Bioinformatika
merupakan suatu bidang yang melibatkan berbagai metode analisa, sehingga dalam
melakukan penelitian di bidang ini, kuantitas dan kualitas data menjadi aspek
penting. Berkaitan dengan arus data yang deras mengalir ini, akan menarik untuk
mencermati perbandingan perkembangan pesat semikonduktor dan genetika. Di
bidang komputer, dikenal Moore’s law yang memprediksi bahwa setiap 18 bulan,
jumlah transistor per satuan area pada IC, selalu berlipat dua. Dengan kata
lain, kemampuan komputer akan berlipat jadi dua kali setiap 18 bulan.
Pengamatan Gordon Moore ini dikeluarkan tahun 1965, dan secara ajaib selalu
terbukti berlaku, setidaknya selama dua dekade ini. Hal ini menjadi motivasi
dan misi Intel Corporation untuk selalu memenuhi tuntutan dari ramalan Moore.
Analog dengan
Moore’s law, di dunia biologi, dikenal juga ramalan menarik dari Prof. R.
Dawkins (Oxford University), yang mencoba menarik korelasi antara jumlah
nucleotide-base yang bisa dibaca dengan dana ￡1000, terhadap waktu. Pada tahun
1965, diperlukan ￡1 untuk membaca 1 huruf pada RNA bakteri. Tahun 1975, ￡10
untuk satu huruf pada virus code. Pada 1985, membaca 1 huruf pada nematode
memerlukan ￡1,
dan pada tahun 2000 diperlukan 0.10 ￡ untuk membaca 1 huruf pada human
genome project. Kalau ramalan ini benar, maka pada tahun 2012 diprediksi dengan
￡1000
dapat dianalisa E.coli yang terdiri dari 200 ribu bases. Sedangkan pada tahun
2050, diperlukan ￡1000 untuk membaca seluruh nucleotide base pairs manusia.
Prediksi ini dikenal sebagai “Son of Moore’s law for genetics”, menggambarkan
perkembangan yang pesat di dunia genetika.
Berangkat
dari ketersediaan data genome dalam jumlah besar ini, terminologi
biological-datamining menjadi sangat populer. Datamining didefinisikan sebagai
proses otomatis mengekstrak suatu informasi dari sekumpulan data yang berjumlah
besar. Salah satu aplikasi dari penerapan datamining di bioinformatika ini
adalah pengembangan industri farmasi dan kedokteran. Informasi yang diekstrak
ini dapat dimanfaatkan dalam industri medis, misalnya menekan resiko timbulnya
efek samping dari terapi kanker.
Kegunaan Bioinformatika
a)
Bioteknologi Dalam Bidang Klinis
Bioinformatika
dalam bidang klinis sering disebut sebagai informatika klinis(clinical
informatics). Aplikasi dari informatika klinis ini berbentuk manajemen
data-dataklinis dari pasien melalui Electrical Medical Record (EMR)
yang dikembangkan olehClement J. McDonald dari Indiana University School of
Medicine pada tahun 1972.McDonald pertama kali mengaplikasikan EMR pada 33
orang pasien penyakit gula(diabetes). Sekarang EMR ini telah diaplikasikan pada
berbagai penyakit. Data yang disimpan meliputi data analisa diagnosa
laboratorium, hasil konsultasi dan saran, fotorontgen, ukuran detak jantung,
dan lain lain.
b)
Untuk Identifikasi Agent Penyakit Baru
Bioinformatika
juga menyediakan tool yang sangat penting untuk identifikasi agent penyakit
yang belum dikenal penyebabnya. Banyak sekali penyakit baru yang muncul dalam
dekade ini, dan diantaranya yang masih hangat adalah SARS (Severe Acute
Respiratory Syndrome). Pada awalnya, penyakit ini diperkirakan disebabkan oleh
virus influenza karenagejalanya mirip dengan gejala pengidap influenza. Akan
tetapi ternyata dugaan ini salahkarena virus influenza tidak terisolasi dari
pasien. Perkirakan lain penyakit ini disebabkanoleh bakteriCand ida karena
bakteri ini terisolasi dari beberapa pasien. Tapi perkiraan inijuga salah.
Akhirnya ditemukan bahwa dari sebagian besar pasien SARS terisolasi virus Corona jika
dilihat dari morfologinya. Sekuen genom virus ini kemudian dibaca dan dari
hasil analisa dikonfirmasikan bahwa penyebab SARS adalah virusCo rona yang
telah berubah (mutasi) dari virusCorona yang ada selama ini.
c)
Untuk Mendiagnosa Penyakit Baru
Untuk
menangani penyakit baru diperlukan diagnosa yang akurat sehingga dapat
dibedakan dengan penyakit lain. Diagnosa yang akurat ini sangat diperlukan
untuk pemberian obat dan perawatan yang tepat bagi pasien. Ada beberapa cara
untuk mendiagnosa suatu penyakit, antara lain: isolasi agent penyebab
penyakit tersebut dan analisa morfologinya, deteksi antibodi yang dihasilkan
dari infeksi dengan teknik enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA),
dan deteksi gendari agent pembawa penyakit tersebut dengan Polymerase
Chain Reaction (PCR).
d)
Bagaimana Penemuan Obat-obatan
Cara untuk
menemukan obat biasanya dilakukan dengan menemukan zat/senyawayang dapat
menekan perkembangbiakan suatu agent penyebab penyakit. Karena
perkembangbiakan agent tersebut dipengaruhi oleh banyak faktor,
maka faktor-fakto rinilah yang dijadikan target. Diantaranya adalah enzim-enzim
yang diperlukan untuk perkembangbiakan suatu agent. Mula-mula yang harus
dilakukan adalah analisa struktur dan fungsi enzim-enzim tersebut. Kemudian
mencari atau mensintesa zat/senyawa yangdapat menekan fungsi dari enzim-enzim
tersebut. Meskipun dengan Bioinformatika ini dapat diperkirakan senyawa yang
berinteraksi dan menekan fungsi suatu enzim, namun hasilnya harus dikonfirmasi
dahulu melalui eksperimen di laboratorium. Akan tetapi dengan Bioinformatika,
semua proses ini bisa dilakukan lebih cepat sehingga lebih efisien baik dari
segi waktu maupun finansial. Tahun 1997, Ian Wilmut dari Roslin Institute
dan PPL Therapeutics Ltd,Edinburgh, Skotlandia, berhasil mengklon gen manusia
yang menghasilkan faktor IX (faktor pembekuan darah), dan memasukkan ke
kromosom biri-biri. Diharapkan biri-biri yang selnya mengandung gen manusia
faktor IX akan menghasilkan susu yang mengandung faktor pembekuan darah. Jika
berhasil diproduksi dalam jumlah banyakmaka faktor IX yang diisolasi dari susu
harganya bisa lebih murah untuk membantu parapenderita hemofilia.
e)
Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian
Bioteknologi telah diterapkan secara
luas dalam bidang pertanian, antara lain yaitu:
- Pupuk Hayati (biofertiliser) yaitu suatu bahan yang berasal dari jasad hidup, khususnya mikrobia yang digunakan untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas produksi tanaman.
- Kultur in vitro, yaitu pembiakan tanaman dengan menggunakan bagian tanaman yang ditumbuhkan pada media bernutrisi dalam kondisi aseptik.
- Kultur in vitro memungkinkan perbanyakan tanaman secara massal dalam waktu yang singkat.
- Teknologi DNA Rekombinaan, pengembangan tanaman transgenik, misalnya galur tanaman transgenik yang membawa gen cry dari Bacillus thuringiensis untuk pengendalian hama.
SUMBER :
