Selama beberapa dekade terakhir, kemajuan besar di bidang biologi molekular, ditambah dengan kemajuan dalam teknologi genomik, telah menyebabkan pertumbuhan eksplosif dalam informasi biologis yang dihasilkan oleh komunitas ilmiah. Hal tersebut dibuktikan dengan lahirnya suatu konsep teknologi yang disebut “Bioinformatika”
Apa itu Bioinformatika ?
Bioinformatika adalah bidang ilmu di mana biologi, ilmu komputer, dan teknologi informasi bergabung untuk membentuk materi tunggal. Tujuan utama bidang ini adalah untuk memungkinkan penemuan wawasan biologi baru serta untuk menciptakan perspektif global dimana prinsip-prinsip pemersatu dalam biologi dapat dilihat.Pada awal "revolusi genom", yang menjadi perhatian dalam bioinformatika adalah penciptaan dan pemeliharaan database untuk menyimpan informasi biologis, seperti sekuens asam amino dan nukleotida.
Pada akhirnya, bagaimanapun, semua informasi ini harus digabungkan untuk membentuk gambaran yang komprehensif tentang kegiatan selular normal sehingga para peneliti dapat mempelajari bagaimana kegiatan ini diubah dalam kondisi penyakit yang berbeda. Oleh karena itu, bidang bioinformatika telah berkembang sedemikian rupa sehingga tugas yang paling mendesak sekarang melibatkan analisis dan interpretasi dari berbagai jenis data, termasuk sekuens asam nukleotida dan amino, domain protein, dan struktur protein. Proses sebenarnya menganalisis dan menafsirkan data disebut komputasi biologi.
Sub materi penting dalam bioinformatika dan biologi komputasi meliputi:
- Pengembangan dan penerapan alat yang memungkinkan akses yang efisien terhadap, dan penggunaan dan pengelolaan, berbagai jenis informasi
- Pengembangan algoritma baru (rumus matematika) dan statistik yang dapat digunakan untuk menilai hubungan-hubungan di antara anggota kumpulan data besar, seperti metode untuk menemukan gen dalam suatu urutan, meramalkan struktur protein dan / atau fungsi, dan protein urutan cluster ke dalam keluarga yang terkait urutan.
Mengapa Bioinformatika menjadi penting ?
Meskipun penyakit manusia tidak dapat ditemukan dalam bentuk yang sama persis pada hewan, mungkin ada data yang cukup untuk model binatang yang memungkinkan peneliti untuk membuat kesimpulan tentang proses pada manusia. Hal itulah yang menyebabkan mengapa bioinformatika menjadi penting.
Protein Modelling, salah satu pengembangan BioInformatika
Proses evolusi telah menghasilkan produksi urutan DNA yang menyandikan protein dengan fungsi-fungsi tertentu. Dengan tidak adanya suatu struktur protein yang telah ditentukan oleh kristalografi sinar-X atau resonansi magnet inti (NMR) spektroskopi, peneliti dapat mencoba untuk memprediksi struktur tiga dimensi menggunakan protein atau pemodelan molekuler. Metode ini menggunakan eksperimen ditentukan struktur protein untuk memprediksi struktur protein lain yang memiliki urutan asam amino yang serupa.
Meskipun pemodelan molekuler mungkin tidak akurat untuk menentukan struktur protein sebagai metode eksperimental, masih sangat membantu dalam pengajuan dan pengujian hipotesis berbagai biologis. pemodelan molekuler juga menyediakan titik awal bagi para peneliti yang ingin mengkonfirmasi struktur melalui kristalografi sinar-X dan spektroskopi NMR. Karena proyek genom yang berbeda memproduksi rangkaian lebih dan karena lipatan protein novel dan keluarga yang ditentukan, pemodelan protein akan menjadi alat yang semakin penting bagi para ilmuwan bekerja untuk memahami proses normal dan penyakit yang terkait dalam organisme hidup.
Empat Langkah Protein Modelling :
- Identifikasi protein dengan struktur tiga-dimensi diketahui yang berkaitan dengan urutan target.
- Sejajarkan struktur tiga-dimensi yang terkait dengan urutan target dan menentukan struktur-struktur yang akan digunakan sebagai template.
- Membangun model untuk urutan target berdasarkan keselarasan dengan struktur template (s).
- Evaluasi model terhadap berbagai kriteria untuk menentukan apakah itu memuaskan.
Sumber
