Artikel NCBI

Pengantar

Perkembangan jaman yang semakin pesat menuntut setiap individu untuk dapat bekerja dengan cepat dan tepat, supaya tidak tertinggal oleh kemajuan jaman. Hal ini yang mendasari manusia dituntut untuk mendapatkan informasi yang efisen dan praktis. Tuntutan semacam itu, kini mewabah kedalam dunia perikanan khususnya perikanan budidaya. Perikanan budidaya kini sangat membutuhkan informasi yang cepat dan akurat untuk menangani serangan berbagai penyakit yang menyerang organisme budidaya. Serangan penyakit ini dikarenakan over capacity atau penerapan budidaya super intensif yang tidak dibarengi dengan penanggulangan dampak negatifnya, sehingga dampak lingkungan sekitar wilayah budidaya yang semakin lama semakin menurun.

Lingkungan budidaya yang semakin menurun dapat melahirkan bakteri patogen baru bahkan virus yang nantinya dapat menyerang organisme budidaya itu sendiri. Bila hal tersebut terjadi maka akan menjadi suatu musibah bagi pelaku budidaya, karena obat atau vaksin untuk mengatasi penyakit tersebut belum diketahui. Salah satu solusi untuk mengetahui jenis penyakit apa yang menyerang organisme budidaya yaitu dengan test PCR (Polymerase Chain Reaction). Test PCR dapat mengetahui jenis penyakit dengan cara memperbanyak sekuen DNA dan RNA dari sampel yang diamati. Setelah diketahui susunan DNA dari sampel itu kemudian dicocokan kedalam database yang terdapat dalam NCBI (National Centre for Biotechnology Information) untuk mengetahui jenis dari bakteri atau virus yang menyerang organisme budidaya. Penerapan PCR dengan NCBI termasuk dalam bioinformatika.

Bioinformatika adalah (ilmu yang mempelajari) penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topik utama bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen. Sedangkan NCBI (National Centre for Biotechnology Information) merupakan server yang memuat data base tentang informasi kesehatan dan bioteknologi. Data base terus menerus di update sesuai dengan penemuan-penemuan terkini yang menyangkut DNA, Protein, Senyawa aktif dan taksonomi. NCBI merupakan salah satu bank data gen, protein dan literature khususnya dibidang kesehatan yang terlengkap dan diacu oleh para peneliti di dunia.

Tujuan

Tujuan dibuatnya artikel ini supaya pembaca lebih mengetahui manfaat dan cara penggunaan atau aplikasi NCBI.

Peran database NCBI bisa mendukung penelitian

NCBI (National Centre for Biotechnology Information) merupakan suatu institusi yang konsen sebagai sumber informasi perkembangan biologi molekuler. NCBI membuat database yang dapat diakses oleh publik, merangsang riset biologi terkomputasi, mengembangkan software penganalisis data genome, dan menyebarkan informasi biomedical yang kesemuanya diharapkan mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang proses-proses molekuler yang mempengaruhi manusia dan kesehatannya.

Situs akses NCBI : www.ncbi.nlm.nih.gov. Beberapa menu yang disediakan oleh NCBI yang populer antara lain BLAST, Pubmed, Pubmed central, Gene, Genome, Nucleotide, Protein dan SNP.

Salah satu tools yang tersedia dalam situs NCBI ini adalah BLAST.

BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) merupakan suatu alat pencari yang dapat menyesuaikan dan mencari sekuen yang mirip dengan sekuen meragukan yang kita miliki melalui perbandingan sekuen melalui GenBank DNA database dalam waktu singkat.
Ada 5 program utama dalam BLAST, yaitu :

1. nucleotide blast (blastn) : membandingkan suatu sekuen nukleotida yang kita miliki dengan database sekuen nukleotida

2. protein blast (blastp) : membandingkan suatu sekuen asam amino yang kita miliki dengan database sekuen protein

3. blastx : membandingkan produk translasi konsep 6-frame sebuah sekuen nukleotida (translated nucleotide) yang kita miliki dengan database sekuen protein

4. tblastn : membandingkan suatu sekuen protein yang kita miliki dengan database sekuen nukleotida yang secara dinamis ditranslasi pada semua pembacaan 6 frame.

5. tblastx : membandingkan suatu translasi 6 frame dari nukleotida.

Mencari referensi penelitian melalui NCBI

Beberapa journal penelitian dapat diakses pada database NCBI melalui Pubmed maupun Pubmed central. PubMed adalah sebuah layanan dari National Library of Medicine, yang menyertakan lebih dari 20 juta kutipan untuk artikel-artikel biomedis sejak tahun 1950-an hingga kini. Kutipan-kutipan itu dari MEDLINE dan tambahan dari jurnal-jurnal sains kehidupan. PuMed menyertakan link ke banyak situs yang menyediakan teks lengkap dari artikel tersebut dan sumber-sumber yang berhubungan. PubMed Central (PMC) adalah tempat arsip digital jurnal bebas/gratis yang disediakan oleh Institut Kesehatan Nasional AS (National Institutes of Health-NIH) yang menyediakan literatur ilmiah di bidang biomedik dan ilmu hayat.

Misal : Beberapa jurnal yang digunakan untuk referensi dalam penulisan tesis yang ditelusuri melalui data base pubmed.

Beberapa Aplikasi NCBI

Blastn

Blastn dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu sekuen nukleotida meragukan (query sequence) yang kita miliki dengan database nukleotida, sehingga output yang didapat berupa identitas nukleotida tersebut, antara lain nama gen dan spesies penghasil dari sekuen lengkapnya.

Cara kerja

1. Buka situs www.ncbi.nlm.nih.gov

2. Pilih tool ”BLAST” (klik satu kali), akan muncul tampilan pilihan program BLAST.
Untuk mencari gen suatu sekuen nukleotida dari database nukleotida pilih ”nucleotide blast” (blastn).
3. Setelah tampilan muncul, entri sekuen nukleotida (query) yang akan dicari; pilih seting pencarian dari database ”others” (jika belum diketahui spesiesnya); pilih program ”megablast”; klik ”BLAST” untuk memulai proses searching

4. Hasil searching/ pencarian akan didapat tampilan seperti berikut

5. Hasil blast umumnya akan menghasilkan lebih dari satu sekuen yang bersesuaian. Pilih hasil dengan skor paling tinggi.

6. Klik “Accession” gen terpilih (hasil blastn) untuk keterangan lebih lanjut, (nucleotide origin dan CDS-nya).

7. Klik “G” pada gen terpilih tersebut, akan didapat deskripsi lebih lanjut mengenai gen tersebut.
Jika ingin melihat lokasi gen tersebut pada kromosom, klik “map viewer”.

Klik “Sequence viewer” untuk melihat gambaran letak CDS (coding sequence).

8. Klik “U” pada gen terpilih tersebut, akan didapat homologi protein dari gen terpilih. Pilih spesies yang dikehendaki, misalnya human, klik untuk keterangan lebih lanjut.

Blastp
Blastp dapat digunakan untuk mencari protein homolog dari protein yang kita miliki.

Cara kerja :

1. Buka situs www.ncbi.nlm.nih.gov

2. Pilih tool ”BLAST” (klik satu kali). Untuk mencari protein homolog dari query asam amino gunakan ”protein blast” (blastp)

3. Setelah tampilan muncul, entri sekuen protein (query) yang akan dicari; pilih seting pencarian dari database (jika membatasi hanya ingin mencari pada spesies tertentu, ketik nama organisme); pilih program ”blastp”; klik ”BLAST” untuk memulai proses searching.

4. Hasil searching akan didapat tampilan seperti berikut:

5. Hasil blast akan menghasilkan lebih dari satu sekuen yang bersesuaian. Pilih hasil dengan skor paling tinggi. Dengan meng-klik referensi akan didapat keterangan lebih lanjut tentang protein tersebut.
6. Analisis selanjutnya mirip dengan blastn di atas (mencari letaknya, homologi, dsb).

Kesimpulan

Manfaat penerapan database NCBI yaitu mempermudah mengelola data dan mendapatkan referensi yang akurat untuk mendukung penelitian yang sedang dilakukan. Cara penggunaan atau aplikasi NCBI sangat mudah, yaitu dengan meng-klik link yang sesuai dengan informasi yang dibutuhkan. Selain itu juga telah banyak panduan – panduan cara penggunaan NCBI yang dapat di download secara cuma – cuma.

Daftar Pustaka

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

http://wanenoor.blogspot.com/2011/05/peran-database-ncbi-bisa-mendukung.html

http://bioinformaticjbub.wordpress.com/

http://andiuntunk.blogspot.com/2011/05/bioinformatika-perkembangan-ilmu.html

http://en.wikipedia.org/wiki/National_Center_for_Biotechnology_Information

Lampiran