Komputasi dalam Bidang Biologi(Bioinformatika)

Anggota kelompok :

Eman Sulaeman (52411423)

Shidiq Arafat (56411743)

Refan Handono (55411931)

Ryko Dwi Kurniawan (56411529)

Mata Kuliah : Pengantar Komputasi Modern

Dosen : Fikri Fadillah

Kelas : 4IA24

Pengertian komputasi

• Komputasi adalah sebuah istilah umum untuk segala jenis pemrosesan informasi untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma

• Dalam bidang biologi, implementasi dari komputasi salah satunya adalah Bioinformatika.

Pengertian Bioinformatika

• Bioinformatika, berasal dari kata yaitu “bio” dan “informatika”, adalah gabungan antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi (TI).

• Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi

Tujuan Bioinformatika

Memungkinkan penemuan wawasan biologi baru serta untuk menciptakan perspektif global dimana prinsip-prinsip pemersatu dalam biologi dapat dilihat.

Tugas Bioinformatika

• 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.

Sejarah Bioinformatika

penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika (seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.

Penerapan Utama Bioinformatika

• Basis data sekuens biologis• Penyejajaran sekuens• Prediksi struktur protein• Analisis ekspresi gen

Basis data sekuens biologis (1)

basis data sekuens biologis dapat berupa :- Basis data primer untuk menyimpan sekuens

primer asam nukleat maupun protein- Basis data sekunder untuk menyimpan motif

sekuens protein- Basis data struktur untuk menyimpan data

struktur protein maupun asam nukleat.

Basis data sekuens biologis (2)

• Basis data utama untuk sekuens asam nukleat saat ini adalah GenBank.

• Genbank adalah database utama dalam biologi molekuler, yang dikelola oleh NCBI (National Center for Biotechnology Information) di AS.

Basis data sekuens biologis(3)

Gambar diagram GenBank

Penyejajaran sekuens

Merupakan proses penyusunan/pengaturan dua atau lebih sekuens sehingga persamaan sekuens-sekuens tersebut tampak nyata. Hasil dari proses tersebut juga disebut sebagai sequence alignment atau alignment saja

Penyejajaran sekuens (2)

contoh alignment DNA dari dua sekuens pendek DNA yang berbeda, "ccatcaac" dan "caatgggcaac" (tanda "|" menunjukkan kecocokan atau match di antara kedua sekuens).

Prediksi struktur protein

• Prediksi struktur protein berusaha meramalkan struktur tiga dimensi protein berdasarkan sekuens asam aminonya (dengan kata lain, meramalkan struktur tersier dan struktur sekunder berdasarkan struktur primer protein).

• Dibagi menjadi 2 yaitu : metode pemodelan protein komparatif dan metode pemodelan de novo.

Prediksi struktur protein (2)

• Pemodelan protein komparatif (comparative protein modelling) meramalkan struktur suatu protein berdasarkan struktur protein lain yang sudah diketahui

• pendekatan de novo atau ab initio, struktur protein ditentukan dari sekuens primernya tanpa membandingkan dengan struktur protein lain

Prediksi struktur protein (3)

Contoh pemodelan protein influenza

Analisis ekspresi gen

• Ekspresi gen dapat ditentukan dengan mengukur kadar mRNA dengan berbagai macam teknik (misalnya dengan microarray ataupun Serial Analysis of Gene Expression)

Analisis ekspresi gen (2)

• Contoh analisis ekspresi pada kanker payudara

Penggunaan Bioinformatika dalam berbagai bidang

1. Bioinformatika dalam bidang klinis

Perananan Bioinformatika dalam bidang klinis ini sering juga disebut sebagai informatika klinis (clinical informatics). Aplikasi dari clinical informatics ini adalah berbentuk manajemen data-data klinis dari pasien melalui Electrical Medical Record (EMR) yang dikembangkan oleh Clement J.

Penggunaan Bioinformatika dalam berbagai bidang (2)

2. Cheminformatics

Cheminformatics adalah kombinasi dari sintesis kimia, penyaringan biologis, dan pendekatan data-mining yang digunakan untuk penemuan dan pengembangan obat

Penggunaan Bioinformatika dalam berbagai bidang(3)

3. Genomics

Genomics adalah bidang ilmu yang ada sebelum selesainya sekuen genom, kecuali dalam bentuk yang paling kasar

4. Computational biology 

merupakan bagian dari Bioinformatika (dalam arti yang paling luas) yang paling dekat dengan bidang Biologi umum klasik. Fokus dari computational biology adalah gerak evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada biomedis dalam molekul dan sel.

Aplikasi untuk Bioinformatika

a. Microsoft Bioinformatics Initiative

b. BioHPC

c. Windows Azure Bioinformatics

Sumber

• http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi• http://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika• http://

utihutabarat.blogspot.com/2014/05/penjelasan-bioinformatika-dan-bidang.html