisis genom. Walaupun belum jelas, secara umum
Genomik bisa diartikan sebagai penggunaan informasi genom secara sistematis,
dengan data eksperimental baru untuk menjawab permasalahan biologis, medis,
maupun industri (Jordan, 1999).
ioinformatika
sendiri mencakup kajian yang lebih mendalam dari genomik. Dalam studi
bioinformatika digunakan komputer yang mampu menyimpan data dalam jumlah yang
sangat banyak dan didukung berbagai macam software untuk menganalisis jutaan
data yang berasal dari mahluk hidup.
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.
