Biologi sistem adalah penggabungan dari beberapa cabang ilmu, seperti genomik, 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

Systems Biology Markup Language

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

Sistems Biology Workbench (SWB) adalah sebuah kerangka perangkat lunak yang berisi bermacam-macam peralatan biologi sistematik. Peralatan ini dapat berupa peralatan untuk membangun, menyunting, dan melihat jejaring biokimia, peralatan untuk simulasi, dan peralatan untuk melakukan impor terjemahan 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

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

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

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

  1. ^ a b c d e f Likić V a, McConville MJ, Lithgow T, Bacic A. 2010. Systems biology: the next frontier for bioinformatics Diarsipkan 2014-03-29 di Wayback Machine.. 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 Diarsipkan 2014-03-29 di Wayback Machine.. 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 Diarsipkan 2014-03-29 di Wayback Machine.. 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 Diarsipkan 2014-04-07 di Wayback Machine.. 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 Diarsipkan 2015-04-22 di Wayback Machine.. 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 Diarsipkan 2014-03-29 di Wayback Machine.. BMC Syst. Biol. 5:101.
Kategori