Bioinformatika: Béda antara owahan

[[Gambar:Protein alignment.svg|thumb|420px|''[[#Panyejajaran sekuens|Sequence alignment]]''; salah siji aplikasi dhasar bioinformatika. [[Sekuens biologis]] kang dianalisis ing bab iki ya iku sekuens [[asamasem amino]] saka papat [[protéin]] [[hemoglobin]].]]

'''Bioinformatika''' ([[basa Inggris]]: ''bioinformatics'') iku ([[èlmu]] kang nyinaoni) panrapan tèhnik [[komputasi]]onal kanggo nglola lan nganalisis informasi [[biologi]]s. Babagan iki nyakup panrapan métodhe-métodhe [[matématika]], [[statistika]], lan [[informatika]] kanggo mecahaké masalah-masalah biologis, mligi kanthi migunakaké sekuens [[DNA]] lan [[asamasem amino]] sarta informasi kang ana kaitané. Conto topik utama babagan iki ngambah [[basis data]] kanggo ngemunah informasi biologis, panyejajaran sekuens (''sequence alignment''), prédiksi struktur kanggo ngramalaké wangun struktur [[protéin]] uga struktur sékundhèr [[RNA]], analisis [[filogenetika|filogenetik]], lan analisis èksprèsi [[gen]].

Kamajuan tèhnik [[biologi molekular]] kanggo ndungkap sekuens biologis saka [[protéin]] (wiwit awal [[1950]]-an) lan [[asamasem nukleat]] (wiwit 1960-an) miwiti mekaring basis data lan tèhnik analisis sekuens biologis. Basis data sekuens protéin wiwit dikembangaké taun [[1960]]-an ing [[Amérika Sarékat]], sauntara basis data sekuens DNA dikembangaké akir [[1970]]-an ing Amérika Sarékat lan [[Jerman]] (ing ''European Molecular Biology Laboratory'', Laboratorium Biologi Molekular [[Éropah]]). Panemon tèhnik [[sekuensing]] DNA kang luwih rikat ing tengah taun [[1970]]-an dadi landhesan dumadiné ledakan cacahé sekuens DNA kang kasil didungkapaké ing taun [[1980]]-an lan [[1990]]-an, dadi salah sawijining pambuka dalan kanggo proyèk-proyèk pandungkapan [[genom]], ngundhakaké kabutuhan marang panglolaan lan analisis sekuens, lan pungkasané njalari lairé bioinformatika.

Selaras kaliyan jinis informasi biologis kang disimpen, [[basis data]] sekuens biologis bisa arupa basis data primer kanggo nyimpen sekuens primer [[asamasem nukleat]] utawa [[protéin]], basis data sékundhèr kanggo nyimpen motif sekuens [[protéin]], lan basis data struktur kanggo nyimpen data struktur protéin utawa asamasem nukleat.

Basis data utama kanggo sekuens [[asamasem nukleat]] saiki ya iku [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html GenBank] (Amérika Sarékat), [http://www.ebi.ac.uk/embl/ EMBL] (Éropah), lan [http://www.ddbj.nig.ac.jp/ DDBJ] (''DNA Data Bank of Japan'', [[Jepang]]). Katelu basis data mau makarya bebarengan lan ijol-ijolan data saben dina kanggo njaga kawiyaran cakupan saben basis data. Sumber utama data sekuens asamasem nukleat ya iku submisi langsung saka periset individual, proyèk sekuensing [[genom]], lan pandaftaran [[paten]]. Isi saliyané sekuens asamasem nukleat, entri ing basis data sekuens asamasem nukleat lumrahé ngandhut informasi ngenani jinis asamasem nukleat ([[DNA]] utawa [[RNA]]), jeneng [[organisme]] sumber asamasem nukleat mau, lan pustaka kang ana kaitané karo sekuens asamasem nukleat mau.

[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/ '''BLAST'''] (''Basic Local Alignment Search Tool'') arupa perkakas bioinformatika kang gumandhéng raket karo panggunaan basis data sekuens biologis. Panlusuran BLAST (''BLAST search'') ing basis data sekuens mungelaké èlmuwan kanggo nggolèki sekuens asamasem nukleat uga protéin kang mèmper karo sekuens tinentu kang diduwèni. Bab iki migunani umpamané kanggo nemu [[gen]] sajenis ing sapérangan [[organisme]] utawa kanggo mriksa kaabsahan asil [[sekuensing]] uga kanggo mriksa fungsi gen asil sekuensing. [[Algoritma]] kang ndhasari makarya BLAST ya iku panyejajaran sekuens.

[http://www.rcsb.org/pdb/ PDB] (''Protein Data Bank'', Bank Data Protein) ya iku basis data tunggal kang nyimpen modhèl struktural telung dhimènsi [[protéin]] lan [[asamasem nukleat]] asil panemton eksperimental (kanthi [[kristalografi sinar-X]], [[spektroskopi NMR]] lan [[mikroskopi èlèktron]]). PDB nyimpen data struktur minangka [[koordinat telung dhimènsi]] kang nggambaraké posisi [[atom]]-atom ing njero protéin utawa asamasem nukleat.

Sacara kimia/fisika, wangun struktur [[protéin]] didungkap kanthi [[kristalografi sinar-X]] utawa kanthi [[spektroskopi NMR]], nanging rong métodhe iki banget ngentèkaké wektu lan rélatif larang. Sauntara iku, métodhe [[sekuensing]] protéin rélatif luwih gampang ndungkap [[sekuens]] [[asamasem amino]] protéin. Prédhiksi struktur protéin ngupaya ngramalaké struktur telung dhimènsi protéin dhedhasar sekuens asamasem aminoné (kanthi tembung liya, ngramalaké struktur tersier lan struktur sékundhèr dhedhasar struktur primer protéin). Lumrahé, métodhe prédhiksi struktur protéin kang ana saiki bisa dikategoriaké dadi rong golongan, ya iku métodhe pamodhèlan protéin komparatif lan métodhe pamodhèlan ''de novo''.

'''Pamodhèlan protéin komparatif''' (''comparative protéin modelling'') ngramalaké struktur sawijining protéin dhedhasar struktur protéin liya kang wis dingertèni. Salah siji panrapan métodhe iki ya iku '''pamodhèlan homologi''' (''homology modelling''), ya iku prédhiksi struktur tersier protéin dhedhasar pepadhan struktur primer protéin. Pamodhèlan homologi didhasaraké ing [[téyori]] yèn rong protéin kang [[homolog]] duwé struktur kang mèmper banget siji lan sijiné. Ing métodhe iki, struktur sawijining protéin (ingaran protéin target) ditemtokaké dhedhasar struktur protéin liya (protéin templat) kang wis dingertèni lan duwé kamèmperan sekuens karo protéin target mau. Saliyané iku, panrapan liya pamodhèlan komparatif ya iku '''''protéin threading''''' kang didhasaraké ing kamèmperan struktur tanpa kamèmperan sekuens primèr. Latar wingking ''protéin threading'' ya iku struktur protéin luwih dikonservasi tinimbang sekuens protéin suwéné évolusi; laladan-laladan kang wigati kanggo fungsi protéin dipertahankan strukturé. Ing pandekatan iki, struktur kang paling kompatibel kanggo sawijining sekuens asamasem amino dipilih saka kabèh jinis struktur telung dhimènsi protéin kang ana. Métodhe-métodhe kang kagolong ing ''protéin threading'' ngupaya nemtokaké tingkat kompatibilitas mau.