Biologi sistem

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Loncat ke navigasi Loncat ke pencarian

Biologi sistem merupakan penggabungan dari beberapa cabang ilmu, seperti genomik (genomics), biokimia, dan biologi molekuler. Ilmu biologi sistem bertujuan untuk mendapatkan pemahaman yang menyeluruh (holistik) terhadap makhluk hidup sebagai kesatuan sistem. Beberapa strategi yang dipilih dalam biologi sistem antara lain adalah pengukuran kuantitatif komponen seluler dalam tingkat mRNA, protein, dan metabolit, pengembangan model matematika yang menggabungkan pemahaman biokimia dengan data-data yang dihasilkan oleh eksperimen dengan hasil data bervolume tinggi, aplikasi mikroorganisme. Karena yang dianalisis merupakan data bervolume tinggi, dibutuhkan semacam perangkat mutakhir untuk mengolah, menganalisis, memvisualisasi, dan mensimulasikan data tersebut. Oleh karena itu, pengembangan ilmu bioinformatika berperan.[1]

Perangkat lunak[sunting | sunting sumber]

Systems Biology Markup Language[sunting | sunting sumber]

Untuk memudahkan analisis, evaluasi, dan penyebaran data-data eksperimen yang kompleks, dibutuhkan suatu standar informasi. System Biology Markup Language (SBML) adalah suatu format standar untuk merepresentasikan model reaksi biokimia dan jejaring regulasinya dalam bentuk formal, kualitatif, maupun kuantitatif. Format ini telah diadopsi oleh lebih dari 180 peranti lunak yang terkait dengan pemodelan informasi biologi.[1][2]

Sistems Biology Workbench[sunting | sunting sumber]

Sistems Biology Workbench (SWB) adalah sebuah kerangka peranti lunak (framework software) yang berisi bermacam-macam tools biologi sistematik. Tools ini dapat berupa tools untuk membangun, menyunting, dan melihat jejaring biokimia, tools untuk simulasi, dan tools untuk melakukan impor terjemaham dari hasil pemodelan. Peranti lunak ini dapat dipakai untuk menerjemahkan satu komponen biologi sistematik ke komponen lainnya. Dengan adanya perangkat ini, ilmuwan tidak perlu lagi menggunakan berbagai peranti lunak untuk pemodelan, analisis, visualiasi, dan analisis data biologi sistematik.[1][3]

CellDesigner[sunting | sunting sumber]

CellDesigner adalah program berbasis Java yang dapat dipakai untuk membangun dan menyunting jejaring biokimia. Versi CellDesigner terkini telah memperbolehkan melakukan import model dalam format SBML dan mendukung penampilan jejaring biokimia yang didasarkan oleh bahasa diagram proses yang didefinisikan oleh SBGN. Dengan CellDesigner, model dapat dismulasikan dengan tools simulator yang tersedia, atau dengan tools simulator eksternal, seperti yang disediakan oleh SWB.[1][4]

COPASI[sunting | sunting sumber]

COPASI adalah simulator model independen yang bekerja untuk file yang terkode dalam format SBML. COPASI mampu mensimulasikan model yang didasarkan pada Ordinary Differential Equation (ODESs) dan model stokastik mengunakan algoritme Gillespie. COPASI menyediakan perangkat untuk analisis visual data simulasi dan juga mampu menjalanankan analisis kontrol metabolisme pada keadaan steady state.[1][5]

Data primer biologi molekular[sunting | sunting sumber]

Sampai saat ini, salah satu pencapaian pengembangan ilmu bioinformatika yang paling penting adalah tersusunnya basis data biologi molekuler skala besar. Basis data primer seperti GenBank atau Protein Data Bank sangat berkontribusi dalam membantu riset-riset dalam bidang biologi sistematik untuk berkembang.[1] Salah satu bentuk aplikasinya dalam penelitian biologi sistematik adalah konstruksi jalur metabolik Ralstonia eutropha H16 untuk memahai jejaring metabolik sampai tingkat sistem dengan mengkombinasikan informasi dari basis data. literatur, dan eksperiimen.[6]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ a b c d e f Likić V a, McConville MJ, Lithgow T, Bacic A. 2010. Systems biology: the next frontier for bioinformatics. Adv. Bioinformatics: 1-10.
  2. ^ Hucka M, Finney A, Bornstein BJ, Keating SM, Shapiro BE, Matthews J, Kovitz BL, Schilstra MJ, Funahashi A, Doyle JC, et al. 2004. Evolving a lingua franca and associated software infrastructure for computational systems biology : the Systems Biology Markup Language (SBML) project. Syst. Biol. 1: 41-53.
  3. ^ Sauro HM, Hucka M, Finney A, Wellock C, Bolouri H, Doyle J, Kitano H. 2003. Next generation simulation tools: the Systems Biology Workbench and BioSPICE integration. OMICS 7:355–72.
  4. ^ Funahashi A, Morohashi M, Kitano H, Kitano H, Tanimura N, Kitano H, Kitano H, Morohashi M. 2003. CellDesigner : a process diagram editor for gene-regulatory and biochemical network. Biosilico 1:159–162.
  5. ^ Sahle S, Gauges R, Kummer U, Lee C, Mendes P, Tech V. 2006. Simulation of Biochemical Networks Using COPASI - A Complex Pathway Simulator. Di dalam: Perrone LF, Wieland FP, Liu J, Lawson BG, Nicol DM, and Fujimoto RM. 2006. Proceedings of the 2006 Winter Simulation Conference: 1698-1706.
  6. ^ Park JM, Kim TY, Lee SY. 2011. Genome-scale reconstruction and in silico analysis of the Ralstonia eutropha H16 for polyhydroxyalkanoate synthesis, lithoautotrophic growth, and 2-methyl citric acid production. BMC Syst. Biol. 5:101.