Kamis, 08 April 2010

Bioinformatika

Bioinformatika merupakan ilmu terapan yang lahir dari perkembangan teknologi informasi dibidang molekular. Pembahasan dibidang bioinformatik ini tidak terlepas dari perkembangan biologi molekular modern, salah satunya peningkatan pemahaman manusia dalam bidang genomic yang terdapat dalam molekul DNA.
Kemampuan untuk memahami dan memanipulasi kode genetik DNA ini sangat didukung oleh teknologi informasi melalui perkembangan hardware dan soffware. Baik pihak pabrikan sofware dan harware maupun pihak ketiga dalam produksi perangkat lunak. Salah satu contohnya dapat dilihat pada upaya Celera Genomics, perusahaan bioteknologi Amerika Serikat yang melakukan pembacaan sekuen genom manusia yang secara maksimal memanfaatkan teknologi informasi sehingga bisa melakukan pekerjaannya dalam waktu yang singkat (hanya beberapa tahun).
Perkembangan teknologi DNA rekombinan memainkan peranan penting dalam lahirnya bioinformatika. Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuan baru dalam rekayasa genetika organisme yang dikenala bioteknologi. Perkembangan bioteknologi dari bioteknologi tradisional ke bioteknologi modren salah satunya ditandainya dengan kemampuan manusia dalam melakukan analisis DNA organisme, sekuensing DNA dan manipulasi DNA.
Sekuensing DNA satu organisme, misalnya suatu virus memiliki kurang lebih 5.000 nukleotida atau molekul DNA atau sekitar 11 gen, yang telah berhasil dibaca secara menyeluruh pada tahun 1977. Kemudia Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3 milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3 tahun, walaupun semua ini belum terlalu lengkap. Saat ini terdapat milyaran data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan tahun 1982.
Bioinformatika ialah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasi untuk mengelola dan menganalisis informasi hayati. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologi, terutama yang terkait dengan penggunaan sekuens DNA dan asam amino. Contoh topik utama bidang ini meliputi pangkalan data untuk mengelola informasi hayati, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan struktur protein atau pun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
Bioinformatika pertamakali dikemukakan pada pertengahan 1980an untuk mengacu kepada penerapan ilmu komputer dalam bidang biologi. Meskipun demikian, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika seperti pembuatan pangkalan data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologi telah dilakukan sejak tahun 1960an.
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).
Penemuan teknik sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang dapat diungkapkan pada 1980an dan 1990an. Hal ini menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan genom, yang meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada akhirnya menyebabkan lahirnya bioinformatika.
Perkembangan jaringan internet juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Pangkalan data bioinformatika yang terhubungkan melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta memperoleh sekuens biologi sebagai bahan analisis. Selain itu, penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengakses program-program tersebut dan kemudian memudahkan pengembangannya.
Pangkalan Data sekuens biologi dapat berupa pangkalan data primer untuk menyimpan sekuens primer asam nukleat dan protein, pangkalan data sekunder untuk menyimpan motif sekuens protein, dan pangkalan data struktur untuk menyimpan data struktur protein dan asam nukleat.
Pangkalan data utama untuk sekuens asam nukleat saat ini adalah GenBank (Amerika Serikat), EMBL (the European Molecular Biology Laboratory, Eropa), dan DDBJ (DNA Data Bank of Japan, Jepang). Ketiga pangkalan data tersebut bekerja sama dan bertukar data secara harian untuk menjaga keluasan cakupan masing-masing pangkalan data. Sumber utama data sekuens asam nukleat adalah submisi (pengumpulan) langsung dari peneliti individual, proyek sekuensing genom, dan pendaftaran paten. Selain berisi sekuens asam nukleat, entri dalam pangkalan data sekuens asam nukleat pada umumnya mengandung informasi tentang jenis asam nukleat (DNA atau RNA), nama organisme sumber asam nukleat tersebut, dan segala sesuatu yang berkaitan dengan sekuens asam nukleat tersebut.
Selain asam nukleat, beberapa contoh pangkalan data penting yang menyimpan sekuens primer protein adalah PIR (Protein Information Resource, Amerika Serikat), Swiss-Prot (Eropa), dan TrEMBL (Eropa). Ketiga pangkalan data tersebut telah digabungkan dalam UniProt, yang didanai terutama oleh Amerika Serikat. Entri dalam UniProt mengandung informasi tentang sekuens protein, nama organisme sumber protein, pustaka yang berkaitan, dan komentar yang pada umumnya berisi penjelasan mengenai fungsi protein 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.
PDB (Protein Data Bank, Bank Data Protein) ialah pangkalan data tunggal yang menyimpan model struktur tiga dimensi protein dan asam nukleat hasil penentuan eksperimental (dengan kristalografi sinar-X, spektroskopi NMR, dan mikroskopi elektron). PDB menyimpan data struktur sebagai koordinat tiga dimensi yang menggambarkan posisi atom-atom dalam protein atau pun asam nukleat.

Minyak Goreng = Kolesterol tinggi ??

Minyak goreng maksimal dipakai dua kali

Menyantap aneka gorengan untuk kudapan sore hari memang nikmat. Kalau malas menggoreng sendiri, mencari penjaja gorengan di Solo juga bukan perkara sulit. Cukup berjalan ke ujung jalan, sudah tampak penjaja gorengan mangkal.

Sayangnya, kenikmatan gorengan tak selalu berbanding lurus dengan risiko kesehatan yang harus ditanggung. Lidah boleh saja terpuaskan, tapi kadar kolesterol dalam darah nyatanya tak mau kompromi. Gorengan pun jadi kambing hitam saat kadar kolesterol meningkat.

Peningkatan kadar kolesterol terjadi lantaran gorengan mengandung banyak lemak jenuh. Lemak ini mudah teroksidasi menjadi radikal bebas dan mengakibatkan peningkatan LDL serta mendorong aterosklerosis.

Lemak jenuh sangat mungkin terjadi akibat proses penggorengan. Apalagi bila minyak yang digunakan dipakai berulang-ulang. Untuk meminimalisasi risiko itu, pemakaian minyak goreng maksimal dua kali. Kalau ingin lebih aman, lanjut dia, sebaiknya gunakan minyak dari jagung. Harganya memang lebih mahal, tapi risiko gangguan kesehatan jadi lebih kecil.

Lebih baik lagi bila Anda mulai membiasakan diri menyantap makanan yang diolah dengan cara dikukus atau direbus. Cara itu lebih sehat karena bahan makanan tak mengalami proses oksidasi penghasil radikal bebas. Selain banyak ditemukan pada gorengan, lemak jenuh juga banyak terkandung pada margarin, sejumlah produk susu dan makanan daging olahan seperti sosis dan kornet,
Asupan suplemen antioksidan atau penambahan makanan yang banyak mengandung antioksidan, konon juga disarankan sebagai bentuk pencegahan peningkatan kadar kolesterol. Logikanya sederhana, senyawa antioksidan dari suplemen atau makanan semacam sayur dan buah, ampuh menangkal perkembangan radikal bebas dalam tubuh.

Apabila radikal bebas lenyap, maka risiko gangguan kesehatan seperti peningkatan kadar kolesterol atau penyakit lainnya pun lebih kecil. Asupan suplemen vitamin C dan vitamin E juga bisa jadi pilihan untuk menjaga kadar kolesterol, selain baik pula untuk kulit,

Kolesterol Baik ??!!

Kolesterol; ada yang baik, ada yang jahat

Hati-hati jangan terlalu banyak makan gorengan, nanti kolesterolnya tinggi lo,” begitu seru seorang rekan mengingatkan. Penyakit yang kerap diidentikkan dengan makanan berlemak ini memang cukup familier di masyarakat. Popularitasnya bahkan setara dengan dua penyakit gangguan metabolik lain seperti hipertensi dan diabetes melitus (DM).
Sayang, walau telinga sudah tak asing dengan kata ini, tetap saja tak banyak orang yang memahami apa sebenarnya kolesterol dan bagaimana mengendalikannya. Suka atau tidak, tubuh kita membutuhkan kolesterol untuk banyak hal. Mulai dari pembentukan hormon, proses pertumbuhan hingga pembentukan membran sel dalam tubuh. Dan seperti komponen lemak lainnya, kolesterol juga diperlukan sebagai cadangan makanan terbesar.

Tanpa lemak, manusia bisa merasa cepat lelah saat beraktivitas. Pada kondisi normal, tubuh dapat berlaku cerdas dengan menyintesis kolesterol untuk memenuhi kebutuhannya. Namun, seiring dengan makin meluasnya gaya hidup serba instan yang dianut sebagian besar masyarakat di perkotaan, kadar kolesterol pun mulai tidak proporsional.
Secara garis besar, kolesterol terbagi menjadi dua, yaitu low density lipoprotein (LDL) yang sering dikenal sebagai kolesterol jahat serta high density lipoprotein (HDL) alias kolesterol baik. Meski masih bersaudara, LDL dan HDL memiliki peran dan sifat yang sangat berbeda.

LDL bersifat ringan, sehingga mengambang di aliran darah. Tugasnya, membawa lemak yang dibutuhkan tubuh dari hati menuju ke bagian-bagian tubuh yang memerlukan seperti sel otot jantung, otak dan lain sebagainya. Selama perjalanan membawa lemak melalui pembuluh darah, LDL tak sungkan meninggalkan sampah berupa kelebihan lemak pada dinding-dinding pembuluh darah.
Sementara itu, HDL yang bersifat lebih berat, berfungsi membersihkan dinding pembuluh darah dari kelebihan lemak dan membawanya kembali ke hati. Kelebihan lemak itu lantas dipecah dan dibuang ke kantung empedu. Bila diibaratkan, LDL seperti pembuang sampah di jalan, sementara HDL sebagai tukang sapu.
Sampah lemak

Dalam kondisi tertentu, entah lantaran gaya hidup tidak sehat atau lantaran komplikasi penyakit tertentu, rasio jumlah LDL tak seimbang dengan jumlah HDL. Alhasil, sampah lemak yang menempel di dinding pembuluh darah tak seluruhnya bisa dibersihkan oleh HDL.

Tumpukan lemak di pembuluh darah itu lantas mengeras dan membentuk plak. Cerita selanjutnya bisa ditebak, tumpukan lemak pada dinding pembuluh darah itu mengakibatkan pembuluh darah kehilangan elastisitasnya, kondisi ini disebut aterosklerosis.

Tumpukan lemak di dinding pembuluh darah juga menghambat aliran darah sehingga tekanan darah meningkat. Lebih berbahaya lagi bila salah satu tumpukan lemak terlepas dan menyumbat aliran darah, akibatnya ada organ yang tidak mendapat pasokan darah.

Pembuluh darah yang terblokade otomatis menyebabkan tekanan darah meningkat. Kalau sudah melewati ambang toleransi, pembuluh darah bisa pecah. Apabila kondisi tersebut terjadi pada pembuluh darah di otak, maka pasien bakal langsung terserang stroke. Sementara apabila terjadi pada pembuluh jantung, pasien berpotensi terkena serangan jantung.
Cukup menakutkan bukan? Satu hal lagi, seperti karakter dua penyakit metabolik lainnya, yaitu hipertensi dan DM, maka kadar kolesterol tinggi atau hiperkolesterol sering kali tak menampakkan gejala apapun. Untuk itu pemeriksaan kolesterol secara rutin amat disarankan. Apalagi, tambah Tatuk, tren pasien hiperkolesterol sudah bergeser.

Di masa lalu, kolesterol boleh dibilang sebagai gangguan kesehatan pada orang lanjut usia. Namun, seiring meluasnya penganut gaya hidup serba instan, maka kini orang berusia muda pun punya potensi terkena hiperkolesterol. Hobi makan makanan berlemak dan gorengan, ditambah malas berolahraga dan perokok mempertinggi faktor risiko peningkatan LDL.

IQ Perokok lebih rendah !!

IQ perokok lebih rendah dari non-perokok


Tel Aviv–Efek buruk rokok tidak hanya memengaruhi kualitas kesehatan, tetapi juga kecerdasan. Studi terbaru di Israel mengindikasikan, para perokok memiliki IQ lebih rendah ketimbang non-perokok. Intelegensia pun akan menurun seiring dengan semakin seringnya seseorang menghisap rokok.

Seperti dilaporkan jurnal Addiction edisi terbaru, suatu riset terhadap pria berusia 18-21 tahun menunjukkan bahwa perokok memiliki IQ rata-rata 94 atau tujuh poin lebih rendah ketimbang non-perokok (101). Skor IQ pada populasi pria muda sehat tercatat antara 84- 116. Tetapi pada mereka yang merokok lebih dari satu bungkus per hari, IQ-nya berkisar tak jauh dari 90.

Dalam penelitian ini, para ahli mengumpulkan data lebih dari 20.000 pria sehat pada masa sebelum, selama dan setelah mengikuti wajib militer. Sekitar 28 persen responden menghisap satu atau lebih rokok setiap hari, tiga persen lainnya adalah mantan pecandu rokok, sedangkan 68 persen sisanya mengaku tak pernah merokok.

“Dalam kesehatan, secara umum kami berpikir bahwa para perokok cenderung hidup di lingkungan yang sulit atau kurang mendapat pendidikan di sekolah yang baik. Tetapi, karena studi ini melibatkan subyek dengan latar belakang sosial beragam, kami mencoret pertimbangan status sosial-ekonomi sebagai faktor utama,” ungkap Professor Mark Weiser, dari Tel Aviv University’s Department of Psychiatry.

Peneliti juga mengukur pengaruh rokok pada pasangan kembar. Pada kasus di mana salah satu dari pasangannya merokok, pasangan yang tidak merokok mencatat rata-rata IQ yang lebih tinggi. “Orang dengan rata-rata level IQ rendah cenderung memiliki skill pengambilan keputusan yang lebih buruk ketika dikaitkan dengan problem kesehatan mereka. Orang dengan IQ rendah juga bukan hanya rentan terhadap kecanduan. Orang-orang ini juga cenderung mudah mengalami obesitas, masalah nutrisi dan narkoba,” tandas Prof Weiser.