NAMA
: Aldo
Sabastian Fatwana
KELAS
: 4IA19
NPM
: 50410515
ALAMAT BLOG
: aldosabastian.blogspot.com
DOSEN
: KUWAT
S.
JUDUL
: KOMPUTASI MODERN
BAB
I
PENDAHULUAN
Secara
umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada
penyusunan model matematikateknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Dalam penggunaan praktis,
biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi
lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan,
tetapi dalam perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip
baru yang mendasar dalam ilmu.
Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji
komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan
teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan.
Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman
baru, melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan
landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata
dalam ilmu tersebut.
BAB II
TEORI
Komputasi
modern adalah sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan
menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer.
Oleh karena pada saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer maka
bisa dibilang komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini pertama
kali digagasi oleh John Von Neumann (1903-1957). Beliau adalah ilmuan yang
meletakkan dasar-dasar komputer modern. Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar
abad 21. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika,
teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan
melalui karya-karyanya . Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang terkait
dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kegeniusannya
dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian
bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.
Dalam
kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada,
dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:
1.
Akurasi (big, Floating point)
2.
Kecepatan (dalam satuan Hz)
3.
Problem Volume Besar (Down Sizzing atau pararel)
4.
Modeling (NN & GA)
5.
Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
Jenis-jenis Komputasi Modern
Komputasi
modern terbagi tiga macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid,
dan komputasi cloud (awan). Penjelasan lebih lanjut dari jenis-jenis komputasi
modern sebagai berikut :
1.
Mobile computing
Mobile computing atau komputasi
bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi bergerak
merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan
jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi
berbeda dengan komputasi nirkabel. Contoh dari perangkat komputasi bergerak
seperti GPS, juga tipe dari komputasi bergerak seperti smart phone, dan lain
sebagainya.
2.
Grid computing
Komputasi grid menggunakan komputer
yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk
menyelasaikan masalah komputasi skala besar. Ada beberapa daftar yang dapat
dugunakan untuk mengenali sistem komputasi grid, adalah :
Sistem
untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
Sistem
menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih,
yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.
3.
Cloud computing
Komputasi cloud merupakan gaya
komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan
layanan melalui internet. Komputasi cloud menggambarkan pelengkap baru,
konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan
ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering
menyediakan layanan melalui internet.
Adapun
perbedaan antara komputasi mobile, komputasi grid dan komputasi cloud, dapat
dilihat penjelasannya dibawah ini :
Komputasi
mobile menggunakan teknologi komputer yang bekerja seperti handphone, sedangkan
komputasi grid dan cloud menggunakan komputer.
Biaya
untuk tenaga komputasi mobile lebih mahal dibandingkan dengan komputasi grid
dan cloud.
Komputasi
mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah dibawa kemana-mana, sedangkan grid
dan cloud membutuhkan tempat yang khusus.
Untuk
komputasi mobile proses tergantung si pengguna, komputasi grid proses
tergantung pengguna mendapatkan server atau tidak, dan komputasi cloud
prosesnya membutuhkan jaringan internet sebagai penghubungnya.
Beberapa
Contoh Komputasi Modern Sampai Dengan Lahirnya ENIAC
Konrad
Zuse’s electromechanical “Z mesin”.Z3 (1941) sebuah mesin pertama menampilkan
biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran
programmability. Pada tahun 1998, Z3 operasional pertama di dunia komputer itu
di anggap sebagai Turing lengkap.
Berikutnya
Non-programmable Atanasoff-Berry Computer
yang di temukan pada tahun 1941 alat ini menggunakan tabung hampa
berdasarkan perhitungan, angka biner, dan regeneratif memori
kapasitor.Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh lebih
seragam (berukuran meja besar atau meja kerja).
Selanjutnya
komputer Colossus ditemukan pada tahun 1943, berkemampuan untuk membatasi
kemampuan program pada alat ini menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan
tabung dapat digunakan lebih baik dan elektronik reprogrammable.Komputer ini
digunakan untuk memecahkan kode perang Jerman.
The
Harvard Mark I ditemukan pada 1944, mempunyai skala besar, merupakan komputer
elektromekanis dengan programmability terbatas.
Lalu
lahirlah US Army’s Ballistic Research Laboratory ENIAC ditemukan pada tahun
1946, komputer ini digunakan unutk menghitung desimal aritmatika dan biasanya
disebut sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik (ENIAC merupaka generasi yang sudah sangat
berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s Z3 yang ditemukan
padatahun 1941).
BAB
III
ANALISA
dan IMPLEMENTASI
Perkembangan Teknologi
dewasa ini telah membantu kehidupan manusia dalam berbagai bidang. Hampir
setiap pekerjaan, tak lepas dari adanya komputer dan teknologi. Termasuk juga
dalam disiplin ilmu Biologi yang melahirkan dunia kedokteran.
Dunia kedokteran, saat ini
telah banyak bekerjasama dengan Dunia IT. Hal tersebut dibuktikan dengan
lahirnya suatu konsep teknologi yang disebut “Bioinformatika”. Secara
eksplisit, Bioinformatika merupakan penggabungan antara disiplin ilmu biologi
molekul dan teknologi. Namun secara implisit, ilmu biologi molekul ini sangat
menunjang perkembangan dunia kedokteran. Misalnya dengan penggambaran DNA dan
Gen yang dilakukan para pakar ilmu biologi molekul, yang dapat membantu para
dokter dalam mengobati pasien. Oleh sebab itu Bioinformatika sangat erat
kaitannya dengan dunia kedokteran.
Implementasi yang jelas
terlihat ada pada ilmu Bioinformatika. Berikut akan dibahas bagaimana
bioinformatika itu termasuk dalam implementasi dalam bidang ilmu komputasi
modern.
Ilmu bioinformatika lahir
atas insiatif para ahli ilmu komputer berdasarkanartificial intelligence.
Mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini bisa dibuat secara
artificial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut. Untuk mewujudkan hal
ini diperlukan data-data yang yang menjadi kunci penentu tindak-tanduk gejala
alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA atau RNA. Bioinformatika ini penting
untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan kedokteran modern. Perangkat
utama Bioinformatika adalah program software dan didukung oleh kesediaan
internet.
Definisi Bioinformatika
Bioinformatika,
sesuai dengan asal katanya yaitu “bio” dan “informatika”, adalah gabungan
antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi (TI). Pada umumnya,
Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa
untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini merupakan
ilmu baru yang yang merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu komputer,
matematika dan fisika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana kesemuanya saling
menunjang dan saling bermanfaat satu sama lainnya.
Bioinformatika merupakan
kajian yang memadukan disiplin biologi molekul,
matematika dan teknik informasi (TI). Ilmu ini didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi molekul. Biologi molekul sendiri juga merupakan bidang interdisipliner, mempelajarikehidupan dalam level molekul.
matematika dan teknik informasi (TI). Ilmu ini didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi molekul. Biologi molekul sendiri juga merupakan bidang interdisipliner, mempelajarikehidupan dalam level molekul.
Bioinformatika adalah
bidang yang menggunakan komputer untuk menyimpan dan menganalisis informasi
biologi molekuler. Menggunakan informasi ini dalam format digital,
bioinformatika kemudian dapat memecahkan masalah molekuler biologi ,
memprediksi struktur, dan bahkan simulasi makromolekul.
Pengertian bioinformatika juga dibedakan
menjadi secara “klasik” dan “baru”. Hal ini tak lepas dari adanya perkembangan
bioinformatika itu sendiri. Berikut akan dejelaskan selengkapnya.
Bioinformatika “Klasik”
Sebagian besar ahli Biologi
mengistilahkan ‘mereka sedang melakukan Bioinformatika’ ketika mereka sedang
menggunakan komputer untuk menyimpan, melihat atau mengambil data, menganalisa
atau memprediksi komposisi atau struktur dari biomolekul. Ketika kemampuan
komputer menjadi semakin tinggi maka proses yang dilakukan dalam Bioinformatika
dapat ditambah dengan melakukan simulasi. Yang termasuk biomolekul diantaranya
adalah materi genetik dari manusia –asam nukleat– dan produk dari gen manusia,
yaitu protein. Hal-hal diataslah yang merupakan bahasan utama dari
Bioinformatika “klasik”, terutama berurusan dengan analisis sekuen (sequence analysis).
Definisi Bioinformatika
menurut Fredj Tekaia dari Institut Pasteur [TEKAIA2004] adalah: “metode
matematika, statistik dan komputasi yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah
masalah biologi dengan menggunakan sekuen DNA dan asam amino dan
informasi-informasi yang terkait dengannya.” Dari sudut pandang Matematika,
sebagian besar molekul biologi mempunyai sifat yang menarik, yaitu
molekul-molekul tersebut adalah polymer; rantai-rantai yang tersusun rapi dari
modul-modul molekul yang lebih sederhana, yang disebut monomer. Monomer dapat
dianalogikan sebagai bagian dari bangunan, dimana meskipun bagianbagian
tersebut berbeda warna dan bentuk, namun semua memiliki ketebalan yang sama dan
cara yang sama untuk dihubungkan antara yang satu dengan yang lain. Monomer
yang dapat dikombinasi dalam satu rantai ada dalam satu kelas umum yang sama,
namun tiap jenis monomer dalam kelas tersebut mempunyai karakteristik
masing-masing yang terdefinisi dengan baik. Beberapa molekul-molekul monomer
dapat digabungkan bersama membentuk sebuah entitas yang berukuran lebih besar,
yang disebut macromolecule. Macromolecule dapat
mempunyai informasi isi tertentu yang menarik dan sifat-sifat kimia tertentu.
Berdasarkan skema di atas, monomer-monomer tertentu dalam macromolecule dari
DNA dapat diperlakukan secara komputasi sebagai huruf-huruf dari alfabet, yang
diletakkan dalam sebuah aturan yang telah diprogram sebelumnya untuk membawa
pesan atau melakukan kerja di dalam sel.
Proses yang diterangkan di
atas terjadi pada tingkat molekul di dalam sel. Salah satu cara untuk
mempelajari proses tersebut selain dengan mengamati dalam laboratorium biologi
yang sangat khusus adalah dengan menggunakan Bioinformatika sesuai dengan
definisi “klasik” yang telah disebutkan di atas.
Bioinformatika “baru”
Salah satu pencapaian besar
dalam metode Bioinformatika adalah selesainya proyek pemetaan genom manusia (Human
Genome Project). Selesainya proyek raksasa tersebut menyebabkan bentuk dan
prioritas dari riset dan penerapan Bioinformatika berubah. Secara umum dapat
dikatakan bahwa proyek tersebut membawa perubahan besar pada sistem hidup kita,
sehingga sering disebutkan –terutama oleh ahli biologi–bahwa kita saat ini
berada di masa pascagenom. Selesainya proyek pemetaan genom manusia ini membawa
beberapa perubahan bagi Bioinformatika, diantaranya: Setelah memiliki beberapa
genom yang utuh maka kita dapat mencari perbedaan dan persamaan di antara
gen-gen dari spesies yang berbeda. Dari studi perbandingan antara gen-gen
tersebut dapat ditarik kesimpulan tertentu mengenai spesies-spesies dan secara
umum mengenai evolusi. Jenis cabang ilmu ini sering disebut sebagai
perbandingan genom (comparative genomics). Sekarang ada teknologi yang
didisain untuk mengukur jumlah relatif dari kopi/cetakan sebuah pesan genetik
(level dari ekspresi genetik) pada beberapa tingkatan yang berbeda pada
perkembangan atau penyakit atau pada jaringan yang berbeda. Teknologi tersebut,
contohnya seperti DNA microarrays akan semakin penting. Akibat
yang lain, secara langsung, adalah cara dalam skala besar untuk
mengidentifikasi fungsi-fungsi dan keterkaitan dari gen (contohnya metodeyeast
twohybrid) akan semakin tumbuh secara signifikan dan bersamanya akan
mengikuti Bioinformatika yang berkaitan langsung dengan kerja fungsi genom (functional genomics).
Akan ada perubahan besar
dalam penekanan dari gen itu sendiri ke hasil-hasil dari gen. Yang pada
akhirnya akan menuntun ke: usaha untuk mengkatalogkan semua aktivitas dan
karakteristik interaksi antara semua hasil-hasil dari gen (pada manusia) yang
disebut proteomics; usaha untuk mengkristalisasi dan memprediksikan
struktur-struktur dari semua protein (pada manusia) yang disebut structural
genomics. Apa yang disebut orang sebagai research informatics atau medical
informatics, manajemen dari semua data eksperimen biomedik yang berkaitan
dengan molekul atau pasien tertentu –mulai dari spektroskop massal, hingga ke
efek samping klinis—akan berubah dari semula hanya merupakan kepentingan bagi
mereka yang bekerja di perusahaan obat-obatan dan bagian TI Rumah Sakit akan
menjadi jalur utama dari biologi molekul dan biologi sel, dan berubah jalur
dari komersial dan klinikal ke arah akademis.
Dari uraian di atas
terlihat bahwa Bioinformatika sangat mempengaruhi kehidupan manusia, terutama
untuk mencapai kehidupan yang lebih baik. Penggunaan komputer yang notabene
merupakan salah satu keahlian utama dari orang yang bergerak dalam TI merupakan
salah satu unsur utama dalam Bioinformatika, baik dalam Bioinformatika “klasik”
maupun Bioinformatika “baru”.
Cabang-cabang yang Terkait dengan
Bioinformatika
Dari pengertian
Bioinformatika baik yang klasik maupun baru, terlihat banyak terdapat
cabang-cabang disiplin ilmu yang terkait dengan Bioinformatika (terutama karena
Bioinformatika itu sendiri merupakan suatu bidang interdisipliner). Hal
tersebut menimbulkan banyak pilihan bagi orang yang ingin mendalami
Bioinformatika. Di bawah ini akan disebutkan beberapa bidang yang terkait
dengan Bioinformatika.
Biophysics
Biologi molekul sendiri
merupakan pengembangan yang lahir daribiophysics. Biophysics adalah
sebuah bidang interdisipliner yang mengaplikasikan teknik-teknik dari ilmu
Fisika untuk memahami struktur dan fungsi biologi (British Biophysical
Society). Sesuai dengan definisi di atas, bidang ini merupakan suatu bidang
yang luas. Namun secara langsung disiplin ilmu ini terkait dengan
Bioinformatika karena penggunaan teknik-teknik dari ilmu Fisika untuk memahami
struktur membutuhkan penggunaan TI.
Computational Biology
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. Tak dapat dielakkan bahwa Biologi Molekul cukup penting dalam computational
biology, namun itu bukanlah inti dari disiplin ilmu ini. Pada
penerapan computational biology, model-model statistika untuk
fenomena biologi lebih disukai dipakai dibandingkan dengan model sebenarnya.
Dalam beberapa hal cara tersebut cukup baik mengingat pada kasus tertentu
eksperimen langsung pada fenomena biologi cukup sulit. Tidak semua dari computational
biologymerupakan Bioinformatika, seperti contohnya Model Matematika bukan
merupakan Bioinformatika, bahkan meskipun dikaitkan dengan masalah biologi.
Medical Informatics
Menurut Aamir Zakaria
[ZAKARIA2004] Pengertian dari medical informaticsadalah “sebuah
disiplin ilmu yang baru yang didefinisikan sebagai pembelajaran, penemuan, dan
implementasi dari struktur dan algoritma untuk meningkatkan komunikasi,
pengertian dan manajemen informasi medis.” Medical informatics lebih
memperhatikan struktur dan algoritma untuk
pengolahan data medis, dibandingkan dengan
data itu sendiri. Disiplin ilmu ini, untuk alasan praktis, kemungkinan besar
berkaitan dengan data-data yang didapatkan pada level biologi yang lebih
“rumit” (yaitu informasi dari sistem-sistem superselular, tepat pada level
populasi) di mana sebagian besar dari Bioinformatika lebih memperhatikan
informasi dari sistem dan struktur biomolekul dan selular.
Cheminformatics
Cheminformatics adalah
kombinasi dari sintesis kimia, penyaringan biologis, dan pendekatan data-mining yang
digunakan untuk penemuan dan pengembangan obat (Cambridge Healthech
Institute’s Sixth Annual Cheminformatics conference). Pengertian disiplin
ilmu yang disebutkan di atas lebih merupakan identifikasi dari salah satu
aktivitas yang paling populer dibandingkan dengan berbagai bidang studi yang
mungkin ada di bawah bidang ini. Salah satu contoh penemuan obat yang paling
sukses sepanjang sejarah adalah penisilin, dapat menggambarkan cara untuk
menemukan dan mengembangkan obatobatan hingga sekarang –meskipun terlihat
aneh–. Cara untuk menemukan dan mengembangkan obat adalah hasil dari
kesempatan, observasi, dan banyak proses kimia yang intensif dan lambat. Sampai
beberapa waktu yang lalu, disain obat dianggap harus selalu menggunakan kerja
yang intensif, proses uji dan gagal (trial-error process).
Kemungkinan penggunaan TI
untuk merencanakan secara cerdas dan dengan mengotomatiskan proses-proses yang
terkait dengan sintesis kimiawi dari komponenkomponen pengobatan merupakan
suatu prospek yang sangat menarik bagi ahli kimia dan ahli biokimia. Penghargaan
untuk menghasilkan obat yang dapat dipasarkan secara lebih cepat sangatlah
besar, sehingga target inilah yang merupakan inti dari cheminformatics.
Ruang lingkup akademis dari cheminformatics ini
sangat luas. Contoh bidang minatnya antara lain: Synthesis Planning,
Reaction and Structure Retrieval, 3-D Structure Retrieval,
Modelling, Computational Chemistry, Visualisation Tools and Utilities.
Genomics
Genomics adalah
bidang ilmu yang ada sebelum selesainya sekuen genom, kecuali dalam bentuk yang
paling kasar. Genomics adalah setiap usaha untuk menganalisa
atau membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau lebih.
Secara logis tentu saja mungkin untuk membandingkan genom-genom dengan
membandingkan kurang lebih suatu himpunan bagian dari gen di dalam genom yang
representatif.
Program-program Bioinformatika
Sehari-harinya
bionformatika dikerjakan dengan menggunakan program pencari sekuen (sequence
search) seperti BLAST, program analisa sekuen (sequence analysis)
seperti EMBOSS dan paket Staden, program prediksi struktur seperti THREADER
atau PHD atau program imaging/modellingseperti RasMol dan WHATIF.
Contoh-contoh di atas memperlihatkan bahwa telah banyak program pendukung yang
mudah di akses dan dipelajari untuk menggunakan Bioinformatika
Teknologi Bioinformatika Secara Umum
Pada saat ini banyak
pekerjaan Bioinformatika berkaitan dengan teknologi database. Penggunaan
database ini meliputi baik tempat penyimpanan database “umum” seperti GenBank
atau PDB maupun database “pribadi”, seperti yang digunakan oleh grup riset yang
terlibat dalam proyek pemetaan gen atau database yang dimiliki oleh
perusahaan-perusahaan bioteknologi. Konsumen dari data Bioinformatika
menggunakan platform jenis komputer dalam kisaran: mulai dari mesin UNIX yang
lebih canggih dan kuat yang dimiliki oleh pengembang dan kolektor hingga ke
mesin Mac yang lebih bersahabat yang sering ditemukan menempati laboratorium
ahli biologi yang tidak suka komputer.
Database dari sekuen data yang ada dapat
digunakan untuk mengidentifikasi homolog pada molekul baru yang telah dikuatkan
dan disekuenkan di laboratorium. Dari satu nenek moyang mempunyai sifat-sifat
yang sama, atau homology, dapat menjadi indikator yang sangat kuat di dalam
Bioinformatika.
Setelah informasi dari
database diperoleh, langkah berikutnya adalah menganalisa data. Pencarian
database umumnya berdasarkan pada hasil alignment / pensejajaran sekuen, baik
sekuen DNA maupun protein. Kegunaan dari pencarian ini adalah ketika
mendapatkan suatu sekuen DNA/protein yang belum diketahui fungsinya maka dengan
membandingkannya dengan yang ada dalam database bisa diperkirakan fungsi
daripadanya. Salah satu perangkat lunak pencari database yang paling berhasil
dan bisa dikatakan menjadi standar sekarang adalah BLAST (Basic Local Alignment
Search Tool) yang merupakan program pencarian kesamaan yang didisain untuk
mengeksplorasi semua database sekuen yang diminta, baik itu berupa DNA atau
protein. Program BLAST juga dapat digunakan untuk mendeteksi hubungan di antara
sekuen yang hanya berbagi daerah tertentu yang memiliki kesamaan. Di bawah ini
diberikan contoh beberapa alamat situs yang berguna untuk bidang biologi
molekul dan genetika:
Data yang memerlukan
analisa Bioinformatika dan mendapat banyak perhatian saat ini adalah data hasil
DNA chip. Dengan perangkat ini dapat diketahui kuantitas dan kualitas
transkripsi satu gen sehingga bisa menunjukkan gen-gen apa saja yang aktif
terhadap perlakuan tertentu, misalnya timbulnya kanker, dan lain-lain.
Penerapan Bioinformatika di Indonesia
Sebagai kajian yang masih
baru, Indonesia seharusnya berperan aktif dalam mengembangkan Bioinformatika
ini. Paling tidak, sebagai tempat tinggal lebih dari 300 suku bangsa yang
berbeda akan menjadi sumber genom, karena besarnya variasi genetiknya. Belum lagi
variasi species flora maupun fauna yang berlimpah.
Memang ada sejumlah pakar
yang telah mengikuti perkembangan Bioinformatika ini, misalnya para peneliti
dalam Lembaga Biologi Molekul Eijkman. Mereka cukup berperan aktif dalam
memanfaatkan kajian Bioinformatika. Bahkan, lembaga ini telah memberikan
beberapa sumbangan cukup berarti, antara lain:
Deteksi Kelainan Janin
Lembaga Biologi Molekul
Eijkman bekerja sama dengan Bagian Obstetri dan Ginekologi Fakultas Kedokteran
Universitas Indonesia dan Rumah Sakit Cipto Mangunkusumo sejak November 2001
mengembangkan klinik genetik untuk mendeteksi secara dini sejumlah penyakit
genetik yang menimbulkan gangguan pertumbuhan fisik maupun retardasi mental
seperti antara lain, talasemia dan sindroma down. Kelainan ini bisa diperiksa
sejak janin masih berusia beberapa minggu.
Talasemia adalah penyakit
keturunan di mana tubuh kekurangan salah satu zat pembentuk hemoglobin (Hb)
sehingga mengalami anemia berat dan perlu transfusi darah seumur hidup.
Sedangkan sindroma down adalah kelebihan jumlah untaian di kromosom 21 sehingga
anak tumbuh dengan retardasi mental, kelainan jantung, pendengaran dan
penglihatan buruk, otot lemah serta kecenderungan menderita kanker sel darah
putih (leukemia).
Dengan mengetahui sejak
dini, pasangan yang hendak menikah, atau pasangan yang salah satunya membawa
kelainan kromosom, atau pasangan yang mempunyai anak yang menderita kelainan
kromosom, atau penderita kelainan kromosom yang sedang hamil, atau ibu yang
hamil di usia tua bisa memeriksakan diri dan janin untuk memastikan apakah
janin yang dikandung akan menderita kelainan kromosom atau tidak, sehingga
mempunyai kesempatan untuk mempertimbangkan apakah kehamilan akan diteruskan
atau tidak setelah mendapat konseling genetik tentang berbagai kemungkinan yang
akan terjadi.
Di bidang talasemia,
Eijkman telah memiliki katalog 20 mutasi yang mendasari talasemia beta di
Indonesia, 10 di antaranya sering terjadi. Lembaga ini juga mempunyai informasi
cukup mengenai spektrum mutasi di berbagai suku bangsa yang sangat bervariasi.
Talasemia merupakan penyakit genetik terbanyak di dunia termasuk di Indonesia.
Pengembangan Vaksin Hepatitis B Rekombinan
Lembaga Biologi Molekul
Eijkman bekerja sama dengan PT Bio Farma (BUMN Departemen Kesehatan yang
memproduksi vaksin) sejak tahun 1999 mengembangkan vaksin Hepatitis B
rekombinan, yaitu vaksin yang dibuat lewat rekayasa genetika. Selain itu
Lembaga Eijkman juga bekerja sama dengan PT Diagnosia Dipobiotek untuk
mengembangkan kit diagnostik.
Meringankan Kelumpuhan dengan Rekayasa RNA
Kasus kelumpuhan distrofi
(Duchenne Muscular Dystrophy) yang menurun kini dapat dikurangi tingkat
keparahannya dengan terapi gen. Kelumpuhan ini akibat ketidaknormalan gen
distrofin pada kromosom X sehingga hanya diderita anak laki-laki. Diperkirakan
satu dari 3.500 pria di dunia mengalami kelainan ini. Dengan memperbaiki
susunan ekson atau bagian penyusun RNA gen tersebut pada hewan percobaan tikus,
terbukti mengurangi tingkat kelumpuhan saat pertumbuhannya menjadi dewasa.
Gen distrofin pada kasus
kelumpuhan paling sering disebabkan oleh delesi atau hilangnya beberapa ekson
pada gen tersebut. Normalnya pada gen atau DNA distrofin terdapat 78 ekson.
Diperkirakan 65 persen pasien penderita DMD mengalami delesi dalam jumlah besar
dalam gen distrofinnya. Kasus kelumpuhan ini dimulai pada otot prosima seperti
pangkal paha dan betis. Dengan bertambahnya usia kelumpuhan akan meluas pada
bagian otot lainnya hingga ke leher. Karena itu dalam kasus kelumpuhan yang
berlanjut dapat berakibat kematian.
Teknologi rekayasa RNA
seperti proses penyambungan (slicing) ekson dalam satu rangkaian
terbukti dapat mengoreksi mutasi DMD. Bila bagian ekson yang masih ada
disambung atau disusun ulang, terjadi perubahan asam amino yang membentuk
protein. Molekul RNA mampu mengenali molekul RNA lainnya dan melekat dengannya.
BAB
IV
KESIMPULAN
Zaman sekarang semakin maju dan
berkembang karena perkembangan teknologi yang semakin pesat. Tak dapat
dipungkiri jaman sekarang ini, banyak kehidupan manusia yang bergantung sama
perkembangan teknologi khususnya computer. Pada artikel diatas, perkembangan
teknologi hanya dibahas secara singkat tanpa memberikan penjelasan lebih
lanjut. Kelebihan dari artikel tersebut adalah memberikan sejarah singkat
tentang perkembangan teknologi mulai dari siapa orang yang pertama kali
mencetuskan tentang komputasi modern. Dan ilmu Komputasi Modern itu dapat
diterapkan dalam berbagai disiplin ilmu seperti ilmu Bioinformatika ini. Jadi,
tidak menutup kemungkinan ilmu Komputasi Modern ini dapat berkembang lebih
pesat menjamuri berbagai disiplin ilmu lainnya.
