Pages

Sunday, March 17, 2013

Bioinformatika dan Penjelasannya


Bioinformatika (bahasa Inggris: bioinformatics) 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 topik utama bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
  •  Sejarah
Istilah bioinformatics mulai dikemukakan pada pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan komputer dalam biologi. Namun demikian, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika (seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.
Kemajuan teknik biologi molekular dalam mengungkap sekuens biologis dari protein (sejak awal 1950-an) dan asam nukleat (sejak 1960-an) mengawali perkembangan basis data dan teknik analisis sekuens biologis. Basis data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960-an di Amerika Serikat, sementara basis data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970-an di Amerika Serikat dan Jerman (pada European Molecular Biology Laboratory, Laboratorium Biologi Molekular Eropa). Penemuan teknik sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970-an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang berhasil diungkapkan pada 1980-an dan 1990-an, menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan genom, 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. 
  • Perkembangan
Bioinformatika merupakan ilmu terapan yang lahir dari perkembangan teknologi informasi dibidang molekular. Pembahasan dibidang bioinformatik ini tidak terlepas dari perkembangan biologi molekular modern, salah satunya peningkatan pemahaman manusia dalam bidang genomic yang terdapat dalam molekul DNA.
Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA ini sangat didukung oleh teknologi informasi melalui perkembangan hardware dan soffware. Baik pihak pabrikan sofware dan harware maupun pihak ketiga dalam produksi perangkat lunak. Salah satu contohnya dapat dilihat pada upaya Celera Genomics, perusahaan bioteknologi Amerika Serikat yang melakukan pembacaan sekuen genom manusia yang secara maksimal memanfaatkan teknologi informasi sehingga bisa melakukan pekerjaannya dalam waktu yang singkat (hanya beberapa tahun).
Perkembangan teknologi DNA rekombinan memainkan peranan penting dalam lahirnya bioinformatika. Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuan baru dalam rekayasa genetika organisme yang dikenala bioteknologi. Perkembangan bioteknologi dari bioteknologi tradisional ke bioteknologi modren salah satunya ditandainya dengan kemampuan manusia dalam melakukan analisis DNA organisme, sekuensing DNA dan manipulasi DNA.

Bioinformatika adalah ilmu yang berkembangan dengan sangat cepat. Publikasi ilmiah paling baru, yang kita baca hari ini, dalam hitungan bulan, bahkan minggu, akan segera menjadi out of dated. Software dan pipeline yang ada, harus selalu dikembangkan secara berkelanjutan. Jika perangkat lunak dan keras yang ada, sudah tidak memadai, maka langkah paling logis selalu adalah complete overhaul untuk mengembangkan sesuatu yang sama sekali baru.
Di sinilah, kesadaran bahwa informasi yang ada selalu diupdate secara terus menerus adalah penting, supaya tidak menghasilkan informasi yang salah atau palsu. Bioinformatika bukanlah 'Holy Grail' yang bisa menyembuhkan semua penyakit. Di negeri barat, ada beberapa kasus tulisan sains populer, yang meramalkan penyembuhan penyakit mematikan, ternyata tidak terjadi. Ternyata ada kesalahpahaman antara akademisi dan pers, yang diakibatkan dari perbedaan interpretasi terhadap informasi yang ada.
Kebenaran ilmu pengetahuan tidaklah absolut, dan hal ini terutama berlaku pada penelitian yang sama sekali belum konklusif. Klaim yang terlalu bombastis, sama sekali tidak bisa dijadikan patokan untuk kebenaran ilmiah. Hal tersebut mendorong pentingnya kerja sama yang optimal antara ilmuwan dan media massa, supaya tidak tergelincirnya informasi ilmiah menjadi pepesan kosong yang membingungkan publik. Bioinformatika, sebagai ilmu yang sangat intensif dalam menghimpun informasi ilmiah, sudah seyogyanya dapat membantu memberi pencerahan kepada media, supaya publik mendapatkan informasi yang akurat, tanpa ‘overexaggeration’ (terlalu berlebihan).
Kerja sama antara ilmuwan dan media massa seperti itu akan dapat terealisir, jika dilakukan pada tataran pendidikan. Program studi 'science communication' di Universitas adalah solusi untuk itu, yang telah dilakukan di beberapa negara seperti Amerika Serikat.

  • Pengambilan Kesimpulan dari Komputasi
Pengambilan keputusan berdasarkan komputasi sudah menjadi kegiatan sehari-hari pada berbagai bidang. Sebagai contoh, pada dunia bisnis dan penerbangan. Dalam dunia sekuritas, pengambilan keputusan untuk menjual atau membeli saham adalah berdasarkan prediksi.
Sementara itu, dalam dunia penerbangan, ramalan cuaca sangatlah krusial untuk menentukan aktivitas penerbangan. Jika cuaca diramalkan memburuk (badai Es di negara empat musim, atau hujan badai di negeri tropis), maka bandara dapat dipertimbangkan untuk mengurangi aktivitasnya, atau penerbangan didivert ke lapangan terbang lain.

Bioinformatika juga demikian. Ilmu ini bukanlah ilmu 'khayalan', yang berdiri di atas angan-angan belaka. Namun, bioinformatika telah bermanfaat untuk memberi masukan berguna bagi eksperimen biologis di dalam laboratorium. Kolaborasi antara laboratorium 'kering' (bioinformatika) dengan laboratorium 'basah' (eksperimen biologi) telah lama berjalan, dan bahkan tak jarang kolaborasi tersebut berjalan antar negara dan antar benua.
Sumber :
dengan beberapa perubahan dari penulis.