Bioinformatika: Sebuah Interdisiplin Ilmu Komputer dan Biologi yang Perlu Kamu Ketahui

Bioinformatika merupakan subdisiplin ilmu biologi dan komputasi yang berkaitan dengan perolehan, penyimpanan, analisis, dan penyebaran data biologis. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah biologis terutama dengan menggunakan urutan DNA dan asam amino protein serta informasi yang terkait dengan hal tersebut.

Menyadur dari genome.gov, bioinformatika menggunakan program komputasi untuk berbagai aplikasi analisis sekuens atau urutan molekul biologis, seperti gen, DNA, RNA, atau protein. Secara khusus, bioinformatika sangat berguna untuk membandingkan gen dan sekuens lain dalam protein dan sekuens di dalam organisme atau antar-organisme, melihat hubungan evolusi antar-organisme, dan menggunakan pola yang ada di sekuens DNA dan protein untuk mengetahui fungsinya.

Bioinformatika sangat penting untuk manajemen data biologi modern dan kedokteran yakni digunakan untuk menginterpretasikan data biologis dan untuk studi suatu penyakit. Aplikasi klinis data-data tersebut juga sangat berguna untuk penemuan dan pengembangan obat.

Pada tahun 2001, diumumkan melalui publikasi dalam jurnal ilmiah Nature, sebuah proyek besar bernama Human Genome Project (HGP) berhasil diselesaikan. Genom atau genome dalam bahasa Inggris, adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu organisme. Proyek HGP dilaksanakan untuk memetakan genom manusia sampai tingkat nukleotid atau pasang basa penyusun DNA dan untuk mengidentifikasi seluruh gen yang ada di dalamnya. Selain itu pemetaan sekuens genom untuk organisme lain juga terus berkembang hingga saat ini. Analaisis sata sekuens genomik dan proyek Human Genome Project merupakan pencapaikan penting bagi bioinformatika.

Saat ini terdapat miliaran data yang tersimpan dalam database DNA yaitu Genbank di Amerika Serikat yang didirikan tahun 1982 sebagai hasil yang dicapai dari kemajuan bioteknologi. Genbank merupakan database utama dalam biologi molekuler yang dikelola oleh NCBI (National Center for Biotechnology Information). Pangkalan data bioinformatika yang terhubung dengan internet memudahkan ilmuwan dalam mengumpulkan hasil analasis serta memperoleh sekuens sebagai bahan analisis. Informasi dari database tersebut dapat digunakan untuk berbagai kepentingan penelitian maupun analisis dalam bidang medis.

Penerapan utama bioinformatika antara lain untuk basis data sekuens biologis, penyejajaran sekuens DNA untuk mempelajari evolusi maupun mutasi, memprediksi struktur protein, dan menganalisis ekspresi gen. Selain itu dengan bioinformatika peneliti dapat mendesain primer yang digunakan untuk PCR. Bioinformatika juga merupakan alat untuk mendapatkan informasi kelainan pada gen termasuk analisis mutasi pada kanker, alat untuk studi in silico atau eksperimen biologi dengan simulasi komputer. Dalam hal ini termasuk untuk pengembangan obat, pemodelan sel, dan berbagai keperluan lain yang sangat bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan dunia kesehatan.