Bioinformatika

Bioinformatika adalah ilmu yang mempelajarai penerapan teknik komputasional untuk mengolah informasi biologis. Ilmu ini mencakupin penerapan metode - metode matematika, statistika, dan informatika dalam memecahkan masalah biologis, terutama menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya.

Sejarah Bioinformatika

Bioinformatika dikemukakan pada tahun 1980-an, dimana pada masa itu komputer mulai digunakan dalam analisis yang bersifat biologis, tetapi, bioinformatika sudah diterapkan sejak tahun 1960-an. Bioinformatika pertama digunakan untuk mengungkap sekuens biologis pada protein.

Kemajuan teknik biologi molekuler dalam mengungkap sekuens biologi protein (sejak awal 1950an) dan asam nukleat (sejak 1960an) mengawali perkembangan pangkalan data dan teknik analisis sekuens biologi. Pangkalan data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960an di Amerika Serikat, sementara pangkalan data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970an di Amerika Serikat dan Jerman pada Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (European Molecular Biology Laboratory).

Penerapan Bioinformatika

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. McDonald dari Indiana University School of Medicine pada tahun 1972 [5]. McDonald pertama kali mengaplikasikan EMR pada 33 orang pasien penyakit gula (diabetes). Sekarang EMR ini telah diaplikasikan pada berbagai penyakit. Data yang disimpan meliputi data analisa diagnosa laboratorium, hasil konsultasi dan saran, foto ronsen, ukuran detak jantung, dll. Dengan data ini dokter akan bisa menentukan obat yang sesuai dengan kondisi pasien tertentu. Lebih jauh lagi, dengan dibacanya genom manusia, akan memungkinkan untuk mengetahui penyakit genetik seseorang, sehingga personal care terhadap pasien menjadi lebih akurat. 

2. Penyejajaran Sekuens

 
adalah 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. Baris sekuens dalam suatu alignment diberi sisipan (umumnya dengan tanda "–") sedemikian rupa sehingga kolom-kolomnya memuat karakter yang identik atau sama di antara sekuens-sekuens tersebut.

Perangkat bioinformatika yang berkaitan erat dengan penggunaan pangkalan data sekuens Biologi ialah BLAST (Basic Local Alignment Search Tool). Penelusuran BLAST (BLAST search) pada pangkalan data sekuens memungkinkan ilmuwan untuk mencari sekuens baik asam nukleat maupun protein yang mirip dengan sekuens tertentu yang dimilikinya. Hal ini berguna misalnya untuk menemukan gen sejenis pada beberapa organisme atau untuk memeriksa keabsahan hasil sekuensing atau untuk memeriksa fungsi gen hasil sekuensing. Algoritma yang mendasari kerja BLAST adalah penyejajaran sekuens.

Perkembangan Komputer Generasi Pertama Sampai Generasi Kelima

Pada penulisan kali ini saya akan membahas tentang perkembangan komputer generasi pertama sampai komputer generasi kelima. Sebelum saya memberitahukan tentang kembangan komputer itu sendiri, saya akan membahas sedikit tentang apa yang dimaksud dengan komputer. Komputer itu adalah sebuah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut perintah yang telah dirumuskan, secara luas komputer diartikan sebagai suatu alat elektronik yang terdiri dari beberapa kompunen, yang dapat bekerja sama antara komponen satu dengan komponen yang lain untuk menghasilkan suatu infomasi. Saat ini komputer sangatlah cangih maka dari itu mari kita lihat bagaimana berkembangan komputer itu.

Generasi Pertama

Komputer generasi pertama merupakan awal mula terjadinya komputer, komputer generasi ini sangat sederhana dan belum terlalu kompleks. Komputer generasi ini belum dapat memproses masalah-masalah yang rumit.

Komputer generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki suatu kode biner yang berbeda dan dikenal dengan "bahasa mesin". Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Komputer generasi ini menggunakan tube vacum dan silinder magnetik untuk menyimpan data.

Generasi Kedua

Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat memengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis. Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer.

bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia.

Contoh komputer pada generasi kedua adalah DEC PDP-8, IBM 700, dan IBM 7094.

Generasi Ketiga

Walaupun transitor mengungguli vacum tube, tetapi transistor menghasilkan panas yang cukup besar dan dapat menyebabkan kerusakan internal komputer. Maka dari itu pada generasi ini komputer menggunakan IC ( Integrated Circuit). IC mengkombinasikan banyak komponen-komponen ke dalam satu chip tunggal yang disebut semikonduktor, sehingga komputer menjadi kecil karena komponen-komponen dipadatkan dalam chip. komputer generasi ketiga penyimpana memorinya lebih besar dan diletakkan diluar (eksternal). Penggunaan listriknya lebih hemat dibandingkan komputer generasi sebelumnya.

komputer generasi ketiga adalah Apple II, PC, dan NEC PC.

Generasi Keempat

Komputer generasi keempat masih menggunakan IC/chip untuk pengolahan dan penyimpanan data. Komputer generasi ini lebih maju karena di dalamnya terdapat beratus ribu komponen transistor. Proses pembuatan IC komputer generasi ini dinamakan pengintegrasian dalam skala yang sangat besar.

Teknologi IC komputer generasi ini yang membedakan antara komputer mikro dan komputer mini serta main frame. Beberapa teknologi IC pada generasi ini adalah Prosesor 6086, 80286, 80386, 80486, Pentium I, Celeron, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Dual Core, dan Core to Duo. Generasi ini juga mewujudkan satu kelas komputer yang disebut komputer super.

Generasi Kelima

komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih sangat muda. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001: Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence atau AI), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.

Komputer generasi ini juga mempunyai memori yang besar. Komputer impian ini diperkirakan akan mempunyai kepandaian tersendiri atau dapat membuat keputusan sendiri. Sifat luar biasa komputer ini disebut sebagai kecerdasan buatan.

Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.