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.
Sekuensing DNA satu organisme, misalnya
suatu virus memiliki kurang lebih 5.000 nukleotida atau molekul DNA
atau sekitar 11 gen, yang telah berhasil dibaca secara menyeluruh pada
tahun 1977. Kemudia Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3 milyar
nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3
tahun, walaupun semua ini belum terlalu lengkap. Saat ini terdapat
milyaran data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di
AS yang didirikan tahun 1982.
Bioinformatika ialah ilmu yang
mempelajari penerapan teknik komputasiuntuk mengelola dan menganalisis
informasi hayati. Bidang ini mencakup penerapan
metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan
masalah-masalah biologi, terutama yang terkait dengan penggunaan
sekuens DNAdan asam amino. Contoh topik utama bidang ini
meliputi pangkalan data untuk mengelola informasi hayati, penyejajaran
sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk
meramalkan struktur protein atau pun struktur sekunder RNA,
analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
Bioinformatika pertamakali dikemukakan
pada pertengahan 1980an untuk mengacu kepada penerapan
ilmu komputer dalam bidang biologi. Meskipun demikian, penerapan
bidang-bidang dalam bioinformatika seperti pembuatan pangkalan data dan
pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologi telah dilakukan
sejak tahun 1960an.
Kemajuan teknik biologi molekuler dalam
mengungkap sekuens biologi protein (sejak awal 1950an) dan asam
nukleat (sejak 1960an) mengawali perkembangan pangkalan data dan teknik
analisis sekuens biologi. Pangkalan data sekuens protein mulai
dikembangkan pada tahun 1960an di Amerika Serikat, sementara pangkalan
data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970an di Amerika Serikat
dan Jerman pada Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (European Molecular Biology Laboratory).
Penemuan teknik sekuensing DNA yang
lebih cepat pada pertengahan 1970an menjadi landasan terjadinya ledakan
jumlah sekuens DNA yang dapat diungkapkan pada 1980an dan 1990an. Hal
ini menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek
pengungkapan genom, yang meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan
analisis sekuens, dan pada akhirnya menyebabkan lahirnya
bioinformatika.
Perkembangan jaringan internet juga
mendukung berkembangnya bioinformatika. Pangkalan data bioinformatika
yang terhubungkan melalui internet memudahkan ilmuwan dalam
mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta
memperoleh sekuens biologi sebagai bahan analisis. Selain itu,
penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui internet
memudahkan ilmuwan dalam mengakses program-program tersebut dan
kemudian memudahkan pengembangannya.
Beberapa bidang yang terkait dengan bioinformatika :
- Biophysics
- Computational Biology
- Medical Informatics
- Cheminformatics
- Genomics
- Mathematical Biology
- Proteomics
- Pharmacogenomics
- Pharmacogenetics
Tidak ada komentar:
Posting Komentar