PENGENALAN BIOINFORMATIKA

dokumen-dokumen yang mirip
POKOK BAHASAN I PENDAHULUAN Tujuan Instruksional Khusus Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan pendahuluan mahasiswa dapat: 1. Memahami ruang lingkup

I. PENGENALAN NATIONAL CENTRE FOR BIOTECHNOLOGY INFORMATION (NCBI)

Paramita Cahyaningrum Kuswandi* FMIPA UNY 2012

Pengantar Komputasi Modern

BAB I PENDAHULUAN. I.1. Latar Belakang

KARYA ILMIAH BIOINFORMATIKA MENJELMA MENJADI BISNIS BESAR

Aulia Dwita Pangestika A2A Fakultas Kesehatan Masyarakat. DNA dan RNA

BIOTEKNOLOGI. Struktur dan Komponen Sel

Dr. Dwi Suryanto Prof. Dr. Erman Munir Nunuk Priyani, M.Sc.

MAKALAH BIOLOGI PERBEDAAN ANTARA DNA dengan RNA

BAB II LANDASAN TEORI

KATAPENGANTAR. Pekanbaru, Desember2008. Penulis

Bimbingan Olimpiade SMA. Paramita Cahyaningrum Kuswandi ( FMIPA UNY 2012

Ciri-Ciri Organisme/ Mahkluk Hidup

Kehidupan. Senyawa kimia dalam jasad hidup Sintesis dan degradasi. 7 karakteristik kehidupan. Aspek kimia dalam tubuh - 2

BIO306. Prinsip Bioteknologi

MAKALAH BIOLOGI PERBEDAAN DNA DAN RNA

M A T E R I G E N E T I K

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA SILABI

Komponen Kimia penyusun Sel (Biologi) Ditulis pada September 27, 2012

Home -- Reproduksi Sel -- Hereditas -- Struktur & Ekspresi Gen. Regulasi Ekspresi Gen Teknologi DNA Rekombinan -- Genom Manusia GLOSSARY

Organisasi DNA dan kode genetik

STRUKTUR KIMIAWI MATERI GENETIK

BIOTEKNOLOGI PERTANIAN TEORI DASAR BIOTEKNOLOGI

REKAYASA GENETIKA. By: Ace Baehaki, S.Pi, M.Si

I. Tujuan Percobaan menentukan kadar protein yang terdapat dalam sampel dengan metode titrasi formol.

BIOKIMIA NUTRISI. : PENDAHULUAN (Haryati)

Kehidupan. Senyawa kimia dalam jasad hidup Sintesis dan degradasi. 7 karakteristik kehidupan

KISI KISI PENULISAN SOAL ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL TAHUN PELAJARAN 2009/2010

Ciri Khas Materi Genetik

2015 ISOLASI DAN AMPLIFIKASI GEN PARSIAL MELANOCORTIN - 1 RECEPTOR (MC1R) PADA IKAN GURAME

REKAYASA GENETIKA. Genetika. Rekayasa. Sukarti Moeljopawiro. Laboratorium Biokimia Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada

LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI MOLEKULER

BAB II KAJIAN PUSTAKA. 2.1 Studi Arkeologis dan Genetik Masyarakat Bali

Pengelompokan Bakteri Berdasarkan Alat Geraknya

Apa itu Biokimia? Definisi:

EKSPRESI GEN. Kuliah ke 5 Biologi molekuler Erlindha Gangga

Adalah asam nukleat yang mengandung informasi genetik yang terdapat dalam semua makluk hidup kecuali virus.

PERBEDAAN SEL EUKARIOTIK DAN PROKARIOTIK

Apa itu Biokimia? Definisi:

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Rizki Indah Permata Sari,2014

Silabus Olimpiade BOF XI Soal SMP

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL 28 SEPTEMBER 2015

ketebalan yang berbeda-beda dan kadang sangat sulit ditemukan dengan mikroskop. Namun, ada bukti secara kimiawi bahwa lamina inti benar-benar ada di

MATERI GENETIK. Oleh : TITTA NOVIANTI, S.Si., M. Biomed.

BAB IV APLIKASI MODEL HIDDEN MARKOV DISKRET PADA DNA

19/10/2016. The Central Dogma

SINTESIS PROTEIN. Yessy Andriani Siti Mawardah Tessa Devitya

Jurnal Pengabdian pada Masyarakat No. 52 Tahun 2011, ISSN:

DYNAMMIC PROGRAMMING DALAM MENENTUKAN ARTI URUTAN UNTAIAN GEN

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan teknologi informasi memberikan dampak yang cukup besar

Struktur. Ingat: basa nitrogen, gula pentosa, gugus fosfat

BAB II Tinjauan Pustaka

adalah proses DNA yang mengarahkan sintesis protein. ekspresi gen yang mengodekan protein mencakup dua tahap : transkripsi dan translasi.

Bioinformatika. Aplikasi Bioinformatika dalam Virologi

Struktur DNA dan Pengaruh Perubahannya

Polimerase DNA : enzim yang berfungsi mempolimerisasi nukleotidanukleotida. Ligase DNA : enzim yang berperan menyambung DNA utas lagging

KIMIA KEHIDUPAN, BIOLOGI SEL, GENETIKA, DAN BIOLOGI MOLEKULAR

APLIKASI BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG FARMASI APLIKASI BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG FARMASI

ANALISIS SK / KD. Indikator Pencapaian. 1. Membedakan pengertian. pertumbuhan dan perkembangan

RNA (Ribonucleic acid)

BAB I PENDAHULUAN. kerja dan kebutuhan lainnya. Sapi menghasilkan sekitar 50% (45-55%) kebutuhan

Kasus Penderita Diabetes

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA

BAB I PENDAHULUAN. Sapi Bali adalah sapi asli Indonesia yang berasal dari Banteng liar (Bibos

LEMBAR PENGESAHAN Laporan lengkap praktikum Genetika dan Biologi Molekuler dengan judul Isolasi DNA Bawang Bombay Dengan Cara Sederhana yang disusun o

SIFAT FISIK DAN KIMIA DNA NUNUK PRIYANI. Progran Studi Biologi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara PENDAHULUAN

Teori Abiogenesis Klasik

TINJAUAN MATA KULIAH

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM S I L A B U S

Ruang lingkup dan perkembangan bioteknologi tanah

Pengantar Bioinformatika. Hidayat Trimarsanto

DAFTAR ISI. KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii I. Pendahuluan...1 II. Tinjauan Pustaka...4 III. Kesimpulan...10 DAFTAR PUSTAKA...

Lampiran 2. Rubrik Penilaian Jawaban Esai Genetika. 1. Hubungan antara DNA, gen, dan kromosom:

BAB I PENDAHULUAN. Diabetes Mellitus (DM), atau lebih dikenal dengan istilah kencing manis,

Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat.

Modifikasi String dan Pattern untuk Mempercepat Pencocokan Rantai Asam Amino pada Rantai DNA

BAB XIII. SEKUENSING DNA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA SEKOLAH PASCASARJANA SATUAN ACARA PERKULIAHAN

Kromosom, gen,dna, sinthesis protein dan regulasi

Makalah Biokimia Komponen Penyusun Sel Tumbuhan NUKLEUS. Oleh :

BIOTEKNOLOGI. Perubahan Genetik, Replikasi DNA, dan Ekspresi Gen

BAB III. SUBSTANSI GENETIK

BIOTEKNOLOGI FARMASI. Evi Umayah Ulfa

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN ( G B P P ) (versi Selasa 1 Pebruari 2005)

BAB I PENDAHULUAN. secara luas. Selain memiliki peran yang sangat penting dalam bidang ekologi,

DNA DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik.

Identifikasi mikroba secara molekuler dengan metode NCBI (National Center for Biotechnology Information)

SIMULASI IDENTIFIKASI DAERAH CODING PADA DEOXYRIBONUCLEIC ACID DENGAN MENGGUNAKAN DISCRETE FOURIER TRANSFORM

Penerapan Model Markov Tersembunyi untuk Mengetahui Persentase Kecocokan dari Deoxyribonucleic Acid pada Pohon Filogenetik Ursidae (Beruang)

Deskripsi Mata KuliahCourse Subjects

BIOINFORMATIKA. Apa Itu Bioinformatika?

diregenerasikan menjadi tanaman utuh. Regenerasi tanaman dapat dilakukan baik secara orgnogenesis ataupun embriogenesis (Sticklen 1991; Zhong et al.

Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu

DNA FINGERPRINT. SPU MPKT B khusus untuk UI

REKAYASA GENETIKA DENGAN MIKROBTA

5 SINTESIS OBAT SECARA BIOLOGI

NUTRIGENOMIK. Titta Novianti

Transkripsi:

PS-S1 Jurusan Biologi, FMIPA, UNEJ (2017) PENGENALAN BIOINFORMATIKA Oleh: Syubbanul Wathon, S.Si., M.Si.

Pokok Bahasan Sejarah Bioinformatika Istilah-istilah biologi Pangkalan data Tools Bioinformatika

Sejarah Bioinformatika Munculnya ilmu bioinformatika pada tahun 1960 yang diawali dengan pembuatan pangkalan data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologi. Pihak yang sukses merintis pangkalan data protein yaitu AS Mulai pada tahun 1970, pangkalan data mulai dikerjakan bersama-sama, yang terdiri dari konsorsium Amerika Serikat dan Jerman di laboratorium Biologi Molekuler Eropa (European Molecular Biology Laboratory). Akhirnya pada tahun 1970 dan 1990 an terjadi ledakan jumlah sekuens DNA organisme. Pada tahun 1980 an, bioinformatika mengacu pada penerapan ilmu komputer (Perintis : Paulien Hogeweg)

Sejarah Bioinformatika Penemuan teknologi lainnya, yaitu jaringan internet mendukung perkembangan ilmu bioinformatika Para peneliti menghubungkan pangkalan data bioinformatika dengan jaringan internet sehingga dapat memudahkan peneliti lain dalam mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta memperoleh sekuens biologi sebagai bahan analisis Selain itu, adanya akses program-program aplikasi bioinformatika melalui internet semakin memudahkan ilmuwan dalam mengakses program-program tersebut. Kemajuan ilmu bioinformatika ini lebih didesak lagi oleh genome project yang dilaksanakan diseluruh dunia dan menghasilkan banyak informasi gen dari makhluk hidup tingkat rendah hingga mahkluk hidup tingkat tinggi.

Sejarah Bioinformatika Sebagai capaian yang progresif, pada tahun 2001, genom manusia yang terdiri dari 2,91 juta pasang basa telah selesai dibaca. Bahkan baru-baru ini, genom patogen Plamodium penyebab penyakit Malaria dan Anopheles sp. Yang berperan sebagai vektor malaria juga telah berhasil dibaca. Masih banyak gen-gen lain dari makhluk hidup yang telah selesai dibaca dan sedang proses pembacaan atau pengumpulan data Pengorganisasian data memastikan informasi biologis tersedia melalui pengawasan kualitas, pemeriksaan silang dan standarisasi untuk selanjutnya bisa diakses atau ditelusuri dengan cepat dan mudah.

Bioinformatika...??? Bioinformatika merupakan cabang ilmu yang mempelajari tentang penerapan teknik komputasi dalam bidang biologi. Bioinformatika merupakan paduan antara ilmu biologi, ilmu komputasional dan teknologi informasi Tujuannya untuk mengelola dan menganalisis informasi-informasi biologis yang dapat mempermudah kerja para peneliti-peneliti (ilmuwan) Selain bidang biologi, bioinformatika juga mencakup penerapan metode-metode matematika, biostatistika, kimia, fisika, kedokteran dan farmasi. Informasi biologis umumnya merupakan data sekuens DNA dan asam amino dan informasi lain yang berkaitan.

Pendahuluan Bioinformatika Ilmu bioinformatika berkembang karena munculnya ilmu lain yaitu bidang biologi molekuler dan teknologi informasi Perkembangan dan kemajuan ilmu bioinformatika sangat erat kaitannya dengan perkembangan ilmu biologi molekuler Salah satu konsep dalam bidang biologi molekular yang paling mendorong kemajuan ilmu bioinformatika adalah pemahaman manusia dalam bidang genomik yang terdapat dalam molekul DNA ataupun RNA. Bioinformatika hadir untuk membantu dalam pemecahan-pemecahan masalah yang muncul dalam ilmu biologi molekuler yang tak mampu terselesaikan dengan teknik analisis konvensional

Pendahuluan Bioinformatika Dasar pemikiran para biolog dan komputasionist bahwa semua gejala yang terjadi di alam dapat dibuat secara artifisial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut Agar pendekatan tersebut dapat terwujud, maka diperlukan data-data yang menjadi kunci penentu tindak dan tanduk gejala alam tersebut. Data-data tersebut berupa urutan nukleotida-nukleotida penyusun DNA ataupun penyusun RNA Bioinformatika berperan penting dalam management data-data dari dunia biologi, kedokteran dan farmasi modern Perangkat utama bioinformatika yaitu program software dan saluran internet

Latar Belakang Bioinformatika Latar belakang bioinformatika diawali dengan ledakan data (data booming/ data explosion) observasi biologi sebagai hasil yang dicapai dari kemajuan bioteknologi Salah satu contohnya adalah pertumbuhan pesat database DNA yang ada di Gene Bank Gene Bank merupakan pusat database utama yang menyimpan segala data biologi molekuler dari seluruh penjuru dunia Pengelola Gene Bank adalah badan khusus yang berada di AS, yaitu NCBI (National Center for Biotechnology Information). Data yang ada pada Gene Bank tersebut dapat diakses (open access) oleh seluruh peneliti di dunia.

Perkembangan Gene Bank 1982-2008

Perkembangan Bioinformatika Pengolahan data untuk mempelajari, memahami dan memanipulasi sandi/ kode genetik DNA didukung oleh perkembangan teknologi informasi (software dan hardware). Beberapa software sengaja dibuat untuk mendukung perkembangan bioinformatika Perusahaan besar yang bergerak di bidang bioteknologi AS (CELERA GENOMICS), mampu menganalisis informasi genetik dari genom manusia dengan analisis bioinformatika Adanya peran bioinformatika membuat project pembacaan sekuens genom manusia dapat dilakukan dalam waktu yang singkat (hanya beberapa tahun)

Istilah Istilah Biologi Biologi Molekular Sel DNA RNA Gen Molekul Protein Genom

Biologi Molekular Cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang kehidupan pada tingkatan molekul Biologi molekular mengkaji interaksi molekul dalam makhluk hidup, interaksi berbagai sistem dalam kesatuan sel, interaksi DNA, RNA dan sintesis protein (dogma genetik) dan regulasi ekspresi gen.

Sel Sel adalah satuan struktural terkecil dari suatu mahkluk hidup dan menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Segala proses metabolisme berawal dari satuan sel mahkluk hidup Sel dapat bertindak secara autonom jika seluruh kebutuhan hidup terpenuhi

Molekul Molekul merupakah kumpulan atom (setidaknya tersusun dua atom) yang terhubung dan brikatan dengan sangat kuat (ikatan kovalen) dalam rangkaian tertentu dan bermuatan netral serta cukup stabil

DNA Deoxyribonucleid Acid atau disebut juga Asam Deoksiribonukleat merupakan salah satu jenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Lokasi DNA di dalam sel terletak pada inti sel DNA berperan sebagai materi genetik, yang bermakna bahwa DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel

RNA Ribonucleid Acid atau disebut juga Asam Ribonukleat merupakan senyawa materi genetik yang memainkan peran utama dalam ekspresi gen. RNA menjadi perantara antara informasi yang dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein.

Gen Gen adalah unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Gen merupakan urutan DNA yang menyandi suatu protein, polipeptida atau seuntai RNA yang memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya. Gen juga bertugas untuk menentukan kapan, dimana, seberapa banyak suatu protein diproduksi Adanya perubahan pada suatu gen akan menyebabkan abnormalitas fungsi protein, pada gilirannya berkaitan erat dengan mekanisme timbulnya penyakit pada seseorang Analisis ekspresi gen menjadi sangat penting untuk mengetahui mekanisme timbulnya penyakit

Protein Protein merupakan senyawa organik yang kompleks dan umumnya memiliki massa molekul yang besar. Merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu dengan lainnya melalui ikatan peptida Komponen protein diantaranya adalah, karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan ada juga yang berupa sulfur dan juga fosfor Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel mahkluk hidup Kebanyak protein berupa enzim dan hormon

Sintesis Protein Sintesis protein merupakan proses pencetakan atau penerjemahan protein dalam sel Sifat enzim sebagai pengendali dan penumbuh karakter makhluk hidup ditentukan oleh jumlah jenis dan urutan asam amino yang menyusunnya Jenis dan urutan asam amino ditentuka oleh DNA Sintesis protein terdiri dari dua tahapan yaitu transkripsi dan translasi Trankripsi merupakan proses penyalinan informasi genetik yang ada pada DNA ke RNA Translasi merupakan proses pembacaan atau menerjemahan informasi genetik yang ada pada RNA menjadi urutan atau rangkayan asam amino (protein)

Genom Genom merupakan istilah keseluruhan bahan genetik yang membawa semua informasi pendukung kehidupan pada suatu mahkluk hidup, baik yang merupakan gen atau bukan Genom mencakup semua informasi genetik yang dibawa DNA, baik di inti sel (nukleus), mitokondria, maupun plastida Setiap spesies memiliki paket genom yang berbeda beda. Hal ini dapat dijelaskan karena perkawinan silang antara dua spesies sering menghasilkan keturunan yang mandul (steril). Kajian mengenai bahan genetik secara keseluruhan ini dikenal sebagai genomika (genomic)

Kariotipe Kromosom Manusia

Teknologi DNA Rekombinan Munculnya ilmu bioinformatika juga didukung dengan perkembangan teknologi DNA rekombinan Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuna baru dalam bidang rekayasa genetik yang dikenal dengan bioteknologi Evolusi bidang ilmu bioteknologi konvensional ke bioteknologi modern ditandai dengan capaian manusia dalam melakukan analisis DNA, sekuensing DNA dan manipulasi DNA

DNA Sekuensing DNA sekuensing merupakan teknik pembacaan urutan nukleotida penyusun DNA atau RNA Sebagian besar molekul DNA genom organisme telah diketahui berkat bantuan teknik DNA sekuencing Sebagai contoh, genom virus yang tersusun atas 5.000 nukleotida atau sekitar 11 gen telah berhasil dibaca seluruhnya pada tahun 1977 Tidak hanya itu, sekuens genom manusia yang terdiri sekitar 3 milyar nukleotida dari 100.000 telah mampu dipetakan dalam waktu 3 tahun saja.

Topik - Topik Bioinformatika Adapun topik dan informasi-informasi biologis yang dikerjakan diantaranya : Pengelolaan informasi biologis Pensejajaran sekuens DNA dan RNA (sequence alignment) Prediksi dan desain struktur sekunder RNA Prediksi dan desain struktur protein (2D dan 3D) Identifikasi dan karakterisasi protein Analisis biodiversitas dan filogenetik Analisis Fingerprint Analisis proteomik dan genomik Analisis ekspresi gen lainnya

See you next week...