ANALISIS JURNAL KOMPUTASI DALAM BIDANG BIOLOGI
JUDUL : APLIKASI BIOINFORMATIKA DALAM
VIROLOGI
OLEH : ANDI UTAMA
JUMLAH HALAMAN : 9 HALAMAN
DIANALISA OLEH :
ADELINE
FIANANDA (50412148)
PENDAHULUAN
Komputasi dapat diartikan sebagai
cara untuk menemukan suatu pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan
algoritma. Ilmu komputasi merupakan bidang ilmu yang mempunyai penyusunan model
matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk
menganalisis dan memecahkan masalah ilmu(sains). Pada analisis kali ini, akan
dibahas contoh impelementasi komputasi pada bidang biologi, yaitu
Bioinformatika. Bioinformatika dapat didefinisikan sebagai aplikasi dari alat
komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data
biologi.
ANALISIS
Benar adanya bahwa perkembangan ilmu
Biologi sangat dipengaruhi oleh perkembangan ilmu bioinformatika. Salah satunya
dalam bidang Virologi (ilmu virus). Sebelumnya, untuk mengklasifikasikan virus,
harus dilihat morfologi terlebih dahulu dengan menggunakan mikroskop electron yang
harganya relatif mahal sehingga tidak semua laboratorium dapat memilikinya.
Selain itu, pengisolasian virus dilakukan sendiri dan merupakan pekerjaan yang
sulit, karena banyak virus yang tidak dapat dikulturkan, apalagi diisolasi. Pada
penulisan jurnal ini dibahas mengenai aplikasi bioinformatika dalam dunia
Virologi, khususnya klasifikasi virus, penentuan tingkat mutase, prediksi
rekombinasi, serta prediksi bagian antigen pada permukaan virus.
Beberapa dasar pertimbangan dalam
pengklasifikasian virus adalah asam nukleat pembentuk genom-nya (DNA atau RNA),
bentuk simetri-nya, eksistensi selaput-nya (envelope), dan hal lain adalah
tempat berkembang biak virus tersebut. Dalam sejarah virologi, pertimbangan klasifikasi
mengalami perubahan.Dahulu tempat berkembangbiak dan bentuk penyakit yang
banyak digunakan, dan sekarang ditambah dengan berdasarkan genom virus
tersebut. Berdasarkan tipe genom inilah, virus dapat diklasifikasikan sederhana
menjadi dua kelompok, yaitu virus DNA dan virus RNA. Kedua virus ini dapat dikelompokan
lagi menjadi dua yaitu rantai tunggal (single strand) yang terdiri atas rantai
tunggal positif dan negative, dan juga rantai ganda (double strand).
Contoh
klasifikasi virus berdasarkan genom, yaitu virus hepatitis C (HCV)
diklasifikasikan kedalam family Flaviviridae bersama virus japanese
encephalitis (JEV) karena kemiripan struktur genomnya. Kedua virus ini memiliki
genom (+) ss RNA dan memiliki struktur genom yang berurutan dari 5’-UTR
(untranslated region), protein struktural (protein pembentuk tubuh virus) dan
protein nonstruktural (protein untuk replikasi virus). Peranan bioinformatika
dalam identifikasi serta klasifikasi virus ini adalah dengan adanya database
seperti GenBank, EMBL (European Molecular Biology Laboratory), dan DDBJ (DNA
Data Bank of Japan) yang berisikan data sekuen berbagai virus, kita bisa
membandingkan data sekuen virus yang kita miliki dengan data sekuen yang ada di
database. Bioinformatika juga menyediakan tool/software untuk menganalisa
kemiripan sekuen genom virus, seperti BLAST (Basic Local Alignment Search Tool).
Selain itu, bioinformatika juga berfungsi untuk menganalisa posisi sejauh mana
suatu virus berbeda dengan virus lainnya. Dengan menggunakan CLUSTAL W. Data
yang telah dianalisa dapat dilihat dengan menggunakan software “Tree View” yang
bisa didownload bebas dari berbagai situs.
Setelah
virus telah diklasifikasi, virus dianalisa sampai sejauh mana virus tersebut
mirip dengan yang ada dikelompoknya. Analisa ini digunakan karena virus selalu
bermutasi dalam proses perkembangbiakan, sehingga sama secara umum, namun untuk
nukleotidanya dapat berbeda. Apabila tingkat mutase gen lebih dari 5%, dapat
dikatakan secara umum bahwa virus terserbut tidak lagi termasuk dalam virus
asal dan menjadi kelompok baru yang terpisah. Peramgkat lunak yang digunakan
untuk analisa pada umumnya sama dengan yang digunakan pada analisa DNA,
diantaranya Sequencher (GeneCodes Corp.), SeqMan II (DNA STAR Inc.), Genetyx
(GENETYX Corp.), dan DNASIS (HITACHI Software).
Selain
bermutasi, dalam perkembangbiakannya virus juga melakukan rekombinasi
(penyilangan gen). Proses ini biasanya terjadi diantara virus yang dekat secara
genetika. Dengan rekombinasi ini, tidak hanya bisa menghindar dari serangan
antibodi dan obat, tetapi juga akan lebih stabil dan kuat sehingga bisa
bertahan dan bergenerasi di alam. Untuk mendeteksi rekombinasi virus digunakan
softwarer SimPlot. Dalam analisa ini diperlukan sekuen virus yang akan
dianalisa dan virus yang diduga menjadi lawan rekombinasi. Analisa dapat dilakukan
baik terhadap sekuen DNA maupun asam aminonya. Akan tetapi, dengan SimPlot ini
hanya bisa dianalisa sekuen yang panjangnya sama. Uji coba yang dilakukan salah
satunya adalah prediksi rekombinasi antara virus polio dan virus coxsackie A
(CAV), virus yang sama-sama termasuk ke dalam enterovirus cluster C. Dalam
contoh ini digunakan sekuen asam amino dari masing-masing protein virus, dan
virus polio penyebab wabah di Filipina. Setelah dilakukan percobaan, prediksi
terbukti benar. Disaat dibuat rekombinasi antara virus polio dan CAV pada
kawasan 2B, virus rekombinan antara virus polio dan CAV-11 atau CAV-17 dapat
berkembang biak dengan baik. Sebaliknya, virus rekombinan antara virus polio
dan CAV-13, CAV-18, atau CAV-21 tidak bisa berkembangbiak.
Bioinformatika
dapat juga digunakan untuk memprediksi bagian antigenik pada suatu virus.
Mengetahui bagian antigenic merupakan hal penting dalam Virologi, karena
berdasarkan data antigenik dapat mendesign obat, mengembangkan vaksin, dan lain
sebagainya. Untuk hal ini biasanya digunakan homology modelling, seperti yang digunakan
untuk kebanyakan protein. Karena bagian antigenik suatu virus biasanya terletak
pada permukaan virus, homology modelling dilakukan terhadap protein pembentuk
permukaan virus yang sudah diketahui bagian antigeniknya.
*SUMBER: download jurnal sumber
